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Leselupe.de > Essays, Rezensionen, Kolumnen
Das Universum - ein Quantencomputer?
Eingestellt am 17. 12. 2007 13:44


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Penelopeia
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Das Universum sei ein Quantencomputer, behauptet Seth Lloyd, Professor am Massachusettes Institute of Technology und neuer Guru der Teilchenphysiker : „Die Geschichte des Universums ist eine gigantische, laufende Quantenberechnung.“ Seine Erklärung: „ Wenn alles eine Ente ist, was watschelt und quakt wie eine Ente, dann gilt auch: Da das Universum Informationen registriert und verarbeitet wie ein Quantencomputer, und da es sich durch Beobachtungen nicht von einem Quantencomputer unterscheiden lässt, ist es ein Quantencomputer.“

Seth Lloyd sagt im Prinzip nichts Neues: Die Natur und alle Materie steht in ständiger Wechselwirkung. Neu ist allerdings der Schluss, die Quanten seien die Elemente eines natürlichen informationsverarbeitenden Systems, das dauernd vor sich hin rechne und sich selbst berechne.

Lloyd meint, ein Schwarzes Miniloch mit der Masse von einem Kilogramm könne 10hoch16 Bits speichern, und das bei einer Größe von nur 10hochminus27 Meter. Allerdings würde es in einer Zeit von 10hochminus21 Sekunden verdampfen. Immerhin wären, sagt er, in dieser kurzen Zeit 10hoch32 Rechenoperationen möglich.
Seinen Rechnungen zufolge hatte das ganze Universum eine Milliardstel Sekunde nach dem Urknall bereits 10hoch67 elementare Operationen vollführt und sich mit 10hoch50 Bits Informationen aufgeladen: „Der Big Bang war auch ein Bit Bang.“ Mit der Ausdehnung des Universums wuchs Lloyd zufolge die Informationsmenge auf 10hoch92 Bits und die Rechengeschwindigkeit auf 10hoch14 Hertz. Unter Berücksichtigung der Freiheitsgrade der Schwerkraft und der Dunklen Energie betrage die Zahl der ausgeführten logischen Operationen 10hoch123...

Das sind imposante Zahlen. Aber was will Seth Lloyd damit sagen? Er schlussfolgert, die Natur sei nicht bloß eine Maschine, die vor sich hin röhre und dem Prinzip Zufall gehorche, sondern ein intelligentes System, das eben nichts dem Zufall überlasse. Er erläutert seine Meinung anhand eines Beispieles, das ursprünglich von dem französischen Mathematiker Emil Borel stammt: Angenommen, Affen würden auf einer Schreibmaschine herumtippen. Wie lange bräuchten sie, um zufällig den „Hamlet“ von Shakespeare hervorzubringen? Die Antwort: eine Trillion Affen müssten auf ebenso vielen Schreibmaschinen seit dem Urknall herumhacken, um die ersten zwanzig Buchstaben von „Hamlet“ rein zufällig aufs Papier zu bringen:

Bernardo.
Wer da?

Francisco.
Nein, gebt Antwort: Halt, und sagt wer ihr seyd.

Bernardo.
Lang lebe der König!

Francisco.
Seyd ihr Bernardo?

Bernardo.
Er selbst...

Die handelnden Personen wären da noch nicht einmal mit aufs Papier gekommen.

Lloyd meint, dass Hamlet und Shakespeare und der ganze Rest bis zur heutigen Ausgabe der Bild-Zeitung und dem einst letzten StoĂźseufzer des letzten verzweifelnden Menschen kein Zufall gewesen seien und nicht sein werden, sondern Ergebnisse der Rechnung des "natĂĽrlichen Quantencomputers Welt".

Keine schöne Aussicht. Eigentlich alter mechanistischer Quark. Aber möglicherweise wahr. Seine Begründung: „Die Komplexität der Welt ist das Ergebnis einfacher Programme, verbunden mit viel Informationsgehalt. Wenn Affen auf eine Schreibmaschine eintippen, erzeugen sie Kokolores. Wenn dieselben Affen auf einen Computer tippen“ – warum ‚hämmern’ sie nur auf Schreibmaschinen und ‚tippen’ plötzlich auf Computern? –, „wird derselbe Kokolores von dem als Computerprogramm interpretiert und erzeugt komplexe Strukturen.“

Nun ja, es stimmt sicher: Mit einfachen Computerprogrammen kann man wunderbare Fraktale oder auch die Kreiszahl Pi erzeugen. Aber jemand baute doch diesen Computer! Jemand schrieb das einfache Programm fĂĽr Pi!

Lloyd setzt die Gesetze der Quantenphysik mit dem Computer gleich, die Affen sind für ihn die zufälligen Quantenprozesse, wie sie der Quantenphysik zufolge unvermeidlich sind und bereits mit dem Urknall entstanden. „Zufällige Bits, für sich genommen, bedeuten nichts“, sagt Lloyd. Zufällige Bits, die in einen Computer eingespeist werden – etwa in einen wie das Universum –, können alles bedeuten.“
Damit wird für ihn der intelligente Programmierer überflüssig. Der Zufall genügt: „Quantenfluktuationen, die von der Schwerkraft oder dem Chaos verstärkt werden, führen zu der Ordnung und Komplexität, die wir um uns herum beobachten. Quantenfluktuationen programmieren das Universum.“ Und: „Das Universum berechnet seine eigene Entwicklung. Es berechnet sich selbst.“.

Man könnte auch einfacher sagen: Am Anfang war das Wort, sprich: am Anfang waren elementare Gesetze, die bis heute wirken und die unfassliche, wunderbare Komplexität unserer Welt einschließlich aller langweilenden Wiederholungen hervorbrachten und weiter bringen werden. Ja, die Zeiten ändern sich, mit ihnen die Worte. Nur die Inhalte der Reden gleichen sich oft erstaunlich. „Am Anfang war das Wort“, am Anfang wirkte der „Phyturg“, im Anfang war „Gott“: alles Versuche, die unerklärlichen „Erstprogramme“ anschaulich zu machen. Ihre Wirkung hat Lloyd aus physikalischer Sicht beschrieben, der Neurobiologe Maturana aus evolutionärer Sicht, Luhmann aus soziologischer. Erklären kann sie keiner.


Version vom 17. 12. 2007 13:44
Version vom 18. 12. 2007 10:29

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Prospero
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Hallo Penelopeia!

Da hast du dir ein interessantes Thema gesucht, wirklich ĂĽberzeugend finde ich deine Abhandlung allerdings nicht.

Wenn du sinngemäß schreibst "Die Worte ändern sich, der Inhalt bleibt gleich", kommt mir das ein bisschen ungerecht vor. Es lässt sich doch nicht bestreiten, dass die Naturwissenschaft - im Gegensatz zur Theologie übrigens - tatsächlich zu neuen Erkenntnissen gelangt. So sind die Aussagen der Quantenphysik beispielsweise etwas qualitativ anderes, als die der klassischen Physik. Das eigentliche Problem scheint mir eher umgekehrt: Die Inhalte ändern sich durchaus, da sie jedoch weiter mit den alten Worten beschrieben werden, führt das zwangsläufig zu überholten (und falschen) Vorstellungen.

Am Ende beschleicht mich der leise Verdacht, dass es dir gar nicht um Quantencomputer geht, sondern darum, eine vorgefasste Meinung zu bestätigen: "Da versucht mal wieder einer zu erklären, was sich nicht erklären lässt." Auch hier könnte man einwenden, dass das Problem eigentlich ganz woanders liegt: An Erklärungen mangelt es gewiss nicht, da gibt es sehr viele und höchst unterschiedliche, die Frage ist nur, welche - ob überhaupt eine - davon richtig ist.

Mein Hauptkritikpunkt aber: Die Kernaussage deines Textes verstehe ich so: "Wenn das Universum ein Computer ist, muss er auch von irgendjemand programmiert worden sein." Das scheint mir zwar ein bisschen simpel gedacht, ist aber natürlich ein Argument. Meine Frage dabei: Was sagt eigentlich Lloyd dazu? Gar nichts? Dann wäre dein Argument berechtigt. Oder interpretierst du ihn einfach so, dass er diesen Punkt offen lässt? Das geht aus deinem Text - zumindest für mich - leider nicht hervor.

Viele GrĂĽĂźe,
prospero

PS:
Schön fände ich, wenn dein Text Hinweise enthielte, auf welches Buch oder welchen Artikel von Lloyd du dich beziehst.

__________________
pros

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Penelopeia
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Hallo Prospero,

danke fĂĽr Deinen Kommentar. Ich versuche, die einzelnen Punkte zu beantworten.

Da hast du dir ein interessantes Thema gesucht, wirklich ĂĽberzeugend finde ich deine Abhandlung allerdings nicht.

Ich wollte niemanden ĂĽberzeugen!

Wenn du sinngemäß schreibst "Die Worte ändern sich, der Inhalt bleibt gleich", kommt mir das ein bisschen ungerecht vor. Es lässt sich doch nicht bestreiten, dass die Naturwissenschaft - im Gegensatz zur Theologie übrigens - tatsächlich zu neuen Erkenntnissen gelangt. So sind die Aussagen der Quantenphysik beispielsweise etwas qualitativ anderes, als die der klassischen Physik. Das eigentliche Problem scheint mir eher umgekehrt: Die Inhalte ändern sich durchaus, da sie jedoch weiter mit den alten Worten beschrieben werden, führt das zwangsläufig zu überholten (und falschen) Vorstellungen.

Hier gehen unsere Meinungen vermutlich stark auseinander. Ich bestreite ebenfalls nicht, dass es Fortschritte in vielen Teilbereichen der Wissenschaft gibt. Aber das offenbar unlösbare Spannungsverhältnis zwischen Theologie und Wissenschaft, die "ewige Hassliebe" dieser "Schwestern im Geiste", das Unvermögen vor allem der Wissenschaft, ohne Theologie auszukommen, bringen mich letztlich doch zu einem weniger fortschrittsgläubigen Schluss.

Am Ende beschleicht mich der leise Verdacht, dass es dir gar nicht um Quantencomputer geht, sondern darum, eine vorgefasste Meinung zu bestätigen: "Da versucht mal wieder einer zu erklären, was sich nicht erklären lässt." Auch hier könnte man einwenden, dass das Problem eigentlich ganz woanders liegt: An Erklärungen mangelt es gewiss nicht, da gibt es sehr viele und höchst unterschiedliche, die Frage ist nur, welche - ob überhaupt eine - davon richtig ist.

Ich wollte keine Meinung bestätigen und keine widerlegen. Ich wollte den Finger auf die wunde Stelle einer ewig offenen Frage legen und sagen: so ist es - und so wirds wohl bleiben.

Lloyd sagt meines Wissens nichts zu der "ewig offenen Frage". Von überzeugenden Erklärungen habe ich noch nichts gehört. Welche sollten das sein?

Die Anregung zum Text liefert die empfehlenswerte Zeitschrift "Bild der Wissenschaft" (kein Ableger von "Bild". Im Heft 8/2007 findet auf Seite 62 der Beitrag "Das Weltall als Rechenmaschine".

Liebe GrĂĽĂźe

P.

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Hedwig Storch
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WĂĽrfelt der Alte?

Hallo Waldemar Hammel, Du führst einen Sack voll Phänomena auf und ich soll das glauben. Zwar könnte das alles möglich sein, was Du anführst, aber ich halte es mit Max Planck - nein, jetzt weiß ichs wieder, es war Einstein - der, als man ihm Erwin Schrödingers "Quantenmechanik" vorlegte, resümierte: "Ich glaube nicht, daß der Alte (der Liebe Gott) würfelt."
Meiner Ansicht umschreibt doch die ganze Quantentheorie nur - mathematisch ansprechend verpackt - die menschliche Unwissenheit.
Seine zutiefst menschliche Unwissenheit als seinen inneren Motor hat Einstein, wenn ich mich recht entsinne, im Prinzip auch zugegeben: Albert Einstein weiß es wirklich nicht, er ist dumm wie ich und Du, aber er tastet sich an die kosmischen Wahrheit heran, indem er eine mathematisch-physikalische Theorie nach der anderen im stillen Kämmerlein verzapft und der staunenden Welt offeriert.
Sämtliche Koryphäen, die auf dem Gebiete der Kosmologie verbissen vor sich hin forschten, waren nach meinem Verständnis der Meinung - es kann so oder so sein. Denn wir wissen es nicht. Und da wir es nicht wissen, kannst Du auch eine andere Meinung, die Dir nicht paßt, einfach als "Irrtum" deklarieren.
Dir und allen Lesern und Schreibern wĂĽnsche ich noch Frohe Weihnachten. Eure
__________________
Hedwig

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