Ludwig Boltzmann ist wohl die tragischste Figur unter den Physikern seiner Zeit. Ermüdert von hitzigen Diskussionen, unverstanden von seinen Zeitgenossen, nahm er sich das Leben. Seine Jünger meißelten auf seinem Grabstein die Formel ein, die sein Leben bestimmte, und die für weitere Jahrzehnte die Physik bis in unsere Tage bestimmen sollte :

S= k * ln W

Entropie und Wahrscheinlichkeit sind nach dieser Formel miteinander verknüpft.

Die Entropie, eine der wichtigsten Größen der Physik, hat viele Gesichter. Entropie ist die Basis der Dampfmaschine, des Automotors, des Flugzeugs , der Rakete. Entropie beschreibt das Chaos und negative Entropie die Ordnung. Entropie ist ein Maß für die Entwertung der Energie, denn chaotische Wärmeenergie kann nicht vollständig in gerichtete Bewegungsenergie umgewandelt werden. Carnot hat mit seinem Kreisprozeß, den er vor 200 Jahren als Denkmodell zur Leistungssteigerung der Dampfmaschine eingeführt hat, gezeigt, daß bei jedem physikalischen Prozeß Energie in Form von Wärme verloren geht. Bei jedem Prozeß entsteht Entropie.

Die größte Bedeutung erlangte die Entropie in unserer Zeit durch den Nachweis der Äquivalenz von Information und negativer Entropie ( Negentropie) . So wie die Entropie ein Maß für die Wahrscheinlichkeit ist, so ist Information ein Maß für die Unwahrscheinlichkeit. Die Erzeugung von Information verbraucht Entropie und kostet Energie, thermodynamische Energie. Information wird in der Informationstechnik in bit gemessen . 1 bit entspricht der Entropiemenge von kln2. Die aufzuwendende Energie ist propotional der Temperaturdifferenz zwischen Sender und Empfänger.

Die Informationsentropie wird quantisiert durch ganze Zahlen. Und diese Ganzzahligkeit hat eine Parallelität zur Ganzzahligkeit der Wirkung, die Bohr bei seinem Atommodell entdeckt hat, und die Einstein beim Licht entdeckt hat.

Das Entropiequantum hat eine Unschärfe und eine neues Prinzip zur Folge , das Prinzip der Ununterscheidbarkeit .

In allen Strukturen, in allen Teilchen dieser Welt steckt imaginäre , thermodynamische Energie. Finden sich Teilchen zu einer neuen Struktur zusammen, dann entsteht ein Masseverlust in Form von negativer Massenenergie. Unsere Raumzeit erleben wir deshalb als flach, weil sich die Vakuumenergien aus der Unbestimmtheit und der Ununterscheidbarkeit die Waage halten. Sie sind genau aufeinander abgestimmt, weil sich das Universum auf eine definierte Weise abkühlt.

Einstein hat sich mit der Unschärfe, die in der Natur entdeckt wurde, nie anfreunden können. Er erschauderte bei den philosophischen Konsequenzen der Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik . Einstein glaubte fest an die Lokalität der physikalischen Theorien. Lokalität heißt, daß zwischen zwei Ereignissen ein Raumabstand existieren muß und ein Zeitintervall , das durch die Lichtgeschwindigkeit bestimmt ist . Information kann sich seiner Meinung nicht schneller ausbreiten als das Licht. Er ersann mit zwei Mitstreitern das EPR-Experiment, mit dem er die Verfechter der Quantentheorie bis in unsere Zeit peinigte.

Von einer gemeinsamen Lichtquelle werden polarisierte Photonen in entgegengesetzte Richtungen geschickt. Mißt man den Spin des einen Photons, dann wäre der Spin des Zwillingsphotons erst nach der Laufzeit des Lichts definiert. Wenn die Beeinflussung mit Überlichtgeschwindigkeit passiert, dann hat Einstein unrecht, dann ist die Quantenwelt nichtlokal.

Es hat 70 Jahre gedauert, bis das Genie Albert Einstein mit seinem EPR-Gedankenexperiment widerlegt wurde. 1983 bewies Aspect in Paris mit Hilfe von nanosekundenschneller Meßtechnik auf der Basis der Bellschen Ungleichung, daß die Übermittlung der Information mit Überlichtgeschwindigkeit erfolgt. In einer Nanosekunde legt das Laserlicht 30 cm zurück. Das reichte aus, um die Korrelation mit Überlichtgeschwindigkeit im Labor nachzuweisen. Aspect zeigte, die Welt ist alokal. Alles hängt mit allem zusammen. Für die Information scheint es den Raum nicht zu geben. Sie existiert in einer neuen Dimension, der 5. Dimension, jenseits von Raum und Zeit. Die Welt gehorcht den Prinzipien der Quantentheorie , begründet durch Bohr und dem Unbestimmtheitsprinzip von Heisenberg.

Für Bohr ist die Messung und die Beobachtung ein Bestandteil des physikalischen Prozesses , der auf das Meßobjekt einwirkt. Ohne Messung findet nach dem Superpositionsprinzip der Quantenmechanik eine Überlagerung der Wahrscheinlichkeitsamplituden statt. Beim Messprozeß kollabiert die Wellenfunktion. Die Wahrscheinlichkeit wird reduziert. Für Bohr gibt es eine Welt mit und ohne Messungen. Wenn im Wald ein Baum fällt und keiner schaut hin und keiner hört zu, ist das nach Bohr real ?

Everett umgeht diese Widersprüche und Konsequenzen der Quantentheorie mit seiner Vieleweltenhypothese. Bei jedem Meßakt, bei jeder Entscheidung entsteht eine Kopie des Universums. Wenn es 10E120 Entscheidungsakte seit dem Urknall gibt, dann gibt es auch 10E120 Universen. Diese unvorstellbar hohe Zahl ist uns schon von der Diskussion der Vakuumenergie her bekannt. Auch wenn die Vieleweltenhypothese unsere Vorstellung übersteigt, so ist sie jedoch mit der Mathematik der Quantentheorie verträglich. Sie geht den Entscheidungen aus dem Weg und erfindet dabei eine Riesenanzahl von Geschichten, von Hätte- und Wäre-Welten. So gibt es in der Vieleweltentheorie eine Welt mit und ohne Vietnamkrieg.

Wie sieht das Meßproblem bei Einbeziehung der Thermodynamik aus ?

Beim Meßakt fließt Entropie längs eines Temperaturgradienten vom Meßobjekt zum Meßgerät. Information über das System wird gewonnen, die Wellenfunktion kollabiert, die Wahrscheinlichkeit wird reduziert. Es gibt nur ein Universum, das so ist, wie es ist, weil ständig Entscheidungen getroffen wurden und getroffen werden. Unterschiedliche Raumzeiten unterschiedlicher Krümmung sind längs der Temperatur angeordnet, in der 5. Dimension.

Die Information führt in der modernen Physik immer noch ein Schattendasein und beschränkt sich auf das Gebiet der Nachrichtentechnik. Nach Norbert Wiener, dem Begründer der Kybernetik, ist Information eine eigenständige Kategorie neben Materie und Energie. Information ist immateriell, kann sich jedoch gewisser Träger, wie Steinplatten, Papier, CDs , Radiowellen bedienen. Materie und Energie wurden in der Quantentheorie mit Raum und Zeit unter dem Dach der Wirkung verwoben .

Das eindeutige Experiment von Aspect wird die Physik des 21. Jahrhunderts genauso verändern wie das Experiment von Michelson & Morley das 20. Jahrhundert verändert hat. Information und Entropie werden in der Physik des 21. Jahrhunderts den Rang einnehmen, der ihnen gebührt.

Wird man auch dann das Geheimnis der Masse enträtseln ?

Surfen wir zu Paul Dirac nach Cambridge , dem Entdecker der Antimaterie ! Holen wir uns den 5. Schlüssel !