Intelligent Design, Stringtheorie und anthropisches Prinzip

Den Schülern wird heutzutage sowohl im Unterricht als auch in den meisten Lehrbüchern suggeriert, dass die Naturwissenschaften die einzigen verbindlichen Antworten auf die Fragen nach dem Woher und Wohin des Menschen und des Kosmos geben können. In der Regel werden die Wissenschaften als objektiv bezeichnet, der Glaube an Gott - und damit auch an eine Letztursache der Schöpfung - hingegen als subjektiv, letztlich als Privatmeinung, abgetan. Dr. Sebastian de Haro arbeitet in der "Vorhut der Physik" und beleuchtet in einem viel beachteten Interview mit der Zeitschrift KOMMA die angesprochenen Themen.

KOMMA: Ein Wissenschaftler zu sein und gleichzeitig an Gott zu glauben, ist das heutzutage noch möglich?

Dr. Sebastian de Haro: Definitiv nicht, wenn man nach den Äußerungen einiger anerkannter Wissenschaftler geht, die uns glauben machen wollen, daß man eine Art schizophrener Spinner sein muß, um die Wissenschaft und die Existenz Gottes in Einklang zu bringen. Aber glücklicherweise handelt es sich bei dieser Art von Wissenschaftlern um eine Minderheit. Die meisten respektieren den Glauben anderer Menschen und es ist ihnen bewußt, daß es Dinge gibt, über die die Wissenschaft nicht sprechen kann.

KOMMA: „Dinge, über die die Wissenschaft nicht sprechen kann?“ Wollen Sie damit sagen, daß es Dinge gibt, die die Wissenschaft niemals wird enthüllen können?

Dr. de Haro: Die Naturwissenschaften, wie jede andere Wissenschaftsdisziplin auch, sind durch die Natur ihrer eigenen Methode und ihrer Studienobjekte begrenzt. Ich glaube, es ist Zeit, daß wir damit aufhören, die Wirklichkeit auf ausschließlich das zu beschränken, was die Wissenschaft erforschen und beschreiben kann. Reduktionismus hilft uns nur sehr wenig, wenn es darum geht, komplexe menschliche Verhaltensweisen, wie z. B. Dichtung zu verstehen. Aber wenn es um die Existenz Gottes geht, hat die Wissenschaft wirklich überhaupt nichts zu sagen, ganz einfach weil Gott nicht natürlichen Gesetzen unterliegt.

KOMMA: Wie steht es mit der anderen Seite der Medaille? Gibt es unerklärte wissenschaftliche Fakten, die vielleicht eine übernatürliche Erklärung haben könnten?

Dr. de Haro: Das wäre so, als ob man einen „Gott für die Lücken“ verfechten würde. Ich glaube, das ist auch etwas, das wir im Laufe der letzten Jahrhunderte gelernt haben: Natürliche Phänomene sollten durch natürliche Gesetze erklärt werden. Das ist das Ziel der Wissenschaft. Es gibt keine Engel, die dafür sorgen, daß die Planeten sich auf ihren Umlaufbahnen durch den Himmel bewegen. In jeder Wissenschaft gibt es immer Tatsachen, die bislang ungeklärt sind, aber das liefert uns keine Entschuldigung dafür, uns auf das Übernatürliche zu berufen, wenn wir keine wissenschaftlichen Erklärungen haben.

KOMMA: Aber was sagen Sie zu „Intelligent Design“? Biologen finden überzeugende Beispiele von Phänomenen in der Tierwelt, die nicht durch die Evolutionstheorie erklärt werden können. Wie z.B. die bakterielle Geißel des E. Coli, die ein zu komplexes Organ ist, um sich allein aus zufälligen Mutationen und natürlicher Selektion entwickelt zu haben. Sind derartige Beispiele nicht Hinweise auf eine übernatürlich wirkende Kraft?

Dr. de Haro: Ich bin kein Biologe, aber als Wissenschaftler erscheint mir das so, als würde man die Wissenschaft aufzugeben. Bedauerlicherweise ist die Art und Weise, in der die Diskussion über „Intelligent Design“ in den USA geführt wird, extrem polarisiert worden. Es scheint, als gäbe es nur eine Wahl: Entweder man akzeptiert die Evolution als die perfekte Theorie, die alles im Leben erklärt, oder man akzeptiert „Intelligent Design“, das in der Regel lediglich als eine Form des Neo-Kreationismus dargestellt wird. Zum Glück aber ist das Leben reicher als die Wahl zwischen den beiden Möglichkeiten, ein Kreationist oder ein Wissenschaftler zu sein. Ich benutze nicht meinen Glauben, um die Dinge zu erklären, die die Physik und die Biologie nicht erklären können. Letztendlich denke ich, es ist genau das Gegenteil: je mehr ich über die Naturgesetze weiß, je mehr Phänomene ich erklären kann, desto mehr frage ich mich, wer sich diese Gesetze ursprünglich überlegt hat.Ich kann ein Wissenschaftler sein und das Leben mit natürlichen Gesetzen erklären (mit der Evolution oder welcher Theorie auch immer, die in der Zukunft diskutiert werden wird), und ich wundere mich trotzdem immer noch, daß die Natur so angelegt ist, daß Leben daraus hervorgehen muß. Als Wissenschaftler bieten uns natürliche Auslese und zufällige Mutationen eine hübsche Erklärung für die wesentlichen Mechanismen der Entwicklung, die wir in der Natur kennen; aber als Philosoph könnte ich weiter fragen: Ich könnte nach der Kausalität in der Evolution fragen, z.B. ob Zufälligkeit und Kausalität nicht sich gegenseitig ausschließende Konzepte sind. Die Argumentation verläuft hier auf zwei unterschiedlichen Ebenen. Ich denke, wir sollten uns an die Idee gewöhnen, daß Wissenschaft, Philosophie und Glaube auf drei unterschiedlichen Ebenen stattfinden. Die Natur zu erklären, wie das Leben begann und wie sich die einzelnen Spezies aus- und zueinander entwickelt haben, ist das Fachgebiet der Biologie. Dies sind berechtigte Fragen, in denen die evolutionäre Biologie im Laufe des letzten Jahrhunderts schon erstaunliche Fortschritte erzielt hat, und ich wüßte nicht, warum sie damit nicht fortfahren sollte. Es gibt keinen Grund, anzunehmen, daß unsere Welt wie ein Schweizer Käse ist, voller Löcher und Lücken, die Gott ständig füllt.

Die Debatte über den Glauben findet auf einer gänzlich anderen Ebene statt. Ich benutze nicht meinen Glauben, um die Dinge zu erklären, die die Physik und die Biologie nicht erklären können. Letztendlich denke ich, es ist genau das Gegenteil: je mehr ich über die Naturgesetze weiß, je mehr Phänomene ich erklären kann, desto mehr frage ich mich, wer sich diese Gesetze ursprünglich überlegt hat.

Wir nahmen lange Zeit an, daß die Wissenschaft Dinge wie den Urknall nicht erklären könnte. Das ist die anfängliche Singularität, die auftritt, wenn man versucht, ein vernünftiges kosmologisches Modell für die Entwicklung des Universums aufzubauen. Alle Materie und Energie des derzeitigen Universums wurden konzentriert auf einen einzigen Punkt in Raum und Zeit, der dann explodierte. „Aha!“, sagen einige Leute, das ist unser wissenschaftlicher Beweis, daß das Universum am Anfang aus dem Nichts geschaffen wurde, wie die Bibel sagt! Tatsächlich wurde die Urknalltheorie von dem belgischen Priester Lemaître vorgelegt, und offensichtlich widerspricht sie nicht der Schöpfung durch Gott – aber sie beweist sie auch nicht, und das wird sie auch nie. Aber, auch wenn das Problem der anfänglichen Singularität auch bis zum heutigen Tag ein wichtiges Problem bleibt, so ist doch klar, daß seine Lösung innerhalb der Wissenschaft liegt.

In der Stringtheorie z.B. ist klar, daß die Singularitäten lediglich ein Spiegelbild unserer mangelnden Kontrolle über die Theorie sind, aber sie sind kein Problem der Theorie an sich, und sie können nach und nach aufgelöst werden. Es gibt andere Lösungsvorschläge, wie die Hartle-Hawking-Randbedingung. Welche Lösung sich auch immer als die richtige herausstellen wird, hier wird wieder einmal klar, daß die Aufgabe des Glaubens nicht die ist, die Lücken zu füllen, die die Wissenschaft noch offenläßt. Wir brauchen die Idee von Gott nicht um anfängliche Singularität zu erklären, es ist Aufgabe der Wissenschaft dies zu tun. Hier kommt es wiederum auf die Frage an, die wir stellen. Wenn die Urknalltheorie richtig ist, ist es sinnlos zu fragen, was war vor dem Urknall da, als die Zeit noch nicht existierte. Physiker können erklären, wie das Universum funktioniert und wie es sich entwickelt hat, aber sie können nicht erklären, warum es überhaupt existiert und warum es den Gesetzen der Physik gehorcht. Die letzteren Fragen gehören gänzlich in den Bereich der Philosophie und Theologie.

Um auf Ihre Frage zurückzukommen: Eine Sache, die „Intelligent Design“ erreicht, ist, daß es das Tabu bricht, das besagt, daß, wer immer ein Fragezeichen hinter die Evolutionstheorie setzt, kein Wissenschaftler oder einfach dumm ist. Es gibt mehr als genug Beweise dafür, daß die Evolution eine Tatsache ist, dennoch gibt es zu viele fundamentale Lücken in der Evolutionstheorie, wie wir sie derzeit kennen, um sie als alles erklärende und allumfassende biologische Theorie zu verkaufen. Z.B., daß die Evolution nicht immer schrittweise verläuft, sondern manchmal große Sprünge macht. Ist die Urknalltheorie richtig, so ist es sinnlos zu fragen, was vor dem Urknall da war, als die Zeit noch nicht existierte. Physiker können erklären, wie das Universum funktioniert und wie es sich entwickelt hat, aber sie können nicht erklären, warum es überhaupt existiert und warum es den Gesetzen der Physik gehorcht. Die letzteren Fragen gehören gänzlich in den Bereich der Philosophie und Theologie.Oder der fehlende Nachweis für die große Anzahl fehlender Verbindungen, die wir brauchen, wenn wir den Zufallscharakter der Mutationen ernst nehmen, vor allem zwischen den einzelnen Spezies. Einige dieser Fragen waren lange Zeit ein Tabu. Wenn Sie einen Biologen nach der Wahrscheinlichkeit befragt hätten, einen Affen zu bekommen, wenn man mit einer Amöbe anfängt, hätte er die Frage entweder rundheraus abgelehnt oder hätte Ihnen klargemacht, daß dies eine einfache Übung ist, die jeder Zwölfjährige lösen kann und daß die Antwort offensichtlich ist: nämlich, daß das Leben sehr voraussichtlich ist. Das Leben aber ist ein seltenes Phänomen; ich bin der Meinung, daß „Intelligent Design“ genau das mit seiner Kritik deutlich macht. Es hat auch deutlich gemacht, daß die obengenannten Fragen wichtig sind und daß die Biologie sie ernst nehmen sollte. Also sind Beispiele wie das, das Sie genannt haben, Hinweise darauf, daß es ein „intelligentes Design“ in der Natur gibt? Offensichtlich! Sollten wir damit fortfahren, nach wissenschaftlichen Erklärungen dafür zu suchen? Selbstverständlich! Mein Anliegen bezüglich „Intelligent Design“ ist nicht, daß das, was es besagt – nämlich, daß es Design in der Natur gibt – nicht wahr ist, sondern daß es vielmehr eine Philosophie statt einer biologischen Erklärung bietet.

KOMMA: Physiker sprechen manchmal von der Erschaffung aus dem Nichts?

Dr. de Haro: Das ist in der Tat eine verwirrende Bezeichnung, die Physiker häufig benutzen. Was Sie mit Erschaffung aus dem Nichts meinen, ist die Entstehung von etwas aus dem Vakuum. In der Physik ist das Vakuum alles andere als leer: es enthält eine unglaubliche Menge an Energie, aus der Partikel hergestellt oder erschaffen werden können, wie die Physiker gerne sagen. Aber das hat nichts mit Erschaffung aus dem Nichts zu tun, was für die Physik ein sinnloser Begriff ist, denn Energie muß unter allen Umständen erhalten bleiben. Das ist der Grund, warum Physiker nicht erklären können, warum es überhaupt irgend etwas gibt. Wie können die Gesetzte benennen, die die Natur beschreiben, aber wir können nicht sagen, warum die Natur diesen Gesetzen entspricht. Hier existiert ein klares Muster: Jedesmal, wenn wir ein Problem in der Physik lösen – wie das der anfänglichen Singularität, das ich zuvor beschrieb –, geschieht dies, indem wir unsere Theorie erhärten und mathematisch untermauern. Jede Entdeckung in der Physik konfrontiert uns mit einer noch komplizierteren Menge an mathematischen und logischen Regeln. Wir nahmen, gemäß Newton, einst an, daß der Raum eben und unendlich sei. Aber dann kam Einstein, der uns erklärte, daß der Raum gekrümmt sein kann und geformt wie ein Gummiband und daß die Krümmung sehr präzise durch die Riemannsche Geometrie beschrieben ist. Auch die Quantenmechanik und später die Stringtheorie brachten eine noch reichere mathematische Struktur von erstaunlicher Schönheit mit sich. Wir können also immer mehr erklären, aber jedesmal, wenn wir eine neue Theorie entdecken, stehen wir derselben Frage gegenüber: Wo kommt die logische Struktur her? Warum gibt es überhaupt eine mathematische Struktur? Warum gibt es eine Ordnung in der Natur und nicht nur Chaos und Zufälligkeit? Natürlich ist dies keine Frage, die die Wissenschaft angehen kann.

KOMMA: Was ist die Stringtheorie?

Dr. de Haro: Im Laufe der Jahre haben die Physiker erkannt, daß unterschiedliche Naturtheorien in einen einzigen verbindenden Rahmen eingeordnet werden können. So stellte sich für die scheinbar unterschiedlichen Phänomene der Elektrizität und des Magnetismus heraus, daß sie beide durch eine einzige Theorie, die Theorie des Elektromagnetismus beschrieben werden. Mit dem Aufkommen der Quantenmechanik erlangten wir die Möglichkeit, Theorien zu formulieren, die die elektromagnetische Phänomene in Einklang mit den anderen Naturkräften – die beiden atomaren Kräfte, die schwache und die starke Atomkraft, die jeweils verantwortlich sind für Radioaktivität beziehungsweise die Stabilität des Atoms – bringt. Die einzige Kraft, die nicht einfach mit den anderen dreien zusammengefaßt werden kann, ist die Schwerkraft. Obwohl die Schwerkraft die Kraft ist, die wir am offensichtlichsten in unserem alltäglichen Leben erfahren, ist sie in vielerlei Hinsicht die fremdeste unter diesen vier Kräften. Alle Körper, sogar sehr leichte, unterliegen Schwerkräften; dies trifft nicht für die anderen Kräfte zu, die nur zwischen geladenen Teilchen wirken. Die Stringtheorie ist eine Theorie, die diese vier Kräfte zusammenfaßt, indem sie von der Annahme ausgeht, daß im kleinsten mikroskopischen Maßstab Partikel keine Punkte im Raum sind, sondern Strings (engl. für Saite), sie sind wie elastische Gummibänder, die vibrieren können. Anders als Punkte, die keine innere Struktur haben, haben Strings eine sehr komplexe innere Struktur, da sie auf viele verschiedene Arten vibrieren können. Jede Vibrationsweise läßt eine andere Art von Partikel entstehen – das Elektron, das Photon usw. Somit sind die verschiedenen Partikel, die wir kennen, Erscheinungsformen eines einzigen Prinzips, des Strings.

KOMMA: Warum interessieren sich die Stringtheoretiker für das Anthropische Prinzip?

Dr. de Haro: Das ist eine interessante Frage, die eine lange Antwort erfordern würde, aber ich kann versuchen, die jüngsten Entwicklungen auf diesem Gebiet zusammenzufassen, die zu dem geführt haben, was wir „die Landschaft“ nennen. Das Anthropische Prinzip ist eng damit verbunden.

Wie ich bereits sagte, erlaubt uns das Prinzip des Strings die unterschiedlichen Arten der Partikel und die vier Naturkräfte zu erklären. Auf gewisse Weise kommt dies dem Traum eines theoretischen Physikers sehr nahe – eine einzige Theorie, die alle physikalischen Phänomene erklärt. Die Dinge sind allerdings nicht so einfach. Obwohl die Stringtheorie von erstaunlicher Eleganz ist, geht alles aus einem einzelnen grundlegenden Objekt hervor, dem String. Stringtheoretiker haben erkannt, daß darin auch eine gewisse Willkür liegt, wenn wir dies auf die reale Welt übertragen. Die Willkür beruht in erster Linie auf der Existenz zusätzlicher Dimensionen, die von der Theorie vorausgesetzt werden. In der Stringtheorie ist die Welt zehndimensional. Eine vierdimensionale Welt wie die, in der wir leben, bekommt man, indem man die sechs zusätzlichen Dimensionen um einen kleinen internen Raum gruppiert, der Calabi-Yau-Raum heißt. Was dieser Raum genau ist, spielt hier keine Rolle, Calabi-Yau sind die Namen der Mathematiker, die ihn erfunden haben. Der wesentliche Punkt ist, daß dieser interne Calabi-Yau-Raum so klein ist, daß wir ihn im alltäglichen Leben nicht wahrnehmen können. Seine Auswirkungen sind dennoch meßbar; abhängig davon, welchen Calabi-Yau-Raum wir wählen (und es gibt eine Menge unterschiedlicher Calabi-Yau-Räume), sind die Gesetze der Physik in unserer sichtbaren, vierdimensionalen Welt unterschiedlich. Die Frage ist, ob es eine Wahl gibt, bei der wir exakt unsere Welt bekommen, mit genau denselben Kräften und Partikeln, die wir kennen. Die Antwort lautet, daß es wahrscheinlich eine derartige Wahl gibt (womöglich mehr als eine). Aber hier stoßen wir auf das, was Stringtheoretiker und Physiker im allgemeinen nicht mögen: die Stringtheorie erklärt uns nicht aus sich heraus, welcher Calabi-Yau-Raum der richtige ist. Es gibt sehr viele unter denen man wählen kann, aber Stringtheoretiker hätten gerne ein Prinzip, das erklärt, warum die Welt so ist, wie sie ist.

KOMMA: Was hat das mit dem Anthropischen Prinzip zu tun?

Dr. de Haro: Ausgehend von der Existenz der „Landschaft“ fasse ich hier die Argumentation einiger Stringtheoretiker kurz zusammen: Unsere Welt ist nicht die bestmögliche Welt, wie Leibnitz dachte. Unsere Welt ist lediglich eine gewöhnliche Welt in einer ganzen Reihe möglicher Welten – in der Landschaft der Möglichkeiten eben. Tatsächlich ist sie nichts als ein willkürlicher Ort, ein Ort ohne eine besondere Bedeutung. Dennoch ist sie der eine, einzige Ort, wo das Leben existieren kann. Tatsächlich ist unsere Welt einer der ganz wenigen Orte, wo sich intelligentes Leben entwickeln konnte. Würden wir nur eine einzige Konstante der Natur ein winziges bißchen verändern, würden sich die Gesetze der Physik und der Chemie grundlegend ändern, und Leben wäre unmöglich. Es gibt mehr als genug Beweise dafür, daß die Evolution eine Tatsache ist, dennoch gibt es zu viele fundamentale Lücken in der Evolutionstheorie, wie wir sie derzeit kennen, um sie als alles erklärende und allumfassende biologische Theorie zu verkaufen.Also setzt die Möglichkeit, daß Leben überhaupt existieren kann, voraus, daß wir in einem Universum leben müssen, wo die Gesetze der Physik sorgfältig abgestimmt sind. Wenn z.B. die atomare Kraft, die das Proton und das Nukleon im Kern des Atoms zusammenhält, nur unwesentlich stärker wäre, würden Wasserstoffatome leicht verschmelzen, was wiederum die Formation von Sternen, wie wir sie kennen, verhindern und die Entstehung von Leben, wie wir es kennen, unmöglich machen würde. Oder wenn die Ladung des Elektrons nur wenig größer oder kleiner wäre, wäre die Struktur stabiler Atome, die Moleküle bilden, unmöglich. Aber hier kommt das Argument der Stringtheorie: Da die Anzahl der Möglichkeiten in der Stringtheorie so groß ist, muß es eine Welt geben, in der die Gesetze der Physik exakt so sind wie auf der Erde. Gemäß derzeitigen Schätzungen bewegt sich die Zahl der Möglichkeiten in der Größenordnung 10500. Das ist eine derart gigantische Zahl, daß es in der Tat überhaupt keine Überraschung ist, daß es irgendwo in der Landschaft Leben gibt.

KOMMA: Wenn unser Universum nur eines unter vielen möglichen Universen ist, die die Landschaft bevölkern, wo sind dann all die anderen?

Dr. de Haro: Es gibt vieles über die Landschaft und die Anwendung des Anthropischen Prinzips in der Stringtheorie zu sagen, eines ist gewiß folgendes: Ich denke, man sollte eine strenge Unterscheidung zwischen der Landschaft an sich und den obengenannten philosophischen Schlußfolgerungen machen, die einige Stringtheoretiker damit verbinden. Die mathematische Maschinerie, die zur Landschaft führt, ist ein beeindruckendes Stück Physik, das eindeutig in der Zukunft eine wichtige Rolle spielen wird. Auch die Tatsache, daß wir Voraussagen über die Größe der Landschaft machen können, ist ein Zeichen dafür, daß die Stringtheorie zu einem eigenen Fachgebiet herangereift ist und einen bedeutsamen Status erlangt hat. Dennoch gibt es ernste Probleme, wenn wir versuchen, Rückschlüsse aus der Existenz der Landschaft zu ziehen. Eines davon ist, daß die Zahl 10500 so groß ist, und es ist nicht einmal klar, ob diese Zahl überhaupt endlich ist! Es gibt Annahmen, die bis zu ihrer Ableitung gehen, und wenn man diese Zahl unendlich macht, würde sie eindeutig ihren voraussagenden Charakter verlieren. Das ist etwas, das geklärt sein sollte, bevor wir Schlußfolgerungen ziehen.

Ein anderes ernsthaftes Problem ist, daß wir bislang keine Definition der Stringtheorie haben. Trotz großer Fortschritte in vielen Bereichen dieses Forschungsgebietes, haben wir bis heute keine grundlegende Definition, was ein String ist. Damit meine ich eine Definition, die für arbiträre Energien gilt. Wir wissen, daß bei sehr hohen Energien die Stringtheorie einer anderen Theorie Platz macht, derzeit bekannt als M-Theorie. Wir kennen einzelne Bruchstücke der Theorie, aber wir haben keine Vorstellung von ihrer grundlegenden Definition. Es erscheint mir zu naiv, drastische philosophische Schlußfolgerungen aus der Stringtheorie zu ziehen, bis wir nicht entweder starke experimentelle Bestätigungen haben oder eine Formulierung der Theorie, die für alle Größenordnungen gilt. Natürlich gibt es darüber hinaus die eher philosophische Kritik, daß wir um eine einzige Welt zu erklären die Existenz von 10500 anderen möglichen Welten voraussetzen: es scheint, als würden wir mehr Unbekannte einführen, als Variablen, die wir eigentlich zu erklären versuchen. Wir sollten uns auf das Wesentliche beschränken. Die ganze Sache erscheint wie ein Ablenkungsmanöver, damit wir ein grundlegendes physikalisches Prinzip übersehen. Es ist möglich, daß die Entdeckung, um welches Prinzip es sich dabei handelt, unsere derzeitige Sicht der Stringtheorie grundlegend ändern wird.

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Unsere Welt ist nicht die bestmögliche Welt, wie Leibnitz dachte. Unsere Welt ist lediglich eine gewöhnliche Welt in einer ganzen Reihe möglicher Welten – in der Landschaft der Möglichkeiten eben. Tatsächlich ist sie nichts als ein willkürlicher Ort, ein Ort ohne eine besondere Bedeutung. Dennoch ist sie der eine, einzige Ort, wo das Leben existieren kann. Tatsächlich ist unsere Welt einer der ganz wenigen Orte, wo sich intelligentes Leben entwickeln konnte. Würden wir nur eine einzige Konstante der Natur ein winziges bißchen verändern, würden sich die Gesetze der Physik und der Chemie grundlegend ändern und Leben wäre unmöglich.