Das Licht: Physikalische Erklärungsmodelle
Licht ist uns vertraut als selbstverständlicher Teil
unserer Welt. Zu allen Zeiten haben Menschen versucht, seine
Natur in religiösen oder wissenschaftlichen Bildern und
Modellen zu erfassen. Das Licht spielt eine zentrale Rolle in
Mythologien und Religionen, und es ist ein zentraler Forschungsgegenstand
der Naturwissenschaften. Doch selbst die Quantenoptik reicht
nicht aus, um das alltäglichste aller Phänomene zu
erklären. Seit langem spricht man vom dualen Charakter des
Lichts: von seinem Verhalten als Welle und als Teilchen zugleich.
Aus der 1926 von Heisenberg formulierten Unschärferelation
geht hervor, inwiefern die Ergebnisse physikalischer Experimente
vom Beobachter abhängen und daß insofern die Möglichkeit
eindeutiger und objektiver Aussagen eingeschränkt ist. Unter
dieser Prämisse ist Licht nicht Welle und nicht Teilchen,
sondern beides zugleich: Lichtteilchen "haben keine festlegbare
Position, sondern sind mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeitsverteilung
'verschmiert'. Die Theorie der Quantenmechanik beruht auf einer
völlig neuen Mathematik, die nicht mehr die reale Welt als
Teilchen- und Wellenphänomen beschreibt; nur unsere Beobachtungen
der Welt lassen sich in dieser Form beschreiben."1
Vom Beobachter hängt es ab, wie das Licht sich zeigt: als
Teilchen - als Quant, das eine bestimmte Energiemenge trägt
beziehungsweise ist - oder als zusammenhängende Welle, die
sich im Raum ausbreitet mit einer bestimmten Geschwindigkeit.
Heisenbergs Unschärferelation bereitete dem Traum von einem
absolut deterministischen Modell des Universums ein Ende, denn
aus ihr geht hervor, daß es nicht möglich ist, den
gegenwärtigen Zustand des Universums exakt zu messen, ohne
zugleich auf ihn einzuwirken. Daraus folgt, daß auch künftige
Ereignisse nicht exakt vorhersagbar sind, denn will man die künftige
Position und Geschwindigkeit eines Teilchens vorhersagen, müßte
man seine gegenwärtige Position und Geschwindigkeit sehr
genau messen können. Das ist nicht möglich, denn der
Charakter des Lichts - nicht bloß Welle und nicht bloß
Teilchen - ist ambig, wie ich später noch ausführlich
erläutern werde. Hier sei nur angedeutet, daß der
ambige Charakter der Lichts eine wesentliche Rolle spielt für
die Ausbildung der philosophischen Implikationen der Holographie.