Erwin Schrödinger (1887 - 1961)    Physik - Nobelpreis 1933

Die Welle - Teilchen - Komplementarität in Allem ist biophysikalisch für das Leben von besonderer Bedeutung. Bereits N. Bohr hatte das für die Biologie erahnt und in mehreren Vorträgen angedeutet. Diese frühen Hinweise wurden bis heute in den klassischen Biowissenschaften nicht ernst genug genommen. Das Menschenbild der modernen Medizin verführt auch deshalb zu der verbreiteten Unterschätzung komplementärer Heilmethoden.

Leider erfordert die Quantenphysik fortgeschrittene mathematische Kenntnisse. Darauf kann man weitgehend verzichten, wenn man ihren seit einem Jahrhundert ausnahmslos bestätigten Ergebnissen vertraut. Auch das ist nicht einfach, denn diese widersprechen unseren Alltagserfahrungen oft vollkommen. Für das Leben  trifft das jedoch nur bei oberflächlicher Betrachtung zu, wenn sein biophysikalisches Wesen ungenügend berücksichtigt wird.

Das soll am Beispiel von "Schrödingers Katze" verdeutlicht werden:

Dieses viel zitierte Gedankenexperiment Schrödingers bestand vereinfacht in folgendem. Eine Katze wird zusammen mit einer Tötungsmaschinerie in einen schwarzen Kasten gesteckt. Die tötende Wirkung hängt von einem quantenphysikalischen Prozeß ab. Der außerhalb stehende Quantenphysiker müßte gemäß seiner Theorie die Katze sowohl zu 50%  für tot als auch zu 50% für lebend erklären. Nach dem Alltagsverständnis kann sie aber nur entweder tot oder lebendig sein. Genau diese neue Qualität der Quantenphysik wollte Schrödinger mit seiner Katze klar machen, nämlich:

„die ganze Wucht des logischen Gegensatzes zwischen einem Entweder - Oder (Punktmechanik) und einem Sowohl - Als auch (Wellenmechanik)"  
                                                                                                                                                                                 (E. Schrödinger 1952)

Bereits zu Beginn der Ausführungen fand die biologische Tatsache gebührende Erwähnung, daß das Leben jedes Menschen in jeder Sekunde von fast einer Trillion biochemischer Reaktionen erhalten werden muß. Denn die Materie des Körpers strebt gemäß Entropieprinzip ständig zur Unordnung. Aber dank der quantenphysikalisch ermöglichten Biochemie unseres Körpers sind wir tatsächlich in jedem Augenblick sowohl lebend als auch tot. 

 Ein Großer der Heilkunst hat das schon im Mittelalter erkannt:

„Weil nun der Mensch in einen solchen Zustand geraten ist, daß in der Geburt sein eigener Feind ihm in seinen eigenen Leib eingeschlossen worden ist, so muß er mit der Krankheit und dem Tod umgeben sein. Und wenn er am gesündesten ist, so dünkt ihm das nur so, denn die Zerstörung feiert keinen Augenblick“ 
                                                                                                                     (Paracelsus, 1491 - 1541)

Biophysikalische Komplementarität und Quantenphysik

Der Unterschied zwischen Dualität und Komplementarität wurde von Schrödinger präzise benannt. Er besteht im Ersatz des alternativen entweder - oder im mechanistisch reduzierten Weltbild durch ein sowohl - als auch im wellenmechanisch ganzheitlichen Weltbild.

Im praktischen Alltag der Heilkunst bedeutet das für den einzelnen Arzt "Practicing the art while Mastering the Science" (B. Lown) und insgesamt ein Miteinander wissenschaftlicher Medizin und komplementärer Heilkunst zum Wohl des Patienten.

Dafür ist ein ganzheitlich erweitertes Menschenbild unverzichtbar. Das zentrale Problem liefert der so genannte Körper - Geist - Dualismus. Für ein komplementäres Verständnis dieses komplizierten Zusammenhangs bietet  die Wellenmechanik qualitativ neue biophysikalische Ansätze. Durch ihre Ergebnisse läßt sich der raumartig-immaterielle Kausalbereich der Physik soweit präzisieren, daß seine Gemeinsamkeit mit dem geistigen Informationsraum des Menschen erkennbar wird.

Nach der Relativitätstheorie ist nur auf dem Lichtkegel eine kausale Wechselwirkung zwischen zeitartiger Materialität (somatisches Gehirn) und raumartiger Immaterialität (geistige Funktion) physikalisch denkbar. Diese Wechselwirkung zwischen Körper und Geist im lebenden Menschen wird biophysikalisch durch die elektrischen Potentiale der neuronalen Netze lichtartig verwirklicht.

Detailiertere Gemeinsamkeiten zwischen den immateriellen Informationsräumen von Quantensystemen und dem Gehirn eines lebenden Menschen ermöglichen eine weitere Vertiefung der Aussage.

Die neuen Erkentnisse betreffen den Zustandsraum quantenphysikalischer Systeme. Im Unterschied zum raumartigen Bereich der Relativitätstheorie verfügt dieser über sehr viel mehr als vier Dimensionen. Deshalb wird er nicht als raumartig bezeichnet. Die große Anzahl seiner Dimensionen wird von allen Möglichkeiten bestimmt, die das System verwirklichen könnte. Der raumartige Informationsraum  der Quantenphysik ist demnach kein wirklicher Raum, sondern ein hochdimensionaler Möglichkeitsraum.

Der raumartige Informationsraum des Gehirns funktioniert ähnlich, denn seine biopysikalische Basis folgt ebenfalls quantenphysikalischen Gesetzen. Die elektrischen Potentiale der 100 Milliarden kortikalen Nervenzellen liefern mit ihren komplexen Vernetzungen die hochdimensionale Basis für den geistigen Möglichkeitsraum unseres bewußten Daseins.

Die mathematische Zutat für eine Erweiterung der materiellen Realität durch immaterielle Möglichkeiten liefern imaginäre Koordinaten. Diese ermöglichen es, die reellen Zahlen zu komplexen Zahlen zu erweitern. Bereits H. Minkowski hatte die imaginäre Koordinate in der vierdimensionalen Einstein - Minkowski - Welt sehr erfolgreich genutzt. Das war sinnvoll, weil die Zeit eine andere Bedeutung hat als der Raum.

Im materiellen Bereich einer ganzheitlichen Welt hat die Zeit eine absolute Bedeutung. Deshalb heißt er zeitartig. Das Entropieprinzip diktiert hier der Zeit eine irreversible Richtung. Für makroskopische Lebewesen verläuft sie unumkehrbar von der Geburt zum Tod.

Bewußt wahrnehmbar ist für uns immer nur der gegenwärtige Augenblick. Dieser kann geistig erweitert werden. Unserer Erinnerungen erschließen uns die Vergangenheit. Auch in der Zukunft liegende Möglichkeiten können wir uns vorstellen. Wir können für die Zukunft planen und die Erfüllung unserer Träume erhoffen. Dabei ist die Zeit ersichtlich von sehr relativer Bedeutung. Gedanklich können wir die Zeit umkehren, uns an Vergangenes erinnern und dessen Kausalbeziehungen verändern (Was wäre gewesen, wenn...).
Die Wahl imaginärer Koordinaten für das immaterielle Komplement von Informationsräumen erscheint sinnvoll. Imagination bedeutet geistige Vorstellung.

In einer komplexen Zahl kann die imaginäre Koordinate als Phase (iφ) dargestellt sein. Das erinnert an de Broglies Phasenwellen. Als Argument periodischer Funktionen liefern raum- und zeitabhängige Phasenwerte das Bild einer Wellenbewegung, ähnlich der Wasserwellen eines Sees. Deren gesamte räumliche Ordnung verändert sich von Augenblick zu Augenblick. Nur der geistigen Erweiterung durch unser lichtartiges Kurzzeit - Gedächtnis verdanken wir die bildhafte Imagination der gesamten Bewegung.

Mit der folgenden Skizze sollen diese tiefen Gemeinsamkeiten des quantenphysikalischen und cortikalen Informationsraumes bildhaft veranschaulicht werden.                                                                                                                                                                                             
                                                                                                                                          

Der gelbe Kreis im Ursprung des Koordinatensystems symbolisiert unsere bewußte Gegenwart. Sie basiert biophysikalisch auf den elektromagnetischen Wechselwirkungen der cortikalen Neuronennetze. Dabei sind  zeitartig-materielle Photonen lichtartig mit ihrem raumartigen Komplement quantenkorreliert. Erst dadurch wird der materielle Signalraum (EEG) mit seiner geistigen Bedeutung erweitert und für unser subjektives Dasein qualifiziert. 

Das Symbol Ψ steht für die Schrödingerfunktion, seit über 80 Jahren eine Ikone der Quantenphysik. Ψ^* steht für ihre konjugiert-komplexe Form. Sie werden als Zustandsvektor eines quantenphysikalischen Systems im komplexen Hilbert-Raum gedeutet. Analog zu einem Ortsvektor (Länge, Breite, Höhe) im dreidimensionalen Raum werden sie aus n>>3 verschiedenen Koordinaten gebildet. Der Beitrag jeder Koordinate erhält durch einen Koeffizienten sein konkretes Gewicht. Dieser Gewichtskoeffizient ist komplex, d.h. er besteht sowohl aus einem rellen Wert als auch aus dessen imaginärer Bedeutung.

Mit einem Beispiel aus dem ärztlichen Alltag soll das erläutert werden. Deshalb erfolgte bereits die Interpretation des Imaginärteils als Bedeutung. Es wird gezeigt, wie sich die Gemeinsamkeiten der quanten- und biophysikalischen Informationsräume auch in der medizinischen Praxis offenbaren.

Das Beispiel stammt aus der Mutterschaftsvorsorge. Sie dient dem Zweck während einer Schwangerschaft in periodischen Abständen den Zustandsvektor der Schwangeren zu bestimmen. Das dient der wahrscheinlichen Vorhersage möglicher Komplikationen. Die Koordinaten des zu ermittelnden Zustandsvektors wurden von der wissenschaftlichen Gemeinschaft verbindlich definiert. Sie umfassen neben metrischen Daten (Alter, Größe, Gewicht, sonografische Meßergebnisse, Laborwerte..) auch wichtige qualitative Angaben zur psychosozialen Situation. Jede dieser vorgegebenen Koordinaten erhält bei der Untersuchung ihr konkretes Gewicht für den zu ermittelnden Zustand der Schwangeren.

Dieses Gewicht ergibt sich wieder aus zwei Komponenten. Zunächst aus einem reellen Wert, z.B. 41 Jahre alt. Entscheidend ist jedoch dessen imaginäre Bedeutung. In diese  Komponente fließt die ganze Erfahrung des Arztes ein: sein Wissen, sein Können, besonders aber auch seine Intuition, sein Instinkt für das Irrationale in uns Menschen. Für das gewählte Alter sagt ihm sein Wissen die Wahrscheinlichkeit bestimmter chromosomaler Fehlbildungen voraus. Sein sonografisches Können kann diese Wahrscheinlichkeit erhöhen oder vermindern. Aber nur sein Einfühlungsvermögen in die psychsoziale Situation der Frau ermöglicht ihm den richtgen Rat für die optimalen Entscheidung: abwarten oder invasiv handeln.

Das gewählte Beispiel ist für die Erhaltung unserer Art zweifellos bedeutsam und repräsentativ. Es verdeutlicht das biophysikalische Wesen unserer Lebensinformation auch medizinisch. Für ein ganzheitliches Menschenbild liefert es daher zusätzliche praktische Argumente.