Das erste Kapitel „1. Was geschieht. Ein Blick in die Quantenwelt“ enthält einen historischen Rückblick und deutet das Quantenrezept als eine Art Wahrscheinlichkeit, es könnte so sein, also eine Art die Welt in ihrem innersten Aufbau zu denken und sich vorzustellen, ohne dass dies zwingenderweise auch so sein muss. Quantenmechanik als eine Art Orakel? (S. 37) Das es hier auch um die Mechanik der Wissenschaften, also auch um ihre Geschichte und Methodik geht, wird hier nur allzu deutlich.

Im 2. Kapitel „Die mutige Formulierung. Strenge Quantenmechanik“ zeigt, wie um 1927 die Physiker wie Planck, Schrödinger und Einstein den Mut aufbrachten, die Physik unter dem Eindruck der Quantenmechanik in wesentlichen Teilen neu zu schreiben: Quantenwellenfunktion war das Stichwort, mit man herausfand, dass „das Elektron in Wahrheit die Wellen ist“ (S.47)

Das 3. Kapitel Wie kommt man auf so etwas? So entstand die Quantenmechanik“ beantwortet die Fragen, die sich aus der Lektüre des ersten Kapitel ergeben. Pädagogisch geschickt gemacht! Und Carroll zeigt, wie die Physiker im Verbund mit anderen und gegen andere die Fortschritte entwickelten: Wissenschaftsdiskurs im besten Sinne: Schrödingers Wellengleichung war ein echter Durchbruch. Er beschrieb, dass ein System immer wieder nur dasselbe macht, um die Energie zu erhalten. Damit wollten sich Schrödinger und die anderen nicht zufrieden geben, denn man wollte auch herausfinden, was sich hinter der Wellenfunktion verbarg. Nun kamen die anderen wie Max Born und Werner Heisenberg wieder zu Zuge: sie nannten die Wellenfunktion als Möglichkeit, die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, wobei Teilchen nur an einer bestimmten Stelle erscheinen. Der diesen Erkenntnissen innewohnende Zweifel ist bis heute geblieben, obwohl man heute weitgehend annehmen kann, dass die Forschungsergebnisse und die Formulierung der Theorien, die aus ihr hervorgingen, richtig sind. Dieser Restzweifel, macht diese Theorie so spannend wie einen Krimi.

Im 4. Kapitel wird die Forschung ihrem Ziel durch Heisenbergs Unschärferelation ein wenig näher gebracht. Carroll erklärt ihre Komplexität und zugleich klappt er den physikalischen Baukasten auf, mit dem er die Verfahren erklärt, wie die Physiker versuchen, sich an die Wirklichkeit anzunähern.

Im zweiten Teil beginnt ein Ausblick über die Folgen, der Quantenmechanik auf unser Verständnis der Welt und wie sie aufgebaut ist. Die Wahrscheinlichkeiten sind ein Weg, die Unwägbarkeiten zu beschreiben und eine „Viele-Welten-heorie“ aufzustellen. Probieren wir es mit einem Dialog, wird Carroll sich gesagt haben und lässt Alice mit ihrem Vater sokratisch über Quantenrätsel diskutieren und der Autor dieses Blogbeitrags möchte Sie dazu ermuntern, diesen Dialog zu lesen und dabei die intelligente Art des Autors zu verstehen, wie er die ontologischen Voraussetzung der Quantenmechnik mit ihren offenen Fragen hier so einleuchtend präsentiert: S. 179-207, es ist eben nicht jede Theorie wirklich einwandfrei zu beweisen.

Gibt es Alternativen zur Viele-Welten-Theorie? Oder ist sie nur so einleuchtend, weilsie immer noch als der aussichtsreichste Ansatz gilt, die Komplexität der Quantenmechanik zu erklären? Darüber vergisst Carroll nicht die Stellung des Menschen in der Welt und erläutert hier den Übergang zwischen Physik und Philosophie. Und es ist der dritte Teil dieses Buches „Raumzeit“ mit ganz grundsätzlichen Fragen wie in Kap. 11 „Warum gibt es Raum?“, die Quantenfeldtheorie in Kap. 12 und das Atmen in lufteeren Raum. Schließlich kommen noch die schwarzen Löcher dran: jenseits von Raum und Zeit.

Heiner Wittmann