Samstag, 11. 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

Unveränderliche und zeitlos gültige physikalische Naturgesetze sind im Grunde genommen nur in die reale Welt versetzte mathematische Objekte: „Innerhalb des Newton’schen Paradigmas kann ein zeitloser Konfigurationsraum als mathematisches Objekt beschrieben werden. Die Gesetze können genauso wie ihre Lösungen ebenfalls durch mathematische Objekte repräsentiert werden, die mögliche Entwicklungen des Systems sind.“ (Smolin 2014, S.328) – Und an anderer Stelle: „... Kurven und andere mathematische Gegenstände leben nicht in der Zeit.“ (Smolin 2014, S.45; vgl. auch S.52 und S.77)

Wenn physikalische Prozesse sich mathematisch formalisieren und experimentell replizieren lassen, verleiht ihnen das die Aura zeitlos gültiger Wahrheit. Hinzu kommt dann noch ein religiös anmutender Mystizismus: Smolin unterscheidet unter den Physikern zwischen „Mystikern“ und „Pragmatikern“. (Vgl. Smolin 2014, S.75) Der Unterschied besteht darin, daß erstere die ‚Schönheit‘, also die schlichte Eleganz physikalischer Formeln als eine Bestätigung der in ihnen ausgedrückten zeitlosen Wahrheiten verstehen. (Vgl. Smolin 2014, S.56 und S.167f.)

Smolin widerspricht dieser Auffassung entschieden und verweist auf das Ptolemäische System, in dem die Erde den Mittelpunkt des Universums bildet und das über tausend Jahre hervorragend funktioniert hat. Es sagte „die Positionen der Planeten, der Sonne und des Mondes mit einer Genauigkeit von einem Tausendstel voraus“. (Vgl. Smolin 2014, S.55f.) Es gab also keinen Grund, den mathematischen Formeln des Ptolemäischen Systems zu mißtrauen und ihre Wahrheit anzuzweifeln. Und schön war es außerdem auch noch! Smolin konstatiert: „Wir erhalten hier eine Lektion, die uns sagt, dass weder die mathematische Schönheit noch die Übereinstimmung mit Experimenten garantieren kann, dass die Vorstellungen, auf denen eine Theorie beruht, auch nur die geringste Beziehung zur Wirklichkeit haben. Manchmal führt uns die Deutung der Muster in der Natur in die falsche Richtung.“ (Smolin, 2014, S.56)

Übertragen wir dieses Beispiel auf die Relativitätstheorie und auf die Quantentheorie, so besteht wirklich kein Grund, diese Theorien für irgendwie fundamentaler zu halten als das Ptolemäische System. Und nur weil aus diesen modernen Paradigmen beeindruckende Technologien hervorgegangen sind, die funktionieren, heißt das nicht, daß sie irgendwie der Wirklichkeit entsprechen! Das sollte uns nachdenklich stimmen und möglicherweise auch etwas besorgt machen.

Smolin geht jedenfalls davon aus, daß es sich auch bei der Relativitätstheorie und bei der Quantentheorie nur um Annäherungen an die physikalische Wirklichkeit handelt und nicht um fundamentale Theorien. (Vgl. Smolin 2014, S.81 und S.152) Mittlerweile sprechen viele Physiker deshalb nicht mehr von fundamentalen oder ‚wahren‘ Theorien, etwa im Sinne der berüchtigten ‚Weltformel‘, die alles erklären können soll, sondern von effektiven Theorien: „Alle bedeutenden Theorien der Physik sind Modelle von Verkürzungen der Natur, die von Experimentatoren erzeugt werden. Bei ihrer Erfindung mag man sie sich zwar als fundamentale Theorien vorgestellt haben, aber mit der Zeit sind die Theoretiker dahin gelangt, sie als effektive Beschreibungen einer begrenzten Anzahl von Freiheitsgraden zu verstehen.“ (Smolin 2014, S.166)

Effektive Theorien beschreiben physikalische Prozesse in begrenzten, isolierbaren Subsystemen des Universums. Auf dieser Ebene ‚funktionieren‘ sie und sind deshalb effektiv. Aber sie lassen sich nicht auf das ganze Universum ausdehnen. Ihre Gültigkeit ist begrenzt: „Der Begriff einer effektiven Theorie räumt mit manch abgedroschenen Vorstellungen auf, wie etwa der Plattitüde, daß Einfachheit und Schönheit die Kennzeichen der Wahrheit sind.“ (S.167) – Einfachheit und Schönheit sind keine Kennzeichen der Wahrheit mehr, „sondern die eines erfolgreich konstruierten, angenäherten Modells eines begrenzten Phänomenbereichs.()“ (Vgl. Smolin 2014, S.168)

Von hier aus ist der Weg allerdings nur kurz zu einer Wissenschaftsauffassung, die sich damit begnügt, daß die Theorien ‚funktionieren‘, ohne verstehen zu wollen, warum. Für eine solche falsche (und auch heuchlerische) Selbstbescheidung ist die Welt, in der wir leben, zu brüchig und fragil, und die Folgewirkungen unserer Technologien sind zu katastrophenträchtig, als daß wir es uns und diesen Wissenschaftlern durchgehen lassen könnten, sich mit bloßer Effektivität zufriedenzugeben.

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