Sind Elektronen nun Teilchen oder Wellen?
Sind Elektronen nun Teilchen oder Wellen?
So hart das jetzt klingen mag, aber ohne latent an der Emergenzebene der Philosophie zu kratzen, lässt sich diese Frage imho nicht sauber beantworten. Daher knallhart:
Ein Elektron ist keine Welle und ein Elektron ist auch kein Teilchen. Ein Elektron ist und bleibt ein Elektron. [1]
Unabhängig davon, mit welchem Modell wir das Verhalten eines Elektrons zu erklären versuchen, ändert dies nichts am Wesen des Elektrons selbst. Das Elektron wird also nicht zum Teilchen und auch nicht zur Welle, nur weil jemand ein Elektron beobachtet und schreit “Heureka! Eine Welle” oder “Heureka! Ein Teilchen!”.
Rufen wir uns doch noch einmal geschwind den Ursprung des Welle-Teilchen-Dualismus[2] in Erinnerung zurück. Wie kommt es also, dass wir von Welle und Teilchen zugleich reden und es da immer noch so viele Fragezeichen in so vielen Köpfen gibt?
Es kann auch ganz einfach sein
In manchen Experimenten beobachten wir das Verhalten von Elektronen und können dies gut über Teilchenmodelle erklären. In anderen Experimenten eignen sich Wellenmodelle besser um die beobachteten Phänomene zu erklären. [3]Und hier möchte ich gern ein Ausrufezeichen setzen! Das ist wichtig. Denn mehr ist es nicht. Wir haben Messwerte und wir haben Modelle. Eine Lupe, die wir von Gott geschenkt bekämen, mit der wir in die absolute, tiefe, verborgene Wahrheit des seins hineinblicken können, haben wir nicht.
Beobachtung vs. Vorhersage
Wir beobachten Teilchen in der Quantenwelt und versuchen dann mit theoretischen Modellen Vorhersagen über die beobachteten Phänomene zu treffen. Es ist ja nicht so, dass wir hier auf der Erde zur Geburt von Gott eine Bedienungsanleitung über die Natur und das Universum überreicht bekämen. Stattdessen versucht der Mensch seit Jahrtausenden den Geheimnissen der Natur auf die Fersen zu gelangen, mit fortschreitendem, aber mäßigem Erfolg.
Widersprüche
Wenn wir ein Elektron in seinem Verhalten mit zwei verschiedenen Erklärungsansätzen beschreiben können, die beide auf den ersten Blick miteinander inkompatibel erscheinen (Welle versus Teilchen[4]), dann sollte dies uns ein Hinweis darauf sein, dass die wahre Natur der Quantenwelt uns verborgen bleibt, und wir uns daher immer wieder in Erinnerung rufen müssen, dass wir die Quantenwelt im besten Fall nur phänomenologisch begreifen können, und die alten Weltbilder des Realismus[5] hier nicht mehr sinnvoll angewendet werden können. Demnach führen Fragen nach dem “Sein”, welche einen gewissen Realismus implizieren, speziell in der Quantenwelt, zu nichts, außer ewigen, nicht enden wollenden Diskussionen, die keine Erkenntnisse, sondern nur Missverständnisse, Streitereien und verhärtete Fronten hervorbringen.
Erkenntnis
Leider wird dieses Wissen nur äußerst selten, wenn überhaupt in der institutionellen Bildung vermittelt. Die Schulsysteme weltweit haben hier noch viel dazuzulernen, basieren sie selbst doch oft auf der Annahme dass es zu einer Frage immer genau eine exklusive Antwort geben muss. Bereits seit den 1930er Jahren ist es jedoch in der Physik anerkannt, dass Elektronen diesem Dualismus unterliegen und wir ihr wahres Sein nicht greifen können. Das dieses Faktum auch jetzt 90 Jahre später nicht im Mainstream angekommen ist, wirft ein peinliches Licht auf die Versäumnisse jener Bildungssysteme.
Grammatik
Nicht umsonst haben so viele kluge Köpfe versucht, den Ursprüngen solcher Missverständnisse und Paradoxa bereits auf grammatikalischer Ebene zu begegnen. Das Arbeiten mit E-Prime[6] eignet sich imho besonders gut, um sich über Schwarzweiß-Denken hinweg zu erheben und weniger missverständlich auszudrücken, vorausgesetzt, man hat erstmal begriffen, wo die Grenzen des Realismus liegen, und was jenseits davon übrig bleibt.
☯️
Fußnoten
[1] Map–territory relation - Wikipedia
[2] Welle-Teilchen-Dualismus – Wikipedia
[3] Welle-Teilchen-Dualismus – Wikipedia
[4] Map–territory relation - Wikipedia
[5] Realismus – Wikipedia
[6] E-Prime – Wikipedia