Physik: Aus!
Die Physik steckt in der Krise: Der Traum von der Weltformel ist geplatzt, die neuen Theorien sind kaum mehr überprüfbar. Geht es in der Kosmologie überhaupt noch um Wissenschaft?
Freie Liebe, LSD, Antikriegsdemos. Leonard Susskind hat all das mitgemacht »und noch mehr«, wie er betont. Danach wurde er Physikprofessor an der amerikanischen Eliteuniversität Stanford, im Herzen blieb er ein Rebell. Jetzt hat Susskind ein Buch geschrieben, das seine Kollegen in Aufruhr versetzt. Wenn er Recht behält, ist die Physik am Ende. Oder ganz am Anfang.
Ursprünglich war Susskind ausgezogen, die Weltformel zu finden, eine allumfassende Theorie, die den Urknall ebenso wie die Nanowelt beschreibt. Lange wähnte er sich nahe dran. Mit den brillantesten Physikern und Mathematikern entwickelte er in den achtziger Jahren die Stringtheorie, den besten Kandidaten für eine Weltformel. Vor sechs Jahren bekam die Hoffnung der Physiker einen ersten Riss, als sich zeigte, dass diese Theorie nahezu unendlich viele Lösungen liefert. Nun macht Susskind Ernst: In seinem Buch The Cosmic Landscape postuliert er, dass die theoretischen Lösungen nicht etwa ein Auswuchs der Mathematik seien, sondern jeweils real existierenden Universen entsprächen.
Das allerdings hieße: Es gibt neben unserem bekannten Universum unzählige andere Welten – und in jedem dieser Universen gelten eigene Naturgesetze. Damit aber wäre die Suche nach der einen Weltformel ad absurdum geführt. Schlimmer noch: Ob die anderen Universen tatsächlich existieren oder nicht, lässt sich niemals praktisch überprüfen. Und dann stellt sich die Frage, ob eine solche Physik überhaupt noch als Naturwissenschaft gelten kann.
Kein Wunder, dass unter Physikern eine heftige Diskussion entbrannt ist. In dem Streit geht es um das Verhältnis von Theorie und Realität, um Zufall und Notwendigkeit, Physik und Metaphysik. Es geht um explodierende, schrumpfende, und aufeinander prallende Welten – und um die Frage, ob die Physiker noch alle Tassen im Schrank haben
Nach der kosmologischen Kränkung kommt jetzt eine schwere Depression
Kosmologische Grundsatzdebatten erschütterten stets auch das Selbstverständnis des Menschen. Vor 500 Jahren stürzte Nikolaus Kopernikus das geozentrische Weltbild und setzte die Sonne ins Zentrum des Universums. Die Vertreibung vom Nabel der Welt beschrieb Sigmund Freud später als »kosmologische Kränkung« der Menschheit. Bald wurde klar, dass die Sonne nur ein Stern im Hinterhof der Milchstraße ist und die Milchstraße nur eine von Abermilliarden anderen Galaxien im Universum. Dass die Physiker nun auch noch die Alleinstellung unseres Universums bezweifeln, erscheint da nur konsequent.
Susskind zufolge leben wir »in einer unendlich kleinen Tasche in einem gewaltigen Megaversum«. Unsere Welt wäre demnach nur eine Art menschenfreundliche Nische, daneben jedoch gibt es unzählige andere Universen. Einige von ihnen sind leer und langweilig, andere existieren für ein paar Millisekunden, eine Hand voll haben Sterne, Planeten und sogar Leben hervorgebracht. Diese Vorstellung eines Multi- oder Megaversums gibt es zwar schon länger. Neu ist jedoch, dass mittlerweile nicht nur ein paar philosophisch inspirierte Spinner daran glauben, sondern gewissermaßen die Führungselite der Theoretischen Physik. Leonard Susskind, und andere mit ihm, ist sich jedenfalls sicher: Wenn Philosophen und Physiker in hundert Jahren zurückblicken, werden sie die heutige Zeit als jene Periode beschreiben, in der das Konzept des einzigen Universums zugunsten der Vorstellung eines Multiversums abgelöst wurde.
Doch wenn Kopernikus’ Theorie eine Kränkung war, ist das Multiversum eine schwere Depression. Damit zöge sich die Menschheit zurück auf eine völlig unbedeutende, zufällige Insel im kosmischen Ozean. Uns bleibt nur der Trost, dass es immerhin Lebewesen auf dieser Insel gibt, die intelligent genug sind, sich darüber zu streiten.
Wissenschaftlich gesehen, ist das Hauptproblem dieser Vorstellung jedoch ihre Überprüfbarkeit: Woher sollen wir wissen, ob die Theorie der multiplen Welten tatsächlich stimmt? Selbst wenn es die vielen anderen Universen wirklich gäbe, könnten wir niemals einen Blick darauf werfen. Ist das noch Wissenschaft? Oder nähert sich die Physik damit der Esoterik, in der vieles nur behauptet wird, aber nichts bewiesen oder widerlegbar ist? Der Philosoph Karl Popper stellte einst die Maxime auf, dass wissenschaftliche Theorien so beschaffen sein sollten, dass man sie prinzipiell widerlegen, also falsifizieren kann. Gibt man diesen Leitsatz auf, gerät ein Grundpfeiler der Naturwissenschaft ins Wanken.
Dementsprechend hart ist die Kritik an Susskinds Thesen. »Ich halte den Ansatz für gefährlich«, sagt Paul Steinhardt von der Princeton University. »Die Wissenschaft käme zu einem deprimierenden Ende.« Der Stringtheoretiker Brian Greene befürchtet, die Idee könne Wissenschaftler davon abhalten, nach tiefer liegenden Erklärungen zu suchen. Und der Kosmologe Lee Smolin vom Perimeter Institute in Waterloo, Kanada, schimpft: »Lenny Susskind irrt sich, und er wird einsehen, dass er sich irrt.« Man könne gerne Ideen präsentieren, »aber wenn man eine Theorie hat, die weder etwas erklärt noch etwas vorhersagt, dann hört man auf, Wissenschaft zu machen.«
Leonard Susskind wird von Ihnen so zitiert: »Die Naturwissenschaft ist das Pferd, das den Karren der Philosophie zieht. Lasst uns nicht den Karren vors Pferd spannen.«
Ich behaupte das genaue Gegenteil: die letzten Grenzen des Wissens lassen sich nicht allein durch Logik und Nachdenken erreichen, das zeigt ja schon die Heisenbergsche Unschaerferelation.
Den letzten Grenzen werden die Menschen, oder ich moechte lieber sagen: Wesen (das Universum ist gross!), nur dann sich weiter annaehern koennen, wenn zur Logik auch ein "Fuehlen um diese Grenzen" tritt.
Dieses "Fuehlen um die Grenzen des Groessten und des Kleinsten" ist Gegenstand der Philosophie und der Religion!
Wie weit man dann kommt, ist schliesslich fast allein abhaengig von der positiven oder negativen Natur dieses Fuehlens.
Die Physiker muessen sich langsam wieder vom Duenkel befreien, ihr Fach sei die Koenigin der Wissenschaften!
Die Wissenschaft beantwortet die Frage wie etwas funktioniert, bzw. sucht die Anworten. Die Frage nach dem Sinn wird nicht gestellt. Da wo sie gestellt wird, handelt es sich nicht mehr um Wissenschaft.
Die Trennung dieser beiden Fragen, scheint mir der Kern unserer technisch-wissenschaftlichen Zivilisation zu sein. Newton hat beschrieben wie die Gravitation funktioniert.
Die Evolutionstheorie beschäftigt sich mit der Frage, wie die Entwicklung des Lebens funktioniert. Sie beantwortet nicht die Frage nach dem Sinn des Lebens, nachdem Warum.
Die Versuche aus der Evolutionstheorie Anworten auf die Sinnfrage abzuleiten, haben grausige Ergebnisse gezeigt.
In dem zugrundeliegenden Artikel werden auch munter beide Fragestellungen gemischt. Dies ist nicht nur dumm, sondern auch höchst gefährlich.
Als man Aufgrund religöser Ansichten auch die technischen Fragen beantworten wollte, begann das Mittelalter. Als man aus technischen Einsichten die Frage nach dem Sinn des Lebens beantworten wollte, begann der Massenmord.
MfG
Leider hat der Autor des Artikels nicht die eigentliche Aufgabe einer Naturwissenschaft verstanden. Das Ziel ist die Beschreibung der Natur durch ueberpruefbare Theorien, die in der Physik von mathematischer Natur sind. Die Frage nach dem 'warum' stellt sich dabei nicht, sie ist nicht Aufgabe der Naturwissenschaft. Natuerlich stellt sich der Physiker diese Frage selbst, persoenlich, als Mensch, aber eben nicht als Wissenschaftler.
Es ist bedauerlich, dass die im Artikel behandelte Materie nicht unbedingt als leichte Kost bezeichnet werden darf und man eigentlich einige Jahre des Studiums der Physik benoetigt, um ueberhaupt in der Lage zu sein die Diskussion der Wissenschaftler nachzuvollziehen. Folglich sind die Positionen und Fakten wie ueblich in populaerwissenschaftlichen Berichten verzerrt dargestellt. Es gibt wohl wenige interessantere Aspekte in der Physik, gleichzeitig aber auch kaum schwerer vermittelbare Zusammenhaenge. Die Schroffheit und Aufgeregtheit mancher Kommentatoren ist wohl daraus zu verstehen. Der gute Feynman hatte sehr recht mit seiner Philosophenaussage, denn nicht die Physiker brauchen die Philosophen, sie sollten ihre Theorien selbst verstehn und interprtiern koennen. Der Rest der Menschheit aber, dem das so einfach gar nicht vermittelt werden kann (ebenso wie natuerlich dem Physiker Theorien aus anderen Disziplinen), der kann sehr wohl durch die Einordnung durch Philosophen profitieren auch wenn diese fuer den Wissenschaftler oft unpraeziese und nur bedingt richtig sind.
Der Artikel beschreibt hauptsaechlich den Streit, um das groesste Problem, dem die Stringtheorie bis jetzt begegnet ist: dem Vakuumproblem (also das Problem der geschaetzten 1E1000 Loesungen). Man hat schon in vielen Theorien einfach sogenannten "nicht-physikalische" Loesungen ignoriert, die sich dadurch auszeichneten, dass sie unsere Welt eben nicht beschreiben koennen.
Momentan ist es das Anliegen einiger Forscher die Loesungen mit mathematischen Ueberlegungen zu durchsuchen oder filtern, um wenige oder im Idealfall eine Loesung zu finden, die zu unserer Welt passt. Dies mag einigen als Trickserei vorkommen oder an das mittelalterliche Epizyklenmodel, das in Konkurenz zu Kopernikus Planetenbewegungsmodel stand, erinnern. Unter einer Voraussetzung waere es aber trotzdem im Endeffekt eine grosse Leistung, da man eine Theorie haette, die Quantenmechanik und Relativitaetstheorie vereinigt, gefunden haette, die unsere Welt beschreiben kann.
In Bezug auf die String Theorie: Wenn man anfaengt so eine Theorie - z.B. aus der Ueberlegung, die Gravitation zu quantisieren - zu entwickeln, ist natuerlich erstmal nicht klar wie man sie verifizieren kann. Bei der Stringtheorie hat die Fuelle von mathematischen Erkenntnisse und auch physikalischen Erkenntnissen (z.B. konforme Feldtheorien), wobei erstere rigoros beweisbar und letztere in ihrer Anwendung falsifizierbar sind, dazu gefuehrt, dass sie so aufgeblueht ist. Die Theorie an sich ist also kein Irrweg.
Kann eine Theorie verifizierbar sein? Damit hat sich doch gerade Popper beschaeftigt. Die Frage nach der Falsifizierbarkeit ist einfacher. Aber man kann immer nur sagen, dass ein Theorie in einem bestimmten Bereich stimmt, in dem man sie mit der Natur vergleichen konnte. Eine allgemein fomulierte Theorie (ART, QED etc.) kann nicht endgueltig verifiziert werden.
Auf der anderen Seite hat der groesste Teil der "modernen" Kosmologie gerade in den letzten Jahren einen enormen Sprung gemacht, indem die Messdaten um Zehnerpotenzen genauer wurden und immer noch mit dem "kosmologischen Standardmodel" uebereinstimmen. Die Theorien haetten durch diese Messungen falsifiziert werden koennen, aber wurden es nicht. Es gibt natuerlich Szenarios, wie zum Beispiel die Inflation, wo man sich einen Zugang durch Messungen heute kaum vorstellen kann. (Erkenntnisse aus einem Gravitationwellenhintergrund klingen utopisch.) Diese sollten allerdings dann auch als Szenarios und nicht als Theorien bezeichnet und so habe ich das auch in einer Kosmologie-Vorlesung gelernt.
Wenn einige wenige Physiker tatsächlich, und nicht nur aus ethischen oder gar werbetechnischen Gründen, an die Chance für eine Weltformel glaubten, so war das ihre Religion.
Ansonsten ist erstaunlich, was wir mit ein wenig Physik glaubwürdig erklären können und noch erstaunlicher, welche
Weltreiche für andere Wissenschaften und Glaubensrichtungen
immer noch übrig bleiben.
Die künstliche Aufregung erinnert doch stark an den Witz vom Grafen Bobby, der um die Epochenwende 1900 in der Wiener Sternwarte einen Vortrag über den Untergang der Welt hörte und hocherregt nacher zum Professor lief. "Haben Sie gerade
gesagt, unsere Welt wird in 4,5 Millionen Jahren nicht mehr sein?" Der antwortet knapp: "Nein, ich sagte in ungefähr 4,5 Milliarden Jahren!", worauf Bobby ausrief "Na, da bin ich aber wieder beruhigt, Herr Professor!"
Allerdings sollte auch ein Physiker der sich auf einen Philosophen bezieht, diesen richtig zitieren. Popper fordert
nicht die grundsätzliche Verifizierbarkeit als Bedingung
für wissenschaftliche Theorien, sondern vor allem und unbedingt, deren Falsifizierbarkeit. - Womit Popper exakt
beschreibt, warum der Traum von der Weltformel nicht einmal ein guter Wissenschaftstraum ist.
Parallelwelten,Dualismen, mehrere Dimensionen gibt es in den
Natur- und Geisteswissenschaften glücklicherweise zuhauf.
Von der multiplen Persönlichkeit über die Multikausalität der Geschichtsereignisse, den Dualismus von Welle und Korpuskel, bis hin zu jenen kosmologischen Theorien, die
parallele physikalische Universen zumindestens denkbar machen. - The proof of the pudding is always in the eating.
Vielen Dank für die Gedanken. Ein Universum ist also in diesem Sinn ein Ganzes, weil es einen einheitlichen Bestand an physikalischen Gesetzen gibt, die überall in diesem Universum gelten.
Das *Multiversum* hingegen ist nur deswegen ein Ganzes, weil offenbar die blosse Existenz genügt, um dazu zu gehören -richtig?
Habe ich denn die Bemühungen um eine physikalische Theorie des *Multiversums* falsch verstanden als den Versuch, (physikalische) Gesetze zu finden, die überall in diesem alles umfassenden *Holiversum* (Versuch einer Wortbildung, die meinem Verständnis eher entspricht) gelten? Gesetze, die auch die Beziehungen von Universen untereinander beschreiben?
BOM
Sehr geehrter Nutzer "Tomatensaft"! Ich hoffe, sie sind nicht stellvertretend fuer ihre Zunft, mit ihrer Forderung, doch bitte erst einmal Physik zu studieren, bevor man sich zu den Begrenzungen der Physik aeussert.
Zum anderen geben sie mir ja Recht:"... haben Sie im Grunde genommen recht, dass die Unschärferelation eine fundamentale Unmöglichkeit des Messens beschreibt", aber bitte jetzt nicht als Laie auf die Idee kommen, damit zu spekulieren!!
Ich halte mich nicht daran und sage klar voraus, dass der Physik allein es niemals gelingen wird auch nur das Aussehen einer Wolke bei schoenem Sommerwetter nach Ablauf einer Minute, einer einzigen Minute innerhalb der heute bekannten Messgenauigkeiten exakt vorherzuberechnen.
Das folgere ich aus der Heisenbergschen Unschaerferelation und kann sie jetzt schon sehen, wie sie zornesrot anlaufen werden, sehr geehrter Nutzer Tomatensaft.
Das wird sich auch nicht aendern, wenn man die Weltformel gefunden haben wird.
Weiterhin folgere ich daraus, dass es noch mehr bedarf als der Physik, um diese Welt in ihrem Innersten zu verstehen.
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