Messung und Unschärfe in der klassischen Physik

Philosophia Naturalis 50 (2):253-275 (2013)
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Abstract

There is the widely held view that quantum physics differs fundamentally from classical physics regarding measurements. In order to prepare the ground for settling this question we discuss the consequences it has for classical physics if one includes measurement in the theory. After explaining the terms measurement and error it is argued that every measurement can be reduced to a measurement of length and/or number. Additionally to the wellknown statistical and systematical errors we introduce the concept of classical uncertainty which states that every measurement of a physical quantity _A_ carries a finite inaccuracy Δ_A_. Hence it is transempirical to assign an infinite decimal number to a measurement. This implies that, also in classical physics, only probabilistic predictions are possible and that we need ensembles for the empirical testing of theoretical predictions. Furthermore we rebut the claim that in classical physics measurements can be performed without any disturbance of the system under investigation. Finally we state that by including measurements in the theory itself classical physics like quantum physics can be formulated as an indeterministic theory. Likewise both theories can be formulated deterministically if measurements are excluded from the theory. _German_ Gemäß einer weit verbreiteten Sichtweise gibt es hinsichtlich der Messung in der Quantenphysik und in der klassischen Physik einen grundlegenden Unterschied. Um einer Klärung dieser Frage den Boden zu bereiten, versuchen wir für die klassische Physik die Folgen zu diskutieren, die sich ergeben, wenn man die Messung in die Theorie mit einbezieht. Zunächst wird dafür argumentiert, dass jede Messung auf eine Längenbzw. Zählmessung zurückzuführen ist. Wir führen zusätzlich zu den bekannten Arten von Messfehlern – statistischen und systematischen Fehlern – das Konzept der klassischen Messunschärfe ein, das abbildet, dass jede Messung einer Messgröße _A_ mit einer endlichen Ungenauigkeit Δ_A_ behaftet sein muss. Dies bedeutet insbesondere, dass die Angabe von nichtendlichen Dezimalzahlen für Messwerte transempirisch ist. Die Betrachtung der Messfehler führt zu der Folgerung, dass auch in der klassischen Physik nur mehr Wahrscheinlichkeitsaussagen getroffen werden können und Messungen an Ensembles zur empirischen Bestätigung theoretischer Vorhersagen nötig sind. Außerdem wird die Behauptung entkräftet, in der klassischen Physik seien im Prinzip Messungen möglich, die den Zustand eines Systems nicht stören. Abschließend stellen wir heraus, dass durch Einbeziehung der Messung in die Theorie die klassische Physik wie die Quantenphysik als indeterministischen Theorie formuliert werden kann, ebenso wie beide ohne Einbeziehung der Messung deterministisch formuliert werden können

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