Kwaku Ananse

Bei Amazon gibt es zu diesem Buch keine Rezension, was verwunderlich ist, weil das Buch schon vor einer ganzen Weile erschienen ist. Nur eine Kurzbeschreibung ist zu lesen:

'Alles' ist ein großes Wort. Gibt es eine Theorie, in der alle Naturkräfte und -gesetze vereinigt sind und die das Weltgeschehen von Anfang bis zum Ende erklären kann? Stephen W. Hawking: 'Es ist möglich, daß uns eines Tages der Durchbruch zu einer vollständigen Theorie des Universums gelingt.' John D. Barrow: 'Es gibt keine Weltformeln, die alle Wahrheit, alle Harmonie, alle Einfachheit enthalten. Keine Theorie für Alles kann je eine vollständige Erkenntnis sein.

Barrow ist Professor für Astronomie an der Universität Sussex, Großbritannien, und hat seine Meinung zum Thema vor allem aus der Sicht des Physikers in seinem Buch dargelegt. Mit "Theorien für Alles" wird eine Art heiliger Gral der Physik bezeichnet, die Suche nach einer Vereinigung von Relativitätstheorie und Quantenmechanik. Die Suche nach dieser großen Vereinigung verbinden viele Physiker mit der Hoffnung, endgültige Antworten auf Fragen zu finden, die den Beginn, den heutigen Aufbau und das weitere Schicksal unseres Universums betreffen. Bevor man das Buch zur Hand nimmt, kann es nicht schaden, eine Meinung zum Thema aus philosophischer Sicht zu lesen, z.B. die ersten vier Seiten von hier. Das erleichtert es außerordentlich, innerhalb des Buchs den roten Faden nicht aus den Augen zu verlieren.

Das Buch beginnt Barrow damit, dass er zeigt, dass die Sehnsucht nach einer allumfassenden Erklärung des Universums schon sehr alt ist, beginnend mit den mythologischen Darstellungen vom Ursprung der Welt und später fortgesetzt mit den großen monotheistischen Weltreligionen. Heute versucht die Physik, eine geschlossene Weltbeschreibung zu liefern, die unserem Gefühl für die Einheit der Natur entspricht. Sehr scharfsinnig bemerkt Barrow, dass dieses eine im wesentlichen religiöse Motivation ist. Es gibt keinen logischen Grund, warum das Weltall nicht auch irrationale Größen oder willkürliche Elemente enthalten sollte, die keine Beziehung zum Übrigen haben.

Ausgezeichnet gefallen hat mir der Abschnitt, in dem er über die Dreiecksbeziehung zwischen den Naturgesetzen (N), dem Weltall (W) und Gott (G) philosophiert. Nach der Mengenlehre kann es zwischen jeweils zwei Mengen X und Y (hier kann man jeweils N, W und G einsetzen) folgende Beziehungen geben:

• X ist eine Teilmenge von Y
• Y ist eine Teilmenge von X
• X und Y sind gleich
• X gibt es nicht
• Y gibt es nicht

Er zeigt hier, dass man alle möglichen philosophischen, religiösen und wissenschaftlichen Strömungen in dieses Schema einordnen kann. Für einige denkbare Fälle muss man etwas um die Ecke denken. Zum Beispiel kann man den Fall "Das Weltall existiert nicht" so interpretieren, dass die Summe von Materie, Energie und dunkler (negativer) Energie exakt null ergibt, was für die Physiker ein sehr wünschenswertes Ergebnis ist, weil es die Erschaffung des Universums aus dem Nichts zwanglos erklären könnte. Die Nichtexistenz der Naturgesetze wiederum könnte bedeuten, dass diese nicht unabhängig von uns existieren, sondern lediglich Erklärungsmuster unseres begrenzten Verstandes sind. Recht lange habe ich mit der zugegebenermaßen ziemlich nutzlosen Überlegung verbracht, warum die - in seinem Dreiecksschema nicht vorgesehene - gleichzeitige Nichtexistenz des Weltalls und der Naturgesetze nicht möglich ist, bis ich dann letztendlich eine Lösung gefunden habe.

Ein sehr wesentlicher Gedanken seines Buches ist die Überlegung, dass eine Theorie für Alles auch Erklärungen für die Größe aller Naturkonstanten und die Entwicklung des Universums aus seinen Anfangsbedingungen liefern muss. Heutzutage messen wir diese Naturkonstanten, wie die Gravitationskonstante, die Lichtgeschwindigkeit, das Plancksche Wirkungsquantum und viele andere, die Physik kann aber nicht sagen, warum sie genauso groß sind, wie sie sind. Letztendlich geht es hier im Kern darum, die Frage des anthropischen Prinzips erschöpfend zu beantworten.

Der derzeit heißeste Kandidat für eine Vereinigung von Relativitätstheorie und Quantenmechanik ist die Stringtheorie, für deren prinzipielle Erklärung er sich viel Raum nimmt. Diese Thematik ist aber prinzipiell sehr schwierig, sodass man einige Dinge trotzdem nicht versteht und überlesen muss. Es wird aber in jedem Fall deutlich, dass auf diesem Gebiet noch nichts endgültig geklärt ist. Zum ersten Mal scheint eine Menge Mathematik zu fehlen, die die Physiker benötigen würden, um ihre Modelle zu Ende zu rechnen. In vielen Fällen gibt es auch konkurrierende Hypothesen, zum Beispiel zur Dimensionalität des Raums, den die Strings einnehmen, zur zeitlichen und räumlichen Konstanz der Naturkonstanten und der Eigenschaften des beobachtbaren Teil des Weltraums, zur Endlichkeit oder Unendlichkeit des Universums, zu Raumeigenschaften selbst und zur möglichen Einbettung in weitere Universen und so weiter. Es scheint also selbst aus Sicht der Physik noch ein weiter Weg zu sein bis zu einer Theorie für Alles.

In einem weiteren Abschnitt "Organisationsprinzipien", der dem Begriff der Komplexität gewidmet ist, grenzt sich Barrow von den "Reduktionisten" ab. Diese glauben, dass eine irgendwann einmal vielleicht gefundene physikalische Theorie für Alles sämtliche Rätsel der Welt lösen kann. Barrow ist anderer Meinung. Dinge, die "im Zauberkasten" der Komplexität zwischen den ganz großen und den ganz kleinen Strukturen sitzen, sind seiner Meinung nach zum Beispiel das Wetter, Pflanzen und Tiere, die menschliche Gesellschaft und natürlich als die komplexeste, uns bekannte Struktur im Universum, das menschliche Gehirn. Barrow zitiert William Jevons (1835-1882) mit den Worten: Zweifellos verstößt die Wirkung der Nervenzellen nicht gegen die Gesetze der Chemie und die Impulse der Nervenbahnen nicht gegen die der Physik, aber es muss etwas zu unserer Wissenschaft hinzukommen, damit wir diese subtilen Erscheinungen erklären können.

Solche Zitate, die er zu Beginn jedes Abschnitts einstreut, helfen einem auch über manche Kapitel hinweg, die wirklich sehr schwer zu lesen sind. Mit meinem Favoriten in dieser Hinsicht möchte ich deshalb auch diese Rezension beenden:

Man sagt, es brauche drei Generationen, bis man gelernt hat, einen Diamanten zu schleifen, ein Menschenalter, eine Uhr zu machen, und nur drei Menschen in der ganzen Welt hätten je Einsteins Relativitätstheorie ganz verstanden. Fußballtrainer jedoch sind ausnahmslos davon überzeugt, dass keines dieser drei Probleme in seiner Komplexität mit der Aufgabe eines Liberos in der Fußballnationalmannschaft vergleichbar ist. Ich meine damit, dass Uhren sich keine Verteidigungstaktik überlegen, Diamanten keinen Konterangriff starten und Einstein den ganzen Tag Zeit hatte, bevor er den Ball weitergab. E=mc² arrangiert nicht das Spielgeschehen. (Los Angeles Times, Sportteil)

Links
Sammlung von Zitaten Barrows mit eigenartiger Schlussfolgerung
Urknalltheorie vereinfacht (ohne Inflationshypothese)
Stephen Hawkings Ideen über das Universum (Grundlagenartikel)
Naturkonstanten
anthropisches Prinzip
Theologie und Urknall
Philosophie als Kritik der Naturwissenschaften
Wissenschaft und Aberglauben
Interpretationen und Quantenphilosophie
Stänkern gegen Einstein

Kategorien: Bücher, Physik