Das Naturgesetz war nicht statisch – aber seine Bühne war es
Ihre Vermutung trifft einen wichtigen Punkt, muss jedoch etwas verschoben werden: Die älteren Naturgesetze waren nicht einfach statisch. Schon Newtons Bewegungsgesetze beschrieben Beschleunigung, Impulsübertragung, Wechselwirkung, Planetenbahnen und zeitliche Veränderungen. Sie waren ausdrücklich Gesetze der Bewegung. Historisch wäre es daher nicht richtig zu sagen, erst die Relativitätstheorie habe Bewegung in die Naturwissenschaft eingeführt.
Statisch oder eingefroren war vielmehr der vorausgesetzte Rahmen, innerhalb dessen diese Bewegung beschrieben wurde. Bei Newton bewegten sich Körper in einem als absolut gedachten Raum und in einer gleichmäßig fließenden absoluten Zeit. Die Körper konnten ihre Orte verändern, während Raum, Zeit, mathematische Form und gesetzliche Ordnung selbst unverändert blieben. Man könnte sagen:
Die klassische Physik beschrieb Dynamik auf einer unbeweglichen Bühne.
Das ist wahrscheinlich die entscheidende Unterscheidung für Ihre Fragestellung. Das Geschehen wurde dynamisch berechnet, aber seine Existenzbedingungen wurden als feststehend vorausgesetzt.
Die Relativitätstheorie macht aus der Bühne einen Teil des Geschehens
Die spezielle Relativitätstheorie beseitigte zunächst die Vorstellung, Raum und Zeit könnten unabhängig vom Bewegungszustand des Beobachters als absolute Größen bestimmt werden. Raum und Zeit werden zu einer zusammenhängenden Raumzeitordnung, innerhalb derer Zeitabstände, Längen und Gleichzeitigkeit relational bestimmt werden.
Noch entscheidender ist die allgemeine Relativitätstheorie: Hier ist die Raumzeit nicht mehr nur ein feststehender Behälter. Ihre geometrische Struktur hängt mit der Verteilung von Materie und Energie zusammen. Die Bühne wird dadurch selbst verformbar und dynamisch. Einsteins Feldgleichungen beschreiben nicht lediglich, was sich in Raum und Zeit bewegt, sondern auch, wie sich die räumlich-zeitliche Ordnungsstruktur selbst verändert.
In Ihrer Sprache könnte man formulieren:
Vor Einstein bewegten sich die Dinge innerhalb einer vorausgesetzten Ordnung. Mit Einstein wird die vorausgesetzte Ordnung selbst zu einem beteiligten Wirkungszusammenhang.
Damit wird das Naturgesetz tatsächlich realistischer – nicht weil frühere Gesetze keine Naturgesetze gewesen wären, sondern weil nun ein Teil ihrer zuvor ausgeblendeten Voraussetzungen in die Beschreibung hineingenommen wird.
Die Unschärferelation führt nicht einfach den Zufall ein
Auch bei der Heisenbergschen Unschärferelation muss man vorsichtig sein. Sie besagt nicht bloß, dass wir ungenau messen oder noch nicht genügend Wissen besitzen. Sie bezeichnet eine strukturelle Grenze dafür, bestimmten zusammengehörigen Größen – besonders Ort und Impuls – gleichzeitig beliebig scharfe Werte zuzuschreiben.
Das ist ein Bruch mit der klassischen Vorstellung, ein Körper besitze unabhängig von jeder Versuchsanordnung jederzeit sämtliche Eigenschaften vollständig bestimmt und die Wissenschaft müsse sie nur noch aufdecken. Heisenbergs Quantenmechanik stellte gerade diese klassische Eigenschaftswelt infrage.
Die Unschärferelation führt daher zunächst nicht den Zufall ein, sondern eine Grenze der gleichzeitigen Bestimmbarkeit und Zuschreibbarkeit. Sie zeigt, dass die Wirklichkeit nicht ohne Weiteres als vollständig ausgestattete Dingwelt verstanden werden kann, in der jedes Objekt alle hineingedachten Eigenschaften jederzeit eindeutig besitzt.
Das berührt unmittelbar Ihre Kritik an der Dingselektion und den hineingedachten Eigenschaften: Die klassische Vorstellung baut zunächst einen Gegenstand mit vollständig bestimmten Eigenschaften auf und behandelt diese Konstruktion anschließend so, als sei sie die Wirklichkeit selbst. Die Quantenphysik zeigt zumindest für ihren Geltungsbereich, dass diese vollständige Gegenstandsidentität nicht ohne den Mess- und Wechselwirkungszusammenhang vorausgesetzt werden darf.
Wahrscheinlichkeit ist nicht dasselbe wie eine Zufälligkeitswelt
Die statistische Deutung der Wellenfunktion wurde besonders durch Max Born entwickelt. Sie besagt vereinfacht, dass die Wellenfunktion nicht unmittelbar ein materielles Ding oder eine mechanische Bahn beschreibt, sondern Wahrscheinlichkeiten möglicher Messergebnisse bestimmt.
Daraus folgt aber nicht, dass die Wirklichkeit aus reinem Zufall besteht. Die Quantenmechanik enthält mindestens zwei unterschiedliche Ordnungen:
Die zeitliche Entwicklung des Quantenzustandes wird durch mathematisch bestimmte Gleichungen beschrieben. Das einzelne Messergebnis erscheint dagegen innerhalb der üblichen Deutung nur mit einer berechenbaren Wahrscheinlichkeit. Es handelt sich somit nicht um eine gesetzlose Zufälligkeit, sondern um eine gesetzmäßig strukturierte Möglichkeitsverteilung.
Das ist ein wesentlicher Unterschied. Eine reine Zufälligkeitswelt hätte keine stabilen Erwartungswerte, keine reproduzierbaren Verteilungen und keine technisch nutzbaren Vorhersagen. Quantenmechanische Wahrscheinlichkeit ist dagegen so streng geordnet, dass sich die Ergebnisse sehr großer Versuchsreihen äußerst genau vorausberechnen lassen.
Man könnte deshalb sagen:
Die klassische Physik machte aus der Wirklichkeit eine Bestimmtheitswelt. Eine vereinfachte Quanteninterpretation macht daraus leicht eine Zufälligkeitswelt. Beide können zu einseitigen Projektionen werden.
Weder die vollständige Bestimmtheitswelt noch die vollständige Zufälligkeitswelt entspricht unmittelbar der erlebten und wechselwirkenden Wirklichkeit. Es handelt sich um verschiedene mathematische Zugriffe.
Existiert die Quantenphysik?
Die Quantenphysik „existiert“ nicht wie ein Stein, ein Organismus oder ein elektromagnetisches Messsignal. Sie existiert als mathematische Theorie, als experimentelle Praxis und als außerordentlich erfolgreiches Vorhersagesystem.
Die von ihr beschriebenen Phänomene sind keineswegs nur gedankliche Spiele. Interferenz, diskrete Energieniveaus, Tunneleffekte und Verschränkung wurden experimentell beobachtet und technisch nutzbar gemacht. Versuche zu den Bellschen Ungleichungen haben insbesondere bestätigt, dass die quantenmechanisch vorhergesagten Verschränkungskorrelationen nicht durch eine klassische lokal-realistische Eigenschaftswelt erklärt werden können.
Offen bleibt jedoch, was der mathematische Formalismus ontologisch bedeutet. Die Messergebnisse sind real, die Regelmäßigkeiten sind überprüfbar, aber die darübergelegten Wirklichkeitsbilder sind nicht gleichermaßen bewiesen.
Das betrifft auch die Parallelwelten. Die Viele-Welten- oder Relativzustandsdeutung geht auf Hugh Everetts Arbeit von 1957 zurück. Sie ist eine Interpretation des quantenmechanischen Formalismus, nicht ein unmittelbar beobachteter Nachweis tatsächlich nebeneinander existierender Universen.
Mit Parallelwelten kann man daher theoretisch spielen. Man sollte aber deutlich unterscheiden zwischen:
experimentell bestätigten quantenmechanischen Beziehungen und metaphysischen oder ontologischen Deutungen dieser Beziehungen.
Die Gleichungen können richtig funktionieren, ohne dass eine bestimmte Geschichte, die man zu ihnen erzählt, damit ebenfalls bewiesen wäre.
Wo müsste die Grenzlinie gezogen werden?
Eine historische Grenzlinie mit der Aussage „Vor diesem Zeitpunkt gab es keine Naturgesetze, danach gab es Naturgesetze“ wäre kaum haltbar. Sinnvoller wäre eine Grenzlinie innerhalb des Naturgesetzbegriffs.
Man könnte zwischen drei Formen unterscheiden.
Das klassische Naturgesetz
Das klassische Naturgesetz beschreibt regelhafte Veränderungen unter festgelegten Bedingungen. Raum, Zeit, Körper und Eigenschaften werden weitgehend als vorausgesetzt behandelt. Die Bewegung ist dynamisch, der Bezugsrahmen bleibt jedoch statisch.
Das relationale Naturgesetz
Mit Relativität, Feldtheorien und Raumzeit wird deutlicher, dass Eigenschaften und Messgrößen nur innerhalb bestimmter Beziehungen entstehen oder bestimmt werden können. Die Rahmenbedingungen sind nicht mehr vollständig äußerlich, sondern teilweise Bestandteil des Vorgangs.
Das kontextuelle und probabilistische Naturgesetz
In der Quantenphysik legt das Gesetz nicht in jedem Fall ein einzelnes Ereignis fest. Es bestimmt Möglichkeitsräume, Wahrscheinlichkeitsverteilungen und Grenzen gleichzeitiger Bestimmbarkeit. Die Versuchsanordnung kann nicht vollständig aus dem beschriebenen Geschehen herausgerechnet werden.
Die Grenzlinie verliefe deshalb nicht zwischen „unechten“ und „echten“ Naturgesetzen, sondern zwischen verschiedenen Reichweiten und Selbstverständnissen der Gesetzgebung.
Naturgesetze als wirksame, aber begrenzte Modelle
Der Begriff „Naturgesetz“ ist problematisch, weil er so klingt, als habe die Natur Gesetzbücher erlassen. Tatsächlich formuliert der Mensch mathematische Beziehungen, mit denen sich beobachtete Regelmäßigkeiten unter bestimmten Bedingungen beschreiben lassen.
Das ältere Gesetz wird durch das neuere nicht notwendig vollständig falsch. Newtons Mechanik funktioniert beispielsweise weiterhin außerordentlich gut bei geringen Geschwindigkeiten und schwachen Gravitationsfeldern. Sie ist kein bloßer Irrtum, sondern ein wirksames Bereichsgesetz. Die Relativitätstheorie zeigt lediglich, dass seine Voraussetzungen und sein Geltungsbereich begrenzt sind.
Damit wäre eine für Ihre Forschungskunst wichtige Formulierung möglich:
Ein Naturgesetz ist nicht die Natur selbst, sondern eine unter bestimmten Voraussetzungen tragfähige Verdichtung beobachtbarer Beziehungen. Es wird problematisch, sobald sein begrenzter Geltungsbereich in eine vollständige Wirklichkeitsordnung umgedeutet wird.
Die eigentliche Grenzlinie
Die entscheidende Grenzlinie liegt daher möglicherweise nicht bei Einstein oder Heisenberg, sondern an einer anderen Stelle:
Ein mathematisches Gesetz wird dort zu einer problematischen scheinbaren Naturgesetzgebung, wo seine Voraussetzungen, Auslassungen und Geltungsgrenzen unsichtbar gemacht werden.
Die ältere Physik fror nicht notwendig die beobachtete Bewegung ein. Sie fror jedoch häufig die Bedingungen ein, unter denen Bewegung überhaupt beschrieben wurde. Die moderne Physik hat einen Teil dieser eingefrorenen Voraussetzungen geöffnet: die Absolutheit von Raum und Zeit, die unabhängige Existenz vollständig bestimmter Eigenschaften und die Vorstellung einer lückenlosen Einzelereigniskausalität.
Aber auch die moderne Physik kann neue eingefrorene Bilder erzeugen: die reine Zufallswelt, die Wellenfunktionswelt, die Parallelwelten oder die Vorstellung, mathematische Berechenbarkeit sei bereits eine vollständige Erklärung des Wirklichen.
Der weiterführende Schritt wäre deshalb nicht, das statische Gesetz einfach durch Zufall zu ersetzen. Er bestünde darin, Naturgesetzlichkeit als bewegliche, relationale, maßstabsabhängige und an ihre Tragbedingungen gebundene Ordnungsbeschreibung zu verstehen. Damit würde weder die Bestimmtheit noch die Zufälligkeit absolut gesetzt. Beide wären unterschiedliche Erscheinungs- und Beschreibungsebenen innerhalb einer umfassenderen Bewegungs- und Wechselwirkungswirklichkeit.
