Basiswissen

Comtpon lebte von 1892 bis 1962. Um 1922 entdeckte er den Compton-Effekt, womit der Teilchencharakter von Licht erhärtet wurde. Im zweiten Weltkrieg arbeitete er, wie viele andere Physiker auch, am Manhattan-Projekt mit, der Entwicklung von Atombomben.

Compton-Effekt

Als Compton-Effekt oder auch Compton-Streuung bezeichnet man die Änderung der Flugrichtung von Photonen durch eine Wechselwirkung mit Elektronen. Fliegt ein Photon nahe genug an einem Elektron vorbei, dann kann man oft beobachten, dass es seine Flugrichtung ändert. Dabei wird seine Wellenlänge größer. Bemerkenswert sind dabei drei Umstände: a) bei der Streuung ändert sich die Wellenlänge der gestreuten Röntgentrahlung, b) das Photon hat zwar keine Ruhemasse, aber es überträgt dennoch einen Impuls auf das Elektron, an dem es getreut wird. Und c) dass Wellen, etwa wellenartig gedachte elektromagnetische Strahlung, einen Impuls überträgt ist nicht selbstverständlich. Siehe mehr unter Compton-Streuung ↗

Freier Wille

Compton war ein überzeugter Christ und gleichzeitig ein herausragender Physiker in der Pionierzeit der Quantenphysik. Compton sah den engen Determinismus eines Newtonischen oder mechanistischen Weltbildes enorm erweitert durch die Befunde der Quantenphysik. Sein Kerngedanke im Bezug auf den freien Willen ist, dass die Gesetze der Quantenphysik nur Möglichkeiten wichten, während es am Ende der Freie Wille ist, der eine von diesem Möglichkeiten auswählt.

ZITAT:

"Eine Menge physikalischer Zustände ist nicht ausreichend, um präzise zukünftige Ereignisse zu bestimmen. Diese Zustände, insofern sie erkannt werden können, definieren stattdessen einen Bereich möglicher Ereignisse, von denen nur eines geschehen wird. Wenn man Freiheit ausübt, durch einen Akt der Wahl, fügt man einen Faktor hinzu, der nicht durch den physikalischen Zustand gegeben war, womit man bestimmt, was geschehen wird. Das man das tut, ist nur einem selbst bekannt. Von außen gesehen erblickt man nur das Wirken physikalischer Gesetze. Es ist das innere Wissen, dass man tut was man tun will, das dem Handelnden seine Freiheit zeigt."^[10]

Compton formulierte diesen Gedanken an mehreren Stellen ausführlich aus und bettete ihn in ein größeres, christlich geprägtes, Weltbild ein.^[4] Compton war nicht der einzige Physiker aus der Pionierzeit der Quantenphysik, der an einen Widerspruch von Freiem Willen und Naturgesetzlichkeit nicht glauben wollte. Nur beispielhaft seien Max Planck^[11] und Arthur Stanley Eddington^[12] genannt. Comptons Idee, dass die Gesetze der Quantenphysik zunächst nur Möglichkeiten eröffnen, von denen der Mensch dann eine spezielle auswählt, erinnert an das Konzept einer Entelechie im Sinne von Aristoteles. Diese Art von Zwei-Stufen-Vorgang, dass die Physik gewichtete Möglichkeiten vorgibt und ein Freier Wille mit entscheidet, welche davon verwirklicht wird, ist näher betrachtet im Artikel Zwei-Stufen-Modell (Freier Wille) ↗

Fußnoten

[1] Arthur Holly Compton (1921): The magnetic electron. Journal of the Franklin Institute, 192(2), 145–155.

[2] Arthur Holly Compton: (1926): X-Rays and Electrons: An Outline of Recent X-Ray Theory. New York: D. Van Nostrand Company, Inc. OCLC 1871779.

[3] Arthur Holly Compton, S. K.Allison (1935): X-Rays in Theory and Experiment. New York: D. Van Nostrand Company, Inc. OCLC 853654.

[4] Arthur Holly Compton: (1935): The Freedom of Man. New Haven: Yale University Press. OCLC 5723621.

[5] Arthur Holly Compton: (1940): The Human Meaning of Science. Chapel Hill: University of North Carolina Press. OCLC 311688.

[6] Arthur Holly Compton: (1949): Man's Destiny in Eternity. Boston: Beacon Press. OCLC 4739240.

[7] Arthur Holly Compton: (1956): Atomic Quest. New York: Oxford University Press. OCLC 173307.

[8] Arthur Holly Compton: (1967): Johnston, Marjorie (ed.). The Cosmos of Arthur Holly Compton. New York: Alfred A. Knopf. OCLC 953130.

[9] Arthur Holly Compton: (1973): Shankland, Robert S. (ed.). Scientific Papers of Arthur Holly Compton. Chicago: University of Chicago Press: University of Chicago Press. ISBN 978-0-226-11430-9. OCLC 962635.

[10] Die Übersetzung stammt von mir. Das englische Original ist: "A set of known physical conditions is not adequate to specify precisely what a forthcoming event will be. These conditions, insofar as they can be known, define instead a range of possible events from among which some particular event will occur. When one exercises freedom, by his act of choice he is himself adding a factor not supplied by the physical conditions and is thus himself determining what will occur. That he does so is known only to the person himself. From the outside one can see in his act only the working of physical law. It is the inner knowledge that he is in fact doing what he intends to do that tells the actor himself that he is free." In: The Atlantic Monthly. October 1957. Supplement. A Forward Look at Science and Industry. Dass der Artikel Comptons tatsächlich in diesem Supplement erschien, wird bestätigt durch die Einführung von Edward Weeks zu diesem Supplement. Dort heißt es: "We felt that the Supplement should begin with the most fundamental questions: Is man still free? Can he in fact choose his course? Or is he a captive to physical laws so exact and compelling that he has no choice? Arthur H. Compton, Nobel Prize winner and physicist, believes that our horizon of freedom is wider today than it was at the time of Newton."

[11] - [5] Max Planck: Vom Wesen der Willensfreiheit. 1. Auflage 1936, 11. Auflage 1967. Verlag Johann Ambrosius Barth, Leipzig. Siehe auch Max Planck ↗

[12] Arthur Stanley Eddington: Science and the Unseen World. in den USA: Macmillan, in Großbritannien: Allen & Unwin, 1929 (Swarthmore Lecture). Siehe auch Arthur Stanley Eddington ↗