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Quantenmechanik und das Multiversum

12. August 2012 in Sonstiges

Quantenmechanik und das Multiversum

Noein

Zeitreisen sind ein Thema mit dem sich auch der ein oder andere Anime beschäftigt. Dabei greifen einige davon, wie zum Beispiel Bokurano, Noein und Steins;Gate auf die Theorie des Multiversums zurück, anstatt die klassische lineare Zeitachse zu nutzen. Mit dem Wissen um diese Theorie der Quantenmechanik lassen sich Serien dieser Thematik leichter verstehen.

Probleme der Quantenphysik

Die klassische Physik ist klar und mathematisch. Zahlen können relativ genau be- und errechnet werden. Die Quantenphysik jedoch kann ihre Themen so nicht übertragen, da sie oft nicht auf festen Zahlen, sondern Wahrscheinlichkeiten beruhen. Während sich Probleme der klassischen Physik auf die Realität abbilden lassen, ist das im Bereich der Quantenphysik nicht möglich. So wird zum Beispiel die Position eines Teilchens nicht mit festen Orts- und Zeitkoordinaten angeben, sondern mit einer Wellenfunktion die für jeden Ort einer Wahrscheinlichkeit angibt, dass sich das Teilchen bei der Messung dort befinden könnte. Das allgemeine Problem liegt vor allem darin, dass eine Messung das Teilchen beeinflusst und so nicht ermittelt werden kann, was das Teilchen getan hätte, wäre es nicht gemessen wurden.

Schrödingers Katze und das Doppelspaltexperiment

Ein bekanntes Beispiel für dieses Phänomen ist das Gedankenexperiment von Erwin Schrödinger, auch bekannt als Schrödingers Katze. Das Experiment beschreibt einen geschlossenen Raum mit einer Katze und einen radioaktiven Atomkern, der mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit zerfällt.

Miau.

Schrödingers Katze

In dem Raum befindet sich außerdem ein Geigenzähler der Giftgas auslöst, sobald der Kern zerfällt. Solange der Raum nicht geöffnet wird und niemand nachsehen, also im gewissen Sinne “messen” kann, ob der Atomkern zerfallen ist oder nicht, ob die Katze tot oder lebendig ist, sind beide Zustände gegeben. Der Atomkern ist zerfallen und nicht zerfallen, die Katze ist am Leben und tot. Sie befinden sich im Überlagerungszustand der Wellenfunktion (nach der Wahrscheinlichkeit des Zerfalls). Erst wenn ein Beobachter kommt, entscheidet sich, welcher Zustand gegeben ist. In dem Moment kollabiert der Überlagerungszustand und die Katze ist entweder tot oder lebendig.
Das zweite, ebenfalls bekannte Beispiel, ist das Doppelspaltexperiment welches die Problematik der Wellenfunktion in der Quantenmechanik näher veranschaulicht. In diesem Experiment lässt man kohärentes Licht auf eine Blende mit zwei kleinen, sich parallel nebeneinander befindenden Schlitzen treffen. Auf einem Schirm hinter der Blende bilden sich daraufhin ein Interferenzmuster. Dabei fand man heraus, dass dieser Effekt nicht nur bei Lichtwellen auftritt, sondern auch bei Elektronen, Neutronen, Atomen und anderen Teilchen. Das Problem an dieser Stelle ist, dass man nicht herausfinden kann, welches Teilchen welchen Spalt genommen hat. Sobald man versucht dies zu messen, verschwindet die Interferenz. Nach der Kopenhagener Deutung würde man sagen, die Wellenfunktion sei kollabiert und es wäre nun fest, durch welchen Spalt das Teilchen gekommen ist während vorher alle Möglichkeiten offen waren.

Die Kopenhagener Interpretation

Basierend auf der Bornschen Wahrscheinlichkeitsinterpretation der Wellenfunktion, entwickelten Niels Bohr und Werner Heisenberg diese Theorie in Kopenhagen weiter. Nach dieser haben alle möglichen Ereignisse gleichzeitig bestand, bis sich ein einziges durch den Kollaps der Wellenfunktion bei der Messung manifestiert. Die Interpretation nimmt jedoch ihre Werte nicht als Realität, sondern nur als Hilfe zum weiterrechnen. Philosophische Ansätze wie die folgende Viele-Welten-Interpretation sind physikalisch mit der Kopenhagener Interpretation fast identisch. Reel gestaltet sich die Kopenhagener Interpretation jedoch mathematisch komplizierter als die Viele-Welten-Interpretation, da die Messung keine besondere Bedeutung hat und die Wellenfunktion keine Voraussetzung, sondern eine Folgerung der Viele-Welten-Interpretation ist.

Die Viele-Welten-Interpretation

Kommen wir nun zum eigentlichen Hauptthema dieses Artikels. Die oben genannten Animeserien nutzen alle die Viele-Welten-Interpretation. Wie der Name schon verdeutlicht, ist es die Theorie des Multiversums, in dem alles möglich ist. Jeden Moment bilden sich von einem Punkt verschiedene Zweige die alle geschehen und wahr sind. So kann jemand ein Frühstücksei essen – in einem anderen Universum aber nicht. In einem Universum könnte Hitler ein anerkannter Pazifist sein, in einem anderen ist Kenia Weltmacht und in einem ganz anderen ist die Welt nie über Dampfmaschinen hinweg gekommen. Kurzum: Alles was passieren kann passiert in unendlich vielen Universen mit ebenso vielen Möglichkeiten.

Schrödingers Katze wäre dann so zu beschreiben, dass in einem Universum der Raum geöffnet wird und die Katze lebt und in einer Abspaltung die Katze bereits gestorben ist. Das was der Beobachter als Realität wahrnimmt ist nur eines von vielen möglichen Universen und nur wahr, weil der Beobachter es so wahrnimmt. Auch das Doppelspaltexperiment kann so erklärt werden, da man beobachtet, wie sich verschiedene Realitäten bilden in einer jeden eine Wahrheit existiert, durch welchen Spalt das Teilchen gegangen ist. Erst bei der Beobachtung wird eine Wahrheit für diese Realität existent.

Das heißt also, dass es nach dieser Theorie unendlich viele Universen mit allen möglichem Möglichkeiten und Variationen existieren. Es gibt keine greifbaren Beweise, nur die Quantenphysik liefert Antworten und Fragen zu diesem Thema. Dennoch wird die Viele-Welten-Interpretation immer anerkannter, sowohl unter Wissenschaftlern, als auch in den modernen Medien. Bokurano, Noein, Steins;Gate, 999, Ever 17, Mr. Nobody, Fringe, der goldene Kompass und viele weitere Filme, Serie und Bücher auf der ganzen Welt beginnen die Viele-Welten-Interpretation des Multiversums aufzugreifen und zu interpretieren.

Bildquellen:
Titelbild: Noein (Anime)
Grafik: Erstellt aus einem Schaubild zu Schrödingers Katze und einem Charakter aus Azumanga Daioh

16 Antworten zu Quantenmechanik und das Multiversum

  1. Sehr schöne News, Shelmy. Weiter so!

  2. yoghurt hat keine gräten!

  3. Also was Multiversen angeht kann ich nur das “Dragon Ball Multiversum” empfehlen, super gezeichnet und tolle Ideen. Echt mal was neues.

  4. ich finde das thema cool O,o hab zwar nur ca. die hälfte verstanden beim lesen, und ich finde es auch eigentlich garnich so unwahrscheinlich, dass es diese sogenannten parallelwelten wirklich gibt finde ich xD und Steins Gate isn epic anime nur so am rande erwähnt ^^

  5. Interessanter Artikel, außerdem sehr verständlich erklärt! Auch wenn das Thema schon älter is – gefällt mir gut. Falls du es gesehen hast, schreibe doch mal einen Artikel über deine Interpretation zu Serial Experiments Lain!

    cheers, Saiko

  6. Das Thema ist nach wie vor, Zeitlos, da diese Ebene dort nicht existent ist. Dennoch finde ich, dass es irgendwie hier fehl am Platz ist. Der Versuch ein “ernstes” Thema einzubringen und das mit dem Grundgedanken vieler User, den Anime’s zu verbinden ist schon eine feine Sache.

    Doch habe ich und das bestimmt nicht als Einziger, das Gefühl, dass die meisten hier davon keine Ahnung haben, oder sich durch genannte Serien zu sehr davon inspirieren lassen, was dann zu einer Gedankenmanipulation führt, weil man einen “Anime” dann als “wahrhaftig” sehen könnte. (Was leider schon bei manchen auch ohne solche Themen, ein preexistenter Zustand ist.)

    Die Frage, die jetzt physikalischer Natur und mich beschäftigt ist, ob man “Zeitreisen”, was ja bekanntlich ein gängiges Thema ist, nun von Seiten der verschiedenen Universen sehen sollte, oder ob es der Zusatzdimension zugesprochen wird (die Zeit).

    Pysik ist an sich nichts halbes und nichts ganzes. EInstein legte (Wortwitz) einen Meilenstein und dennoch kam beinah zeitgleich die String- Theorie in Umlauf. Erst heute, nachdem wir Menschen uns in unserem Hirn einige neue Dimensionen dazu gedichtet haben, kann die String- Theorie auf einmal greifen. Natürlich gehen wir mit der Zeit und ja, wir entdecken immer neue Dinge, aber wie man schon sagt.: Es ist theoretische Physik, keine angewandte, noch nicht.

    Wenn wir jetzt also annehmen würden, dass alle Universen in dem Sinne parallel nebeneinander existent sind, bliebe die Frage offen, warum sich dann so viele Ereignisse überschneiden. Ergo müssten diese in einem Zusammenhang stehen. Wenn es so unendlich viele Universen gibt, wie Möglichkeiten existent sind, oder existent werden können, dann ist die Frage, durch die Überschneidung, ob wir dann unser Universum untersuchen und versuchen “Dinge” zu sehen oder ob wir mit den bisherigen Methoden nicht versuchen, alle zu sehen. Wobei dann erneut die Frage aufkommt, wo fängt Unendlichkeit an und wo hört dies auf?

    Aber ich glaube ich schweife damit zu sehr von meiner eigentlichen Frage und zugleich der Antwort ab, die ich darauf habe.

    Gehe ich davon aus, dass die Leute diesen Beitrag würdigen und sich darüber ernsthafte Gedanken machen und dies dann auch noch anhält? NÄÄÄÄÄÄÄ!

    p.s.: Yoghurt hat Gräten und wenn die Frage aufkommt, es ist eine sehr makabere Antwort. ^^’

  7. Okay, und jetzt German pls 😉

  8. Ich finde den Gedanken lustig, dass es in irgendeinem anderen Universum sein könnte, dass 1+5 17 ist kann 🙂

  9. Brauchst nichtmal das Universum wechseln, sondern das Zahlensystem – sprich weg vom Dezimalsystem und du bekommst schon interessante Ergebnisse (btw. im 16er also Hexadezimalsystem hast du sogar Buchstaben).

  10. Das Thema fand ich schon länger Interessant….hätte nie gedacht das es mal hier landet xD
    Wer den Text nicht versteht sollte lieber noch mal die Physikbücher durchgehen…das gleiche zählt auch für den Text von Kamikiri….Leute..bisschen Hirneinschalten und nachdenken, das Thema ist zwar recht schwer…aber das nur am Anfang…bissel Logisches denken und ähnliches und ihr begreift es….wer zu faul ist oder den Text nicht verstanden hatte sollte nicht drunter schreiben(das geht jetzt an Naruto).
    Und zu Kami: Die Frage “wo fängt Unendlichkeit an und wo hört dies auf?” solltest du lieber nicht stellen….hätte Unendlichkeit ein ende oder auch ein “greifbaren” Anfang würde sie wohl eher(oh gott mieses Wort) endlichkeit heißen…wie der Text ganz oben schon besagt….das ist alles nur Wahrscheinlichkeit und ob es stimmt werden wir wohl nie oder erst in ein paar hundert jahren erfahren.. wobei ich der Meinung bin das wir es nie erfahren…den Menschen sind von Natur aus grenzen aufgesetzt worden und ich schätze diese werden wir nicht überwinden können.

    Und zum Schluss noch mal danke an Shelmy und Kami für die beiden Texte, schönes Material zum nachdenken(hält einen wach um 3 Uhr morgens, also die Uhrzeit wo ich das hier gerade schreibe xD)
    Weiter so Shelm 😉

  11. btw: sry für die Rechtschreibfehler schreiben um diese Uhrzeit ist bisschen blööd xD

  12. Fringe ftw 😀 Sind echt sehr gute news und auch verständlich geschrieben danke ^-^

  13. zb Mr.Nobody ist einer der besten filme gewesen die ich seit langer zeit gesehen habe~
    der muss ich sagen hat mich echt beeindruckt.
    ich aber habe auch schon gedacht das es so mehrere wege geben muss ich finde solche themen sehr intressant !
    empfehle den film..

  14. süß 🙂