Von der klassischen Physik zur Quantenphysik Eine historisch-kritische deduktive Ableitung mit Anwendungsbeispielen aus der Festkörperphysik
Enders, Peter 2006, XIII, 260 S., 10 Illus., Gebunden
ISBN: 3-540-25042-5
Ladenpreis 39,95 €
Dieses Buch beschreitet einen neuartigen Weg von der Klassischen zur Quantenphysik. Nach der Beschreibung der Eulerschen und Helmholtzschen Darstellungen der Klassischen Mechanik wird die Schrödinger-Gleichung abgeleitet, ohne irgendwelche Zusatzannahmen über die Natur quantenmechanischer Systeme zu machen. Dabei werden nicht die Unterschiede zwischen, sondern die Gemeinsamkeiten von Klassischer und Quantenmechanik betont und vier von Schrödinger benannte Grundprobleme der Quantisierung gelöst. Ausführlich wird auf die historische Literatur Bezug genommen. Dieses Buch wendet sich nicht nur an Studenten und Wissenschaftler, sondern auch an Lehrer und Historiker der Naturwissenschaften: Es enthält viele Einzelheiten, die in moderne Darstellungen der Klassischen Mechanik nicht mehr eingehen, aber wichtig für das Verständnis der Quantenphysik sind.
http://www.springer.com/dal/home/generic/search/results?SGWID=1-40109-22-48660032-0
Leibniz' Foundation of Mechanics and the Development of 18th Century's Mechanics Initiated by Euler
Dieter Suisky & Peter Enders
In: H. Poser (Ed.),
Nihil sine ratione, Proc. VII Intern. Leibniz Congress, Berlin 2001;
http://www.leibniz-kongress.tu-berlin.de/webprogramm.html
Pressestimmen:
VII. Internationaler Leibniz-Kongreß
Peter Moser
http://www.information-philosophie.de/philosophie/leibniz2001.html
"Nihil sine ratione. Mensch, Natur und Technik im Wirken von Gottfried Wilhelm Leibniz" war das Thema des VII. Internationalen Leibniz-Kongresses, der vom 10.-14. September in Berlin stattfand. Dieser Kongreß hatte gegenüber seinen Vorgängern einige Neurungen zu bieten, denn mit gut 400 Teilnehmer aus 32 Ländern war er nicht nur der bislang größte. Weit stärkere Signalwirkung hatte zweifellos die Tatsache, daß erstmals mit einer lieb gewordenen Tradition gebrochen wurde, denn bisher trafen sich die Leibnitianer an jenem Ort zu ihren Kongressen, an dem auch Leibniz die meiste Zeit seines Lebens wirkte, in Hannover. Nun war Berlin der Austragungsort, und es war eine Technische Universität, die den Debatten in nicht weniger als 57 Sektionen Raum gab. Wie sich zeigte, sollte diese Zäsur für das Kongreßgeschehen nicht bloß äußerlich bleiben, denn mit Mensch, Natur und Technik wurde ein Horizont aufgespannt, der zwar für Leibniz charakteristisch, in der Rezeptionsgeschichte indes eher selten thematisiert wurde, und auch auf diesem Kongreß war von Technik im engeren Sinne nur in sechs Vorträgen die Rede.
Man darf es also als Aufforderung im Sinne eines vom Kongreß ausgehenden Impulses ansehen, wenn Hans Poser, der zusammen mit Eberhard Knobloch den Kongreß organisiert hatte, die Allgemeingültigkeit des Prinzips "nihil sine ratione" betonte, das universell sei, "weil es in seiner Formulierung so weit gefaßt ist, daß es erstens das Existieren wie das Geschehen, die Veränderung umgereift, und zweitens, daß ‚ratio', ‚Grund' sowohl eine causa als bewirkende Ursache in der raum-zeitlichen Welt als auch eine Begründung, als auch schließlich jeden Handlungsgrund, also einen Zweck, eine Absicht, eine Finalursache einschließt."
Auch Jürgen Mittelstraß warb in einem der Eröffnungsvorträge für die Wiederaneignung des Leibnizschen Gedankens der Perspektivität, die er konstruktiv auslegte und in seinen Begriffen von Leibniz-Welt, Leonardo-Welt und Kolumbus Welt bündelte. Wissenschaft, Entdeckung und technische Erfindung sind danach nur verschiedene Deutungen oder eben Perspektiven eines und desselben Gegenstandes. Sie entsprechen unterschiedlichen Momenten des Erkennens, die als konstruktiver Akt verstanden, den Gegenstand nicht bloß pluralisieren, sondern überhaupt erst als einen entstehen lassen. Auch hier also ein Plädoyer für den Umgang mit dem Leibnizschen Erbe, das nicht nur auf das Erschließen weniger bekannter Seiten Wert legt, sondern dies in systematischer Absicht tun will.
Die Voraussetzungen dafür, das zeigte der Kongreß, sind nicht schlecht, und nur einige Aspekte können im folgenden erwähnt werden. So stellte sich der paritätisch aus deutschen und spanischen Wissenschaftlern zusammengesetzte Arbeitskreis "Leibniz und Europa" mit Resultaten vor, in denen kirchengeschichtliche, politische, sowie philosophie- und wissenschaftsgeschichtliche Bezüge in einen produktiven Zusammenhang gebracht wurden. Ähnliches ließe sich hinsichtlich der Leibnizschen Chinastudien und ihrer Wahrnehmung sagen. Hier wurde ein Perspektivenwechsel schon in der Anwesenheit einer größeren chinesischen Delegation unübersehbar. Eines ihrer Mitglieder, Zonghlian Si aus Shanghai, demonstrierte, daß Leibniz aufgrund seiner Ansichten zur natürlichen Theologie ungewöhnliches Interesse für den chinesischen Neo-Konfuzianismus seiner Zeit aufbrachte. Während nämlich die europäischen China-Missionare auf einen dogmatischen Gottesbegriff festgelegt waren, der die konfuzianische Religiosität als eine Spielart des Atheismus betrachtete, gelangten Leibniz Einsichten in die religiöse und spirituelle Dimension dieses Denkens.
Auch in den Natur- und Sozialwissenschaften fehlten disziplinübergreifende Ansätze nicht, die, wie Dieter Suisky und Peters Enders zeigten, neue Lösungen ermöglichen. Auf dem Hintergrund des Leibnizschen Problems der Wahl der besten aller möglichen Welten fanden sie einen Weg, der ausgehend von Euler einen natürlichen Übergang zur Quantenmechanik eröffnet. Das Verfahren ähnelt dem des Übergangs von der euklidischen zur nichteuklidischen Geometrie und vermeidet alle künstlichen Zusatzannahmen.
Schließlich sei noch eine Sektion erwähnt, deren Debatten zu den anregendsten gehörten, die Sektion 52: "Medizin und Gesundheitswesen". Auf diesem Gebiet war Leibniz fast unerschöpflich. Er sammelte Rezepte, verlangte, auch in einer wissenschaftlich fundierten Medizin die Kräuterbücher nicht gering zu schätzen, regte Statistiken über Todesursachen an und erwog Tierversuche zur Erprobung von Medikamenten und Heilmethoden. Das Interesse ist so stark, daß die Publikation seiner einschlägigen Manuskripte mindestens drei Bände der Akademie-Ausgabe umfassen würde. Die Handschriften sind bislang so gut wie unbekannt, obwohl man in ihnen ein Scharnier sehen darf, das zwischen grundlegenden Postulaten seiner Metaphysik, wie dem Prinzip des Besten und dessen Realisierung durch den Menschen vermittelt.
An dieser Stelle ist ein Wort zur Edition des Leibnizschen Schrifttums am Platze, denn große Teile des Nachlasses sind noch immer nicht allgemein verfügbar, doch auch diesbezüglich bot der Kongreß etwas Neues. Mit Wirkung vom 1. Januar 2001 hat die Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, die zusammen mit dem Institut für Philosophie, Wissenschaftstheorie, Wissenschafts- und Technikgeschichte der TU Berlin sowie der Gottfried Wilhelm Leibniz Gesellschaft Hannover e.V. Veranstalter des Kongresses war, eine neue Arbeitsstelle eingerichtet, die im Rahmen der Akademie-Ausgabe die Reihe VIII und damit die Naturwissenschaftlich-technisch-medizinischen Schriften edieren wird. Die Berliner Mitarbeiter arbeiten dafür eng mit der Russischen Akademie der Wissenschaften zusammen und streben eine Kooperation mit der Académie des Sciences in Paris an. In dieser Reihe werden Texte ediert, die bisher -- mit wenigen Ausnahmen -- nur im Archiv einsehbar waren, und es ist beabsichtigt, gleichzeitig mit der Printversion dieser Schriften auch eine Internet-Edition zu erstellen, in der die Möglichkeiten der elektronischen Medien für Darstellungs- und Präsentationsformen genutzt werden sollen, um der Forschung neue Zugänge zum Leibnizschen Werk und dessen Verständnis zu ermöglichen. Daß die Leibniz-Edition diesbezüglich nicht bei Null beginnt, machten die Editoren aus den Arbeitsstellen in Hannover, Münster, Potsdam und Berlin deutlich, indem sie anhand von Computervorführungen demonstrierten, wie sich ein traditionelles Akademievorhaben im Zeitalter der Digitalisierung präsentiert.
Manche Diskussion oder Fragestellung wird sich beim weiterem Voranschreiten der Leibniz-Edition allein schon durch die Verfügbarkeit der Texte erledigen. Vieles wird ein Gegenstand von Kontroversen bleiben, weil die Reichhaltigkeit eines Werkes sich natürlich auch in der Vielfalt der Möglichkeiten artikuliert, daran anzuknüpfen. Auch dafür bot der Kongreß signifikante Beispiele. Die renommierte Leibniz-Forscherin Hidé Ishiguro etwa hielt das Leibnizsche Konzept von der Einheit des Organismus für schlicht nicht "einsehbar" und Wilhelm Schmidt-Biggemann erklärte - nicht zuletzt angesichts der Ereignisse vom 11. September in New York - Leibniz' Gedanken, daß wir in der besten aller möglichen Welten leben, für eine historisch gewordene Antwort der Philosophie.
Zu welcher der Antworten man sich auch bekannte, in einem waren sich alle Teilnehmer einig, als sie sich im Geiste von Leibniz gegen jede Gestalt des Terrorismus wendeten. Denn sie mahnten in seinem Geiste, "seine fundamentalen Prinzipien des menschlichen Zusammenlebens zu achten: Neminem laedere! Suum cuique tribuere! Honeste vivere! (Niemandem schaden! Jedem das Seine zugestehen! Ehrenhaft leben!)", und forderten auf zu "Toleranz und Besonnenheit um des Friedens willen - unabhängig von allen Sprachen und Nationen, allen Überzeugungen und Religionen: Toleranz besteht in der Kraft und Stärke, andere Auffassungen zu respektieren - nicht aber Intoleranz und Terrorismus zu dulden."
Allein dies Ergebnis spricht schon für den Gehalt des VII. Internationalen Leibniz-Kongresses, denn es besagt, daß Leibniz' Denken keineswegs zu den abgelegten Gestalten des menschlichen Geistes gehört.
Peter Moser, Journalist, Mitherausgeber von "Information Philosophie im Internet"
Medizinische Beichte
Als wär's ein Stück für heut': Ein großer Leibniz-Kongreß
Feuilleton Frankfurter Allgemeine Zeitung, 18.09.2001, Nr. 217, S. 54
Was kann man auf einer wissenschaftlichen Großveranstaltung am Beginn des dritten Jahrtausends von einem Universalgenie wie Gottfried Wilhelm Leibniz lernen? Die ganze vergangene Woche tagte der Internationale Leibniz-Kongreß in Berlin, in der Technischen Universität jener Stadt, in der Kurfürst Friedrich III. im Jahre 1700 die Stiftungsurkunde der "Sozietät der Wissenschaften" unterzeichnet hatte. Die rund 500 Teilnehmer aus 32 Ländern aller fünf Kontinente spiegelten den Internationalismus und Enzyklopädismus des Leibnizschen Genius. Vielleicht zum letzten Mal in der Geschichte hatte mit ihm ein Denker die Prinzipien aller Einzelwissenschaften durchdrungen und zu einer differenzierten philosophischen Synthese von Welt- und Gottesweisheit zusammengeschlossen.<br>
Gleicht nicht jede Annäherung an ein solches Werk der Exkursion in ein großes Museum, in dem die ausgestopften Theorieskelette szientifischer Königssaurier ausgestellt sind und der Besucher sich den Verlauf der lebendigen Argumentationsnerven selbst rekonstruieren muß? Doch dieser Vergleich führt doppelt in die Irre. Im Unterschied zum Erfahrungswissen, dessen neuester Stand andauernd überholt wird, und zu wissenschaftlichen Theorien, die meistens doch widerlegt oder relativiert werden, kann es für den philosophischen Kopf keine ausgestorbenen Arten geben: In den schöpferischen Antworten auf die großen Menschheitsfragen erkennt er immer wiederkehrende Muster und Entscheidbarkeitsgrenzen. Wie es im Geistigen keine Vernichtung gibt, so sind auch Theorien allenfalls in dem Sinne sterblich, daß niemand mehr ihren Geist erkennt. Zudem fasziniert Leibniz gerade auch dadurch, daß ein Großteil seiner hinterlassenen Manuskripte noch gar nicht erschlossen ist, so daß einige seiner Theorien noch posthum lebendig werden können.<br>
Die Perspektiven, aus denen man sich seinem Denken näherte, waren nur leicht arrangiert durch das Kongreß-Motto "Nihil sine ratione. Mensch, Natur und Technik im Wirken von Gottfried Wilhelm Leibniz". Daß nichts ohne zureichenden Grund sei, ist ein bedeutendes, erstmals von Leibniz formuliertes Prinzip der Philosophie. Es impliziert, daß es hinreichende Ursachen zum Beispiel dafür geben muß, daß ein Elektron um einen Atomkern kreist, aber auch dafür, daß sein Impuls und seine Position sich nicht gleichzeitig bestimmen lassen, ferner dafür, daß der menschliche Geist nach Gründen für diese Unschärfe sucht, und schließlich auch für jene formalen Denkgesetze, an die er hierbei gebunden bleibt. Wendet man das Prinzip auf die Bedingungsreihe des kosmischen Prozesses an, so gelangt man am Ende zu einem letzten Grund von allem, den Gläubige wie Leibniz Gott, Leichtgläubige den Urknall und Schwergläubige den Paradefall des "ignoramus, ignorabimus" nennen.<br>
Weil nun zwar nicht Gründe, wohl aber die Jagdgründe für Begründungsfragen so gemein wie Brombeeren sind, war der enzyklopädischen Spannbreite der 57 Kongreß-Sektionen mit ihren 250 Vorträgen keine Grenze gesetzt. Überdies versicherte Hans Poser, der die Tagung zusammen mit Eberhard Knobloch organisiert hatte, daß jene Gründe, die Sponsoren in einer Welt des "Nihil sine pecunia" zu suchen pflegen, in zureichender Weise gefunden worden waren. In drei Typen von Vorträgen kam die Bedeutsamkeit Leibnizens für das einundzwanzigste Jahrhundert zum Ausdruck: in Nachweisen seiner schöpferischen Spuren in unserer verwissenschaftlichten Welt, Rekonstruktionen seiner unüberholten Theorieansätze und Versuchen, sein Denken zum Korrektiv für eine unzureichende Gegenwart zu machen.
Was die vielfältigen historischen Verdienste des Universalwissenschaftlers betrifft, so zeigte etwa für das Gebiet der Mathematik Heinz-Jürgen Heß (Hannover), wie Leibniz um 1684 seine Führungsposition in der kontinentalen Infinitesimalrechnung ausbaute, wenn er sie auch schon wenig später wieder einbüßte. Mit Blick auf die Informatik argumentierte Klaus Mainzer (Augsburg), daß Leibniz nicht nur aufgrund seiner postulierten Arithmetisierung von Universalsprachen und seiner Erfindung des binären Zahlensystems der "Ahnherr der Informatik" sei, sondern auch als Vorläufer des Quanten-, Bio- und Neurocomputing gelten dürfe. Die physischen Entitäten bis hin zu Organismen und denkenden Wesen erlaube er nämlich als zunehmend komplexe Automatensysteme zu denken. Auch der technische Erfinder Leibniz wurde berücksichtigt. Jürgen Gottschalk (Hamburg) stellte seine Verbesserungspläne für den Oberharzer Bergbau von 1693 bis 1696 vor. Dem Naturforscher widmete sich Hans-Joachim Waschkies (Kiel), als er aufgrund von Briefen Leibnizens Grundgedanken zur Erdentstehung über die berühmte Schrift "Protogäa" hinaus entwickelte.
Die Verdienste, aber auch die Grenzen des für fremde Kulturen aufgeschlossenen "Chinologen" Leibniz, eine komparative Philosophie im Hinblick auf Asien und Europa zu entwickeln, stellte Rita Widmaier (Essen) heraus. Brigitte Lohff (Hannover) ging seinen Plänen zur Reform des Gesundheitswesens nach und zeigte, wie sein Modell einer "medizinischen Beichte" auf eine paternalistische Weise die Selbstverantwortung des einzelnen mit einer lenkenden Kontrolle durch die Ärzte verband. Was den Rechtstheoretiker betrifft, so zeichnete Klaus Luig (Köln) den beachtlichen Versuch des frühen Leibniz nach, unabhängig vom geltenden Recht eine rationale Lehre vom Schadensersatz nach kombinatorischer Methode zu entwickeln. Daß Leibniz schließlich auch als Begründer der liberalen Theologie und damit ihres heutigen Kanons anzusehen ist, machte Eike Christian Hirsch (Hannover) plausibel. Leibniz ließ nämlich zentrale Dogmen entweder fallen - so etwa die Erbsünde -, oder deutete sie insgeheim um, wie die Erlösung am Kreuz.<br>
Die Rekonstruktionen des Unüberholten in Leibniz' Denken betrafen zum einen seine enzyklopädische Totale und wurden in Plenarvorträgen diskutiert. So empfahl Jürgen Mittelstraß (Konstanz) die Leibnizsche Grundidee, daß Individuen, die eine Welt aus unterschiedlich leistungsfähigen Perspektiven spiegeln, als gangbaren Weg, um die Rationalität und Pluralität konkurrierender Theorien zu vereinbaren. Entsprechend zeigte Robert Adams (Yale), mit welchen unterschiedlichen Einbußen an Wirklichkeitsnähe die naive, die wissenschaftliche und die metaphysische Repräsentation der einen Realität nach Leibniz verbunden ist. Die Rekonstruktion von Leibniz' "nie geschriebener Metaphysik" jenseits seiner bekannten exoterischen Schriften durch Heinrich Schepers (Münster) machte spürbar, wie weit unser Zeitalter vom Typus der Leibnizschen Supertheorie entfernt ist, in der Physik, Theologie und Ontologie durch eine philosophische Terminologie rational aufeinander bezogen werden zu können.
Derartige Rekonstruktionen gegenwartsbedeutsamer Theorieelemente betrafen zum anderen die unterschiedlichsten Wissensgebiete. Sie reichten von der Antizipation ökologischer Theorien in Leibniz' Harmonieprinzip über die Aktualität seiner Zeichentheorie bis hin zur Bindung seiner Politiktheorie an Prinzipien des Natur- und Völkerrechts. Exemplarisch für die Begründung der Mechanik etwa war der Vortrag von Dieter Suisky und Peter Enders (Berlin). Leibniz' Annahme der Erhaltung der lebendigen Kräfte im Universum und ihre Ausarbeitung durch Euler können, so die Argumentation, als Modelle für stationäre Zustände in möglichen mechanischen Welten verstanden werden. Somit erlaubten sie eine Neuinterpretation der Grundkonzepte von Schrödingers Wellenmechanik. Jaime de Salas (Madrid) wiederum sah die Fruchtbarkeit von Leibniz' perspektivischem Prinzip darin, daß es den Erwerb einer individuellen Identität erklären und zugleich die Toleranz gegenüber anderen begründen hilft.
Ein Teil der Referenten stellte mit unterschiedlicher Behutsamkeit fest, daß gewisse Elemente des Leibnizschen Denkens unserem Verstehenshorizont nicht mehr gerecht werden. So hielt etwa Hidé Ishiguro (Kamamura) das Leibnizsche Konzept von der Einheit des Organismus für nicht einsehbar und Marcelo Dascal (Tel Aviv) das Leibnizsche Rationalitätsprogramm für zu "hart". Andere suchten umgekehrt zu zeigen, daß es unsere Gegenwart ist, die den von Leibniz formulierten Rationalitätsansprüchen nicht gerecht wird. Es blieb nicht beim Hinweis von Günther Neumann (Dresden), daß Leibniz ungeachtet seiner These von der mechanischen Erklärbarkeit aller Naturphänomene doch zugleich Kritiker eines zur Weltanschauung erhobenen mechanistischen Naturverständnisses war. Vielmehr empfahl Juan A. Nicolás (Granada), im Geiste der Diskursethik das Leibnizsche Konzept der Einheit von technisch-wissenschaftlicher und moralisch-praktischer Vernunft als Alternative zu der Reduktion von Rationalität auf "strategisch-instrumentelle Vernunft", wie sie mit der historischen Aufklärung erfolgt sei.
Wie stark freilich solche Aktualisierungsbestrebungen von simplen Abstraktionen und stilisierten Gegensätzen getragen sind, zeigte auch der Versuch von Konrad Moll (Esslingen), das Leibnizsche Ethos der Liebe und Gerechtigkeit zum Bollwerk gegen die "selbstverschuldete Ohnmacht" der neueren Philosophie und gegen das "falsche Bewußtsein" einer von Biologismus, Liberalismus und entfesselter Zweckrationalität geprägten Moderne auszurufen.
Aber daß argumentativ gestritten wird, gehört nach dem Leibnizschen Begriff einer durch Disharmonien hindurchlaufenden Harmonie zum Allerbesten in der besten aller möglichen Welten. So demonstrierte der Kongreß, daß die Größe großer Denker in der Unausschöpflichkeit ihrer theoretischen Potentiale liegt und daß die ihnen gewidmeten Konferenzen nicht immer Orte sind, wo viele hingehen und wenig herauskommt.
HUBERTUS BUSCHE
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Quantization as selection problem
P. Enders & D. Suisky
Int. J. Theor. Phys. 44 (2005) 161-194
On the derivation and solution of the Schrödinger equation. Quantization as selection problem
D. Suisky & P. Enders
Proc. 5th Int. Symp.
Frontiers of Fundamental Physics, Hyderabad (India), 8.-11. Jan. 2003 (in press)
Equality and Identity and (In)distinguishability in Classical and Quantum Mechanics from the Point of View of Newton's Notion of StatePeter Enders
6th Int. Symp. Frontiers of Fundamental and Computational Physics, Udine 2004; in: B. G. Sidharth, F. Honsell & A. De Angelis (Eds.),
Frontiers of Fundamental and Computational Physics. Proc. 6th Int. Symp. "Frontiers of Fundamental and Computational Physics", Udine, Italy, 26-29 Sept. 2004, Dordrecht: Springer 2006, p.239-45
Huygens` principle and the modelling of propagationP. Enders
Eur. J. Phys. 17 (1996) 226-235
