"Science is what we know and philosophy is what we don't know."
Dieses dem Mathematiker und Philosophen Bertrand Russell zugeschriebene Zitat führt direkt zu der Frage, wo die Grenzen wissenschaftlicher Erkenntnis liegen und inwiefern dieses Wissen von metaphysischen Konstrukten abzugrenzen ist. Innerhalb dieser Hausarbeit soll nun ein kleiner, jedoch äußerst relevanter Teilaspekt der Diskussion um das Verhältnis von Wissenschaft zur Metaphysik betrachtet werden. Hierzu werden die Ansichten des Logischen Empirismus über metaphysische Sinnlosigkeit hinterfragt und darüber hinaus die Auffassung der Wirklichkeit in Verknüpfung mit der Wissenschaft und ihren Interpretationen behandelt.
Zunächst betrachten wir im ersten Abschnitt kurz die Unterscheidung von Realität und Wirklichkeit im Sinne Carnaps, um den Diskurs innerhalb dieser Hausarbeit abzugrenzen von der weitreichenden Auseinandersetzung um den wissenschaftlichen Realismus. Weiterführend wird im zweiten Teil anhand Kornmessers Text "Theoretizität im Logischen Empirismus und im Strukturalismus - erläutert am Fallbeispiel des Neurobiologischen Konstruktivismus" Carnaps logisch empiristische Definition von theoretischen Termen rekonstruiert und deren empirische Sinnhaftigkeit im Kontrast zur metaphysischen Sinnlosigkeit betrachtet. Hierbei wird anschließend im dritten Kapitel auf das neurobiologische Beispiel Kornmessers eingegangen, welches zur Illustration der Existenz metaphysisch sinnloser Terme innerhalb von Theorien dient. Daraufhin wird im vierten Teil kurz das Verhältnis von wissenschaftlichen Theorien zur Wirklichkeit im Sinne des logischen Empiristen Carnap erläutert.
Nach dieser Einführung in das logisch empiristische Konzept von Theorie, Metaphysik und Wirklichkeit erreichen wir schließlich den Diskurs um die zentrale Fragestellung, ob die Interpretationen von physikalischen Theorien ebenfalls als metaphysisch sinnlos angesehen werden können. Als exemplarische Theorie wird im fünften Kapitel das Superpositionsprinzip eingeführt, welches aus dem mathematischen Formalismus der Quantenmechanik resultiert. Darüber hinaus wird erläutert, welche Problematiken sich aus der Interpretation des mathematischen Formalismus sowohl aus physikalischer als auch aus philosophischer Perspektive er-geben. Beispielhaft hierfür werden im sechsten Teil die zwei verbreitetsten Interpretationen dieser Theorie mit ihren Forderungen, Implikationen und Widersprüchen erläutert:[...]
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung in das Thema
2 Der Logische Empirismus
2.1 Die Abgrenzung von Realität und Wirklichkeit
2.2 Der Begriff des theoretischen Terms
2.3 Kornmessers neurobiologisches Beispiel
2.4 Der Bezug von wissenschaftlichen Theorien zur Wirklichkeit
3 Ein Beispiel aus der Physik
3.1 Die Theorie des quantenmechanischen Superpositionsprinzips
3.2 Interpretationen dieser Theorie: Kopenhagener Deutung und Viele-Welten Interpretation
4 Das Beispiel aus der Physik und sein Bezug zur Wirklichkeit
4.1 Das historische Problem der Quantenmechanik
4.2 Die Überlegenheit der VWI gegenüber der Kopenhagener Deutung
4.3 Die Sinnhaftigkeit der Metaphysik
5 Resümee
Zielsetzung & Themen der Arbeit
Die Arbeit untersucht das Spannungsfeld zwischen wissenschaftlicher Erkenntnis und metaphysischen Konstrukten, wobei die Position des Logischen Empirismus kritisch hinterfragt wird. Das primäre Ziel besteht darin zu klären, ob Interpretationen physikalischer Theorien – insbesondere die Viele-Welten-Interpretation (VWI) der Quantenmechanik – als metaphysisch sinnlos abgetan werden können oder einen notwendigen Bestandteil wissenschaftlicher Forschung darstellen.
- Verhältnis von Wissenschaft und Metaphysik im Logischen Empirismus
- Rekonstruktion von Carnaps Konzept theoretischer Terme
- Analyse des quantenmechanischen Superpositionsprinzips und des Messproblems
- Vergleich der Kopenhagener Deutung mit der Viele-Welten-Interpretation (VWI)
- Kritische Auseinandersetzung mit der metaphysischen Basis wissenschaftlicher Theoriewahl
Auszug aus dem Buch
3.1 Die Theorie des quantenmechanischen Superpositionsprinzips
Laut des mathematischen Formalismus des quantenmechanischen Superpositionsprinzips lässt sich der Gesamtzustand eines Systems durch eine Überlagerung von Einzelzuständen beschreiben, weswegen er auch Superpositionszustand genannt wird. Sind die Einzelzustände alle normiert und orthogonal zueinander, geben die Betragsquadrate der komplexen Wahrscheinlichkeitsamplituden die Wahrscheinlichkeit an, den zugehörigen Einzelzustand bei einer Messung des Gesamtzustandes vorzufinden. Somit kann die unitäre Zeitentwicklung der Wechselwirkung zwischen einem zu messenden Objekt und dem Messgerät einen Endzustand des Gesamtsystems ergeben, der zunächst keiner eindeutigen Zeigerstellung des Messgerätes entspricht. Jedoch werden am Messgerät in der Praxis eindeutige Messergebnisse abgelesen, sodass das Ergebnis, welches zunächst einer ontischen Wahrscheinlichkeit unterliegt, nach der Messung durch eine epistemische Wahrscheinlichkeit bestimmt ist.
Für ein besseres Verständnis dieses physikalischen Sachverhalts kann das Messgerät mit Schrödingers weitläufig bekannter Katze verglichen werden. Das Messgerät besteht zunächst aus einer Superposition aus Zeigerstellungen, zeigt also keine eindeutige Zeigerstellung an. Analog kann gesagt werden, dass die Katze innerhalb des isolierten Systems aus Katze, zerfallendem Atom und Giftgasampulle gleichzeitig lebendig und tot ist, da ihr Zustand allein von dem tödlichen, quantenmechanisch beschreibbaren Vorgang des nuklearen Zerfalls abhängt und sich daher gemäß der Schrödingergleichung entwickelt. Wenn man jedoch als Beobachter anschließend die Zeigerstellung abliest, sieht man ein eindeutiges Ergebnis, denn eine Überlagerung von Zuständen kann schlecht an einem Messgerät abgelesen werden. Dies bedeutet, dass die Katze beim Ablesen des Messergebnisses entweder lebendig oder tot sein muss. Dieser ohne eine Interpretation nicht nachvollziehbare Übergang vom superponierten Ergebnis vor der Messung - oder direkt danach, jedoch immer noch vor dem Ablesen des Beobachters - zum eindeutig abgelesenen Messergebnis wird auch "Messproblem" genannt.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einführung in das Thema: Das Kapitel führt in die Fragestellung ein, wie die Grenzen wissenschaftlicher Erkenntnis gegenüber metaphysischen Konstrukten verlaufen und skizziert den Aufbau der Untersuchung.
2 Der Logische Empirismus: Es werden Carnaps Zweistufenkonzeption der Wissenschaftssprache sowie Kornmessers neurobiologisches Beispiel erläutert, um die Abgrenzung von theoretischen und metaphysischen Termen zu beleuchten.
3 Ein Beispiel aus der Physik: Hier wird das mathematische Fundament der Quantenmechanik sowie die Problematik des Superpositionsprinzips und die daraus resultierenden Interpretationsansätze dargestellt.
4 Das Beispiel aus der Physik und sein Bezug zur Wirklichkeit: Dieses Kapitel kritisiert die Geringschätzung metaphysischer Interpretationen in der Wissenschaft und begründet die physikalische Überlegenheit der Viele-Welten-Interpretation.
5 Resümee: Die Arbeit schließt mit dem Fazit, dass wissenschaftliche Forschung ohne metaphysische Annahmen nicht auskommt und Interpretationen für das Verständnis physikalischer Theorien unverzichtbar sind.
Schlüsselwörter
Wissenschaftstheorie, Logischer Empirismus, Metaphysik, Quantenmechanik, Superpositionsprinzip, Viele-Welten-Interpretation, Kopenhagener Deutung, Carnap, Kornmesser, Messproblem, Wirklichkeit, Theoretische Terme, Instrumentalismus, Wissenschaftlicher Realismus, Wellenfunktion
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert das Spannungsfeld zwischen wissenschaftlicher Erkenntnis und metaphysischen Annahmen, ausgehend von den Thesen des Logischen Empirismus.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die zentralen Felder sind die Wissenschaftstheorie, die Grundlegung theoretischer Begriffe sowie die Interpretation quantenmechanischer Phänomene.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Es soll geklärt werden, ob Interpretationen physikalischer Theorien als "metaphysisch sinnlos" abgelehnt werden müssen oder ob sie einen notwendigen, sinnvollen Bestandteil wissenschaftlicher Forschung darstellen.
Welche wissenschaftliche Methode verwendet die Autorin?
Die Autorin nutzt eine rekonstruktive und vergleichende Methode, indem sie die Positionen von Carnap und Kornmesser auf aktuelle physikalische Theorien (Quantenmechanik) anwendet und kritisch diskutiert.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil widmet sich der Definition theoretischer Terme, dem Vergleich zwischen Kopenhagener Deutung und VWI sowie der Frage, inwieweit physikalische Theorien bereits auf einer metaphysischen Basis beruhen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Die Arbeit wird primär durch Begriffe wie Wissenschaftstheorie, Logischer Empirismus, Viele-Welten-Interpretation und das Messproblem der Quantenmechanik geprägt.
Warum spielt das Beispiel von Schrödingers Katze eine wichtige Rolle?
Das Beispiel illustriert das sogenannte "Messproblem", bei dem der mathematische Formalismus der Quantenmechanik auf reale makroskopische Objekte angewendet wird, was ohne eine geeignete Interpretation zu logischen Widersprüchen führt.
Welche Schlussfolgerung zieht die Arbeit in Bezug auf die Viele-Welten-Interpretation (VWI)?
Die Arbeit schlussfolgert, dass die VWI gegenüber der Kopenhagener Deutung physikalisch konsequenter und kohärenter ist, da sie die universelle Gültigkeit der Schrödingergleichung postuliert und somit die Axiomatik vereinfacht.
- Arbeit zitieren
- Lena Funcke (Autor:in), 2014, Metaphysische Interpretationen von physikalischen Theorien. Kornmesser und Carnap am Beispiel der quantenmechanischen Viele-Welten-Interpretation, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/300248
