Einstein verteidigt die materialistische Weltanschauung bei den Quanten (Teil 4)

Die Erforschung des Aufbaus der Atome und der Quanten im Mikrokosmos mündete in den 1920er Jahren in der Entwicklung der Quantentheorie. Dabei entwickelte sich ein offener Kampf zwischen materialistischer und idealistischer Weltanschauung in der Deutung der Quanten, der bis heute anhält. In diesem Teil der Serie wird Einsteins Beitrag zur Quantentheorie und seine Verteidigung des Materialismus bei den Quanten behandelt.

Die Lichtquanten

Bereits im Jahre 1905 veröffentlichte Einstein eine grundlegende Arbeit, in der zum ersten Mal wieder die Quantennatur des Lichts behandelt wird. In REVOLUTIONÄRER WEG 6, dem theoretischen Organ der MLPD, heißt es zur Entwicklung der Theorie des Lichtes:
"Auch Theorien unterliegen dem Gesetz der Negation der Negation. Nehmen wir das Beispiel über die Theorie des Lichtes. Über hundert Jahre wurde die Korpuskeltheorie des Lichtes, begründet von Newton, widerspruchslos anerkannt. Dann wurde, ebenfalls widerspruchslos, fast hundert Jahre lang die Wellentheorie des Lichtes anerkannt (...)
Die Wellentheorie hatte einen glatten Sieg errungen, sie erklärte (scheinbar) alle Erscheinungen, Eigenschaften des Lichtes, dagegen die Korpuskeltheorie nur be-stimmte. Das war die Lage zum Beginn des 20. Jahrhunderts. Dann aber wurden Phänomene entdeckt, die sich keineswegs mit der Wellentheorie des Lichtes, sondern nur mit der Korpuskeltheorie erklären ließen. Man muß sich vorstellen: Das im Laufe eines Jahrhunderts mühsam zusammengestellte, einheitliche Bild über die Struktur des Lichtes, der triumphale Sieg der Wellentheorie über die Korpuskeltheorie war mit einem Schlag in Frage gestellt. Einerseits zeigen die Interferenz- und Beugungserscheinungen, daß das Licht aus Wellen besteht, andererseits wurde durch den photoelektrischen Effekt und den Comptoneffekt bewiesen, daß das Licht aus Korpuskeln oder aus "Photonen", wie man sie bezeichnet, besteht. Daraus ergab sich die Synthese einer entwickelten Theorie über das Licht." (1)

1921: Einstein bekommt den Nobelpreis

In den Jahren 1905 und danach wurden Einsteins Lichtquanten als pure theoretische Spekulationen abgetan. Doch als Experimente seine Theorie bewiesen, erhielt Einstein 1921 für die Lichtquanten den Nobelpreis für Physik.
Angeregt durch die neuen Vorstellungen über Licht entwickelte 1924 Louis de Broglie die richtige Vorstellung, dass die gesamte Materie im Mikrokosmos sowohl Wellen- wie auch Teilcheneigenschaften aufweisen würden. Jede Bewegung von Atomen oder Elektronen ist danach mit der Ausbreitung von Materiewellen verbunden. Nach der Negation des mechanischen Äthers durch die spezielle Relativitätstheorie wurde mit der Entwicklung der Quantentheorie in den 1920er Jahren das Weltbild der Physik im Mikrokosmos ein zweites Mal revolutioniert. Es entstand ein dialektisches Verständnis des Aufbaus und der Strukturbildung der gesamten Materie im Mikrokosmos: Atome, Elektronen und andere subatomare Teilchen sind keine starren fertigen, kleinen Kügelchen. Vielmehr sind sie Entwicklungsprodukte tieferer Materieschichten, die einer ständigen Umwandlung, Bewegung und Wechselwirkung unterliegen.

Einsteins Kampf gegen den Idealismus bei den Quanten

Marx und Engels hatten die dialektischen Entwicklungsgesetze entdeckt, und weil die materialistische Auffassung des Mikrokosmos eine allseitige Bestätigung dieser dialektischen Entwicklungsgesetze bedeutet, wird diese seit der Entwicklung der Quantentheorie in den 1920er Jahren von der herrschenden Klasse und ihrer idealistischen Weltanschauung bekämpft. Als sich Ende der 20er Jahre die idealistische Kopenhagener Deutung der Quantentheorie durchsetzte, welche die objektive Realität der Teilchen und Prozesse im Mikrokosmos verneinte, entfaltete Einstein eine heftige Auseinandersetzung mit den Hauptvertretern Heisenberg und Bohr.
In der Kritik an dem Standpunkt, dass der Beobachter erst die Mikrowelt schaffe, schrieb er: "Es gibt so etwas wie den ,realen Zustand' eines physikalischen Systems, was unabhängig von jeder Beobachtung oder Messung objektiv existiert und mit den Ausdrucksmitteln der Physik im Prinzip beschrieben werden kann." (2)
Obwohl er in seiner weltanschaulichen Kritik richtig lag, machte er in der Kritik auch mehrere Fehler: Er lehnte den Indeterminismus, demzufolge es auch Zufall bei den Bewegungen im Mikrokosmos gibt, einseitig ab und er beharrte darauf, dass auch im Mikrokosmos Wirkungen sich nur lokal und maximal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten (siehe Abbildung unten). Beide konkrete Seiten in seiner Kritik sind heute durch den Fortschritt der Experimentiertechnik widerlegt.
Im REVOLUTIONÄREN WEG Nr. 6 heißt es dazu: "Was ist der Unterschied zwischen Notwendigkeit und Zufälligkeit? Die Notwendigkeit kennzeichnet die inneren, entscheidenden, wesentlichen Zusammenhänge und Beziehungen, den gesetzmäßigen Ablauf der Ereignisse und Vorgänge. Die Zufälligkeit äußert sich an der Oberfläche, in den äußeren Zusammenhängen und Beziehungen der Ereignisse und Vorgänge." (3)
Tatsächlich unterliegen die Bewegung von Teilchen und die damit auftretenden Materiewellen gewissen Zufallsschwankungen, die von den fluktuierenden Bewegungen der kontinuierlichen Materie herrühren. Teilweise wird Einsteins Verteidigung der objektiven Realität im Mikrokosmos heute als große Irrung seinerseits dargestellt, wobei konkrete Fehler mit seiner korrekten materialistischen Haltung vermengt werden. (4)

Die Suche nach der einheitlichen Theorie des Mikrokosmos

Albert Einstein versuchte ab den 1920er Jahren bis zu seinem Lebensende mit der Suche nach einer "einheitlichen Feldtheorie" eine Synthese der Beschreibung der kontinuierlichen Materie des Mikrokosmos zu finden. Da er die kontinuierliche Materie nicht als eine neue Stufe der Materie erkannte, sondern "Felder" als Anregungen des Raumes betrachtete, führten diese Arbeiten jedoch nicht weiter. Heute ermöglichen neue Experimentiertechniken und die Fortschritte im Verständnis von Elektronen in Festkörpern die Erforschung von Quantenflüssigkeiten als neuen Zustand der Materie.
In den Bewegungsformen und Anregungen der Quantenflüssigkeiten lässt sich die Dialektik der Entwicklung von Teilchen und Wellen, ihre Einheit und Kampf, sowie ihr gegenseitiger Umschlag anschaulich studieren und verstehen. (5) Das idealistische Festhalten an einem leeren Raum verhindert jedoch die Übertragung dieser Erkenntnisse auf die Erforschung der kontinuierlichen Materie.
Damit ist die weltanschauliche Knebelung durch den physikalischen Idealismus das zentrale Hindernis in der Erforschung des Mikrokosmos geworden.

Quellenhinweise:
(1) REVOLUTIONÄRER WEG 6, "Die dialektische Methode in der Arbeiterbewegung", Verlag Neuer Weg, 1971, 4. Auflage, S. 19/20
(2) A. Einstein, "Einleitende Bemerkung über Grundbegriffe" in: "Louis de Broglie und die
Physiker", Claasen, 1955, S. 14
(3) REVOLUTIONÄRER WEG 6, S. 69
(4) Siehe z. B. Spektrum der Wissenschaft, Einstein Biographie, 2/2002, S. 84/85
(5) Siehe z. B. http://www.kritische-wissenschaft.gmxhome.de/