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Die Physik der unberechenbaren Kraft

fahrender Zug von innen und außen
Wie uns die Dinge erscheinen, hängt immer vom Standpunkt ab (Quelle: Frank Baldus)

Im Reich der kleinsten Einheiten des Universums ist keine klare Unterscheidung zwischen Teilchen und Welle beziehungsweise zwischen Masse und Energie mehr möglich.

Wir wissen heute, dass dies nichts mit unausgereiften Möglichkeiten oder ungenauen Methoden zu tun hat. Es ist sozusagen die wahre, einheitliche Natur der Dinge, ihre »ursächliche Wirklichkeit«. Auf dieser Ebene heben sich die Unterschiede der berechenbaren Welt auf.

Die Quantenphysik hat erkannt, dass es wie bei der besagten Medaille vom Betrachter abhängt, ob er gerade die eine oder die andere Seite sieht. Will ein Physiker den exakten Ort der Materie bestimmen, erscheint sie ihm als Masse. Will er ihre Bewegung bestimmen, erscheint sie ihm als Energie. Das ist vergleichbar mit der Betrachtung eines fahrenden Zuges: Ein Betrachter im Zug hat eine vollkommen andere Wahrnehmung als ein Betrachter von außen.

In der Theorie der Quantenmechanik werden diese kleinsten Materie/Energie-Einheiten Quanten (»Energiepakete«) genannt. Es sind gespenstische Objekte, die gewissermaßen aus ständig wechselnden, von einem zum anderen hin und her schwingenden Energiezustand bestehen. Man könnte auch sagen, sie wechseln ständig zwischen »dinglicher-« und »ursächlicher Wirklichkeit« hin und her; zwischen Sein und Werden; Diesseits und Jenseits. Quanten sind berechenbare »Masse/Energie-Wirbel«, deren Wandel einer unberechenbaren, unverbrauchbaren Kraft unterliegt.

Da sie sich trotz ihres permanenten Wechsels nicht auflösen, sind sie dauerhaft in der Zeit und besitzen als Ganzes klar definierte Eigenschaften. Gleichwohl ist ihr »Innenleben« alles andere als eindeutig, denn der Zustandswechsel gehorcht keinerlei festen Regeln. Er ist wahrhaft zufällig und regellos. Nur der Durchschnitt von Abermillionen Quanten macht sie in der Summe berechenbar.

Einige wenige dieser Quantentypen sind die Grundlage aller Dinge, die wir als Massen kennen. Andere jedoch zeigen, dass es bei weitem mehr »reine Energie« im Universum gibt. Ihre theoretische »Masse« hat den Wert 0. Null steht hier nicht für »Nichts«, sondern als konkreter »Platzhalter« für eine mögliche Masse. Dazu gehören zum Beispiel die Lichtquanten. Das Phänomen Licht ist überdies eine gute Möglichkeit, den Verstand weiter zu erhellen, denn es gehört direkt zur ursächlichen Wirklichkeit, mit der es die dingliche Wirklichkeit für uns sichtbar macht:

Licht breitet sich von der Quelle ausgehend wellenförmig in alle Richtungen aus. Licht bedeutet für uns Helligkeit. Doch was geschähe, wenn wir im luftleeren Raum mit dem Rücken zur Lichtquelle stünden und vor uns kein Ding ist, dass das Licht zurückwerfen kann? Es wäre absolut finster um uns herum! Erst im Auge des Betrachters wird die Welle zum Teilchen und informiert uns über die Dinge, die es vor uns getroffen hat. So entsteht das Bild der Welt aus Lichtquanten.

Jupiter und Sonne
Die Strahlung der Sonne wirkt nur dort, wo sie auf Massen auftrifft. Deshalb bleibt der leere Raum kalt und dunkel. Dies ist die seltsame Natur der Strahlungsenergie (Quelle: ESO/L. Benassi, Wikimedia commons)

Wesentlich ist die vorhin geäußerte Tatsache, dass Energie offensichtlich grundlegender ist als Masse. Die Quantenphysik beweist, dass es keine wirkliche Leere im Universum gibt, denn der gesamte Raum zwischen den Himmelskörpern ist von Quanten gefüllt, die keinen materiellen Ursprung haben. Wir werden später darauf zurückkommen.

Die nächste Frage taucht auf: Was hält diese »Quantenwirbel« zusammen, was macht sie stabil und was bestimmt ihr Verhalten gegenüber benachbarten Quanten?

Dazu benötigen wir den vorhin bereits erwähnten Begriff der Kraft. Wenn man die Definitionen der klassischen- und der modernen Physik für Kräfte vereint, kann man es vereinfacht wie folgt ausdrücken:

»Kräfte halten die ›Dinge‹ im Innern zusammen, sorgen für ausreichenden Abstand, grenzen sie nach außen von anderen ›Dingen‹ ab und sind die Ursache für jegliche Veränderung.«

Die Definition zeigt bereits, dass wir in der Mehrzahl von Kräften sprechen, denn wir kennen Schwerkraft, Fliehkraft, Reibung, Magnetismus, Elektrizität – aber auch die Kräfte des menschlichen Geistes und viele andere Kräfte mehr. Alles, was Veränderung bewirken kann, beruht auf Kräften. Der Begriff steht somit für alles, was »macht« und »denkt«.

Da Kräfte immer dann erscheinen, wenn zwei Gegenspieler einander begegnen, werden sie auch als Wechselwirkungen bezeichnet. Grundlegen Kräfte dehnen sich in den Raum aus. Ihr Wirkungsbereich wird Kraftfeld genannt. … Wir sprechen zwar leichthin über das Phänomen der Kräfte, aber im Grunde bleibt unsere Vorstellung davon undeutlich und verschwommen. Was ist das genau, was da wirkt?


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