Die tiefenspychologischen. Wurzeln der Physik

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1 Die tiefenspychologischen Wurzeln der Physik Kurt Bräuer 30. Oktober 2000

2 Physikalisches Verständnis hilft beim Konflikt zwischen Individualität und Ganzheit Thesen Die physikalische Wirklichkeit existiert nicht absolut und nicht unabhängig vom Beobachter Physik ist Ausdruck einer gemeinsamen Welterfahrung von Individuen Strukturen im Unbewußten bewirken was geschieht, im Rahmen des physikalisch Möglichen

3 Relativität von Raum und Zeit Galilei-Transformation v v ( A) B ( A) L = = x x ( A ) ( t) B ( A ) ( t) L t t Experiment:, ( A ) ( ) ( A ) ( ) L B ( ) ( ) ( ) x t x t v v v t B A A L = = L B ( A) ( B) v = v = c L L Lorentz-Transformation

4 Raum-Zeit-Diagramme

5 Was ist Licht? Vorstellung: Licht breitet sich aus in Raum und Zeit in Form von Strahlen, Wellen, Teilchen, Quanten,... Wahrnehmung: Eine Lichtquelle macht Objekte hell und erkennbar Yang-Mills-Eichtheorie: Das elektro-magnetische Feld basiert auf einer Beziehung zwischen Objekten (Elektronen) und unabhängigen Beobachtern

6 Was ist Raum? Vorstellung: Raum ist der (absolute) Rahmen, in dem sich Objekte aufhalten können Wahrnehmung: Objekte können unterschiedliche Beziehungen zueinander haben Ein Objekt kann als Maßstab dienen zur Entfernungsmessung Ein Raum-Zeit-Koordinatensystem schafft den Rahmen zur mathematischen Behandlung der Beziehungen zwischen Objekten Julian Jaynes: Spatalisierung (auch der Zeit) ist ein charakterisitischer Prozeß im individuellen Bewußtsein

7 Folgerungen aus c=konstant Es existiert kein (absoluter) Raum, sondern Beziehungen zwischen Objekten Licht hat keine Substanz, sondern ist Beziehung zwischen Objekten und dem individuellen Beobachter Lichtphänomene sind ohne individuellen Beobachter nicht denkbar

8 Quantenmechanik Wellen-Teilchen-Dualismus Unschärferelation Quantensprung (nicht deterministisch) Meßprozess ist Teil des Experiments Nichtlokalität

9 Quanteninterferometer

10 Wellennatur

11 Teilchennatur

12 Nichtlokalität

13 Mathematik Beschreibung: Wellengleichung (Schrödinger) Matrizengleichung (Heisenberg) Algebraisch Klassische Teilchen mit Quantenpotential V(r)+Q(ρ(r)) (Bohm) Feynman-Trajektorien mit fraktaler Struktur

14 Vorstellungen - Wahrnehmungen Quant propagiert als Teilchen oder Welle Rückwirkungen in der Zeit Parallele Universen Schwärzung einer Photoplatte Anzeige eines Meßinstruments Diskrete Spektren Nichtlokale Beziehungen

15 Folgerungen Nur Beobachtbares verhält sich konkret Quanten sind nicht beobachtbar System und Beobachtungsmechanismus bilden ein unteilbar Ganzes (nichtlokal) Beobachtung spielt eine zentrale Rolle Quantenphänomene sind ohne Beobachtung (Beobachter) nicht denkbar (Heisenberg, Verhulst)

16 Chaostheorie Strukturbildung durch Selbstbezüglichkeit Keine Langzeitvorhersagen Mathematische Modelle sind deterministisch Schwache Kausalität

17 Einfaches Wettermodell Lorenz-Modell: X () t = σ X () t + σ Y (), t Y () t = X () t Z () t + rx () t Y (), t Z () t = X () t Y() t bz(). t

18 Lorenz-Attraktor

19 Berechenbarkeit Mathematische Modellgleichungen sind numerisch integrierbar (deterministisch) Aber: Divergenzen in Störungstheorie und Propagator (Prigogin) n 1 ωk n = für = nω mω ω m V m E i k i n 1 ω mv n E m = für E = E = für k = ω (Störungstheorie KM) (Störungstheorie QM) (Propagator der ED) k n m

20 Übergang von der Dichteverteilung zu einzelnen Trajektorien ist nicht möglich (Prigogin): Entwicklung der Dicht nach Eigenfunktionen B: ρ ( ) = ρ ( ) x B t n 0 UB t n x In nichtchaotischen Systemen: B n = ( B ) n + ( ) δ ( ) = r t B U B x n 0 t n (selbstadjungiert) (Trajektorie) In chaotischen Systemen: B n ( B ) n + ( ) δ ( ) r t B UB x (Distribution) (keine Trajektorie) n 0 t n 20

21 Vorstellungen - Wahrnehmungen Mathematik liefert deterministische Modelle Sind chaotische Systeme in der Natur auch deterministisch (schwach kausal)? Spielt der Beobachter irgendeine Rolle?

22 Thermodynamik Das thermodynamische System geht in den Makrozustand mit den meisten Mikrozuständen Wahrscheinlichkeit für Mikrozustand: Ω Entropie: S = kln Ω 2. Hauptsatz: ds

23 Eigenarten Maxwell: Es gibt keine Korrelationen zwischen den mikroskopischen Freiheitsgraden Landau-Lifchitz: Vor und nach der Beobachtung ist das System in einem wahrscheinlicheren Zustand als im Moment der Beobachtung Gibbs: Die mikroskopischen Objekte sind nicht unterscheidbar All dies ist im Widerspruch zu unseren klassischen Vorstellungen über den Aufbau der Materie

24 Unterscheidbarkeit

25 Folgerungen Wärmephänomene stehen im Widerspruch zur Annahme, daß sich Mikroteilchen auf Trajektorien bewegen Das thermodynamische Verhalten ist grundsätzlich statistisch, nicht deterministisch Das gilt dann vielleicht auch für die Chaostheorie (keine chaotischen Trajektorien) Das physikalische Phänomen hängt entscheidend von der Art der Beobachtung ab Es ist ohne Beobachter nicht denkbar

26 Noether und Yang-Mills Noether: Jede Symmetrietransformation δϕ führt auf einen erhaltenen Strom (Energie- Impulserhaltung, Ladungserhaltung,...) µ L µ µ j δϕ mit 0 ( ) j + Lδ x µ j = µ ϕ j Lorentz-Invarianz und Energie-Impuls-Tensor: x ' = x +ε µ µ µ L Tµν = g µνl+ ϕ r ( ) µ r ν ϕr

27 Yang-Mills: Wechselwirkung von Elementarteilchen folgt aus Eichinvarianz: Lokale Eichtransformation für die Elektronen-WF: (, ), ', i α xt ψ xt ψ xt = e ψ xt, ( ) ( ) ( ) Schrödinger-Gleichung: 2 ħ ħ 2 tψ ' = xψ ' i 2m 2 1 ħ 1 t t x x ( α) ψ = + ( α) ψ i 2m i 2 Eichinvariante Schrödinger-Gleichung: 2 ħ ħ t qϕ ψ = i qa i 2m { } x ψ

28 Folgerungen Unabhängige Beobachter erfahren eine objektive Welt Daraus folgen die Meßbarkeit und Berechenbarkeit physikalischer Phänomene Physik legt die Entfaltung der Wirklichkeit nicht völlig fest Lichtphänomene stellen eine Beziehung zwischen unabhängigen Beobachtern und einer gemeinsam erlebten Welt dar Sie sind ohne individuelle Beobachter nicht denkbar

29 Das Bewußtsein nach Julian Jaynes Der subjektive, seiner selbst bewußte Geist ist ein Analogon der sogenannten wirklichen Welt Aktivitäten unseres Bewußtseins: Spatialisierung der Welt, auch der Zeit Exzerpierung: Aufspaltung der Welt Ichbildung: Schaffung eines Selbstbildes Narrativierung: Bildung von Kausalzusammenhängen Kompatibilisierung: Zusammensetzung eines Weltbildes

30 Überlegungen Die Aktivitäten unseres individuellen Bewußtseins sind Voraussetzung für die Physik Gibt es in der sogenannten wirklichen Welt Physik oder gibt es die nur in der Analogonwelt, die unser individuelles Bewußtsein ist? Individuelles Bewußtsein entwickelte sich nach Janes in den letzten 4000 Jahren, gab es vorher schon Physik?

31 Das Kollektiv Unbewußte nach C. G.Jung Die Inhalte des individuellen Bewußtseins entfalten sich aus einem kollektiven Bewußtsein Im kollektiven Bewußtsein entwickeln sich archetypische Strukturen, die eine individuelle Welterfahrung ermöglichen Innere und äußer Welterfahrung basieren auf einer gemeinsamen Grundlage (unus mundus)

32 G E I S T Seele, Psyche (Gedanken, Sinn, Gefühl,...) Körperwelt (mit strengen Gesetzen) Bewußtes persönl. Unbewußtes kollekt. Unbewußtes Differential-Gleich. Symmetr. - Erhaltungss. Unschärfe, Nichtlokalität Synchronizität Symbole, Bilder, Zahlen Archetypen U n u s M u n d u s

33 Quantenmechanik keine Bewußtseinsinhalte Physik. Gesetze Form Symmetrien Raum - Zeit Unterscheidungen Teilchen - Unbelebte - Belebte - Gedanken, Natur Natur Gefühle Bewußtseinsinhalte, Form Physik & Ganze Welt Sinn - Bedeutung Individualität Unus Mundus - Implizite Ordnung - Unteilbar Ganzes

34 Physik und die Welt Physikalische Phänomene sind Erscheinungen im menschlichen Bewußtsein Physik bildet den Rahmen einer gemeinsamen Welterfahrung der Menschen Alle seine Bewußtseinsinhalte sind Teil des bewußten Menschen Der Mensch erfährt sich selbst in seinen Beziehungen zur Natur und zu Mitmenschen

35 Literatur Jos Verhulst: Der Glanz von Kopenhagen Geistige Perspektiven der modernen Physik Amit Goswami: Das bewußte Unviersum wie Bewußtsein die materielle Welt erschafft Otto E. Rössler Endophysics The world as an Interface Kurt Bräuer: Die fundamentalen Phänomene der Quantenmechanik und ihre Bedeutung für unser Weltbild Julian Jaynes: Der Ursprung des Bewußtsseins Marie-Louise von Franz: Zahl und Zeit Psychologische Überlegungen zu einer Annäherung von Tiefenpsychologie und Physik