Forschungs- & Entwicklungsinformationsdienst der Gemeinschaft - CORDIS

Die (Un-)Vorhersagbarkeit der Physik

Zahlreiche Naturphänomene gelten intuitiv gesehen als nicht vorhersagbar. EU-finanzierte Wissenschaftler entwickelten ein allgemeines, nicht-probabilistisches Modell, um das Konzept der Unvorhersagbarkeit zu untersuchen, welches alle Bereiche der Physik gleichermaßen durchdringt.
Die (Un-)Vorhersagbarkeit der Physik
Vor dem Projekt RANPHYS (Randomness and irreversibility in physics) fand Forschung, die auf die Entwicklung generalisierter Ansätze für die Unvorhersagbarkeit ausgerichtet war, nur in begrenztem Umfang statt. Der Glaube, dass das Ergebnis von Quantenmessungen intrinsisch nicht vorhersagbar ist, basierte auf theoretischen Resultaten wie dem Kochen-Specker-Theorem.

Um die Quantenunvorhersagbarkeit umfassend zu verstehen, sind allgemeine Modelle erforderlich. Das RANPHYS-Modell basiert auf der Fähigkeit eines prädiktiven Agenten für eine genaue und wiederholbare Prognostizierung experimenteller Ergebnisse unter Verwendung von Informationen, die der Agent als Input aus der „Umwelt“ abruft. Bedeutsamer Weise werden die epistemischen Grenzen des Beobachters berücksichtigt.

Wissenschaftler verwendeten die Berechenbarkeitstheorie, die ihren Ursprung in den 1930er Jahren mit der Untersuchung von berechenbaren Funktionen und den sogenannten Turinggraden hat, um einen informationstheoretischen Unberechenbarkeitsansatz bereitzustellen. Mit diesem Modell, das im Hinblick auf die Instrumente des prädiktiven Agenten relativiert ist, können unterschiedliche physikalische Systeme und Theorien einheitlich analysiert werden.

Das RANPHYS-Modell ist nicht-probabilistisch, ein Merkmal, dass möglicherweise zu restriktiv ist, da sehr wahrscheinliche Ergebnisse vorhersagbar zu sein scheinen. Nichtsdestominder stellt die auch bei hoher Wahrscheinlichkeit vorhandene Unsicherheit einen wichtigen unvorhersagbaren Aspekt physikalischer Prozesse dar. Dennoch ist Gewissheit erforderlich, wenn Modellprognosen definitive Eigenschaften physikalischer Systeme abdecken sollen.

Wissenschaftler wandten dieses neue Modell zur Untersuchung der Unvorhersagbarkeit unterschiedlicher Quantenphänomene an. Sie fanden heraus, dass eine Quatenkomplementarität zu einer Art relativierter Unvorhersagbarkeit führt, die weniger aussagekräftig als die Kochen-Specker-Unbestimmtheit ist. Die Ergebnisse sind in der Peer-Review-Fachzeitschrift Informationszeitschrift veröffentlicht worden.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Unvorhersagbarkeit, nicht-probabilistisches Modell, RANPHYS, Berechenbarkeitstheorie, physikalische Systeme, Quantenphänomene
Folgen Sie uns auf: RSS Facebook Twitter YouTube Verwaltet vom Amt für Veröffentlichungen der EU Nach oben