This book provides a thorough and up-to-date introduction to the philosophy of quantum physics. Although quantum theory is renowned for its spectacular empirical successes, controversial discussion about how it should be understood continue to rage today. In this volume, the authors provide an overview of its numerous philosophical challenges: Do quantum objects violate the principle of causality? Are particles of the same type indistinguishable and therefore not individual entities? Do quantum objects retain their identity over time? How does a compound (...) quantum system relate to its parts? These questions are answered here within different interpretational approaches to quantum theory. Finally, moving to Quantum Field Theory, we find that the problem of non-locality is exacerbated. Philosophy of quantum physics is aimed at philosophers with an interest in physics, while also serving to familiarize physicists with many of the essential philosophical questions of their subject. (shrink)

Entangled states are a specific feature of quantum physics that neither have a counterpart in classical physics nor in the realm of our ordinary experiences. In this chapter we outline the debate about these particular states both historically and systematically. We delineate how the debate originated in an argument for the incompleteness of quantum mechanics by Einstein, Podolsky and Rosen, and we show why, on the one hand, the argument is not considered convincing today, on the other hand, however, still (...) affects present discussions. In a second part we give a systematic overview over the contemporary debate on entanglement which focusses on Bell’s theorem and its consequences. Discerning different levels, we reconstruct the theorem and its premises in a clear way and discuss possible consequences. We analyze in detail the received view that Bell’s theorem implies non-locality and relate it to concepts such as “non-separability‘ and “holism‘. Especially we examine the question whether the phenomena involving entangled systems can be explained causally and whether the central conflict between a non-locality and the theory of relativity can be solved. (shrink)

The compact and, with \ M\, very massive object located at the center of the Milky Way is currently the very best candidate for a supermassive black hole in our immediate vicinity. The strongest evidence for this is provided by measurements of stellar orbits, variable X-ray emission, and strongly variable polarized near-infrared emission from the location of the radio source Sagittarius A* in the middle of the central stellar cluster. Simultaneous near-infrared and X-ray observations of SgrA* have revealed insights into (...) the emission mechanisms responsible for the powerful near-infrared and X-ray flares from within a few tens to one hundred Schwarzschild radii of such a putative SMBH. If SgrA* is indeed a SMBH it will, in projection onto the sky, have the largest event horizon and will certainly be the first and most important target for very long baseline interferometry observations currently being prepared by the event horizon telescope. These observations in combination with the infrared interferometry experiment GRAVITY at the very large telescope interferometer and other experiments across the electromagnetic spectrum might yield proof for the presence of a black hole at the center of the Milky Way. The large body of evidence continues to discriminate the identification of SgrA* as a SMBH from alternative possibilities. It is, however, unclear when the ever mounting evidence for SgrA* being associated with a SMBH will suffice as a convincing proof. Additional compelling evidence may come from future gravitational wave observatories. This manuscript reviews the observational facts, theoretical grounds and conceptual aspects for the case of SgrA* being a black hole. We treat theory and observations in the framework of the philosophical discussions about “realism and underdetermination”, as this line of arguments allows us to describe the situation in observational astrophysics with respect to supermassive black holes. Questions concerning the existence of supermassive black holes and in particular SgrA* are discussed using causation as an indispensable element. We show that the results of our investigation are convincingly mapped out by this combination of concepts. (shrink)

Dieses Buch liefert dem Leser eine aktuelle und fundierte Einführung in die Philosophie der Quantenphysik. Obwohl sich die Quantentheorie durch spektakuläre empirische Erfolge auszeichnet, wird bis heute kontrovers diskutiert, wie sie zu verstehen ist. In diesem Werk geben die Autoren einen Überblick über die zahlreichen philosophischen Herausforderungen: Verletzen Quantenobjekte das Prinzip der Kausalität? Sind gleichartige Teilchen ununterscheidbar und daher keine Individuen? Behalten Quantenobjekte in der zeitlichen Entwicklung ihre Identität? Wie verhält sich ein zusammengesetztes Quantensystem zu seinen Teilen? Diese Fragen werden (...) im Rahmen verschiedener Deutungsansätze der Quantentheorie diskutiert. Ein Ausblick in die Quantenfeldtheorie verschärft das Hauptproblem der Nichtlokalität. Philosophie der Quantenphysik richtet sich an Philosophen mit Interesse für Physik, macht Physiker mit den philosophischen Fragen ihres Faches vertraut und liefert Anregungen für den gymnasialen Physik-Unterricht. Das Buch schließt damit eine Lücke zwischen populären Einführungen und spezialisierten Monografien zur Philosophie der Quantenphysik. In der vorliegenden zweiten Auflage wurde das Kapitel zu Verschränkung und Nicht-Lokalität deutlich erweitert und jedes Kapitel mit Übungsaufgaben und Musterlösungen ergänzt. (shrink)

Summary In this report on the present state of the discussion about the interpretation of quantum mechanics an attempt is made to provide an idea of the philosophical relevance of the foundations of physics. A simplified model of the measuring process is given which shows the difficulties in the interpretation of quantum mechanics. It is argued against Bohr's solution (also in a version of H. Putnam). Two examples show possible philosophical consequences of quantum mechanics: The variety of quantum logics challenges (...) the foundations of logic, the paradox of Einstein, Podolsky and Rosen (with Bell's inequality) may be interpreted along the lines of holism. Against alleged refutations of realism by means of quantum mechanics, a realist standpoint is maintained. A proper interpretation of quantum mechanics from an epistemological point of view seems still to be lacking. (shrink)

Verschränkte Zustände sind einer der charakteristischen Züge der Quantenphysik, für die es weder eine Entsprechung in der klassischen Physik noch in der alltäglichen Erfahrungswelt gibt. In diesem Kapitel umreißen wir historisch und systematisch die Debatte um diese besonderen Zustände. Wir stellen ihren Ursprung in einem Argument von Einstein, Podolsky und Rosen für die Unvollständigkeit der Quantenmechanik dar und zeigen, warum dieses Argument einerseits heute nicht mehr als überzeugend betrachtet wird, andererseits dennoch bis in aktuelle Debatten hinein nachwirkt. In einem zweiten (...) Teil geben wir einen systematischen überblick über die zeitgenössischen Debatten zu Verschränkung, die sich um Bells Theorem und dessen Konsequenzen drehen. Einer klaren Darstellung des Theorems und seiner Voraussetzungen auf verschiedenen Ebenen folgt eine Diskussion der möglichen Konsequenzen. Detailliert wird die meist angeführte Konsequenz einer Nicht-Lokalität analysiert und in Beziehung zu Begriffen wie?Nicht-Separabilität“ und?Holismus“ gesetzt. Besonderes Augenmerk liegt auf der Frage, ob die Phänomene verschränkter Zustände kausal erklärt werden können und ob der zentrale Konflikt einer Nicht-Lokalität mit der Relativitätstheorie gelöst werden kann. (shrink)