Wir leben in einer Zeit, in der sich eine wissenschaftliche Revolution vollzieht, bei der die Stellung und Bedeutung der wissenschaftlichen Betrachtungsweise eine grundlegende Neubewertung erfährt“, schreibt ein Mann, der selbst erfolgreich an diesem Umsturz mitwirkt, „einer Zeit, die dem Erwachen der wissenschaftlichen Betrachtungsweise bei den Griechen oder der Renaissance des wissenschaftlichen Denkens zu Zeiten Galileis nicht unähnlich ist.“

Der Mann heißt Ilya Prigogine, geboren 1917 in Moskau, Professor in Brüssel seit 1951, Nobelpreisträger in Chemie 1977, und er zieht den Vergleich mit den glorreichen Zeiten in seinem nun auch in Deutsch vorliegenden Buch:

Ilya Prigogine: „Vom Sein zum Werden. Zeit und Komplexität in den Naturwissenschaften.“ Aus dem Englischen von Friedrich Griese. Piper Verlag, München, 1979; 261 S., 44,– DM.

In der klassischen Physik herrschte die Vorstellung, daß im Grunde alles einfach sei. Die unübersehbare Komplexität der Welt, die uns umgibt, galt den Physikern nur als Ausdruck für die vielen Wechselwirkungen und Beziehungen der kleinsten Teilchen untereinander, wurde also nur auf deren große Zahl zurückgeführt. Für sich betrachtet schienen jeweils höchst einfache Gesetze zu gelten, die sich in ebenso einfachen Formeln beschreiben ließen.

Selbst heute, da sich die Welt der Elementarteilchen als unübersichtlicher „Zoo“ darbietet, geht das Forschen nach einfachen Grundbausteinen – etwa den Quarks – weiter. Ein Grund für diese hartnäckige Suche, so vermutet Prigogine, liegt sicherlich in der jahrhundertealten Methode der Physik, störende Einflüsse beim Experimentieren auszuschließen. Was störende Einflüsse sind, entscheiden die Physiker freilich selbst: Meist handelt es sich dabei um Vorgänge, bei denen Wärme frei wird und die daher unumkehrbar sind – wie zum Beispiel die Reibung. Die Erforschung gerade dieser Vorgänge machte sich Prigogine zur Lebensaufgabe, für sie wurde er vor zwei Jahren mit dem Nobelpreis geehrt.

Nun brachte die Beschränkung der klassischen Physik, die etwa die Formeln für Bewegung auf den reibungsfreien Zustand abstrahierte, durchaus Vorteile. So hätte Galilei kaum die Gesetze für den freien Fall gefunden, wenn er sich mit den komplizierten Formeln des Luftwiderstandes oder gar mit den Schwankungen in der Erdanziehung hätte herumschlagen müssen. Die Ergebnisse aus solcherart idealisierten Experimenten führten freilich zu einem geschlossenen System, eben der klassischen Dynamik, das in sich stimmt und damit scheinbar alles erklärt: In dieser hochgradig vorherbestimmten Welt scheint die genaue Kenntnis der Gegenwart ein Schlüssel für die exakte Vorherbestimmung der Zukunft zu sein. Da zudem die Zeit im üblichen Sinne aus der klassischen Dynamik verbannt ist, könnten bei ihr alle zeitlichen Vorgänge theoretisch ebensogut rückwärts ablaufen. In der wirklichen Welt kommen solche umkehrbaren, „reversiblen“ Vorgänge allerdings außerordentlich selten vor. Meist sind Vorgänge in der Natur mit einer Energieabgabe verbunden und deshalb „irreversibel“: Soll das Ereignis rückwärts ablaufen, so muß Energie zugeführt werden – und zwar mehr, als zuvor frei wurde. Dieses in der Thermodynamik als Entropie beschriebene Phänomen des ständigen Energieverlustes durch irreversible Prozesse bedeutet, daß die Welt offenbar unaufhaltsam einem Zustand größter Unordnung zustrebt.

Etwa zur gleichen Zeit, als Physiker die Gesetze der Thermodynamik erkannten, formulierten Biologen, allen voran Charles Darwin, die Evolutionstheorie: Jene Theorie also, derzufolge sich das Leben im Lauf von Jahrmilliarden zu Geschöpfen immer größerer Ordnung organisierte. Dieser offensichtliche Widerspruch zur Entropie ließ sich weder mit der klassischen Physik noch mit der klassischen Thermodynamik erklären.