Freitag, 10. Oktober 2014

Lee Smolin, Im Universum der Zeit. Auf dem Weg zu einem neuen Verständnis des Kosmos, München 2014 (2013)

1. Kosmologische natürliche Selektion
2. Des Kaisers neue Kleider
3. Sich zeigen und sich verbergen
4. Effektive Theorien
5. Mathematik als Platonismus
6. Das Universum als Totalität
7. Informationstheorie statt Physik
8. Ethik

Smolin beginnt das erste Kapitel seines Buches mit einem Hinweis auf Heraklit: „Bevor wir uns auf diese oder irgendeine andere Entdeckungsreise begeben, sollten wir den Rat Heraklits befolgen, der, obwohl er kaum ein paar Schritte in der heroischen Geschichte namens Wissenschaft gemacht hatte, so weise war, uns zu warnen, dass die ‚Natur sich zu verbergen liebt‘. Das tut sie in der Tat, wenn man bedenkt, dass die meisten der Kräfte und Teilchen, die die Naturwissenschaft mittlerweile für fundamental hält, bis zum letzten Jahrhundert im Atom verborgen lagen.“ (Smolin 2014, S.39)

Als einzige fundamentale Naturkraft, die sich nicht unserer Anschauung entzieht, nennt Smolin die Gravitation: „Die größte Ausnahme von der Bescheidenheit der Natur ist die Gravitation. Sie ist die einzige der Grundkräfte, deren Wirkungen jeder beobachtet, ohne dafür spezielle Instrumente zu benötigen.“ (Smolin 2014, S.39) – Eine schöne Formulierung übrigens: „Bescheidenheit der Natur“. Das erinnert an das Noli-me-tangere, mit dem Plessner die Seele beschreibt, die es auch liebt, sich zu verbergen.

Für jemanden wie mich, der prinzipiell phänomenologisch denkt, ist Heraklits Behauptung starker Tobak. Von Phänomenen auszugehen bedeutet, sie als das zu nehmen, als was sie sich zeigen. Phänomene verbergen sich nicht! So stellt z.B. Helmuth Plessner fest: „Die Geheimnisse der Natur liegen nicht hinter ihr oder in ihr wie geheimer Text in Chiffren versteckt, sie liegen öffentlich zutage.“ („Stufen des Organischen“ (1928/1975), S.226) – Es kommt nur darauf an, richtig hinzuschauen. Husserl spricht sogar davon, daß erst mit Hilfe der Mathematik ein „Ideenkleid“ über die Phänomene gezogen wurde, das die „‚objektiv wirkliche und wahre‘ Natur“ allererst verschleiert und verbirgt. (Vgl. „Die Krisis der europäischen Wissenschaften“ (3/1996), S.55; vgl. auch meinen Post vom 04.05.2013) Anstatt daß sich die Natur zu verbergen liebt, wird sie verborgen, indem sie durch die Mathematisierung der Naturwissenschaft unserer Anschauung entzogen wird!

Smolin selbst ist übrigens keineswegs für eine völlige Abkehr von der intuitiven Basis des Menschen. Er plädiert für das Befahren flacher Gewässer, die uns den Blick auf den Boden noch gerade so erlauben. (Vgl. Smolin 2014, S.44) Diese intuitive Basis besteht Smolin zufolge darin, daß man am natürlichen Zeitempfinden festhält: „Die Zeit wird sich als der einzige Aspekt unserer Alltagserfahrung erweisen, der wirklich fundamental ist.“ (Smolin 2014, S.34f.)

In diesem Sinne soll die Zeit fundamentaler sein als der mathematisierbare Raum, der im Unterschied zu anderen Sinnesqualitäten wie Geschmack oder Geruch als einziger „direkt mathematisierbar“ ist. (Vgl. meinen Post vom 04.05.2013) Alle angeblich ewig gültigen Naturgesetze bekommen so einen Zeitfaktor. Sie werden zu bloßen Gewohnheiten im Sheldrakeschen Sinne, den Smolin in diesem Zusammenhang allerdings nicht erwähnt. (Vgl. Smolin 2014, S.209)

Smolin argumentiert, daß die zeitliche Starrheit der angeblich universell gültigen Naturgesetze zu unlösbaren Paradoxien führt und Annahmen über die ‚Natur‘ des Universums erzwingt, die nicht falsifizierbar sind. Wenn also starke Annahmen wie die der Zeitlosigkeit zu unwissenschaftlichen Spekulationen verführen, sei es wissenschaftlich vernünftig, auf schwächere Annahmen zurückzugreifen. (Vgl. Smolin 2014, S.155, 177) Und wenn man die Zeit als einen fundamentalen Faktor versteht, bleibt einem auch gar nichts anderes übrig: „Es gibt einen Grund dafür, dass kein mathematischer Gegenstand je eine vollständige Darstellung der Geschichte des Universums liefern wird, nämlich den, dass das Universum eine Eigenschaft besitzt, die keine mathematische Darstellung von ihm haben kann. Hier in der wirklichen Welt ist immer eine bestimmte Zeit, ein bestimmter gegenwärtiger Augenblick. Das ist eine Eigenschaft, die kein mathematischer Gegenstand haben kann, weil mathematische Gegenstände zeitlos sind, sobald sie einmal konstruiert wurden.()“ (Smolin 2014, S.77)

So ist auch die „Theorie der natürlichen Auslese“, die sich mit wesentlich in der Zeit entfaltenden Naturprozessen befaßt, mathematisch nicht modellierbar. (Vgl. Smolin 2014, S.330) Das war übrigens auch der Grund, warum man anfangs Darwins Thesen gegenüber so skeptisch gewesen war. Mit ihnen ließen sich keine Vorhersagen machen. Ohne Vorhersagbarkeit galt eine Theorie aber nicht als wissenschaftlich. Wenn Smolin also von der Notwendigkeit spricht, sich in der Kosmologie schwächeren Theorien als denen der logischen Notwendigkeit zuzuwenden, so ist damit genau dieser Ansatz einer kosmologischen natürlichen Selektion gemeint.

Daß dieser Ansatz nun aber keineswegs zu intuitiv zugänglicheren Konzeptionen des Kosmos führt, habe ich schon im vorangegangenen Post hervorgehoben. Wenn also die Zeit die einzige intuitive Basis von Smolins Konzept bleibt, so ist auch sie kein Garant für Anschaulichkeit. Dabei liegt die moderne Physik eigentlich ziemlich dicht bei der phänomenologischen Einsicht, daß es auf den Beobachter ankommt. Phänomene, die sich zeigen, brauchen Beobachter, die sie zur Kenntnis nehmen. Ohne Beobachter, grundsätzlicher: ohne Subjektivität, keine Phänomene!

Der Beobachterstandpunkt spielt auch in der Relativitätstheorie und in der Quantentheorie eine zentrale Rolle. Einstein hatte seine Relativitätstheorie voll und ganz auf dem Beobachterstandpunkt aufgebaut. Smolin bezeichnet diese Vorgehensweise als Operationalismus: „Wenn man einen operationalen Ansatz in der Wissenschaft verfolgt, stellt man sich nicht die Frage, was wirklich ist, sondern was ein Beobachter beobachten könnte. Die Situierung des Beobachters im Universum muss berücksichtigt werden, einschließlich seines Standpunkts und der Art seiner Bewegung. Dadurch lässt sich die Frage stellen, ob verschiedene Beobachter über das, was sie sehen, übereinstimmen werden.“ (Smolin 2014, S.99)

Die einzige Möglichkeit, festzustellen, ob etwas wirklich ist, besteht darin, daß möglichst viele Beobachter darin übereinstimmen können. Trotz der Fundamentalität des Beobachterstandpunkts führt das allerdings zu keiner Phänomenologie. Oder anders ausgedrückt: sie führt zu einer kontraintuitiven Phänomenologie; wenn man denn bereit ist, in diesem Zusammenhang überhaupt noch von einer Phänomenologie zu sprechen.

Das Kontraintuitive an der Einsteinschen Relativitätstheorie besteht gerade in der Relativität des Beobachterstandpunkts hinsichtlich der Wahrnehmung von Gleichzeitigkeit. Wenn zwei verschiedene Ereignisse hinreichend weit von den Beobachtern entfernt sind und sie nicht kausal miteinander verknüpft sind, ist es für die Beobachter von ihren verschiedenen Standpunkten aus praktisch unmöglich, zu einer übereinstimmenden Entscheidung darüber zu kommen, ob diese Ereignisse gleichzeitig stattfinden oder nicht. (Vgl. Smolin 2014, S.99f.)

Das Problem der Einsteinschen ‚Phänomenologie‘ besteht darin, daß sie die Wahrnehmung des einzelnen Beobachters entwertet und nur die übereinstimmenden Wahrnehmungen von mehreren Beobachtern berücksichtigt. Mehrere Beobachter können aber von ihren verschiedenen Standpunkten aus nur hinsichtlich kausal miteinander verknüpfter Ereignisse zu übereinstimmenden Wahrnehmungen kommen. Damit wird die Gleichzeitigkeit – und mit der Gleichzeitigkeit auch die Zeit selbst – in der Relativitätstheorie eliminiert, und an ihre Stelle tritt eine mit mathematischen Formeln erfaßbare, wiederum von ihrer eigenen Zeitlichkeit abstrahierte Kausalität: „Wenn man alles, was den Beobachtungen einzelner Beobachter entspricht, anhand der speziellen Relativitätstheorie aus der Beschreibung der Natur entfernt, bleibt die kausale Struktur übrig. Da sie das Einzige ist, was beobachterunabhängig ist, muss sie – wenn die Theorie wahr ist – der physikalischen Wirklichkeit entsprechen.“ (Smolin 2014, S.102)

Einstein selbst war übrigens im hohen Maße unzufrieden mit dieser Eliminierung der Gegenwart als einer bevorzugten, Vergangenheit und Zukunft voneinander trennenden Zeiterfahrung. Seiner Ansicht nach durfte es nicht bei diesem Stand der Theorieentwicklung bleiben, da er eine wesentliche Erfahrung des Menschen im Hier und Jetzt ignoriert: „Einsteins Unbehagen läuft auf eine einfache Erkenntnis hinaus. Um erfolgreich zu sein, muss eine naturwissenschaftliche Theorie uns die Beobachtungen erklären, die wir in der Natur machen. Doch unsere grundlegende Beobachtung ist die, dass die Natur zeitlich organisiert ist. Wenn die Naturwissenschaft eine Geschichte erzählen muss, die alles, was wir in der Natur beobachten, umfasst und erklärt, sollte das nicht auch unser Erleben der Welt als einen Fluss von Augenblicken einschließen? Ist nicht die elementarste Tatsache der Struktur unserer Erfahrung auch ein Teil der Natur, den unsere fundamentale Theorie der Physik widerspiegeln sollte?“ (Smolin 2014, S.142)

Smolins Konzept einer kosmologischen natürlichen Selektion beinhaltet deshalb auch die absolute Gleichzeitigkeit weit von einander entfernter kosmischer Ereignisse: „Das impliziert einen universalen physikalischen Begriff von Gleichzeitigkeit, der entfernte Ereignisse und in der Tat auch das ganze Universum einschließt. Man könnte dies eine ‚bevorzugte globale Zeit‘ nennen (wobei ‚global‘ hier bedeutet, dass die Definition der Zeit sich über das gesamte Universum erstreckt).“ (Smolin 2014, S.230)

Ich sehe mich im Moment nicht in der Lage, dieses Konzept einer bevorzugten globalen Zeit zu bewerten. Es fällt mir schwer, mir in einem dynamischen universellen Prozeß so etwas wie einen „bevorzugten Zustand der Ruhe“ vorzustellen, der Smolin zufolge aus seinem Konzept geschlußfolgert werden müsse. (Vgl. Smolin 2014, S.231) Wenn das aber bedeuten sollte – und da bin ich mir keineswegs sicher –, daß der einzelne Beobachter und seine Wahrnehmungen wieder rehabilitiert werden, wäre das in der Tat eine Rückkehr zu einer echten phänomenologischen Grundeinstellung in der Kosmologie.

Was eine solche Rückkehr zur Phänomenologie betrifft, ist hier noch eine spezielle Variante der Quantentheorie erwähnenswert: die Formdynamik (shape dynamics). Sie will das physikalische Realitätsprinzip nicht an Messungen im Koordinatenkreuz der Raumzeit festmachen, sondern an der phänomenalen Gestalt von Objekten. (Vgl. Smolin 2014, S.234ff.) Beobachter werden bei entfernten Objekten hinsichtlich ihrer genauen räumlichen Anordnung und hinsichtlich ihrer Größenverhältnisse niemals zu einer genauen Übereinstimmung kommen können. Wenn ich in meiner Reichweite eine Maus und eine Schachtel habe und die Maus in die Schachtel hineintun kann, ist es sinnvoll, die Schachtel als größer als die Maus zu beschreiben. Aber in weiten Entfernungen kann ich solche Aussagen über Objekte nicht mehr mit Sicherheit machen. Mit Sicherheit kann ich aber sagen, daß die Maus immer noch wie eine Maus und die Schachtel wie eine Schachtel aussieht: „Was man vergleichen kann, sind die Formen, weil Formen nicht denselben willkürlichen Veränderungen unterliegen.“ (Vgl. Smolin 2014, S.236)

Die Formdynamik nimmt also die Dinge wieder als das, als was sie sich zeigen. Und das ist nun wirklich phänomenologisch!

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