Zeit und Ontologie in der Quantenfeldtheorie

Titel: Von der Kausalität zur fundamentalen Struktur der Welt: Zeit und Ontologie in der Quantenfeldtheorie Forschungsprojekt: Gibt es einen Zeitpfeil, welcher bestimmt, wie sich natürliche Prozesse in sehr kleiner Größenordnung entfalten? Und was sind die mikroskopischen Bestandteile unserer physikalischen Welt? Dies sind tiefgründige Fragen betreffend Zeit und Ontologie, welche die gesamte Geschichte des menschlichen Denkens durchziehen. Dennoch sind sie, trotz der eindrucksvollen Leistungen der modernen Physik speziell in Hochenergieexperimenten, immer noch ungeklärt. Dieses Projekt zielt auf die Beantwortung derartiger Fragen im Kontext der Quantenfeldtheorie, welche unsere beste physikalische Theorie zur Erklärung der fundamentalen Struktur der Welt ist. Im Speziellen werden offene Probleme betreffend Zeit und Ontologie behandelt, die sich aus einer Bedingung der relativistischen Kausalität ergeben, welche auch als Einsteins Prinzip der Kausalität bekannt ist. Hypothese: Die Frage bezüglich des Zeitpfeils wird beantwortet werden, indem dargelegt werden wird, wie die zeitliche Irreversibilität, welche wir überall um uns herum beobachten, auf der mikroskopischen Ebene wiedergefunden werden kann. Das basiert auf einem Resultat der Quantenfeldtheorie, welches CPT-Theorem genannt wird. Anschließend wird die Frage bezüglich der fundamentalen Bestandteile der Materie durch den Vorschlag einer Ontologie in Form von Quantenfeldern, welche mit der Emergenz von Teilchen in Hochenergieexperimenten kompatibel sind, und durch Ausarbeitung eines präzisierten Begriffs der Antimaterie beantwortet werden. Methoden: Die geplante Methodologie hat sowohl eine formale als auch eine begriffliche Komponente. Sie besteht darin, relevante mathematische Resultate innerhalb der Quantenfeldtheorie zu beweisen und dann ihre philosophische Bedeutung zu interpretieren, um so den begrifflichen Status und die Beziehungen zwischen den betreffenden physikalischen Bedingungen präzise zu klären. Der direkte Austausch mit internationalen PhilosophInnen der Physik und mathematischen PhysikerInnen, welche den gleichen Ansatz verfolgen, ist ein weiterer wichtiger methodologischer Aspekt dieses Projekts. Wissenschaftliche Innovation: Angesichts der wachsenden Aufmerksamkeit der Scientific Community und der allgemeinen Öffentlichkeit für Resultate von Hochenergieexperimenten kann man davon ausgehen, dass eine Lösung der oben angesprochenen Probleme große Auswirkungen auf unser Verständnis der fundamentalen Strukturen der Welt hat und somit zur Beantwortung von seit langem bestehenden philosophischen Fragen bezüglich Zeit und Ontologie beiträgt. Weiter wird die geplante Forschung neue Zugänge zum Fachbereich Philosophie KGW der Universität Salzburg, dem Gastinstitut bringen: Es gibt dort zwar eine aktive Gruppe von PhilosophInnen der Physik, allerdings wird zur Zeit kaum an den Grundlagen der Quantenfeldtheorie gearbeitet. Darüber hinaus zielt das Projekt darauf, die Schaffung eines internationalen Netzwerks in der Philosophie der Physik zu fördern, das neben Salzburg auch die Gruppen der University of California, Irvine (USA), des Munich Center for Mathematical Philosophy (Deutschland) und des Polytechnikums Mailand (Italien) umfasst.

Dieses Projekt hat sich auf die herausragenden philosophischen Fragen der Zeit und Ontologie in der Physik konzentriert. Die Forschung entwickelte an der Universität befasste sich mit dem Problem, was die Grundbestandteile der mikroskopischen Welt sind: da letztere nicht direkt beobachtbar sind, kann man nur Hypothesen über Ihre Natur machen, und insbesondere ist es immer noch umstritten, ob es sich um Teilchen oder Felder handelt. Darüber hinaus stellt sich die Frage, wie man das auf makroskopischer Ebene beobachtete irreversible Verhalten erklären kann, obwohl die dynamischen Gesetze der mikroskopischen Welt in Bezug auf die Richtung der Zeit neutral sind. Eine Reihe von Publikationen zum Thema wurden sowohl einzeln als auch in Zusammenarbeit mit den Kollegen der Philosophischen Fakultät erstellt. Darüber hinaus trug das Stipendium zur Schaffung und Entwicklung eines internationalen Netzwerkes zwischen fünf Universitäten bei, das "Irvine-London-Munich-PoliMi-Salzburg Network in Philosophy and Foundations of Physics", das jährlich Evente organisiert.