Digital In Arbeit

Über den Sternen schweben

Wie wohl jeder Mensch frage ich mich oft, wie die Erde entstanden ist und welche Stellung dieser vergleichsweise winzige blaue Planet im gesamten Weltall einnimmt. Dieser Gedanke geht mir immer dann durch den Kopf, wenn ich eine bestimmte meditative Übung mache. Dafür benötige ich folgende Voraussetzungen: eine sternenklare Nacht; eine Umgebung ohne Lärm und Lichtverschmutzung sowie eine ebene Stelle, an der ich mich bequem auf den Rücken legen kann. Ich breite die Arme aus und konzentriere mich solange auf das Firmament, bis sich das sonderbare Gefühl einstellt, über den Sternen zu schweben, also auf sie hinunterzuschauen.

Wenn ich nicht gestört werde, hält dieser wunderbare Schwebezustand minutenlang an. Vielleicht erleben Astrophysiker eine ähnliche Sensation, wenn sie über ihre Teleskope in die Tiefen des Kosmos vordringen. Wenn man sich allein die Milliarden von Sternen in unserer Milchstraße vor Augen hält und sich bewusst ist, dass diese wiederum nur einen ganz kleinen Teil des sich immer weiter ausdehnenden Universums ausmachen, muss man die Selbstverständlichkeit der Astrophysiker bewundern, mit der sie sich Phänomenen widmen, deren Ursprung, Existenz, Größe und Zukunft sie nicht verstehen. Sie nehmen diese Unbekannten in ihren Überlegungen als gegeben an, klammern sie aus ihren Untersuchungen einfach aus - und liefern trotzdem fantastische Ergebnisse.

Was war vor dem Urknall?

Die Resultate dieser realen Physik erlauben der Menschheit, Abenteuer zu bestehen, wie etwa bemannte Flüge zum Mond oder die jahrelange Reise von Raumsonden zu weit entfernten Zielen. Die als "Fermi-Paradox" bekannte Frage des Nobelpreisträgers Enrico Fermi (1901-1954) beim Treffen mit anderen Physikern in Los Angeles -"Wo sind denn alle diese Außerirdischen?"-können wir trotz mangelndem Verständnis des Universums getrost mit "Ja, die werden wohl irgendwo sein" beantworten. Rein statistisch muss es doch auch noch auf anderen Sternen in unserer oder in anderen Galaxien Leben geben. Solche Lebensformen wären sicher anders strukturiert als das irdische Leben und für uns wohl unverständlich. Vielleicht haben uns "Aliens" längst kontaktiert, aber wir waren mit unseren begrenzten Mitteln nicht fähig, ihre Botschaften zu empfangen.

Die Erde ist mit ihrem Alter von 4,6 Milliarden Jahren außerdem ein noch ziemlich junger Himmelskörper, und Formen intelligenter, lebensähnlicher Zustände könnten sich ja auch schon lange vorher entwickelt haben. Vielleicht sollten wir inzwischen mehr Energie auf die Erforschung und das Verständnis unserer tierischen und pflanzlichen Mitbewohner auf dieser wunderbaren Erde verwenden und uns bewusst machen, wie nahe verwandt wir alle sind. Für den Erwerb dieses Wissens hätten wir bereits die geeigneten naturwissenschaftlichen Kenntnisse und Methoden. Dass Tiere zwar andere Eigenschaften als Menschen haben, durch die sie evolutionär an ihre Lebensnischen angepasst wurden, dass aber die Ähnlichkeiten mit dem Menschen hinsichtlich Intelligenz, Schmerzempfinden, sozialem Verhalten et cetera bei Weitem überwiegen, ist heute leicht nachvollziehbar. Interessanterweise haben zum Beispiel auch Pflanzen ein effizientes Immunsystem und können anscheinend so etwas wie Schmerz empfinden und darauf reagieren.

Zurück zur Astrophysik, deren Vertreter sich zeitlich jetzt schon ganz nahe an den Urknall vor circa 13,8 Milliarden Jahren herangearbeitet haben. Sie umschreiben das mit dem rational auch nicht sehr erhellenden Begriff der "Singularität". Physiker können heute bereits das Geschehen in den ersten Sekundenbruchteilen nach der Ur-Singularität als Interaktion von Kraftfeldern der kleinsten Materiebestandteile beschreiben. Sie nennen diesen frühen Zustand der Materie "Quark-Gluon-Plasma" und verwenden in ihren Experimenten riesige Geräte wie den Large Hadron Collider (LHC) - die "Weltmaschine" - am CERN- Labor in Genf. Was war vorher? Sie haben keine Ahnung!

Ein weiteres Beispiel unseres Unverständnisses: die rätselhaften schwarzen Löcher, die ja messbare Gravitationswellen erzeugen. Diese kann man sich als Kräuselung vorstellen, die durch beschleunigende Massen hervorgerufen werden -deren Entstehung aber im wahrsten Sinn des Wortes "im Dunkeln" liegt.

"Spukhafte Fernwirkung"

Quantenphysiker haben aus Sicht der Biologen ein ähnliches Problem wie die Astrophysiker: Sie arbeiten bewundernswert erfolgreich und sogar praktisch anwendbar - Stichwort Informationsübertragung mittels Quanten -an Problemen, deren innerstes Prinzip sie nicht verstehen: die sogenannte "Verschränkung" (engl. Entanglement) von Quantenteilchen bzw. Quantenwellen. Das sind winzige Störungen der Realität mit wellenartigen Eigenschaften, die ihnen eine inhärente Unbestimmtheit verleihen. Wenn eines von zwei Quantenteilchen gemessen wird, wird auch das andere gemessen. Der zugrunde liegende Mechanismus ist noch nicht verstanden: Das Phänomen der "Verschränkung" hat Albert Einstein einmal als "spukhaft" bezeichnet -eine Bemerkung, an die die meisten Quantenphysiker heute nicht gern erinnert werden. Ähnlich, wie sich Astrophysiker mit dem Urknall als "Singularität" zufriedengeben, übergehen Quantenphysiker ihre Unkenntnis der "Verschränkung" von zwei Teilchen (selbst über weite Strecken!) einfach mit der Feststellung, dass es sich hier eben um eine "Korrelation" handelt. Die Prinzipien der Quantenphysik sind jedenfalls nicht mit jenen der Gravitationstheorie bzw. der Einstein'schen Relativitätstheorie vereinbar. Dieses noch mangelnde Verständnis der wichtigsten physikalischen Grundlagen der Sternen-und Quantenforschung ist auch die Ursache dafür, dass es bis jetzt noch keine physikalische "Theorie von Allem", also die Vereinigung von Relativitäts-und Quantentheorie gibt. Vielleicht wird das auch nie gelingen.

"Schrödingers Katze"

Über den Sternen schwebend kommt es mir vor, dass diese offenen, für unsere Intelligenz derzeit anscheinend nicht lösbaren Fragen der Grund dafür sind, dass viele Physiker in ihren späteren Jahren zu Philosophen geworden sind. Ernst Mach, dem die experimentelle Bestimmung der Schallgeschwindigkeit gelungen ist, wurde ja nicht als Physiker von Prag nach Wien berufen, sondern auf den Lehrstuhl für Philosophie. Als Mach wegen eines Schlaganfalls seine Philosophie-Vorlesung nicht mehr halten konnte, übernahm diese kurzerhand ein anderer Wiener Physiker: Ludwig Boltzmann.

Der Physik-Nobelpreisträger Erwin Schrödinger grübelte über Metaphysik, Buddhismus und den Code des Lebens nach. In seinem Buch "Was ist Leben"(1944) konnte Schrödinger seine Idee, die Kenntnisse der Quantenphysik und der Genetik unter einen Hut zu bringen, letztlich nicht realisieren. Dabei ist es -trotz eindrucksvoller Fortschritte -bis heute geblieben. Im berühmten Gedankenexperiment mit der zugleich lebenden und toten Katze ("Schrödingers Katze") versuchte Schrödinger, das Rätsel der "Verschränkung" auf nicht-physikalische Weise zu entschlüsseln. Der wirkliche Zustand der Katze in einer Kiste kann demnach erst eindeutig festgestellt werden, wenn man sie beobachtet, also eine Messung vornimmt. Physiker am Max-Planck-Institut für Quantenoptik haben vor Kurzem eine optische Version dieses Experiments im Labor nachgestellt, bei der die Katze durch Lichtpunkte symbolisiert wird. Aber auch dieser originelle Ansatz bringt uns dem Verständnis quantenphysikalischer Phänomene nicht näher.

In meiner Naivität als Nicht-Physiker vergleiche ich das Prinzip der "Verschränkung" der Quantenteilchen gelegentlich mit der Liebe, die zwei Menschen auch über große Distanzen hinweg vereinigt. Wenn einer von den beiden verschwindet, bricht ja auch für den anderen die spirituelle Existenz zusammen. Besteht die Liebe womöglich aus Quanten? Und plötzlich wölbt sich das Himmelszelt über mich, aus der Traumwelt kehre ich in den Alltag zurück -und die Sterne sind wieder oben.

Der Autor ist em. o. Prof. an der Univ. Innsbruck und war Gründungsdirektor des ÖAW-Instituts für Biomedizinische Alternsforschung sowie ehem. Präsident des FWF

FURCHE-Navigator Vorschau