In­fla­ti­on der Uni­ver­sen

Erst seit ei­nem Vier­tel­jahr­hun­dert spre­chen Phy­si­ker vom Mul­ti­ver­sum. Doch die Idee von den (sehr) vie­len Wel­ten wird er­staun­lich we­nig kri­ti­siert.

Die Presse am Sonntag - - Wissen - VON THO­MAS KRAMAR

Wie vie­le Uni­ver­sen gibt es? Ei­nes? Vie­le? Un­end­lich vie­le? Un­end­lich mal un­end­lich vie­le? Sol­che Fra­gen mö­gen zwar im Ver­gleich zur Su­che nach Me­di­ka­men­ten ge­gen Krebs oder nach ab­hör­si­che­rer Ver­schlüs­se­lung welt­fremd klin­gen, aber ei­nes muss man ih­nen las­sen: Sie sind um­fas­send. Und sie rüh­ren an ein er­kennt­nis­theo­re­ti­sches Pro­blem: Was heißt es, wenn man sagt, dass et­was exis­tie­re?

Das Uni­ver­sum ist die vor­ge­fun­de­ne An­ord­nung al­ler Ma­te­rie und Ener­gie: Die­se De­fi­ni­ti­on fin­det sich et­wa auf Wi­ki­pe­dia, und sie ist nur auf den ers­ten Blick klar. Sie im­pli­ziert et­wa, dass je­mand da ist, der „al­le Ma­te­rie und Ener­gie“vor­fin­det, und das ist schlech­ter­dings un­mög­lich, es sei denn Gott. Je­den­falls steht sie – wie ähn­li­che De­fi­ni­tio­nen, et­wa „Al­les, was es gibt“oder „Al­les, was der Fall ist“– im Wi­der­spruch da­zu, von Uni­ver­sen im Plu­ral zu spre­chen und die­se dann zu ei­nem Mul­ti­ver­sum zu­sam­men­zu­schlie­ßen. Die­ser Be­griff wur­de zwar schon 1960 ge­prägt – von An­dy Nim­mo, dem stell­ver­tre­ten­den Ge­schäfts­füh­rer der Bri­tish In­ter­pla­ne­ta­ry So­cie­ty –, aber bis in die spä­ten Acht­zi­ger­jah­re nur sel­ten von Phy­si­kern ver­wen­det. Auch in Ste­phen Haw­kings „Kur­zer Ge­schich­te der Zeit“(1988) kam er nicht vor – ob­wohl Haw­king dar­in schon über vie­le, auch un­end­lich vie­le Uni­ver­sen spe­ku­lier­te. Al­ler­dings wand­te er da­mals selbst noch ein: „In wel­chem Sinn lässt sich sa­gen, dass die­se ver­schie­de­nen Uni­ver­sen vor­han­den sind? Wenn sie wirk­lich ge­trennt von­ein­an­der exis­tie­ren, dann kann das Ge­sche­hen in ei­nem an- de­ren Uni­ver­sum kei­ne be­ob­acht­ba­ren Kon­se­quen­zen für uns ha­ben. Dann müs­sen wir das Öko­no­mie­prin­zip zu­grun­de le­gen und sie aus der Theo­rie aus­klam­mern.“Die­ses Prin­zip heißt auch Ock­hams Ra­sier­mes­ser – nach dem Scho­las­ti­ker Wil­helm von Ock­ham – und wird oft so for­mu­liert: We­sen­hei­ten dür­fen nicht über das Not­wen­di­ge hin­aus ver­mehrt wer­den.

Spä­ter wur­de Haw­king zu ei­nem eif­ri­gen Ver­meh­rer der We­sen­hei­ten. In „Der gro­ße Ent­wurf“(2010) drück­te er das Kon­zept ei­nes Mul­ti­ver­sums so aus: „Tat­säch­lich gibt es vie­le Uni­ver­sen mit vie­len ver­schie­de­nen Ver­sio­nen phy­si­ka­li­scher Ge­set­ze.“Frei­lich wür­den sich die­se Uni­ver­sen auch in mensch­li­chen De­tails un­ter­schei­den, schrieb Haw­king lau­nig, „et­wa in der Fra­ge, ob El­vis lebt oder ob sich Ka­rot­ten als Nach­spei­se eig­nen“.

Dass sich die­se Auf­fas­sung im ver­gan­ge­nen Vier­tel­jahr­hun­dert un­ter Phy­si­kern durch­set­zen konn­te, liegt an ei­nem Schei­tern. Es ge­lang nicht, die phy­si­ka­li­schen Pa­ra­me­ter des Uni­ver­sums – al­so et­wa den Be­trag der Ele­men­tar­la­dung oder die An­zahl der Di­men­sio­nen – aus ei­ner gro­ßen ver­ein­heit­lich­ten Theo­rie ab­zu­lei­ten. So er­gab die M-Theo­rie – ei­ne Art Er­wei­te­rung der Su­per­string­theo­rie – bis zu 10500 Ar­ten, die über­flüs­si­gen Di­men­sio­nen auf­zu­wi­ckeln. Nun, dann ge­be es eben 10500 ver­schie­de­ne Uni­ver­sen, meint nicht nur Haw­king. Mit der Vor­stel­lung vie­ler Uni­ver­sen ha­ben sich man­che In­ter­pre­ten der Quan­ten­theo­rie schon frü­her an­ge­freun­det: Die Vie­le-Wel­tenIn­ter­pre­ta­ti­on be­sagt, dass je­des­mal, wenn ei­ne Wel­len­funk­ti­on schein­bar zu­sam­men­bricht (und das pas­siert oft), sich das Uni­ver­sum in Par­al­lel­uni­ver­sen auf­spal­tet. „Die­se ma­the­ma­tisch ein­fachs­te Quan­ten­theo­rie sagt die Exis­tenz von Par­al­lel­uni­ver­sen vor­aus, wo Sie zahl­lo­se Va­ria­tio­nen Ih­res Le­bens le­ben“, er­klär­te Max Teg­mark, theo­re­ti­scher Phy­si­ker am MIT, den Le­sern sei­nes Buchs „Un­ser ma­the­ma­ti­sches Uni­ver­sum“(2014). Ab­kehr von der Fal­si­fi­ka­ti­on? Teg­mark glaubt gar an ein Mul­ti­ver­sum in vier Ebe­nen: Auf den Ebe­nen eins und zwei sind un­end­lich vie­le Uni­ver­sen im Raum – laut Teg­mark ein un­end­li­cher Raum in ei­nem end­li­chen Vo­lu­men! –, auf der Ebe­ne drei exis­tie­ren die Par­al­lel­uni­ver­sen der Quan­ten­theo­rie ne­ben­ein­an­der (was im­mer das hei­ßen mag). Die vier­te Ebe­ne er­klärt Teg­mark so: „Die Hy­po­the­se des ma­the­ma­ti­schen Uni­ver­sums setzt vor­aus, dass ma­the­ma­ti­sche Exis­tenz ma­te­ri­el­ler Exis­tenz gleich­kommt. Das heißt, dass al­le Struk­tu­ren, die ma­the­ma­tisch exis­tie­ren, auch ma­te­ri­ell exis­tie­ren und das Ebe­ne-IV-Mul­ti­ver­sum bil­den.“

Teg­mark schreibt so­mit un­end­lich vie­len Wel­ten, die uns zum größ­ten Teil in kei­ner Wei­se em­pi­risch zu­gäng­lich sein kön­nen, Exis­tenz zu. Das wi­der­spricht nicht nur Ock­hams Ra­sier­mes­ser, son­dern auch Karl Pop­pers Prin­zip der Fal­si­fi­zier­bar­keit: Ei­ne The­se ist wis­sen­schaft­lich, wenn sie ein­deu­ti­ge Vor­her­sa­gen macht, die durch Ex­pe­ri­men­te oder Be­ob­ach­tun­gen wi­der­legt wer­den kön­nen. Nur kon­se­quent, dass sich schon Phy­si­ker mel­den, die da­für plä­die­ren, auf die Fal­si­fi­zier­bar­keit zu ver­zich­ten. Se­an Car­roll vom Caltech nann­te sie so­gar als Ant­wort auf die Fra­ge „Wel­che wis­sen­schaft­li­che Idee ist reif für den Ru­he­stand?“.

Das woll­te die Edge Foun­da­ti­on des US-Pu­bli­zis­ten John Brock­mann wis­sen. Sie stellt je­des Jahr füh­ren­den Wis­sen­schaft­lern ei­ne grund­sätz­li­che Fra­ge. Die kürz­lich auf Deutsch als Buch er­schie­ne­ne Run­de über pen­si­ons­rei­fe Ide­en ent­hält ver­schie­dens­te The­men (so wen­det sich An­ton Zei­lin­ger ge­gen die Idee, dass es in der Quan­ten­welt kei­ne Wirk­lich­keit ge­be), doch vie­le Bei­trä­ge gel­ten den Uni­ver­sen der theo­re­ti­schen Phy­sik. Ei­ner ih­rer ra­di­ka­len Ver­tre­ter ist Seth Lloyd. Wie sein Kol­le­ge Teg­mark sagt er: „Neh­men wir an, dass al­les, was exis­tie­ren könn­te, auch tat­säch­lich exis­tiert.“In die­sem Sinn sei die Aus­sa­ge „Das Uni­ver­sum wur­de vom sal­zi­gen Rand der ur­sprüng­li­chen

Teg­mark: »Al­le Struk­tu­ren, die ma­the­ma­tisch exis­tie­ren, exis­tie­ren auch ma­te­ri­ell.« Krauss: »Die fun­da­men­ta­len Ge­set­ze der Phy­sik könn­ten ein­fach zu­fäl­lig sein.«

Feu­er­gru­be von der Zun­ge ei­ner rie­si­gen Kuh ab­ge­leckt“rich­tig, nicht aber die Aus­sa­ge „Das Uni­ver­sum be­steht aus al­len sicht­ba­ren und un­sicht­ba­ren Din­gen“. Gera­de­zu mys­tisch klingt Aman­da Gef­ter: „Viel­leicht müs­sen wir uns ein­fach zu der Vor­stel­lung durch­rin­gen, dass es mein Uni­ver­sum gibt und dass es Ihr Uni­ver­sum gibt – aber dass so et­was wie das Uni­ver­sum nicht exis­tiert.“Zur Ver­nunft mahnt u. a. Paul St­ein­hardt: „Ei­ne Theo­rie von al­lem Mög­li­chen ist nutz­los, weil sie kei­ne ein­zi­ge Mög­lich­keit aus­schließt, und wert­los, weil sie nicht durch Tests ge­prüft wer­den kann.“

Ei­ne be­schei­de­ne­re Kon­se­quenz aus dem Schei­tern der Su­che nach der all­um­fas­sen­den Theo­rie zieht Kos­mo­lo­ge La­wrence M. Krauss: Er will sich von der Idee ver­ab­schie­den, dass die Ge­set­ze der Phy­sik vor­her­be­stimmt sei­en: „All dies deu­tet stark dar­auf hin, dass an den ,fun­da­men­ta­len‘ Ge­set­zen, die wir in un­se­rem Uni­ver­sum mes­sen, über­haupt nichts Fun­da­men­ta­les dran sein könn­te. Sie könn­ten ein­fach zu­fäl­lig sein. Die Phy­sik wird in die­sem Sinn zu ei­ner Um­welt­wis­sen­schaft.“

Und Teg­mark? Er über­rascht durch ei­ne jä­he Wen­dung. Wäh­rend er in sei­nem Buch den Be­griff Unend­lich­keit wild durch die Wel­ten chauf­fiert, stellt er ihn im Edge-Bei­trag in­fra­ge. „Wir brau­chen das Un­end­li­che nicht, um Phy­sik zu trei­ben.“Wo­mit er selbst sei­nen Wild­wuchs der Uni­ver­sen deut­lich be­schnit­ten hät­te. Denn wie auch wir Lai­en wis­sen: Un­end­lich ist ein bis­serl mehr als sehr viel.

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