Was genau ist aus physikalischer Sicht der freie Wille?

Vor Kurzem hat Brian Greene, ein Physiker an der Columbia University, ein neues Buch mit dem Titel „Until the End of Time“ veröffentlicht. Wie der Untertitel „Geist, Materie und die Suche nach Sinn in einem sich entwickelnden Universum“ andeutet, sucht er auf seiner Reise durch die Zeit, die mit dem Urknall beginnt, nach einem physikalischen Sinn und führt die Entstehung und Entwicklung aller Dinge auf ein zugrunde liegendes deterministisches Denken zurück. Der Autor dieses Artikels hat auch eine Empfehlung für Greens neues Buch verfasst, ist jedoch mit vielen Ansichten, insbesondere zum Thema „freier Wille“, immer noch nicht einverstanden. Seiner Ansicht nach kann und muss die Physik den freien Willen nicht erklären, und der freie Wille geht über die Physik hinaus.

Von Philip Ball

Zusammengestellt von Dong Weiyuan

Der freie Wille war für Physiker schon immer ein schwieriges Rätsel. In der Physik müssen alle Ereignisse exakt den deterministischen Evolutionsgesetzen folgen. Sogar die Quantentheorie und die Thermodynamik, die als Wahrscheinlichkeitstheorien getarnt sind, sind in ihrem Kern immer noch völlig deterministisch und mit der Existenz irgendeines freien Willens völlig unvereinbar. In seinem kürzlich erschienenen populärwissenschaftlichen Buch „Bis ans Ende der Zeit“ sagte der berühmte theoretische Physiker Brian Greene: „Der Grund, warum wir scheinbar freie Entscheidungen treffen können, liegt darin, dass wir die tiefgründigen Geheimnisse der Naturgesetze noch nicht durchdringen können und unsere Wahrnehmung die physikalische Bewegung der Elementarteilchen noch nicht wirklich erfassen kann.“ Greens Einsicht lässt sich anscheinend folgendermaßen interpretieren: Wir haben einfach das naive Gefühl, dass es unter den gleichen Bedingungen unterschiedliche Entscheidungen und Konsequenzen zu geben scheint, aber wir verfügen tatsächlich nicht über die geheimnisvolle Macht, in das tatsächliche Funktionieren der physischen Welt einzugreifen.

Viele Physiker teilen Greenes Ansicht, dass der freie Wille ein illusorisches Konzept ist, das wir verwenden, wenn wir über „Ereignisse höherer Ordnung“ wie menschliches Verhalten sprechen, und dass wir nicht wirklich verhindern können, dass etwas passiert. Als Zuschauer ohne Entscheidungsbefugnis können wir nur weiter ernsthaft nachdenken und üben, unter der spirituellen Suggestion des freien Willens. Dieses Bild kann für Sie hilfreich sein, muss es aber nicht. Ob es jedoch nützlich ist oder nicht, spielt nach diesem Verständnis keine Rolle.

Können die auf deterministischem Denken basierenden physikalischen Gesetze jedoch wirklich den freien Willen leugnen? Ich glaube, dass ein Großteil der Debatte in diesem Bereich auf einem Missverständnis beruht, und zwar von Anfang an. Um Pauli zu zitieren: Es ist nicht einmal falsch. Viele Streitigkeiten entstehen dadurch, dass der Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung nicht erkannt wird und physikalische Konzepte zu stark verallgemeinert werden. Diese Verallgemeinerung hat die Grenzen der Wissenschaft überschritten und ist zu einer rein metaphysischen Vermutung geworden. Die Physik soll nicht dazu verwendet werden, Dinge außerhalb ihres Anwendungsbereichs zu beurteilen.

Arroganz und Absurdität

Im späten 4. Jahrhundert v. Chr. versuchte der griechische Philosoph Epikur, den Widerspruch zwischen menschlicher Handlungsfreiheit und Demokrits Atomhypothese aufzulösen. In der Atomhypothese besteht die Welt aus Atomen und die Bewegung der Atome unterliegt stets unveränderlichen Gesetzen. Epikur spekulierte, dass die Atome während ihrer Bewegung möglicherweise zufälligen Veränderungen unterliegen würden, wodurch sie von den Beschränkungen des Determinismus abweichen und so einem starren Schicksal bis zu einem gewissen Grad entgehen würden. Wenn Sie die Ansichten dieser Vorgänger nicht überzeugen, werden Sie die jüngsten Erkenntnisse der modernen Physik möglicherweise auch nicht zufriedenstellen. Das chaotische Phänomen in der klassischen Dynamik zeigt, dass eine genaue Vorhersage der Zukunft eine nahezu unmögliche Aufgabe ist, der Evolutionsprozess jedoch absolut deterministisch ist. Das Ergebnis des Kollapses der Wellenfunktion bei Quantenmessungen ist – nach unserem derzeitigen Verständnis – tatsächlich nichtdeterministisch, doch diese Unsicherheit ist vollkommen zufällig und kann die absichtliche Richtung, die das Handeln bestimmt, nicht berücksichtigen.

Wenn wir tatsächlich keine freie Entscheidung über unsere Zukunft haben, dann scheinen Psychologie, Soziologie und andere Disziplinen, die sich mit dem menschlichen Verhalten befassen, in gewisser Weise leer und langweilig geworden zu sein, ja, sie grenzen sogar an Pseudowissenschaft. Alle Versuche, unser Verhalten zu verstehen, sind zum Scheitern verurteilt und können nur auf den Urknall zurückgeführt werden. Neuropsychologische Forschung beschränkt sich lediglich auf die Auflistung verschiedener Gehirnmuster und gleichzeitig auftretender Gliedmaßenbewegungen, kann jedoch nicht über den kausalen Zusammenhang zwischen beiden sprechen. Die Spieltheorie ist ein noch nutzloseres Thema, da die Aktionen der Spieler nicht auf Entscheidungen beruhen, die nach den geltenden Regeln und Bedingungen getroffen werden. Alle diese „Wissenschaften“ verwandelten sich sofort in Metaphysik, wie Zhou Gongs Traumdeutung, und wurden von Illusionen und Halluzinationen geleitet. Die historische Forschung ist nicht viel besser. Es geht lediglich darum, irgendwelche willkürlichen Ausreden zu erfinden, um die Ursachen historischer Ereignisse auf anmaßende Weise zu erklären.

Als die Physik den „freien Willen“ aus dem Wörterbuch strich, hinterließ sie gnadenlos eine Leerstelle. Es bietet keine Alternative zu der Art und Weise, wie wir Verhalten durch Beobachtung verstehen und vorhersagen. Dies ist ein ziemlich bitteres Dilemma. Um das Gesicht anderer Disziplinen zu wahren, wollen wir uns vorübergehend von der Physik lösen und anders denken. Aus der Perspektive der psychologischen Forschung ist beispielsweise erkennbar, dass zwischen menschlichen Absichten und Verhaltensweisen ein kausaler Zusammenhang besteht. Wir können dann verschiedene Hypothesen vorschlagen und durch experimentelle Überprüfung die zuverlässigeren herausfiltern. Und was noch wichtiger ist: Durch diese Erkenntnisse können wir auch das Verhalten der Menschen ändern.

Gegen letztere Denkweise dürfte nichts einzuwenden sein. Müssen wir sie also dem deterministischen Konzept der Physik entgegenstellen? Nein, das ist keine Entweder-oder-Frage. Als erfahrene Forscher sollten wir uns dafür entscheiden, alles zu haben. Der Schlüssel liegt darin, die anwendbaren Bereiche und den Umfang des Wissens zu klären. Wenn wir zur Erforschung der Ursachen bestimmter Phänomene reduktionistisches Denken verwenden, muss diese Zuordnung auf einer angemessenen Ebene enden, statt sie endlos dem Urknall zuzuschreiben.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass jede Theorie ihre „Reichweite“ hat. Überschreitet sie diesen Bereich, ist die Theorie zwar nicht falsch, verliert aber ihre Kraft, die Welt zu erklären. Der Grund für das Versagen der Theorie liegt nicht darin, dass es zu viele Parameter gibt oder die Berechnungen zu kompliziert sind, sondern in einer grundlegenderen Unvollständigkeit. Stellen Sie sich folgende Szene vor: 10^30 Elementarteilchen in kontinuierlicher thermischer Bewegung, die sich innerhalb weniger Stunden jeweils Tausende von Kilometern von ihrer Ausgangsposition entfernt haben, aber dennoch einen Abstand von nicht mehr als 2 Metern zueinander einhalten. Aus physikalischer Sicht ist dies einfach ein unmögliches Wunder. Tatsächlich beschreibt die Szene gerade aber nur eine Person, die eine weite Strecke zurücklegt. Es könnte viele Gründe für seine Reisen geben, aber keiner davon ließ sich auf Quantenebene erklären.

Greens Ansicht, dass die Welt in viele Ebenen unterteilt sei und die Mechanismen auf den unteren Ebenen Erklärungen für die Phänomene auf den oberen Ebenen lieferten, ist offensichtlich falsch. Wenn wir die biologische Evolution und die Soziologie als Überbauten auf der Grundlage der Physik betrachten müssen, dann ist die Arroganz des „großen Physikalismus“ fast ebenso groß wie seine Absurdität.

Schimpansenphysik

Ein skeptischer Physiker könnte fragen: Woher kommt der „freie Wille“, der das ursprüngliche Schicksal der Dinge ändern kann? Angesichts dieses Problems möchte ich im Gegenzug fragen: Welche Faktoren bestimmen den ursprünglichen Bestimmungsort der Dinge? Dabei handelt es sich um das reduktionistische Attributionsdenken, das dem Phänomen zugrunde liegt. Diese Denkweise wurde sicherlich im Laufe der Zeit erprobt, liefert aber möglicherweise nicht unbedingt eine vollständige Antwort. Warum gibt es Schimpansen auf der Erde? Nun, das liegt am Urknall. Ja, der Urknall brachte die Elementarteilchen hervor, die für die Entstehung von Schimpansen erforderlich sind, aber das ist nur eine notwendige, nicht hinreichende Bedingung.

Um Schimpansen zu verstehen, müssen wir den Einfluss ihrer Lebensumgebung und zufälliger genetischer Mutationen auf ihren Evolutionsprozess berücksichtigen. Diese Einflussfaktoren bilden eine Art „Kraft“, die die Anordnung verschiedener Substanzen im Körper des Schimpansen vorantreibt. Diese „Kraft“ unterscheidet sich jedoch von der Kraft in der Physik darin, dass sie einen selbstkausalen geschlossenen Kreislauf bilden kann. Obwohl diese „Kräfte“ ebenfalls aus mehreren Unterebenenphänomenen bestehen und reichhaltige und detaillierte Strukturen aufweisen, bilden sie im Allgemeinen nur innerhalb dieser Ebene kausale Beziehungen aus und müssen und können nicht der Unterebene zugeschrieben werden. Dem Phänomen der Schimpansen-Evolution liegt daher keine „Schimpansenphysik“ zugrunde, die seine Erklärung stützen könnte. Alle Ursachen der Evolution kommen ausschließlich von dieser Ebene selbst.

Tatsächlich können selbst in der Physik einige Eigenschaften komplexer Systeme oft nicht auf Unterebenen zurückgeführt werden. Philip Anderson, Nobelpreisträger für Festkörperphysik, sagte einmal: „Mehr ist anders.“ Selbst wenn wir die Fähigkeit hätten, alles auf Grundgesetze zu reduzieren, heißt das nicht, dass wir das Universum auf der Grundlage dieser Grundgesetze konstruieren können“, stellte er klar, „die Verhaltensmerkmale, die komplexe Systeme aufweisen, die aus einer großen Anzahl von Teilchen bestehen, sind keine einfachen Extrapolationen von Systemen im kleinen Maßstab.“ Mit jeder Steigerung der Größe und Komplexität eines Systems treten neue Phänomene und Eigenschaften zutage, die einer erneuten Untersuchung wert sind. Die neuen Eigenschaften, die aus diesen komplexen Systemen hervorgehen, sind nicht weniger grundlegend als die zugrunde liegenden Grundgesetze. „

In der Mikrophysik gibt es keinen freien Willen

Nun können wir unverblümt sagen, dass es in der mikroskopischen physikalischen Welt keinen freien Willen gibt. Dies ist ein Konzept auf der Ebene der Psychologie und Neurowissenschaften. Das bewusste Subjekt verwendet Sinneswahrnehmungen und andere Arten neuronaler Stimulationsinformationen, um in Situationen mit mehreren Optionen Entscheidungsfeedback zu geben. Das Phänomen des freien Willens tritt nur im Nervensystem auf, das aus einer großen Anzahl von Neuronen besteht, und hat nichts mit der Bewegung von Elementarteilchen zu tun. Natürlich besteht keine Notwendigkeit, auf die mysteriöse Macht zurückzugreifen, die Greene erwähnte und die in die zugrunde liegende physische Welt eingreift.

Der Ursprung des freien Willens liegt im Prozess der biologischen Evolution. Im Laufe der langen Evolution wurde das Gehirn nach und nach mit einer Reihe von entscheidungsbezogenen Funktionsmechanismen ausgestattet, darunter sowohl angeborene Entscheidungstendenzen als auch Stimulationsmechanismen, die erworbene Lern- und Informationsverarbeitungsfähigkeiten belohnen. Es ist ersichtlich, dass sich das zur Beschreibung dieses Betriebsmechanismus verwendete Sprachsystem erheblich vom Sprachsystem der Newtonschen Mechanik oder der Quantentheorie unterscheidet und dass es bei den in den beiden Systemen verwendeten Kernnomenkonzepten fast keine Überschneidungen gibt. Da wir es mithilfe des Sprachsystems der Neurowissenschaften richtig analysieren und beschreiben können, besteht keine Notwendigkeit, Hamilton- oder Hermitesche Operatoren zu verwenden, um eine Erklärung zu erzwingen.

Der scheinbare Konflikt zwischen Determinismus und freiem Willen und die Debatte, die er ausgelöst hat, dauern an, seit Laplace sich im frühen 19. Jahrhundert einen allmächtigen Dämon vorstellte, der jedes Detail der zukünftigen Entwicklung des Universums berechnen könnte. Doch diese lebhaften Debatten tragen selten direkt zu unserer kognitiven Weiterentwicklung bei. Meiner Meinung nach hat die Entwicklung der Neurowissenschaften den freien Willen bereits sehr gut erklärt. Wir müssen lediglich die Grenzen klar identifizieren und verhindern, dass sich das deterministische Denken in den Gesetzen der Physik endlos dort ausbreitet, wo es nichts zu sagen hat. Andernfalls kann der Inhalt der Debatte leicht vom rationalen gesunden Menschenverstand abweichen und in die metaphysische Welt abdriften. Genau wie das „Ding an sich“ in Kants Philosophie, das zwar existiert, aber niemals mit den Sinnen wahrgenommen werden kann, ist es zwar ein interessantes Diskussionsthema, aber letztlich keine Wissenschaft.

Originallink: https://physicsworld.com/a/why-free-will-is-beyond-physics/