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Gabriele Schmid:  Illusionsräume
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Das Licht: Physikalische Erklärungsmodelle

 

Licht ist uns vertraut als selbstverständlicher Teil unserer Welt. Zu allen Zeiten haben Menschen versucht, seine Natur in religiösen oder wissenschaftlichen Bildern und Modellen zu erfassen. Das Licht spielt eine zentrale Rolle in Mythologien und Religionen, und es ist ein zentraler Forschungsgegenstand der Naturwissenschaften. Doch selbst die Quantenoptik reicht nicht aus, um das alltäglichste aller Phänomene zu erklären. Seit langem spricht man vom dualen Charakter des Lichts: von seinem Verhalten als Welle und als Teilchen zugleich. Aus der 1926 von Heisenberg formulierten Unschärferelation geht hervor, inwiefern die Ergebnisse physikalischer Experimente vom Beobachter abhängen und daß insofern die Möglichkeit eindeutiger und objektiver Aussagen eingeschränkt ist. Unter dieser Prämisse ist Licht nicht Welle und nicht Teilchen, sondern beides zugleich: Lichtteilchen "haben keine festlegbare Position, sondern sind mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeitsverteilung 'verschmiert'. Die Theorie der Quantenmechanik beruht auf einer völlig neuen Mathematik, die nicht mehr die reale Welt als Teilchen- und Wellenphänomen beschreibt; nur unsere Beobachtungen der Welt lassen sich in dieser Form beschreiben."1 Vom Beobachter hängt es ab, wie das Licht sich zeigt: als Teilchen - als Quant, das eine bestimmte Energiemenge trägt beziehungsweise ist - oder als zusammenhängende Welle, die sich im Raum ausbreitet mit einer bestimmten Geschwindigkeit.

Heisenbergs Unschärferelation bereitete dem Traum von einem absolut deterministischen Modell des Universums ein Ende, denn aus ihr geht hervor, daß es nicht möglich ist, den gegenwärtigen Zustand des Universums exakt zu messen, ohne zugleich auf ihn einzuwirken. Daraus folgt, daß auch künftige Ereignisse nicht exakt vorhersagbar sind, denn will man die künftige Position und Geschwindigkeit eines Teilchens vorhersagen, müßte man seine gegenwärtige Position und Geschwindigkeit sehr genau messen können. Das ist nicht möglich, denn der Charakter des Lichts - nicht bloß Welle und nicht bloß Teilchen - ist ambig, wie ich später noch ausführlich erläutern werde. Hier sei nur angedeutet, daß der ambige Charakter der Lichts eine wesentliche Rolle spielt für die Ausbildung der philosophischen Implikationen der Holographie.


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1 Hawking, 1988, S. 79.


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