Ontologischer Status der Wellenfunktion spaltet theoretische Physik

Die theoretische Physik und die Wissenschaftsphilosophie führen eine anhaltende Auseinandersetzung über den fundamentalen ontologischen Status der Wellenfunktion ($\psi(\vec{r}, t)$) in der Quantenmechanik. Im Zentrum der akademischen Kontroverse steht die Frage, ob die Wellenfunktion eine akkurate Beschreibung der objektiven Realität darstellt oder lediglich ein mathematisches Instrumentarium zur Berechnung von Messergebnissen ist.

Diese Diskussionen, die sich auf den theoretischen Diskurs der Jahre 2025 und 2026 beziehen, belegen eine signifikante Divergenz innerhalb der Fachwelt. Umfragen aus dem Jahr 2025 zeigten, dass etwa 36 Prozent der befragten Physiker die Wellenfunktion als reales physikalisches Gebilde ansehen, während 47 Prozent sie primär als Berechnungshilfe einstufen. Diese Kluft unterstreicht die Spannung zwischen der prädiktiven Stärke der Quantentheorie und der Uneinigkeit über ihre grundlegende Interpretation.

Prominente Vertreter dieser konträren Positionen sind der Physiker Sean Carroll sowie die Philosophen Raoni Arroyo und Jonas R. Becker Arenhart. Carroll vertritt den ontischen Realismus, wonach die Wellenfunktion die Realität selbst als fundamentale Entität abbildet, eine Haltung, die häufig mit der Viele-Welten-Interpretation verbunden wird. Im Gegensatz dazu argumentieren Arroyo und Arenhart, dass Argumente für einen Realismus der Wellenfunktion lediglich deren theoretische Nützlichkeit belegen, nicht jedoch ihre objektive Existenz als physisches Objekt.

Ein wichtiger theoretischer Bezugspunkt in dieser Debatte ist das 2012 von Matthew Pusey, Jonathan Barrett und Terry Rudolph formulierte Pusey-Barrett-Rudolph (PBR) Theorem. Dieses No-Go-Theorem stellt eine starke Einschränkung dar, indem es zeigt, dass rein episthemische Modelle – solche, die den Quantenzustand nur als Information über einen zugrunde liegenden ontischen Zustand interpretieren – mit den Vorhersagen der Quantentheorie unter der Annahme der Präparationsunabhängigkeit inkonsistent sind. Das PBR-Theorem erzwingt somit die Schlussfolgerung, dass die Wellenfunktion $\psi$ $\psi$-ontisch sein muss, also direkt einem objektiven, physikalischen Zustand des Systems entspricht, und stellt sich damit gegen die rein instrumentelle Sichtweise.

Die Relevanz dieser fundamentalen Frage reicht über die Grundlagenforschung hinaus, da die Interpretation der Quantenmechanik die Struktur unseres Verständnisses der physikalischen Wirklichkeit prägt. Die Dynamik des Feldes wird durch die hohe Vernetzung und Publikationsrate verdeutlicht, wobei die UNESCO das Jahr 2025 zum Internationalen Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie ausrief, was die gesellschaftliche Bedeutung des Feldes unterstreicht. Die anhaltende Debatte spiegelt die Spannung zwischen der mathematischen Eleganz der Quantentheorie und dem Mangel an einem konsensfähigen Bild der zugrundeliegenden Realität wider, was für zukünftige Entwicklungen in Quantentechnologien von Bedeutung ist.