Extrem verdünnte Homöopathika und Quantenmechanik - Vorsicht mit unbelegten Aussagen!

-> geschrieben in heise.de. Kommentar zur Aussage:

> Extrem verdünnte homöopathische Medikamente sind UNMÖGLICH!

Solange du es nicht gemessen hast, gibt es eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass etwas drin ist.

  • Disclaimer: Ob es quantenmechanische Wirkungen in der Homöopathie gibt kann ich nicht sagen. Darüber maße ich mir keine Aussage an, denn ich habe keine Experimente dazu gemacht. Ich schreibe diesen Artikel, weil es mich stört, wenn Leute behaupten irgendwas wäre physikalisch bewiesen, wenn das nicht der Fall ist. Egal welche Meinung so unterstützt werden soll.

Observable und Zustände

Zustandsfunktionen können sich überlagern und interagieren, obwohl sie nur die Wahrscheinlichkeit beschreiben, dass an einem bestimmten Ort ein Teilchen gemessen werden könnte (genauer: Ihr Betragsquadrat ergibt die Wahrscheinlichkeit; noch genauer: < Zustand|Operator|Zustand > ergibt die Wahrscheinlichkeit. Wenn der Operator der Ortsoperator ist, ergibt es die Wahrscheinlichkeit, das Teilchen an bestimmten Orten zu finden).

Allerdings ist die einzige physikalisch messbare Wirkung eben dieses Betragsquadrat der Zustandsfunktion. Bei einem einzelnen existierenden Teilchen ist das Integral über das Betragsquadrat dieses Teilchens über den gesamten Raum gleich eins (d.h. das Teilchen ist auf jeden Fall irgendwo - solange wir keine Vernichtung oder Erzeugung miteinbeziehen).

Wenn du aber vor der Gabe des Homöopathischen Medikaments misst, wieviele Teilchen wirklich drin sind, dann ist eine Interaktion zwischen Zustandsfunktionen nicht mehr möglich, denn dann wechselt die Zustandsfunktion in eine Eigenfunktion der Observablen (das Teilchen ist da):

-> Messprozess

Wenn also geprüft werden soll, ob es "Feinstoffliche Wirkungen" gibt (wenn du sie als quantenmechanische Effekte annimmst), dann darf vor der Gabe der Homöopathika nicht gemessen werden, ob wirklich Moleküle drin sind.

Ob es quantenmechanische Wirkungen in der Homöopathie gibt kann ich nicht sagen. Darüber maße ich mir keine Aussage an, denn ich habe keine Experimente dazu gemacht.

Wenn aber Experimente gemacht werden, um solche Wirkungen zu widerlegen, dann müssen sie physikalisch sauber gemacht werden.

Und eine Argumentation damit, "dass gar nichts drin sein kann", muss miteinbeziehen, dass unsere Realität nicht auf unserer klassischen Mechanik aufbaut, sondern auf Quantenmechanik - die klassische Mechanik ist nur der Grenzfall für sehr viele Teilchen.

Wenn ein einzelnes Teilchen eine Auswirkung haben kann, dann könnte das auch für ein Präparat gelten, in dem nur mit 20% Wahrscheinlichkeit ein Teilchen ist.

Hier ist ein schönes Experiment, um zu prüfen, ob Homöopathische Medikamente durch Überlagerung von Zustandsfunktionen wirken.

Mach zwei Versuche:

  1. Die genaue Konzentration der Teilchen im Homöopathikum wird ermittelt, bevor es gegeben wird (damit bleiben nur noch wenige Teilchen mit nicht kollabierter Zustandsfunktion übrig).
  2. Die Konzentration wird nicht gemessen (sondern z.B. nur durch Messung eines kleinen Teils einer größeren Menge von Proben abgeschätzt).

Wenn homöopathische Wirkungen auf Überlagerung der Zustandsfunktionen beruhen, dann sollte Versuch 1 deutlich geringere Wirkungen haben als Versuch 2.

Solange den Versuch niemand gemacht hat, können Homöopathen über die Wirkungen frei spekulieren. Sie sollten allerdings nicht behaupten, Wirkungen dieser Art wären belegt.

Deine Aussage, dass extrem verdünnte Präparate unmöglich sind, ist allerdings in jedem Fall falsch. Nur wenn Versuch 1 und Versuch 2 das gleiche Ergebnis bringen, ist die messbare Anzahl von Teilchen im Präparat relevant für die Möglichkeit einer Wirkung.

PS: Jupp, ich verlinkte hier zur Wikipedia und nicht in meine Physikbücher. Der Grund ist einfach, dass die Wikipedia im Netz frei verfügbar und den meisten Internetnutzern vertraut ist. Meine Aussagen beruhen allerdings nicht auf der Wikipedia, sondern auf dem Sakurai und Konsorten.

PPS: Und wenn du jetzt sagst, dass Homöopathie mit seltsamen Begriffen arbeitet: In der Physik wird eine Zustandsfunktion als teilweise imaginär betrachtet. Sie wird rein real (und damit messbar), wenn wir sie mit ihrem konjugiert komplexen multiplizieren (=Betragsquadrat von komplexen Zahlen). Anders gesagt: "Es gibt rein imaginäre Zustände, die mit anderen Zuständen interagieren können. Unter bestimmten Umständen können wir die Auswirkungen dieser imaginären Zustände messen."

Viel seltsamer klingt "feinstoffliche Wirkung" nun auch nicht.

Also lassen wir doch anderen Forschern ihre seltsamen Begriffe, solange sie nicht behaupten, dass diese Begriffe mit denen aus anderen Wissenschaften übereinstimmen müssen, ohne das wirklich getestet zu haben.

PPPS: Der hier beschriebene Versuch klammert die Schwierigkeit aus, die Wirkungen von Homöopathika genau zu bestimmen, denn das ist eine Herausforderung für sich. Will heißen: Ich kenne noch keinen Versuch, in dem eine Wirksamkeit Homöopathischer Mittel wissenschaftlich sauber belegt worden wäre, sondern nur einen, der für Rheuma eine signifikante Wirkung der Behandlung zeigt (Veröffentlichung, Artikel in Sciencedaily, Artikel im Telegraph), allerdings keine signifikanten Effekte der Homöopathika selbst findet.

PPPPS: Nur damit es nicht überlesen wird, wiederhole ich das hier nochmal:

Ob es quantenmechanische Wirkungen in der Homöopathie gibt kann ich nicht sagen. Darüber maße ich mir keine Aussage an, denn ich habe keine Experimente dazu gemacht.

Wenn aber Experimente gemacht werden, um solche Wirkungen zu widerlegen, dann müssen sie physikalisch sauber gemacht werden.

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Folgediskussion

dummy15 schrieb am 2. November 2009 16:41
> Substituiere "Unmoeglich" durch "allen bekannten Erfahrungen
> widersprechend". Denn wenn Homoepathie eine, sogar ziemlich komplexe,
> Wirkung hat (Heilung), so ist es naheliegend, zu erwarten, dass
> kleine Aenderungen (10^-x durchschnittliche Molekuele pro Liter
> Wasser) allgemein riesige Stoerungen ausloesen; was man nicht
> beobachtet.

Allerdings sind gerade die Schwankungen erst klar existent, wenn die Konzentration gemessen wurde. Vorher haben wir nur potenzielle Schwankungen, also eigentlich eine stabile Wahrscheinlichkeitsverteilung, die in jeder Probe gleich ist (abgesehen von Änderungen durch spätere Interaktion mit der Probe).

> > > 1. Wenn die Interferenzterme durch Teilchenzahlmessung zerstoert
> > > werden, bedeutet dass, dass diese Ueberlappterme zwischen Zustaenden
> > > mit unterschiedlich vielen Teilchen sind.
> >
> > Warum?
>
> Nun koppeln wir die beiden Systeme in bestimmter Weise so, dass
>
> |1>|U> => |1>|A>
> |2>|U> => |2>|B>
> |3>|U> => |3>|B>
>
> indem wir die Matrix des Zeitentwicklungsoperators entsprechend
> aufstellen (wir sind mal etwas allmaechtig und koennen das System
> genau manipulieren). Der Zustand sieht jetzt aus
>
> |Psi'> = c1 |1>|A> + (c2 |2> + c3 |3>) |B>
...
> In analoger Weise koennte man prinzipiell die Teilchenzahlmessung so
> gestalten, dass man nur, nun, die Teilchenzahlen abfragt, ohne die
> genauen Zustaende der Wellenfunktion abzutasten. Wenn dadurch die
> wichtigen Interferenzterme zerstoert werden, waren das Terme zwischen
> Zustaenden mit verschiedenen Teilchenzahlen.

Das klappt aber nicht, wenn die Teilchenzahl (=Potenz) gerade der relevante Parameter ist. Andere Bestandteile der Wellenfunktion bleiben dann zwar erhalten, aber die Teilchenzahl ist teilweise festgelegt, so dass ein Teil der relevanten Wellenfunktion kollabiert ist.

Um es mal auf die anschauliche Ebene zurückzuholen, könnten wir mit der Technik z.B. unterscheiden, ob es (kein) oder (ein oder zwei) Teilchen gibt. Aber das heißt auch, dass nur noch der jeweilige Teil der Möglichkeiten übrig bleiben würde.

(wenn ich da gerade nicht etwas falsch verstehe)

Wir könnten damit das Experiment etwas feiner aufteilen:

  1. Mit exakter Messung der genauen Teilchenzahl in der verwendeten Probe vor dem Experiment.
  2. Mit eingeschränkter Messung (dein Beispiel).
  3. Ohne Messung der Teilchenzahl.

Selbst bei 3) können wir das Präparat nachträglich prüfen. Wir messen einfach nach dem Experiment die Konzentration in einer anderen Probe. Idealerweise erst, nachdem das gesamte Experiment abgeschlossen ist und geprüft wurde, ob es medizinische Wirkungen gibt (nur um sicher zu gehen, dass wir wirklich nichts mehr zerstören können - Kausalität angenommen :) ).

Da wir allerdings bisher nichtmal wissen, ob es überhaupt Wirkungen der Art gibt, können wir das Experiment erstmal weglassen, bis wir geprüft haben, ob 3) und 1) überhaupt unterschiedliche Ergebnisse bringen.

Ist das nicht der Fall, dann müssen wir uns gar nicht erst um 2) kümmern.

Nur wenn 3) und 1) unterschiedliche Ergebnisse bringen, wird 2) wichtig. Und bevor wir so tief einsteigen, sollten wir erstmal das grundlegende Experiment machen.

> > > Ja, aber dann bekommt auch die gemittelte Wirkung grob einen Abschlag
> > > von 80% (abgesehen von den winzigen Interferenztermen zwischen
> > > Zustaenden mit verschiedenen Teilchenzahlen). Das klassische Denken
> > > ist an dieser Stelle gar nicht so falsch.
> >
> > Das "abgesehen" ist der springende Punkt.
>
> Nun ja, dieselbe Pi*Daumen-Ueberlegung sagt allerdings auch, dass man
> bei 2 Teilchen etwa den doppelten Wert messen wird, das macht ein
> Argument pro Homoeopathie noch deutlich schwieriger.

Wir wissen, dass bei der geringen Anzahl der Teilchen im Präparat die klassische Wirkung schlicht nicht vorhanden sein kann (selbst Mittel, die pro Molekül eine Zelle töten, würden als Cxxx (100^(-xxx)) und höher keine relevanten klassischen Wirkungen mehr haben - also keine Wirkungen, die nur durch die Originalteilchen entstehen).

Ich könnte mir die Verstärkung durch höhere Potenzierung allerdings nur dadurch erklären, dass die klassische Wirkung den Effekt zerstört, z.B. weil der Stoff selbst eigentlich schadet. Bevor ich jetzt aber noch tiefer in die Richtung gehe und mich in irgendwelchen Unklarheiten verstricke (die Gefahr besteht bei rein hypothetischen Gedanken immer) sollte jemand das Experiment machen.

Ich kann mir verschiedene Erklärungen vorstellen, warum gerade die berichteten Wirkungen stimmen können, wenn die Effekte quantenmechanisch sind. Solange wir aber keine Experimentellen Daten dazu haben, ob es überhaupt quantenmechanische Effekte gibt, ist das alles müßig. Das beeinflusste System ist biologisch und damit bei weitem zu komplex um aus dem hypothetischen quantenmechanischen Wirkungsprinzip irgendwelche Vorraussagen ableiten zu können - zumindest nach meinem rudimentären Wissen über biologische Rückkopplungsvorgänge.

> Ausserdem landet man frueher oder spaeter sowieso bei Naeherungen. Da
> ich fuer 10^23 Teilchen >> 10^23 Zahlen zur Darstellung benoetige,
> gibt es schlicht keinen "exakten" Beweis, und fuer den Homoeopathen
> immer ein theoretisches Schlupfloch.

Wir haben eh einen menschlichen Körper, also sind potenzielle Wirkungen, egal wie schwach, immer eine Option.

Wie gesagt kann aber mit dem Experiment geprüft werden, ob Wirkungen durch Interferenzterme entstehen - also auch da sein können, wenn es im Durchschnitt kein einziges Teilchen in der Probe gibt (ohne auf "Lerneffekte des Wassers" oder ähnliches zurückzugreifen).

Leider kann ich mir vorstellen, dass dann "Skeptiker" (die oft auch nicht wissenschaftlich sondern einfach ideologisch argumentieren) als erstes die Betrugs-Keule rausholen, weil ja bei 3) die Teilchenzahl der verwendeten Probe eben nicht gemessen werden darf (zumindest nicht vor dem Experiment).

Aber wenn wir von (organisiertem) Betrug ausgehen, ist auch jedes andere Experiment wertlos, das nicht einfach in jedem Hobbylabor wiederholt werden kann, also können wir die Einwände erstmal ignorieren. Wenn die Ergebnisse eine Interferenzwirkung zeigen, werden sie oft genug wiederholt werden. Ansonsten werden höchstens Homöopathen von Betrug ausgehen - und anders als "Skeptiker" haben die ein Interesse daran und auch die Mittel dazu, das Experiment selbst zu wiederholen.

> > Vielleicht werden Homöopathen auch irgendwann weniger mystische
> > Begriffe finden. Bis dahin ist mir nur wichtig, dass sie nicht
> > behaupten, dass ihre Begriffe die gleiche Bedeutung haben, wie
> > Begriffe, die z.B. in der Physik verwendet werden.
>
> Da stimme ich dir zu. Allerdings habe ich nicht den Eindruck, dass
> das geschieht.

Ich kenne bisher noch keinen, der es tut, aber es wird immer Leute geben, die wirklich prüfen wollen, was sie tun, unter Homöopathen genauso wie unter den frühen Astrologen und Alchemisten. Das mag eine Minderheit sein, aber das war auch schon immer so - solange die wissenschaftliche Untersuchung keinen deutlichen Vorteil brachte.

Unwissenschaftliche Physik funktioniert heute einfach nicht mehr (zumindest im Vergleich zu korrekter Physik). Unwissenschaftliche Homöopathie halt schon - nur ist nicht bekannt, warum und wie.

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((λ()'Dr.ArneBab))



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