INHALT

1.  Einleitung  1

2.  Machs Einfluss auf Schrödinger  2

3.  Boltzmanns Einfluss auf Schrödinger  6

4.  Schrödingers Interpretation seiner Quantenmechanik  11

5.  Fazit  15

Literatur.   17

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Der Phänomenalismus Ernst Machs und der Atomismus Ludwig Boltzmanns werden speziell in der deutschen Literatur als grundlegend gegensätzlich und unvereinbar aufgefasst. Diese Gegensätzlichkeit schien sich besonders in der Debatte zwischen den beiden Physikern bezüglich der Existenz von Atomen Ende des 19. Jahrhunderts zu äußern. Mach war der Ansicht, man könne die Physik nur auf Basis wahrnehmbarer Phänomene konstruieren. Da Atome zu dem Zeitpunkt noch als nicht-beobachtbare Entitäten galten, sah Mach keinen Grund darin, Atome als jene Basis zu akzeptieren. Im Gegensatz dazu stand Boltzmann. Er war der Auffassung, dass sich die Annahme von Atomen gleichzeitig als fruchtbar erweise, da die Disziplin der Physik über eine reine Beschreibung des Beobachtbaren hinausgehen solle. Die intuitive Annahme, dass sich Mach und Boltzmann von ihren Ansichten gänzlich ausschlossen, teilen jedoch nicht alle: "Also, strange as it was, in Vienna the physicists were all followers of Mach and Boltzmann. It wasn't the case that people would hold any antipathy against Boltzmann's theory because of Mach" (Phillip Frank zitiert aus Blackmore, 1995: 128). Auch auf den österreichischen Physiker und Nobelpreisträger Erwin Schrödinger haben Mach und Boltzmann einen starken Einfluss ausgeübt: „Their views were not the same. But being filled with great admiration of the candid and incorruptible struggle for truth in both of the men, we who were in Vienna did not consider them irreconcilable” (Schrödinger zitiert aus de Regt, 2001: 88). Interessant ist hierbei die Tatsache, dass Schrödingers Biograph Walter J. Moore behauptet, Schrödinger habe trotz voller Bewunderung für beide Physiker und Philosophen nie eine Synthese zwischen beiden herstellen können:

„At this time [während Schrödingers Entwicklung der Wellenmechanik], his

^{philosophy of science (as distinct from his philosophy in general) was derived in part from Mach and in part from Boltzmann, and any synthesis of these conflicting} elements must have seemed impossible.“ (Moore, 1989: 177)

Die Frage, die sich nun hierbei auftut, ist 1) inwieweit Schrödinger tatsächlich von Mach und Boltzmann beeinflusst war und worin diese Synthese bestand, sowie 2) inwieweit sich dies auf sein wissenschaftliches Schaffen speziell bei der Interpretation seiner Quantenmechanik ausgewirkt haben könnte. Mit diesen Fragen wird sich die vorliegende Arbeit beschäftigen. Um die zweigliedrige Fragestellung trotz Kürze ausreichend zu beantworten, werden Mach und Boltzmann für den ersten Teil in Bezug auf ihre Epistemologie und Philosophie durchleuchtet und auf Schrödingers eigenes Wissenschaftsverständnis bezogen. Daraufhin wird für den zweiten Teil ein kurzer Bezug zu Schrödingers Interpretation der Quantenmechanik insbesondere seiner Wellenfunktion genommen. Als grundlegende These dieses Essays möchte ich Henk de Regts Behauptung aufgreifen. Er argumentiert, dass

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Schrödinger sehr wohl eine Synthese zwischen Mach und Boltzmann für seine eigene Wissenschaft und Philosophie herstellen konnte. Diese Synthese bestand darin, dass sich Schrödinger Machs anti-realistische Einstellung auf der ontologischen und epistemologischen Ebene jedoch Boltzmanns Bild-Konzeption und Quasi-Realismus auf der methodologischen Ebene zu Eigen machte. Was diese auf den ersten Blick zunächst kontraintuitiv erscheinende These de Regts im Einzelnen bedeuten soll, wird im Verlauf dieser Arbeit herausgearbeitet werden.

Mach hatte die Vorstellung, dass es die Rolle von Wissenschaft sei, die Orientierung der Menschen in der Welt zu verbessern (Pojmann, 2008). Diese Sichtweise entwickelte er vornehmlich während seiner Studien zur menschlichen Sinnesphysiologie. Hierbei gelangte Mach zu der Auffassung, dass die Quelle der menschlichen Erkenntnis in der Erfahrung liege, welche sich in einer Mannigfaltigkeit von Sinneseindrücken bzw. Empfindungen manifestiere. Mach wird dabei dem Phänomenalismus zugeordnet, welcher davon ausgeht, dass sich die Erforschung die materiellen Welt ausschließlich mit der äußeren Erscheinung und den Relationen der Objekte befassen soll, die unmittelbar durch unsere Sinnesapparate erfasst werden können. Das bedeutet auch, dass man einem physischen Objekt nur eine Existenz zuschreibt, wenn man davon ausgeht, dass dieses Objekt in irgendeiner Weise durch die Sinneserfahrungen vermittelt wurde oder prinzipiell vermittelt werden kann (bspw. durch ein Mikroskop) (Bonjour, 2001). Hieraus erklärt sich, warum Mach die Existenz der Atome negierte - Ende des 19 Jahrhunderts galten Atome noch als unbeobachtbare Entitäten. Machs psychobiologische Sichtweise der Erkenntnis führte ihn zu seiner Maxime, dass Wissenschaft die Natur nur in einer höchst ökonomischen Weise beschreiben soll, denn gerade die Wissenschaft solle dem Menschen Konzepte darlegen, die ihm helfen, sich in der Welt (besser) zurecht zu finden (Pojman, 2008). Der phänomenologische Ansatz war daher auch sehr darauf bedacht, keine zusätzlichen metaphysischen Annahmen bzgl. theoretischer Entitäten zu treffen, deren Existenz (bis dahin) nicht durch Erfahrung bewiesen werden konnte. Aus Machs Maxime der möglichst ökonomischen Beschreibung der Natur leitet sich schließlich seine Suche nach einer einheitlichen Wissenschaftsperspektive ab: Es sei unökonomisch, jeweils eine Theorie für die Psychologie und für die Physik zu haben. So beschäftigte er sich lange Zeit mit dem Versuch, beide Disziplinen in einen einheitlichen

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Beschreibungsrahmen zu bringen (Pojman, 2008). Hinter diesem Versuch steckt die ontologische Annahme, dass es nur eine Art der Realität - die Elemente - gibt; d.h. die intrinsische Natur der Realität ist neutral - weder mental noch physisch. Diese Annahme wird auch neutraler Monismus genannt (Mach, 2008: VXII). Mach betrachtete die einfachen Komponenten der Erfahrung (Farben wie gelb oder blau, Geschmack wie salzig oder bitter) als Grundelemente, deren funktionale Interrelationen zu studieren sind. Zwar ist ein Grundelement an sich weder mental noch physisch, allerdings können die verschiedenen Gruppen, zu denen es gehört, funktionale Beziehungen abbilden, die charakteristischerweise physikalisch oder psychologisch sind (Stubenberg, 2005). Das bedeutet, dass das neutrale Element physikalisch genannt werden kann, wenn es Teil einer bestimmten Gruppe ist und mental, wenn es bspw. Teil einer anderen Gruppe ist. Somit ist es möglich, das gleiche Element in jeweils unterschiedlichen Kontexten zu betrachten:

“Thus ^{the great gulf between physical and psychological research persists only when we acquiesce in our habitual stereotyped conceptions. A color is a physical object as soon as we consider its dependence, for instance, upon its luminous source, upon other colors, upon temperatures, upon spaces, and so forth. When we consider, however, its dependence upon the} retina…it is a psychological object, a sensation. Not the subject matter, but the direction of investigation, is different in the two domains”. (Mach zitiert in Stubenberg, 2005)

Erwin Schrödinger, der zwischen 1906 und 1912 an der Wiener Universität Physik und Mathematik studierte, befasste sich nach eigener Aussage zu dieser Zeit sehr intensiv mit fast allen Schriften von Mach (de Regt, 2001: 88f). Diese Beschäftigung mit Machs Gedankengut sollten Schrödingers philosophische Ansichten sein Leben lang begleiten (de Regt, 2001: 89). Besonders Machs Vorstellungen von der Einheit zwischen den Elementen und der einen Art der Realität finden sich in Schrödingers ontologischen Annahmen wieder. Auch Schrödinger geht davon aus, dass der Geist und der Körper sich nicht in ihrer intrinsischen Natur unterscheiden, sondern nur darin, wie das gemeinsame neutrale „Material“ aufgebaut und angeordnet ist, d.h. wie wir es wahrnehmen. Seine Vorstellungen zur Ontologie diskutiert Schrödinger in Meine Weltansicht 1925:

Für Schrödinger (wie Mach) erscheint die Annahme eines neutralen Monismus allein deswegen sinnvoll, weil sich somit das altbekannte Problem des Subjekt-Objekt-Dualismus in der Philosophie in ein Scheinproblem verwandelt hat. Grund dafür ist, dass nun kein Unterschied mehr zwischen der Wahrnehmung des Subjektes und der Außenwelt, d.h. dem

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Objekt besteht. Schrödinger geht jedoch noch über Machs Vorstellungen bzgl. des neutralen Monismus hinaus. Im fünften Kapitel von Meine Weltansicht beschreibt Schrödinger seine Interpretation der vedântischen Grundansicht, einer einflussreichen Richtung in der indischen Philosophie. Dabei kommt er zu dem Schluss, dass der (bspw. oben zitierte) wahrgenommene Baum nicht ein Elementen-Komplex oder Bestandteil vieler einzelner Bewusstseine ist, sondern dass es nur eine einzige Entität (ein unteilbares Bewusstsein) überhaupt gibt, welches alle Elemente (d.h. Wahrnehmungsbestandteile vieler verschiedener Individuen) bereits beinhaltet:

„Nein, und so unbegreiflich es der gemeinen Vernunft scheint: du - und ebenso jedes andere bewußte Wesen für sich genommen - ^{bist alles in allem. Darum ist dieses dein Leben, das du lebst auch nicht ein Stück nur des Weltgeschehens, sondern in einem bestimmten Sinn das} ganze. Nur ist dieses Ganze nicht so beschaffen, daß es sich mit einem ^{Blick überschauen} lässt. […] - oder auch mit anderen Worten: Ich bin im Osten und im Westen, bin unten und bin oben, ich bin diese ganze Welt.“ ^{(Schrödinger, 2006: 71)} Mit der Vorstellung des einen Bewusstseins nimmt Schrödinger damit eher einen idealistischen Standpunkt ein und transformiert Machs neutralen Monismus in einen substantiellen Monismus (vgl. de Regt, 2001: 91).

Auch auf der epistemologischen Ebene äußerte Schrödinger skeptische Gedanken bzgl. realistischer Annahmen über die Welt, welche stark an Machs Phänomenalismus erinnern: „There is certrainly no reality if one does not want to say: the real is the only complex of sense impressions; all the rest are only pictures.” (Schrödinger 1926 Brief an Wilhelm Wien, zitiert aus de Regt, 2001: 91f). Dieser Anti-Realismus scheint sich bei Schrödinger auf Erkenntnis im Allgemeinen zu beziehen. Gleichzeitig seien vom fehlenden Realitätskriterium auch wissenschaftliche Modelle betroffen, welche die Welt daher nicht so abbilden können wie sie ist. In Science and Humanism (1996) diskutiert Schrödinger die Natur der Atommodelle:

^{„The pictures [provided by the models] are only a mental help, a tool of thought, an} intermediary means, from which to deduce out of the results of experiments that have been made, a reasonable expectation about the results of new experiments that we are planning. We then plan them for the further purpose of seeing whether they conform to the expectations, that is, to whether the expectations have been reasonable, and whether the pictures or models we use are adequate. Notice that we prefer to say it is adequate, not true. For in order that any description be capable of being true, we must be able to compare it directly with actual facts. ^{That is usually not the case with our models.”} (Schrödinger zitiert aus de Regt, 2001: 91)

Modelle können nach Schrödingers Ansicht also nicht wahr sein, sondern nur adäquat. Merkwürdig an dieser Stelle scheint jedoch der Fakt, dass Schrödinger in vielen Schriften ein „realistisches“ Vokabular benutzte:

„Diese Auffassung ist verallgemeinerungsfähig und rührt an das wahre Wesen ^der Quantenvorschriften“ (Schrödinger, 1926: 371) (Hervorhebung durch M.B.)

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