Читать книгу Weltbilder sind Zeitbilder - D. G. Berlin - Страница 7

Na gut, das ist alles andere denn ein guter Einstieg in eine Lektüre. Aber der Leser sei schon jetzt gewarnt und um Verständnis gebeten. Das in den drei Teilen der Weltbilder sind Zeitbilder Dargestellte beschäftigt sich hauptsächlich mit dem ganz Großen und dem ganz Kleinen, dem Unvorhersehbaren und dem Unberechenbaren, überhaupt mit den Extremen dessen, was wir uns als unsere Welt vorstellen, mit der Struktur und Daseinsweise des Universums in den kosmischen Dimensionen wie in den Dimensionen der möglichen elementaren Bausteine der Materie.

Aber mal ganz unter uns: Das Universum in seiner Ausdehnung, die Galaxien in ihrer Größe, die Distanzen der Sterne zueinander, ihre Temperatur und Energieabstrahlung, den interplanetaren und oder gar interstellaren oder intergalaktischen Raum – die kosmischen Dimensionen überhaupt können wir uns nicht wirklich vorstellen. Oder ist Ihnen die Zahl 10000000000000000000000 anschaulich. Können wir diese wahrscheinliche Gesamtzahl der Sterne überhaupt in erfassbare Worte kleiden? Oder ist Ihnen die Zahl 10 Trilliarden wirklich fasslich? Möglicherweise bewegt sich die Verschuldung der Staatswesen schon in einer solchen Größenordnung. Das wäre aber noch unanschaulicher, vor allem unfassbarer.

Und können Sie sich eine Kugel mit dem Durchmesser 0,0000000000001 cm oder ein präzises Zeitintervall von

0,00000000000000000000000000000000000000001 Sekunden vorstellen? Das müssten Sie aber, wenn Sie sich die Geschehnisse in atomaren Dimensionen wirklich veranschaulichen wollten.

Und wie steht es um die Geschwindigkeit von 299.792,458 km pro s, mit der sich das Licht durch das Vakuum bewegt. Können Sie sich diese im Vergleich etwa mit der Ihres Autos wirklich vorstellen. Immerhin legt Ihr PKW, wenn Sie 130 km/h schnell sind, pro Sekunde 36 m zurück. Das klingt ganz ansehnlich. Für die Entfernung, die das Licht in einer einzigen Sekunde zurücklegt, würde die Mehrzahl der PKW-Besitzer in Anbetracht der durchschnittlich jährlichen Fahrleistung jedoch lange 15 Jahre oder 473.000.000 Sekunden benötigen.

Würden Sie täglich 8 Stunden ununterbrochen und mit gleich bleibender Fahrt ohne Stau, Baustellen und andere Verkehrsteilnehmer mit Ihren 130 km/h schnellen PKW unterwegs sein können, was auch nicht eben fassbar ist, würden Sie für die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt – das ist eine häufig gebrauchte Dimension, in der die Astronomen harmlos klingende Entfernungen angeben – 8,3 Millionen Jahre benötigen. Sie würden dabei also ganz schön alt aussehen. Und erst der Kraftstoffverbrauch – unvorstellbar. Und was das bei den heutigen Preisen kosten würde! Haben wir überhaupt noch soviel Erdöl? Nein – die Dimensionen des Größten und des Kleinsten sind für uns nicht wirklich vorstellbar und nicht erfahrbar. Aber wir können ihre Gegebenheiten und Geschehnisse denken, auch wenn sie kräftig über unser Vorstellungsvermögen hinausgehen. Wenn der Mensch etwas als ein wirklich Herausragendes seines Menschseins bezeichnen kann, dann ist das seine Fähigkeit, Dinge zu denken, die ihm sinnlich nicht mehr erfahrbar sind und die er sich auch nicht gegenständlich vorzustellen vermag.

Unser Denkvermögen als ein unser Vorstellungsvermögen Übertreffendes anzusehen, bietet allerdings auch keinen Anlass für besonderen Optimismus, da wir doch nahezu täglich erleben, dass menschliche Handlungspraxis sowohl Denk- wie auch Vorstellungsvermögen weit übertrifft, da Menschen Dinge tun, die an sich unvorstellbar, vor allem unfassbar sind.

Die Gegenstände der folgenden Darlegungen sind allein schon in den Maßstäben weit weg von uns und unserem Hiersein. Und – was vielleicht als erschwerend empfunden werden kann – es sind die Vorstellungen, die sich die Wissenschaftler erarbeitet haben und die sie uns in Form von meist sehr schwerverständlichen Theorien, abstrakten Formeln und unter Berufung auf mit den Theorien übereinstimmende, mehr oder weniger glaubhafte, durch uns im Allgemeinen nicht nachvollziehbare Beobachtungsfakten soweit nahe gebracht haben, dass wir im Allgemeinen überzeugt sind, über ein wissenschaftlich fundiertes, logisch unanfechtbares und durch viele Tatsachen hinreichend gesichertes Weltbild zu verfügen.

Die Aussagen dessen, was wir als unser allgemeines wissenschaftliches Weltbild ansehen, sind jedoch in extremer Distanz zu all den Fragen und Problemen, denen wir im Alltag unseres Lebens begegnen und die eigentlich unser Leben ausmachen und bestimmen.

Wir müssen, wenn wir die uns Regierenden wählen – oder auch nicht –, nichts über die Unbestimmtheitsrelation der Quantenphysik wissen, um uns – wie immer gefühlt falsch – zu entscheiden. Den Naturfreund beruhigt alle Kenntnis über die Expansion des Universums nicht, wenn er sich über die Expansion der urbanen Strukturen, Verkehrs-Trassen und Flughäfen auf Kosten der Wiesen und Wälder ärgern muss. Das sich auseinander lebende Ehepaar braucht nichts zu wissen über den Symmetriebruch der Grundkräfte, möglichst viel aber darüber, wie sie einander wieder zu Harmonie finden können. Unsere Kinder brauchen nicht das Wissen um die 2,7 Grad Kelvin kalte Hintergrundstrahlung, sondern die Wärme und Geborgenheit intakter Familien und Gesellschaften. Dem Steuerzahler wird die steigende Steuerbelastung auch nicht verständlicher, wenn er verstanden hat, was unter einem endlichen, aber grenzenlosen Universum zu verstehen ist. Der Arbeitslose braucht vieles, aber gewiss ziemlich zuletzt Kenntnisse über den Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik und dem daraus resultierenden permanenten Anwachsen der Unordnung; Hartz IV reicht ihm schon. Einem Politiker wird die nächste Wahl noch immer sehr viel wichtiger sein als die Frage, was es denn mit der verzögerten Wahlentscheidung bei den Doppelspaltexperimenten mit Photonen auf sich hat. Und was nutzen dem Autofahrer die Endlichkeit der Geschwindigkeit des Lichtes und ihr Charakter als Grenzgeschwindigkeit, wenn ihn die Staatsgewalt wegen Überschreitung einer ganz irdischen Geschwindigkeitsgrenze dran kriegt.

Offensichtlich brauchen wir, um uns im Leben zurechtzufinden, um unseren Lebensunterhalt verdienen zu können, um zu unseren Mitmenschen Beziehungen aufzubauen, um mit Gesetzen und gesellschaftlichen Regeln nicht in Konflikt zu geraten und um unseren Platz in der Gesellschaft zu finden und auszufüllen, kein Weltbild, das uns auf die Fragen nach der Beschaffenheit des Universums im Großen und der Materie im Kleinen Antworten gibt. Wir kommen in unserem alltäglichen Leben auch ohne Kenntnisse über die kosmischen Geschehnisse und atomaren Strukturen ganz gut zurecht – oder auch nicht, selbst wenn wir umfangreich und fundiert über solche verfügen.

Und wir sollten nicht übersehen, dass der überwiegende Teil der Menschheit sich mit solcherart Fragen überhaupt nicht befassen kann, weil die Sicherung von Nahrung, Kleidung, Wohnung, Gesundheit, überhaupt des nackten Überlebens ganz anderes fordert. Es wird der Mutter, die hilflos zuschauen muss wie ihr Kind verhungert, keine Hilfe sein, sollte sich herausstellen, dass die Neutrinos nun doch Masse besitzen. Dem Kind, das entsetzt und verständnislos vor seinen kollateral getöteten Eltern kauert, wird es kein Trost sein, zu erfahren, dass auch das Chaos wunderschöne Strukturen der Ordnung schaffen kann. Und dem Obdachlosen bringt es im bitterkalten Winter weder Wärme noch menschliche Nähe, wenn die Wissenschaft herausfinden sollte, dass die dem Universum möglicherweise doch fehlende Masse zwar aus dunkler, aber nicht aus kalter Materie besteht.

Die Problemstellungen, mit denen wir uns im Folgenden befassen wollen, sind fern von solcherart Weltgeschehen; man kann auch sagen, sie sind lebensfremd. Auch der Weg des Fortschritts, den die Menschheit trotz allem im Verlauf ihrer Existenz gegangen ist, scheint nicht so sehr vom allgemeinen physikalischen Weltbild abhängig gewesen zu sein.

Der aufrechte Gang hatte seine Ursache bestimmt nicht darin, dass der Mensch seinen Blick auf die Sterne richten wollte, möglicherweise aber damit zu tun, dass es ihm Vorteile brachte, in aufrechter Haltung durch die Steppe zu gehen. Pfeil und Bogen waren nicht geeignet, kosmische Entfernungen zurückzulegen, aber bestens zum Beute machen. Das Rad wurde nicht erfunden als Folge der Vorstellung von einer eingerollten 4. Dimension, sondern in der Erfahrung, dass es sich gut zum Bau von Fortbewegungsmitteln eignete. Die Vorstellung vom Urknall stand nicht Pate bei der Erfindung des Verbrennungsmotors, das Fernrohr wurde nicht durch die Entdeckung der Periodenverdopplung, der Computer nicht durch das Theorem der Unentscheidbarkeit und die moderne Medizintechnik ist nicht das Ergebnis einer Theorie für Alles.

Nein, für die Entwicklung und Potenzierung der geistigen Fähig- und körperlichen Fertigkeiten des Menschen, wie sie sich für seine irdische Existenz als notwendig und zweckmäßig, freilich vielfach auch als bedrohlich und gefährlich erwiesen, sind seine Vorstellungen vom Universum und der Materie nicht unbedingt zwingende Voraussetzung.

Aber die Dampfmaschine wurde nicht ohne die Kenntnisse der Mechanik, das Auto nicht ohne das Wissen der Chemie und Metallurgie. Und mit der Quantenmechanik kam die Lasertechnik, das Fernsehen, die Computertechnik, die modernen Kommunikationsmittel überhaupt. Vielleicht, so kann man unterstellen, gäbe es das Überwiegende dessen, was wir als technischen Fortschritt ansehen, auch ohne die Kenntnisse vom Geschehen im Universum und über das Atom. Möglicherweise hätte ein kluger Kopf wie Manfred von Ardenne die Fernsehröhre auch ohne Schrödingers Wellengleichung erfunden. Ein Denker wie Ziolkowski wäre vielleicht auch mit der Vorstellung der Erde als Mittelpunkt des Universums auf das Rückstoßprinzip gekommen. Konrad Zuse benötigte wahrscheinlich für die Konstruktion des ersten Computers keine Kenntnisse über Längenkontraktion und Zeitdilatation oder über die Krümmung des Raumzeit-Kontinuums. Und wieder einem anderen Hirn wäre möglicherweise die Konstruktion eines Lasers entsprungen, ohne dass es dafür irgendetwas über den Torus-Attraktor hätten wissen müssen. Das Gerät, das gegenwärtig in den Industrieländern der Inbegriff des Fortschritts geworden ist, das Handy, hätte man gewiss auch ohne fraktale Geometrie entwickeln können.

Das können wir alles annehmen. Umso mehr, da uns niemand diesbezüglich anderes beweisen wird. Aber historisch hat es sich wenigstens in den letzten fünfhundert Jahren anders vollzogen. Im Verlauf der Geschichte gingen die Entwicklungen des Weltbildes und die Klärung von Grundfragen in aller Regel den technischen Entwicklungen voraus. Auch wenn der einzelne Erfinder oder das Konstrukteursteam im Konkreten vielleicht gar nicht auf Grundlagenwissen unmittelbar zurückgriff, irgendwie stand das Bild von der Welt als Ganzem immer als Basiswissen Pate, wenn der Mensch den nächsten Schritt über den Tellerrand hinaus machte.

Und: Ist es vorstellbar, dass ein Mensch, der am Computer Vorgänge, für die die Natur Jahrhunderte braucht, in Sekunden simulieren und exakt zu berechnen vermag, der schnelle Fluggeräte zu konstruieren und zu bauen vermag, der schon auf dem Mond stand, der kranke menschliche Organe durch gesunde ersetzen kann, der mit einigem Erfolg bis in die Anfänge des Universums und in die Tiefen der Atome blicken und denken kann, der sich sogar auf den beschwerlichen Weg gemacht hat, seinen eigenen Bauplan und sein Denken zu durchschauen, dass dieser gleiche Mensch, der so vieles geschaffen hat und so umfangreiche Kenntnisse und Fertigkeiten besitzt, daran glauben könnte, die Erde ruhe auf einem unendlichen Turm riesiger Schildkröten und die Sterne seien Lichter, die die Götter für den Menschen angezündet hätten? (Huch, was für ein Satz!) Ist es vorstellbar, dass der gleiche Mensch, der mit den von ihm erfundenen Maschinen, Apparaten und Aggregaten seine ihm von der Natur gegebenen Möglichkeiten um ein Vielfaches übertrifft, glauben könnte, alle Dinge bestünden aus den Urstoffen Wasser, Erde, Feuer und Luft und der Mensch sei, weil sich die Götter auf ganz menschliche Art paarten? Ist es vorstellbar, dass der gleiche Mensch, der mit seinen Teleskopen bis an den Rand des Universum schaut, die Erde als Scheibe wähnt, und irgendwo da draußen den Schöpfer all dieser Dinge vermutet?

Bezogen auf die Menschheit ist es nur schwerlich vorstellbar, obwohl es rein sachlich auch kein Widerspruch wäre. Trotzdem ist dieser Zusammenhang zwar nicht unmittelbar vordergründig und in jeder Einzelheit nachweisbar, aber ebenso sicher und unbestreitbar: Je fundierter, differenzierter, logisch-glaubwürdiger, naturgetreuer und beweisbarer die Vorstellungen des Menschen über die Beschaffenheit des Universums und der Materie wurden, um so mehr erweiterten sich seine Möglichkeiten und Fertigkeiten, um so höher wurde das Niveau der vom Menschen geschaffenen und verwendeten Technik und Technologie, um so entwickelter sein gesamtes geistiges Vermögen – und umgekehrt. Je mehr und konsequenter sich der Mensch von den mythologischen Vorstellungen entfernte und sich dem realen Geschehen zuwandte, umso mehr gelang es ihm, von der hilflosen Erduldung zur durchschauenden Gestaltung seines Schicksals überzugehen. Letzteres freilich mit einigem Misserfolg.

Es gehört einfach zum menschlichen Dasein und zur Bewusstheit seiner eigenen Existenz, dass der Mensch Fragen stellt, dass er wissen will, wie die Welt beschaffen ist, in der er lebt, woher die Dinge kommen, wohin sie sich entwickeln und welche Rolle ihm selbst darin zukommt. Das ist nicht das Privileg unserer Zeit, die Generationen in den Zeiten vor uns entwickelten dieses Streben ebenso, wenn sie auch andere Wege des Denkens gingen. Ohne seinen allgemeinen Wissensdurst, ohne sein geistiges Voranschreiten, ohne Phantasie und Neugier wäre der Mensch nicht. Das dem Menschen eigene Streben nach Wissen und Erkenntnis setzt sich keine Grenze, es ist nicht nur auf die irdischen Dinge bezogen. Die Sterne sieht er über sich funkeln seit es ihn gibt, die Idee der Atome gibt es seit Hunderten Jahren. Es ist daher nur zu natürlich, dass der Mensch genau wissen will, welchen Platz sein heimatlicher Planet im kosmischen Ensemble einnimmt und wie die Dinge, aus denen alles besteht, beschaffen sind.

Alle diese Überlegungen und Forschungen des Menschen, dieses Streben nach Einsicht und Übersicht, nach Wissen und Verstehen sind Teil seiner Selbstfindung. Wenn wir uns mit den Sternen und Galaxien, mit Urknall und Expansion, mit Rotverschiebung und 3-K-Strahlung, mit Unschärferelation und Welle-Teilchen-Dualität, mit Quarks und Strings, mit Spinwerten und Farbladungen, mit Bifurkationen und Selbstähnlichkeiten, mit gebrochenen Dimensionen und Nichtlokalitäten befassen – das alles und einiges mehr habe ich vor, in den drei Teilen der Kurzen Geschichten über einen langen Weg zu behandeln –, so hat das zunächst nichts mit dem Alltag unseres Lebens, viel aber mit geistigem Weitblick, mit intellektueller Reife, mit Bewusstwerdung, mit der Menschwerdung des Menschen zu tun. Unsere Vorstellungen von der Welt sind Ausdruck unseres geistigen Horizonts und eine Voraussetzung dafür, dass unser Bild von der Welt auch ein Bild von Welt, also von geistiger Größe ist. Indem wir uns auf den Weg zum Verständnis der Dinge des Universums machen, gehen wir den beschwerlichen Weg zu uns selbst. Wir begreifen uns selbst und unser Hiersein in dem Maße und in der Art, wie wir die Welt und ihr Sein verstehen. Das muss auch eine Verpflichtung für Naturwissenschaft, ein Maßstab für Physik sein. Und irgendwann ist auch zu fragen, in welchem Maße gerade die moderne Physik diesem Anspruch gerecht wird.

In der Art unserer Fragestellungen an das Universum und der uns möglichen Antworten ist aber auch erahnbar, dass unserer Erkenntnisfähigkeit Grenzen gesetzt sind, unser Wissen endlich ist und keine unserer Aussagen zu den Dingen und Vorgängen im Universum in Anspruch nehmen kann, endgültig und sicher zu sein. Fragen führen zu Antworten, jedenfalls manchmal. Antworten auf Fragen aber führen immer zu neuen Fragen. Und die naturwissenschaftlichen Antworten sind nicht die alleingültigen Antworten auf die Fragen des Lebens. Große Teile der Menschheit leben nach Grundsätzen und Lebensmaximen, die nicht auf dem Boden der Naturwissenschaft gewachsen sind und die doch auch Vorstellungen von der Beschaffenheit der Welt, Basis für Handeln, Moral und Verantwortung sein können. Nicht immer können wir solches als fehlgeleitetes Denken abtun, als Ausgeburt des Bösen bösartig abqualifizieren oder einfach als Unsinn verspotten.

Auch unserem vielgepriesenen naturwissenschaftlichen Wissen mangelt es ohnehin prinzipiell und immer an Gewissheit. Ich werde im Folgenden deshalb Denkmodelle und Interpretationen, wie sie uns die Physik bietet, auch mal kritisch hinterfragen, Zweifel äußern, auf Widersprüche, alternative Aussagen oder Unbeantwortetes – auch ohne Ansehen der Person oder der gefeierten Theorie – aufmerksam machen. In diesen drei E-Books werde ich das noch mit Zurückhaltung tun. Das ausführlicher und konsequenter zu tätigen, habe ich mir für andere Texte vorbehalten. Trotzdem sei der Leser, der möglicherweise die Erkenntnisse und Lehren der Wissenschaft als unumstößlich bewiesen ansieht, von vornherein gewarnt. Gläubigkeit ist nicht immer ehrenwert und Wissenschaftshörigkeit ist fehl am Platz.

Um Verständnis muss ich den Leser bezüglich einiger Passagen bitten, in denen ich mich auf mathematische Formalismen beziehe. Das lässt sich nicht immer vermeiden, vor allem deshalb nicht, weil die Mathematik die Sprache der Physik ist und nach Auffassung der Physiker sogar die Sprache der Natur sein soll. Da mir die Abneigung vieler Menschen gegen die Mathematik durchaus bewusst ist, habe ich die mathematischen Passagen hier noch sehr sparsam gehalten. Es ist mitunter unumgänglich, die Mathematik zu bemühen, um Aussagen glaubhaft begründen zu können, Argumenten sachliche Überzeugungskraft zu verleihen, Überlegungen überhaupt darstellen zu können. Gleichungen und Zahlenwerte haben ihre eigene, d.h. eine nur ihnen eigene Beweiskraft. Verbale Aussagen kann man jederzeit in Frage stellen, sachlich anzweifeln, verdrehen oder mindestens missverstehen. Zahlen und Gleichungen kann man nachrechnen, sie sind nachvollziehbar, jederzeit nachprüfbar. Sie haben bezüglich bestimmter Aussagen eine um vieles höhere Beweiskraft als jede noch so wohlüberlegte und klug formulierte verbale Darlegung. Aber auslegbar sind sie freilich auch, wie wir noch hinreichend sehen werden. Man kann nicht nur Unsinn reden oder schreiben, man kann auch solchen – und durchaus fehlerlos – rechnen.

Deshalb kann ich Ihnen Formeln und Zahlen nicht ganz ersparen. In den die Weltbilder-Texten erfolgt das noch sparsam, in anderen meiner Texte geht es mathematisch viel wilder zu. Lassen Sie sich durch Formeln nicht schrecken. Sie sehen häufig schlimmer aus als sie es tatsächlich sind.

Ich verwende aus Gründen der Übersichtlichkeit die so genannte wissenschaftliche Notation. 2 * 10-3 steht für die Zahl 0,002 und für die Zahl 299.792,45 verwende ich 2,9979245 * 105. Ich hoffe nur, dass bei den Umwandlungsprozessen, die sich für E-Books der verschiedenen Formate notwendig machen, diese Schreibweise erhalten bleibt. Würde da plötzlich 2 * 10-3 stehen, ist nicht etwa die Zahl 17 gemeint, sondern nur eine Ungenauigkeit bei der Umwandlung eingetreten. Selbst in lektorierten Büchern großer Verlage fand ich schon seltsame Angaben, wie beispielsweise die Zahl 1022 für die Gesamtanzahl aller Sterne im Universum. Das Zeichen * ist bei mir ein Multiplikationszeichen, das bin ich von der Computerprogrammierung her so gewöhnt. Ein schnell zu übersehendes unscheinbares Zeichen ist das Wurzelzeichen √. Leider habe ich keine bessere Darstellung in den Schreibprogrammen gefunden. Ich hätte natürlich für die Quadratwurzel auch hoch ½ schreiben können. Aber das würde wohl kaum zur Übersichtlichkeit beitragen.

Eigentlich ist die allgemeine Abneigung gegen die Mathematik schon seltsam. Ohne Mathematik gäbe es kein TV und kein Handy, keinen Kühlschrank und keinen Geldautomaten, wäre unser Alltag unvorstellbar anders, als uns das bewusst ist und als es sich beschreiben lässt.

Wenn ich Sie, verehrter Leser, trotzdem nicht für die mathematischen Ausdrucksmittel erwärmen kann, sollten wir die Verabredung treffen, dass Sie die betreffenden Darlegungen überfliegen und die sich daraus ergebenen verbalen Schlussfolgerungen als gegeben und bewiesen hinnehmen.

Das erspart Ihnen Zeit und mir hoffentlich Ärger mit Ihnen.