Protyposis

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Protyposis (griech.:προτύπωσις, das Vorbilden) ist ein von dem Physiker Thomas Görnitz geprägter Begriff für eine abstrakte und vor allem noch bedeutungsfreie Quanteninformation. Ihre Elemente sind AQIs, abstrakte und absolute Bits von Quanteninformation.

Naturphilosophische Konsequenzen

Seitdem René Descartes zwischen „res cogitans“ und „res extensa“ unterschieden hatte, beschäftigt das abendländische Denken die Trennung zwischen „Materie“ und „Geist“. Wenn man jedoch zwei solcher Substanzen postuliert, dann stellt sich die Frage, wie ihre gegenseitigen Wechselwirkungen verstanden werden können. Die kosmische Evolution zeigt, dass sich die komplexen Formen aus einfacheren entwickelt haben. Daher erscheint es sinnvoll, für miteinander Wechselwirkendes eine gemeinsame Grundlage zu suchen. Eine solche wurde mit der Protyposis erarbeitet.

Die Protyposis steht für eine postulierte Grundsubstanz der Wirklichkeit, die in verschiedener Weise auftritt: Ähnlich wie uns „H₂O“ im Alltag als Dampf, als Wasser und als Eis gegenübertritt, erscheint die Protyposis bei einer Behandlung im Minkowski-Raum in verschiedener Weise, nämlich als materielle Quanten mit Masse, als masselose Photonen (Energie) und für Lebewesen als bedeutungsvolle Information.

Mit der Protyposis lassen sich Plancks und Einsteins Formeln so erweitern, dass Weizsäckers Vision - ein Proton sind 10⁴⁰ Ure - damit verbunden werden kann:

$mc^{2}=E={\frac {hc}{\lambda }}={\frac {N\hbar }{6\pi t_{\text{kosmos}}}}$

Die Masse $m$ ist nach Einstein mit der Lichtgeschwindigkeit $c$ äquivalent zu einer Energie $E$. Dieser wiederum entspricht mit dem Wirkungsquantum $h$ nach Planck der Kehrwert einer charakteristischen Ausdehnung (Wellenlänge) $\lambda$. Nun ist neu, dass die Energie $E$ einer Anzahl $N$ von Quantenbits entspricht. Dabei ergibt sich der Proportionalitätsfaktor zu $\hbar (={\tfrac {h}{2\pi }})$ geteilt durch $6\pi$ mal dem Weltalter $t_{\text{kosmos}}$.

Die Protyposis gibt allen positiven Resultaten von Quantenmechanik und Quantenfeldtheorien eine unhintergehbare weil mathematisch einfachstmögliche Basis.

Die Protyposis wird von Görnitz als Basis der kosmischen und biologischen Evolution angesehen. Sie ermöglicht gemäß seiner Darstellung unter anderem eine Begründung der Struktur von Raum und Zeit. Mit den AQI-Bits gibt Görnitz auch eine konzeptionelle Erklärung der Größenordnung der Entropie der Schwarzen Löcher. Ferner wird eine Herleitung der Einsteinschen Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie sowie der Eichgruppen U(1), SU(2) und SU(3) der fundamentalen Wechselwirkungen gegeben.

Laut Görnitz ermöglicht die Protyposis eine naturwissenschaftliche Erklärung des Bewusstseins sowie seiner Wirkmächtigkeit: „Bewusstsein ist Quanteninformation, die sich selbst erleben und kennen kann“. Veröffentlicht wurde diese These u. a. in physikalischen Fachzeitschriften und in Buchform.

Historische Zusammenhänge

Carl Friedrich von Weizsäcker hatte die Hypothese aufgestellt, dass sich im Rahmen einer allgemeinen Quantentheorie alles, was die Physik beschreiben kann, auf quantisierte abstrakte binäre Alternativen – Ure genannt – zurückführen lässt.(für eine Zusammenfassung siehe)

Eine ähnliche Idee findet sich auch bei David Finkelstein, welcher eine diskretisierte Raum-Zeit (ein „vierdimensionales Schachbrett“) vorschlug.

Wenn alles aus binäre Alternativen aufgebaut ist, dann – so Weizsäcker – überträgt sich deren grundlegende Symmetrie – im Wesentlichen eine SU(2), topologisch eine S³  – auf alles, was daraus konstruiert ist. Daher soll alles Existierende eine Darstellung in einem geschlossenen dreidimensionalen Raum besitzen, dem kosmischen Ortsraum.

Weizsäckers Überlegungen der Urtheorie über den Zusammenhang zwischen Elementarteilchen und der Kosmologie stießen wegen der damit verbundenen und damals unvorstellbar großen Entropiewerte (Ein Proton sind 10⁴⁰ Bit) auf geringe Zustimmung.

Weizsäcker hatte 1980 Archibald Wheeler zu einer Tagung über die Urtheorie eingeladen. Zehn Jahre später trat Wheeler mit der These „It from Bit“ an die Öffentlichkeit. Weitere Ausarbeitungen und Resultate davon sind nicht bekannt.

Mehrfache Quantisierung und die Verbindung zur Physik

Im Prozess einer „zweiten Quantisierung“ können Quantenteilchen aus binären Alternativen konstruiert werden. Dieser Vorgang zeigt, dass ein relativistisches Quantenteilchen in gleicher Weise als eine unbeschränkte Anzahl von Quantenbits verstanden werden kann, wie ein Quantenfeld als eine unbeschränkte Anzahl von Quantenteilchen begreifbar wird.

Unter Verwendung der von Jacob Bekenstein und Stephen Hawking entwickelten Theorie der Entropie Schwarzer Löcher konnte Görnitz zeigen, wie die Zahlwerte aus Weizsäckers Abschätzung (ein Proton sind 10⁴⁰ Bit) mit der bekannten Physik verbunden werden können.

Aus der von Görnitz vorgenommenen Verbindung von Quantenbits zur Entropie der Schwarzen Löcher folgte u. a. das kosmologische Modell eines mit Lichtgeschwindigkeit expandierenden geschlossenen Kosmos mit der Zustandsgleichung $\rho +3p=0$. Neue astrophysikalische Untersuchungen zeigen, dass dieses Modell die Daten besser erfasst als das gegenwärtige „flat ΛCDM“-Standard-Modell.

Ein notwendiger Abstraktionsprozess

Weizsäcker sah seine Ur-Alternativen stets im Zusammenhang mit Wissen und bedeutungsvoller Information. Dies entspricht dem bis heute allgemein vorhandenen Verständnis des Informationsbegriffes.

Wenn jedoch die Quantenbits als Basiselemente der Physik akzeptiert werden sollen, dann ist die Verbindung „Information=Bedeutung“ aufzulösen. Bedeutung hat stets einen großen subjektiven Anteil und kann daher nicht in die Definition von objektivierbaren physikalischen Größen eingehen.

Daher entwickelt Görnitz den Weizsäckerschen Ansatz weiter und fasste das Konzept noch abstrakter. Um die Assoziation Information=Bedeutung aufzulösen war ein neuer Begriff notwendig. Auf Vorschlag des Altphilologen Roland Schüssler wird seit 2005 der Begriff Protyposis verwendet.

Um die Protyposis sinnvoll unter die übrigen Quantensysteme einordnen zu können, ist eine Klassifizierung sinnvoll. Quanten mit einer Masse können sich in einem kleinen Raumbereich aufhalten. Dazu gehören u. a. Elektron, Proton, Neutron. Quanten ohne Masse bewegen sich im Vakuum stets mit Lichtgeschwindigkeit. Zu ihnen gehören die Photonen und – falls sie existieren – die Gravitonen.

Strukturquanten können nicht als Teilchen im Vakuum existieren. Innerhalb ihres Existenzbereiches jedoch wirken sie wie andere Quantenteilchen auch. Zu ihnen gehören z. B. Phononen, die Schallquanten in Festkörpern, und die Quarks und Gluonen in Hadronen. Auch die AQI-Bits der Protyposis gehören zu den Strukturquanten. Sie sind die einfachsten aller mathematisch möglichen Quantenstrukturen und können veranschaulicht werden als „Grundschwingungen des kosmischen Raumes“.

Literatur

• Thomas und Brigitte Görnitz: Von der Quantenphysik zum Bewusstsein - Kosmos, Geist und Materie. Springer-Verlag, Berlin/ Heidelberg, 2016, ISBN 978-3-662-49081-5.
• Thomas und Brigitte Görnitz: Die Evolution des Geistigen – Quantenphysik, Bewusstsein, Religion. Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2008, ISBN 978-3-525-56717-3.
• Thomas Görnitz, Brigitte Görnitz: Der kreative Kosmos - Geist und Materie aus Quanteninformation. 2. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2006, ISBN 3-8274-1768-6.
• Ralf Krüger: Quanten und die Wirklichkeit des Geistes: Eine Untersuchung zum Leib-Seele-Problem. transit, Bielefeld 2015, ISBN 978-3-8376-3173-9.
• Frido Mann, Christine Mann: Es werde Licht: Die Einheit von Geist und Materie in der Quantenphysik. S. Fischer, Frankfurt am Main, 2017, ISBN 978-3-10-397245-0.

Einzelnachweise

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