Welt ohne Physik

oder

die Angst vor dem Leben

von

Christian Hermenau

Inhalt

Die Antwort auf das Leben

Teilchen als Supercomputer

Die Harmonie in der Physik

Verstehende Teilchen

Was ist falsch am mathematischen Universum

Dunkle Materie dunkle Energie

Können so viele Physiker irren

Andere Intelligenzen

Kann die DNA alles speichern

Bringt die Emergenz das Leben?

Fremde Netzwerke, andere Intelligenzen

Was sind unsere Stützpfeiler

Wie hebelt man die Entropie aus

Tod und Leben

Kontinuität und die Sprünge der Photonen

Gleichzeitigkeit und Freiheit

Die gewollte Bewegung

Verantwortung für die Zukunft

Verweis/Index

Die Antwort auf das Leben

Wie viele Teilchen braucht das Leben? Wann fängt es an und wo hört es auf? Ist der Tod das Ende oder der Anfang von Allem? Ist er vielleicht ein Neubeginn; jedes Mal auf etwas höherem Niveau. Möglicherweise sogar eine Widergeburt? Aber was hält dann die sich auflösenden Atome nach dem Tod zusammen? Oder ist es nur der Geist, das Wissen um die alte Persönlichkeit was weitergegeben wird? Haben die großen Religionen doch Recht, wenn sie von der Seele sprechen oder sogar von Widergeburt? Nur, ist denn so etwas denkbar, kann irgendetwas in diesem Universum diese Unzahl von Partikeln überhaupt überblicken oder beeinflussen, sie in irgendeiner Weise kontrollieren? Will da jemand oder etwas, dass es immer vorwärts, immer höher hinaus geht, möglichst grenzenlos komplex denkend wird? Wem ist daran gelegen und wer hilft dabei mit und kann es dann noch nach physikalischen Gesetzen ablaufen, ganz aus sich selbst heraus entstanden sein?

Menschen der Gattung Homo gibt es schon, nach dem ältesten gefundenen Unterkiefer in Äthiopien in der Afar-Senke, seit vielleicht 2,8 Millionen Jahren. Die komplexen Tiere und Pflanzen reichen sogar fast 600 Millionen Jahre zurück. Doch für das einfache, einzellige oder noch elementarere Leben können wir auf Zeiträume zurückgreifen, die in die Milliarden gehen, ja fast bis zum Anfang der Erde selbst zurückreichen. Kaum hatte sich die Erde nach dem großen Bombardement beruhigt, kaum wurden die Bedingungen wirtlicher auf ihr, da tauchte auch schon das erste äußerst einfache Leben, der Keim für alles Spätere auf - so vermutet man. Aber wo kam es so schnell her? Kam es von außerhalb, wurde es mit den Meteoriten zur Erde gebracht oder entsteht Leben immer gleich, wenn die Bedingungen einigermaßen günstig sind, wartet alles nur förmlich darauf endlich loslegen zu können?

Sie ist da: die Lösung darauf, die Antwort auf die Frage nach dem Leben, dem Denken und auch dem Bewusstsein, alles ist zum Greifen nah. Es liegt eigentlich unmittelbar vor uns, ist für uns alle schon seit langem sichtbar, wenn man es sehen will - und doch entschwindet das Wissen darum sofort, kaum erahnt man etwas und will es fassen. Wir können nicht einfach glauben was wir da sehen, wir sind nicht darauf vorbereitet, also müssen wir uns langsamer vorarbeiten und nicht die Geschichte von hinten an erzählen.

Teilchen als Supercomputer

Der schnellste Rechner der Welt schafft bis zu 143 Petaflops in jeder Sekunde, das sind 1,43 10¹⁷ Operationen in einer einzigen Sekunde. Das hört sich so mit den blanken Zahlen beschrieben unfassbar viel an, doch ein ueinziges Teilchen hat 10¹⁸ Verbindungen mit anderen Teilchen je Sekunde. Ist dann damit jedes elementare Teilchen ein Supercomputer und auch unseren Hochleistungsrechnern weit überlegen?

Ein solcher Austausch zwischen den Teilchen ist nur elementar, es wird jeweils nur eine einzige kleine Information ausgetauscht - aber auch beim Computer haben wir nur Relais die miteinander verknüpft sind und nur eine einzige Information in sich haben: an oder aus. Immerhin hinterlässt das eine Teilchen, jeweils beim anderen Teilchen, nach einem Austausch, ein wirkliches kleines Massestück oder Energiepaket, d.h. etwas Fremdes bleibt im jeweiligen Gegenüber. Es sammeln sich immer mehr kleine fremde Massen im Teilchen, eine kleine Erinnerung. Also nicht nur die abstrakte Information: Eins oder Null, wie beim Relais, sondern etwas von einem anderen Teilchen, das aus einer ganz anderen Gegend des Raums kommt, eine mitunter wirklich ferne Information. Es gibt etwas ab und es nimmt etwas auf. Der Energiebetrag ist winzig und immer gleich und doch scheint es uns nicht das Gleiche wie beim Computer zu sein. Vielleicht ist der Energiewert vom Betrag her gleich, vielleicht steckt da aber doch noch etwas mehr vom Fremden drin, etwas das nur zu dem fremden Teilchen gehört und irgendwann zurückgegeben werden muss, spätestens wenn sich die Zeit umkehrt und alles wieder rückgängig gemacht wird. Wenn dem so ist, dann ist ein solcher Austausch in keiner Weise mit einem Computer vergleichbar. Dann können oder besser müssen wir ein Bild, eine Analogie aus dem Lebendigen bemühen. Zum Beispiel ein Kind das heranwächst und immer mehr von der Welt kennenlernt, Eindrücke und Fremdes aufnimmt, die ihm dabei langsam immer vertrauter werden. Kinder werden langsam immer vielschichtiger und fangen irgendwann eigenständig zu denken an. Sie empfinden sich später als unabhängige Persönlichkeiten, die scheinbar frei ihre Entscheidungen treffen.

Noch etwas drastischer, radikaler betrachtet, ließe sich das Elementarteilchen auch als die kleinste lebendige Materiestruktur begreifen. Diese kleinste Einheit gibt etwas Materie ab und nimmt im gleichen Maß etwas auf. Sie gibt vom eigenen Leben dem anderen etwas mit, schneidet sich ein winziges Stück heraus, ein kleines Wissen, eine kleine Information, aber nicht von etwas leblosem wie einer Zahl, sondern von etwas, dass nur am Anfang noch leer und unbeseelt war, mit der Zeit aber unwahrscheinlich dazugewonnen hat und schließlich träge wurde. Teilchen wachsen, nicht in der Größe, aber in der Trägheit. Sie ernähren sich von anderen Teilchen und werden schwer dabei, obwohl sie genauso viel abgeben wie sie aufnehmen. Ein Teilchen füllt sich mit anderem und füllt andere, es vernetzt. Träge Masse ist der Ausdruck für das Maß der Vernetzung, für die Menge an Informationen und dem Netzwerk zu dem das Partikel gehört. Und doch ist ein träges Teilchen, dass immer träger wird, mit der Zeit ein endliches Teilchen. Ein Teilchen bei dem die anfängliche Zeitlosigkeit, das „sofort“ auf eine langsamere Endlichkeit heruntergebrochen wird. Wir brauchen Zeit, wenn wir die Welt bewusst erleben wollen.

Zudem hat jedes Teilchen einen gigantischen Speicher. Alles wird registriert und chronologisch festgehalten. Wohl auch wieder nur in einer absolut simplen Form, aber es ist mehr als in Computern passiert, denn dort sind die Speicher unabhängig vom Prozessor, sie müssen extra angesteuert werden und es sind eben nicht nur Nullen oder Einsen, sondern bei Teilchen ist es etwas vom Anderen. Und wahrscheinlich ist auch das Auslesen der Informationen keine aneinander Reihung oder entlangfahren einer Informationskette, sondern der Speicher wird als Ganzes als Block ausgelesen. Es ist ein Erfassen eines Gesamtmusters das unmittelbar und schlagartig da ist.

Das heißt, hätten wir Zugang zum innersten Bereich der Teilchen, könnte ein einzelnes Partikel den größten Computer der Welt locker abhängen. Es ist von Anfang an schon fremdartiger als die Maschine und hat im Keim viel mehr etwas von der späteren lebendigen Struktur in sich. Es scheint genauso einfach und schlicht wie bei der Maschine zu sein und doch ist es beim näheren Hinsehen so viel anders.

Die Harmonie in der Physik

Natürlich haben wir keinen Zugang, im Gegenteil wir sind eher in der Physik bereit anzunehmen, dass diese Fähigkeiten nur Illusionen sind, die hinter der Unschärfe verschwinden, als zu glauben, dass in einzelnen Teilchen solch ein Potential steckt, denn dann müssten wir alles umwerfen, alles nochmal von vorne denken, weil nicht die Formeln falsch sind, sondern der Ansatz: der Grundansatz selbst ist schon falsch. Alle physikalischen Formeln gehen in der Grundannahme davon aus, dass die Welt mathematisch funktioniert und im Wesen analytisch ist. Und immer funktionieren die Formeln und Gleichungen, ja selbst die großen Theorien ganz ausgezeichnet. Die Gleichungen passen zum Experiment oder werden angemessen passend gemacht und mehr wollen die Physiker gar nicht. Keine verwirrenden Welten, keine unnötige Kompliziertheit und keine verwirrende Komplexität. Darum wird alles Höhere, Ganzheitliche oder extrem Vernetzte so lange analysiert, bis nur noch die elementaren Grundbausteine und die elementaren Gesetze zu sehen sind. Eine klare möglichst einfache, symmetrische, harmonische Struktur. Nur, dass die Physiker immer wieder scheitern, wenn sie die Dinge zusammenfügen wollen, wenn sie in irgendeiner Weise auch größeres und lebendiges mit dazu nehmen wollen. Doch auch die einfachsten Bausteine wie Elementarteilchen und Atome erweisen sich im Detail als widerspenstig, wie auch selbst die großen Strukturen nur zum Teil passen wollen. Immer aufwendiger werden die mathematischen Gleichungen, immer abstruser die zusätzlichen Annahmen um die Einheit festzuhalten. Eine Einheit der analytischen Methodik, am besten eine einzige analytische Formel die alles beschreibt. Sie hoffen, dass es das gibt und nur sie den Schlüssel dafür in den Händen halten. Auf diese Weise bewahren die Physiker die Herrschaft über die Deutungshoheit der Grundsatzfragen. Alles was ewig fest in der Hand der Theologie lag unterwirft sich nun der Wissenschaft. Nur sie darf das Urteil über Wahrheit und Lüge fällen: Was gehört zur Physik und was wird als Metaphysik abgetan. Nur die reine Wissenschaft darf noch die tiefsten Existenzfragen stellen, die nach dem woher und wohin, obwohl sie, wie wir behaupten, bei der Physik schon im Ansatz falsch liegt und sie selbst weiß wie viel offene Fäden sich einfach nicht verbinden lassen.

Eine andere Überlegung ist, dass es viel leichter ist eine simulierte Welt zu erschaffen, als eine Reale. Erst recht, wenn dabei noch lebendige, intelligente Objekte darin enthalten sein sollen. Reale Prozesse in unserem Universum sind langsam und träge. Sie brauchen für alles ihre Zeit. Mathematische Teilchen bewegen sich nach der Gaußverteilung und physikalische Gase oder allgemein beliebige physikalische thermische Systeme im Gleichgewicht werden nach der Boltzmann-Statistik behandelt. Das heißt bei wenigen Teilchen kann es in einer angemessenen Zeit in einem abgeschlossenen Raum vorkommen, dass sich alle Teilchen am gleichen Ort befinden. Je mehr Teilchen hingegen vorhanden sind, desto geringer ist die Chance oder besser umso länger dauert es ehe so etwas passiert. Doch Teilchen die sich zufällig alle an einem Ort befinden, sind noch lange keine geordnet strukturierte Teilchen. Um so etwas zu erreichen müssten wir noch wesentlich länger warten. Zudem besteht dabei kein linearer zeitlicher Zusammenhang zwischen einem seltenen Zustand und der Zeitdauer, sondern die Wahrscheinlichkeiten dafür nehmen exponentiell ab, also es wird immer unwahrscheinlicher - die Zeitdauern explodieren quasi. Eigentlich sprengen die Dimensionen mit denen wir es bei den Mengen an Teilchen zu tun haben jedes Zeitmaß. Wir müssten dann mit Zahlen jonglieren, die so unfassbar groß sind, dass man sie gar nicht mehr aufschreiben kann. Schon eine so geordnete Struktur, wie es aus unserer Sicht nur ein Einzeller darstellt, lässt sich statistisch bei der Menge an mathematischen Atomen gar nicht mehr in Zahlen festhalten.

Verstehende Teilchen

Ganz anders sieht die Situation aus, wenn wir es nicht mit mathematischen Teilchen, sondern mit verstehenden Teilchen zu tun haben. Damit wäre es im Vergleich zu den statistischen Teilchen ein leichtes sich abzusprechen und einen entsprechenden exklusiven Zustand einzunehmen. Ja in Absprache kann jeder noch so unwahrscheinliche Zustand angenommen werden, wenn alle miteinander im Austausch stehen und sich über eine Bewegung oder gerichtete Veränderung einig sind. Bei Menschen ist das besonders einfach, wir sind in unseren Bewegungen Impuls- und Energieunabhängig und können uns darum nur durch unsere Gedanken gelenkt beliebig im Raum bewegen. Ein Befehl eines Regenten und beliebig große Menschenmengen sammeln sich an einem festgelegten Ort. Kommunikative Teilchen müssen da schon mehr verändern und rechnen, um die Impuls- und Energiegesetze einhalten zu können und trotzdem sich an nur einem Ort einzufinden. Das heißt, auch kommunikative Teilchen müssen einen Überblick übers Ganze gewinnen und geschickt berechnen, wie man die Erhaltungssätze so nutzt, dass eine bewusst gesteuerte Bewegung dabei herauskommt. Es braucht schon hierbei eine Intelligenz. Mathematische Teilchen haben keine Intelligenz und bekommen sie auch nie. Bei Ihnen werden Besonderheiten mit zunehmender Teilchenzahl immer unwahrscheinlicher. Ihre einzige Chance auf Veränderung liegt in der Boltzmannverteilung, die aber einen exponentiellen Verlauf hat und schnell nur immer größere Unwahrscheinlichkeiten produziert.

Bei kommunikativen Teilchen mit Speicher ist es genau umgekehrt, je mehr Teilchen beteiligt sind, desto eher können aus den Netzwerken Muster entstehen und durch permanentes ausprobieren und beobachten, über die Zeit, ein Wissen ihrer selbst und ein Wissen darüber, wie man Netzwerke beeinflussen kann, entstehen. Solche hochresonanzfähigen kleinen sich entwickelnden Superteilchen stellen etwas ganz anderes dar als die Elementarpartikel der Quantenmechanik. Solche interessanten Abläufe funktionieren aber nicht in unserer makroskopischen Welt. Nehmen wir reale Kugeln und setzen sie in einem Experiment in Bewegung, dann verhalten sie sich auch nur rein mathematisch statistisch. Solche großen Gegenstände verhalten sich immer wie tote Körper. In dieser starren Verbindung erleben wir die Welt als kontinuierlich mathematisch ablaufend. Aber auch bei Atomkugeln, die sich in einem geschlossenen Raum bewegen, sehen wir Ihre Besonderheit nicht, wenn wir sie mit unseren weltlichen Geräten beobachten. Dann ist die physikalische Welt mit ihrer mathematischen Statistik und der Energie und Impulserhaltung noch in Ordnung.

Das Problem besteht auch darin, dass wir mit unseren Gehirnen uns ganz andere fremde Mechanismen nicht vorstellen können. Unsere Weltenvorstellung beruht auf der trägen langsamen Materiewelt unserer Realität. Und für alles komplexe und einfache Leben war nie etwas anderes möglich zu denken oder wahrzunehmen. Erst mit der modernen Forschung tut sich uns die bizarre Welt der Atome auf, die so fremdartig ist, dass zumindest die Physiker es aufgegeben haben sie mit Worten beschreiben zu wollen. Sie erfassen und beobachten da etwas, das ganz anders funktioniert als alles bisher Dagewesene, etwas das sie sprachlos macht und ihre Fantasien sprengt. Sie versuchen mit Gewalt die Formeln aus ihrer Alltagswelt auf die Welt im kleinsten zu übertragen und merken, dass sie sich dann auf widersprüchliches und irrationales einlassen müssen. Tatsächlich ist es auf diese Weise möglich die Phänomene mathematisch richtig zu beschreiben und zu berechnen, aber verstehen lassen sie sich so nicht. Und das Schlimmste von allem, es gibt keine Schnittstelle zum Leben. Leben kann mit diesem fundamentalen Ansatz nur mit den Unendlichkeiten erklärt werden. Sprengt man die Ketten der Zeit, die Zahl der Universen, die Möglichkeit Energie und Materie auf kleinstem Raum zu konzentrieren, dann sollte auch das Leben irgendwo, irgendwie möglich sein, so sagen es uns die Forscher, so stellen sie es sich vor, denn eine bessere Erklärung haben sie nicht. Innerhalb der Unendlichkeit wird so lange gewartet bis jede mögliche Wahrscheinlichkeit einmal durchgespielt wurde. Zeit hat ja keine Bedeutung mehr. Doch mit Unendlichkeiten können wir im Notfall immer alles erklären. Auch Gott ist unendlich: Unendlich gütig, unendlich mächtig und unendlich wissend. Wir sind in die Falle der Mathematik getappt, wir haben die Physik mathematisiert und unsere Erfolge gefeiert. Am Ende sind wir so tief mit den alten Weltbildern verankert, dass uns nur noch die Unendlichkeiten als Argumentation bleiben.

Dabei ist das was wir sehen, das was wir herausgefunden haben nicht unendlich. In keinster Weise. Es ist groß, unvorstellbar groß und zahlreich, aber nicht unendlich. Unser Körper ist zwar unbestreitbar komplex, verhält sich aber dabei nicht irrational. Im Gegenteil, alles darin scheint trotz seiner Vielseitigkeit aufeinander abgestimmt zu sein, fast wie eine wohlklingende Harmonie. Das Universum ist groß, doch erforschbar und wir haben schon länger die Grenzen abgesteckt. Atome sind klein und es gibt so viele von ihnen, aber nicht unendlich viele!

Die Welt um uns herum sprengt alles Fassbare, sowohl im Großen als auch im Kleinen, sie ist aber nicht unendlich, auch wenn das meiste davon unerreichbar ist. Wir werden wohl nie andere Sonnensysteme erreichen oder uns mit einem Atom austauschen können, aber mit unserem Verstand können wir uns alles vorstellen, viel mehr als tatsächlich möglich ist. In virtuellen Simulationen sind die Möglichkeiten fast unerschöpflich, alles kann sein. Hier müssen wir ansetzen, hier müssen wir das Narrativ ändern um uns aus der Falle der Mathematik zu befreien. Die Geschichte die man uns erzählt darf nicht heißen, dass Teilchen unscharf, unberechenbar und frei sind. Freie Teilchen erschaffen kein Leben. Leben ist ein harmonisches Zusammenspiel der Vielen. Leben ist vielseitig, abwechslungsreich und immer unerwartet anders. Es ist die zur Realität gewordene Fantasie des Gedachten. Dies Universum funktioniert nicht mathematisch, es sind nicht die Gesetze der Gravitation und Elektrodynamik die diese Vielfalt erzeugt haben, es ist das Denken der Teilchen, ihre Fähigkeit sich auszutauschen und zu vernetzen. Das virtuelle Denken muss im Universum viel verbreiteter sein. Es ist mit unseren Vorstellungen von vernetzten Teilchen leichter das virtuelle Denken zu erzeugen und es hat dann das Potential auf die Himmelsmechanik Einfluss zu nehmen. Es ist extrem rechenaufwendig sich gegen die Entropie zu stellen, aber es ist in angemessener Zeit mit Teilchenintelligenzen die unsere Vorstellungskraft in ihren Dimensionen übersteigen möglich, sich Dinge auszudenken, ehe sie in der realen Welt langsam und mühselig umgesetzt werden.

Denkende Teilchen, hochgradig vernetzt, da müssen wir ansetzen, dann sollten sich die Probleme mit der Entstehung von Leben aus sich heraus von selbst lösen.

Was ist falsch am mathematischen Universum

Wir haben eine falsche Vorstellung davon, wie Bewegungen bewusst gesteuert werden. Wir wollen irgendwo hin, also stehen wir auf und gehen los. Aber so einfach wie wir es gewohnt sind funktioniert das mit den physikalischen Gesetzen nicht. Wenn wir aus der Ruhe heraus uns gerichtet bewegen wollen, müssen wir Energie einsetzen und wir müssen etwas dafür zurück lassen, etwas das genau in die andere Richtung weist – den Impuls. Bei Elementarteilchen liegt das offen dar, bei uns selbst merken wir allenfalls, dass wir Hunger bekommen, wenn wir lange marschieren oder dass wir nur auf festem, gut haftenden Untergrund weiter kommen. Müssten wir auf einer Eisfläche gehen hätten wir viel mehr Schwierigkeiten uns kraftvoll abzustoßen. Je reibungsfreier der Übergang zwischen Schuhwerk und Untergrund ist desto schwerer fällt es uns vorwärts zu kommen, weil wir keinen richtigen Gegenimpuls setzen können. Solche Probleme sind bei Teilchen noch viel offenliegender als bei uns, in unserer Welt. Die meisten Bewegungen sind nur in Verbindung mit anderen Teilchen möglich. Ein Luftmolekül kommt nur dann vorwärts, wenn es sich an einem anderen abstoßen kann, das dann bereit ist sich rückwärts zu bewegen. Haben wir viele Partikel, die sich alle mit einer Grundgeschwindigkeit bewegen, dann merken wir schnell, dass es für ein einzelnes Teilchen sehr schwer wird eine ganz bestimmte Geschwindigkeit und eine ganz bestimmte Richtung einzunehmen. Wir würden sagen es muss eben warten, bis es zufällig mal passiert.

Vor diesem Dilemma steht auch die Urknalltheorie, denn nach dem dramatischen Anfangsbedingungen würde sich schnell ein größer werdender Raum auftun, in dem sich eine Art Urgas, eben das Wasserstoff, gleichmäßig ausbreitet. Ein einfaches Gas, das langsam abkühlt und bei dem sich die Atome ganz nach der Boltzmann-Verteilung bewegen. Manche schneller andere langsamer, die Meisten so mit einer mittleren Geschwindigkeit oder was das Gleiche ist einer mittleren Temperatur. Wir spüren hier schon gleich: das sähe mit kommunikativen, vernetzten und denkenden Teilchen ganz anders aus. Doch bleiben wir bei unserem mathematischen Ansatz. Wir haben im Standarduniversum, trotz der Größe, nach Boltzmann, nur wenige Möglichkeiten, dass sich Materie an bestimmten Stellen mal zufällig sammelt oder womöglich zu kleineren und größeren Sternen aufschaukelt. Im mathematischen Universum wären solche Massenansammlungen trotz der Größe etwas ganz Seltenes. Außer der Geschwindigkeitsverteilung, die einem solchen Universum als einzige Vielfalt die unterschiedlichsten Geschwindigkeiten und Richtungen erlaubt, sind andere Ordnungszustände darin nur die Ausnahme. Denn ein zweiter großer Zerstörer jeglicher Ordnung liegt im Entropiegesetz. Auch dies ist wieder ein Gesetz, das durch und durch mathematisch ist und sich aus der Statistik ergibt. Physikalisch braucht ein höherer Ordnungszustand immer etwas Energie. Die mathematische Deutung der Natur betrachtet die Dinge die aus sich heraus passieren als Möglichkeiten. Dabei kann die Zahl der Möglichkeiten immer nur zunehmen. Man sagt daher: in einem geschlossenen System nimmt die Entropie immer nur zu. Haben wir einen schön geordneten heilen Zustand, zum Beispiel eine Vase, dann gibt es genau nur diese eine Anordnung der Atome und zwar genau die, die zur Ordnung der Vase gehört. Würde sie vom Tisch fallen, gäbe es viel mehr Möglichkeiten was entsteht. Wir hätten dann nicht nur eine Anordnung der Atome, sondern eine Vielzahl von Anordnungen. Aber auch die Scherben könnten über die Jahrmillionen zu immer kleineren Bruchstücken von selbst sich verändern, bis am Ende nur noch die Atome selbst vorhanden sind. Es gibt eine klare Richtung des Zeitpfeils zu immer kleineren Partikeln, die immer unübersichtlicher werden. Die Zahl der Möglichkeiten nimmt dabei nur zu. Genau das ist auch das Problem beim Standarduniversum. Es würden sich nie von selbst Galaxien, Sterne und Planeten bilden, so wie sich nie von selbst aus Atomen eine Vase bildet. Dabei ist es für eine Töpferin ein leichtes, innerhalb von wenigen Minuten eine Vase aus Ton zu formen. Auf der einen Seite stehen die freien mathematischen Atome bei denen wir Äonen von Jahren warten müssten damit sich nach Boltzmann zufällig eine Vase ergibt und auf der anderen Seite steht die Töpferin, die aus der irrealen Statistik innerhalb von Sekunden und Minuten, mit großer Leichtigkeit Dinge nach ihrer Vorstellung formt.

Dunkle Materie dunkle Energie

Um die Unwahrscheinlichkeit und Unendlichkeiten nicht übermäßig zu strapazieren haben die Physiker einen Beschleuniger entwickelt, die dunkle Materie. Nicht dass dann bei jedem Universum sich sofort so etwas Vielseitiges eingestellt hätte wie bei uns, aber die Wahrscheinlichkeiten steigen, wenn es etwas gibt, dass die gewöhnliche baryonische Materie beeinflusst und wie ein Keim die Materie um sie herum ansammelt. Nur gibt es zwei schwerwiegende Probleme. Zum einen müsste diese dunkle Materie selbst schon strukturiert sein, nur ein schwerer Keim würde gar nicht reichen und zum anderen wurde sie bis heute trotz intensiver Suche nicht direkt gefunden. Trotzdem wird alles was jetzt gegen die Verteilungsgesetze läuft der dunklen Materie zugeschoben. Dass es überhaupt so schnell und so häufig zur Galaxienbildung kam liegt fortan an der dunklen Materie, die wie ein gigantischer Halo um sie liegt und die Bewegung beeinflusst. Natürlich so, dass es mit den Messwerten übereinstimmt. Gravitationslinseneffekte entstehen durch die Dunkle Materie, aber noch dramatischer, auch die filamentartige Anordnung der Galaxien um gigantische Hohlräume herum entstehen durch die Dunkle Materie. Diese Filamente sind enorm große Ordnungsstrukturen, die jeglicher mathematischen Statistik entgegenlaufen. So etwas würde nie von selbst entstehen, oder eben wieder nach Boltzmann nur in Äonen von Jahren. Der Trick ist, so lange niemand weiß was diese unbekannte Materie ist, muss sie sich nicht an irgendwelche Regeln halten. Wenn Physiker meinen, dass durch die Filamente etwas sichtbar wird, von dem man nicht weiß was es genau ist, braucht man nicht nachzufragen, warum diese fremde Materie etwas kann, was normale Materie nicht kann. Nämlich gegen die Gesetze der Entropie verstoßen.

Eine andere mindestens genauso ungelöste Frage ist, was denn das Universum auseinandertreibt, denn wir haben es nicht mit einer einmaligen Explosion zu tun, sondern mit etwas, das den Raum selbst dehnt. Und zwar auch heute noch. Eine mysteriöse dunkle Energie die viel gewaltiger ist als alles andere dehnt den Raum und mit ihm alles was sich darin befindet. Und wenn der Raum sich erweitert, steigt die Zahl der Möglichkeiten und damit die Entropie. Für Teilchen, auch wenn sie nichts weiter tun, steigt die Entropie kontinuierlich, weil der Raum sich dehnt. Aber im Prinzip dehnt sich nicht der Raum, sondern er wird für die Teilchen größer. Ein Sprung oder eine Bewegung in ihm kann nun in immer kleinere Schritte unterteilt werden. Da wir nach der Quantenmechanik davon ausgehen, dass alles sprunghaft geschieht, wäre also eine kontinuierliche Dehnung das falsche Bild. Denn zum einen steckt in etwas kontinuierlichem immer etwas unendliches, eine kontinuierlich unendlich feine Dehnung und zum anderen, wenn sich der Sprung oder die Schrittweite eines Teilchens oder der Abstand zwischen den Teilchen auch dehnte, würde die Anzahl der Schritte gleichbleiben. Der Raum teilt sich also immer mehr, die Teilchen in ihm berührt das aber nicht. Auf diese Weise kann man erklären, warum die Galaxien sich scheinbar entfernen, aber nicht warum man dafür unbedingt Energie benötigt. Der Raum muss nicht zwangsläufig die Galaxien vor sich herschieben, er kann sich auch einfach nur teilen. Doch so wie die Theorie angelegt ist, scheint der Raum etwas zu sein und Kontakt mit Materie zu haben, steht wohl in irgendeiner wechselwirkenden Beziehung zu ihm. Dies sagt zwar die Relativitätstheorie vorher, aber wie kann sich Materie und erst recht dann Licht so reibungsfrei in ihm bewegen und was reagiert auf den Raum?

Sind es denn nicht die Teilchen, diese kleinsten Materieeinheiten, die den Raum verändern? Warum bewegen sich die Galaxien von uns fort, aber da wo der Raum auf das Teilchen trifft tut sich nichts? Warum bleibt hier alles beim Alten? Die Fragen nach der dunklen Energie und wie wir sie uns vorstellen sollen sind noch ungelöster als die der dunklen Materie. Noch kann die dunkle Energie alles sein und scheint sich an gar nichts orientieren zu müssen, noch wird sie nach Belieben für das Universum als Ganzes eingesetzt ohne das auf die Details eingegangen wird. Kein Wunder, dass sie auch so vielen Physikern ein Dorn im Auge ist und immer wieder solche Zweifel in Veröffentlichungen geäußert werden.

Doch zurück zur dunklen Materie. Wenn die dunkle Materie in irgendeiner Weise auch nur mathematisch ist, d.h. nach mathematischen Gesetzen funktioniert, dann haben wir wieder das Problem, dass sich viel mehr Sterne und Galaxien um diese Keime bilden müssten, als wir es im Universum beobachten und diese Objekte müssten dann viel gleichartiger sein. Die Galaxien müssten kleiner, dafür häufiger sein und sich noch mehr ähneln. Mathematische Universen schaffen einfach zu viel Symmetrie und zu gleiche Strukturen, es fehlt das Chaos. Es fehlen bei ihnen die wirklich interessanten Ereignisse, die wir aber im realen Universum deutlich beobachten können: sie sind da und können nicht einfach weggelassen werden. Spätestens in den Computersimulationen sehen wir das Dilemma. Physiker und erst recht Mathematiker denken zu strukturiert und suchen allein die Ordnungsmuster, am besten das Universelle. Und genauso sind dann auch die Weltbilder angelegt: sauber, logisch, möglichst symmetrisch, mathematisch schön und einfach. Sie fassen gerne das Viele zusammen. Die Bewegung im Raum wird durch seinen Schwerpunkt beschrieben, also ein einziger Zahlenwert statt der Milliarden von Einzelmassen. Es geht, man kann das sehr gut, doch dann verallgemeinern sie und schaffen auf dieser Grundlage eine universelle Weltentheorie, die andere fachfremde Menschen dann als Basis nehmen und das genau ist der Fehler. Wir können für unsere Berechnungen die Vereinfachungen sehr gut benutzen, aber nur dafür. Es ist dann ein technisches Universum und wie wir sehen ist es überaus leistungsfähig, aber es hat dann nichts mit dem Leben und der Außerordentlichkeit dem Göttlichen es Universums zu tun, was wir bei all den Erfolgen unserer Technik und unseres überragenden Verstandes ganz vergessen haben. Das Besondere auf der Erde ist nicht sein Masseschwerpunkt und seine Bewegung durch den Raum, das Besondere ist die Art jedes einzelnen Atoms, deren eigenwilligen Anordnung und der Beziehung zueinander. Sie alle zusammen erschaffen die Erde und das kann nur aus der Ganzheit verstanden werden. Das Ungewöhnlichste daran ist nicht das wir daraus eine einfache Bewegung machen können, sondern viel verblüffender ist, dass wir es schaffen mit dieser Vielheit und dem sich daraus ergebenden täglichen Chaos umgehen zu können. In schlafwandlerischer Sicherheit bewegen wir uns nicht nur durch einen chaotischen Raum, sondern erkennen unbewusst überaus komplexe Zusammenhänge. Wir erkennen sie, entwickeln ein Gefühl dafür und erleben es als Lust. Wir erleben es, als Spitze des Eisbergs, diese Zusammenfassung endlos vieler Informationen, als die Leichtigkeit des Lebens.

Doch wieder zurück zur dunklen Materie. Anders als bei der Galaxienbildung ist sie bei der Kernfusion tief im Innern der Sonnen, bei aller Euphorie, dann unmöglich noch dabei. Sonnen produzieren höhere Atome und das Periodensystem der Elemente ist nicht nur genial ausgetüftelt, es ist auch die Voraussetzung für einfaches und höheres Leben. Hier werden dann, ganz gegen die Entropie, einfache elementare Partikel, wie Protonen und Neutronen, zu höheren geordneten Kernen in komplizierten Verfahren zusammengebracht und verschmolzen. Es entstehen immer größere und immer kompliziertere Atome, die nicht gleich wieder zerfallen. Sie bleiben stabil und bilden viel später dann, zum Beispiel auf Planeten, zusammen mit den Elektronen in der Hülle, stabile neutrale Atome, die viel mehr sind, viel mehr können als die Bestandteile, aus denen sie aufgebaut sind. Es sind besondere komplex angelegte geordnete Zustände in einer Welt, die nach der Theorie eigentlich nur das Niedere lieben sollte, wenn sie wirklich nur mathematisch funktioniert. Wie wir die Dinge auch drehen, immer führt uns der mathematische Ansatz in eine Sackgasse. Wir sehen, dass es Zustände der Materie gibt, die so eigentlich nie von selbst hätten passieren dürfen, aber sie sind da. Sie entstehen auch nicht als einmaliges Ereignis, sondern es scheint der Normalzustand zu sein. Die ganze physikalische einfache elementare Welt ist auffallend zu vielseitig und abwechslungsreich. Ganz gegen alle Grundannahmen ganz wider aller Theorien. Halten wir an den analytischen Ansatz fest, dann ist unser Universum ein Unikum.

Können so viele Physiker irren

Es fällt schwer zu glauben, dass so viele intelligente Menschen alle falsch liegen sollen. Erst recht, wenn man sich die Technik ansieht, die genau aus dieser rationalen analytisch mathematischen Wissenschaft hervorging. Bestätigt sie denn nicht indirekt, dass die Weltbilder dahinter auch stimmen müssen? Könnten ausgefeilte technische Maschinen überhaupt funktionieren, wenn die Formeln dahinter falsch sind?

Der Clou ist, dass nicht die Formeln falsch sind, sondern der Grundansatz. Ein mathematisch angelegtes Universum funktioniert sehr gut. Viele Theorien funktionieren sehr gut, passen auch in vielen Bereichen zur Wirklichkeit. Haben wir es mit Materie aus unserer Umwelt zu tun, dann können wir wunderbar die Newtonschen Gesetze darauf anwenden. Wollen wir ein ganzheitliches Bild von großen Massesystemen im Weltall, dann eignet sich dafür hervorragend die allgemeine Relativitätstheorie. Die Grundstruktur das Gerüst in diesem Universum sind Massen, Ladungen, Impuls und Energie oder Raum und Zeit. Solange wir uns in diesem Bereich bewegen ist die Welt in Ordnung. Wir können uns darauf verlassen, dass aus Scherben keine Vase von selbst entsteht. Den ersten großen Bruch beobachten wir, wenn wir ins Allerkleinste gehen. Erstens gibt es da keinen fließenden Übergang und zweitens tauchen hier plötzlich Phänomene auf, die völlig neue Formeln und zusammenhänge erfordern. Zum Beispiel bewegen sich Elektronen im Atom auf strahlungsfreien Bahnen. Sie können nur höhere Umlaufbahnen erreichen, wenn die Energie genau passend ist. Die Kontinuität des Raums und der Zeit ist verletzt, Energie oder Impuls bewegen sich nur portionsweise. Oder was noch schlimmer ist, der Aufenthalt von, bis dahin stabilen Teilchen, ist unscharf und sein weiteres voranschreiten ungewiss. Die Physiker haben schnell gelernt sich auf diese neue bizarre Welt einzustellen und tatsächlich wieder Formeln gefunden, die passen und damit die Welt der Quanten wieder kontrollierbar gemacht. Das Planck’sche Wirkungsquantum zeigt uns nun die untere Grenze der Genauigkeit oder der Messbarkeit. Hält man sich daran, dann gelten die Formeln und Gleichungen auch wieder analytisch, so glauben sie. Denn eigentlich sind die Aussagen der Quantenmechanik nur noch von statistischer Natur. Zwar mathematisch berechenbar, aber nicht mehr analytisch, sondern nur noch stochastisch. Trotzdem träumen die Theoretiker immer noch von der einen Formel, die alles beschreibt. Mit der einzigen Einschränkung, dass sie nicht mehr glauben, dass diese Wunderformel einfach ist. Es wird dann eine sehr komplexe extrem komplizierte Formel oder ein Gleichungssystem sein, dass nur sehr wenige auserlesene Menschen verstehen können; Ähnlich wie seinerzeit mit Einsteins allgemeinen Relativitätstheorie.

Wir sehen die Gesetze, auch die der Quantenmechanik und sie funktionieren ganz ausgezeichnet. Sie können nicht alles beschreiben und die einzelnen Disziplinen lassen sich vielfach nicht zusammenlegen, aber sie bringen uns weiter. Nur fragt man sich warum die Welt des Kleinsten gequantelt ist, warum Teilchen diese Freiheiten haben oder eben warum das Universum so vielseitig ist, dann haben wir darauf keine Antwort. Dann passen diese mathematischen Formeln nicht zu den vielen sich zu schnell drehenden Galaxien und Sterne, sondern dann bricht sogar das ganze Weltbild dahinter zusammen. Denn die Welt ist nicht die reine Geometrie, wie es sich schon Galilei wünschte. Egal ob die ganz großen Persönlichkeiten wie Galilei, Newton, Einstein oder viele bedeutende Physiker wie Maxwell Bohr, Heisenberg, Pauli, Fermi und viele andere fest daran glaubten und die Meilensteine setzten, immer vertrauten sie auf die absolute Wahrheit der Mathematik, die sich in der physikalischen Welt versteckt.

Was aber, wenn nicht die reine Mathematik die Welt regiert, sondern das Leben, das Denken oder vielleicht sogar das Bewusstsein. Auf der Erde ist es offensichtlich: alles auf der Erde wird vom Leben dominiert, aber an allen anderen Stellen des Weltalls scheint dies nicht der Fall zu sein, doch darin, so denken wir, irren sich die Forscher. Alle so scheinbar perfekt funktionierenden Gesetze dort draußen werden vom Denken beeinflusst. Die reale Materie scheint sich stumpf nach den Grundgesetzen der Mechanik zu bewegen und tatsächlich werden wir wohl keinen offensichtlichen Bruch darin nachweisen können. Trotzdem scheint es möglich, durch aufwendige Berechnungen, die Materie intuitiv dazu zu bringen, sich gegen die Entropie zu verhalten. Materie kann sich anscheinen gerichtet bewegen, nur darf sie dabei nicht beobachtet werden. Ein Atom, dass in unserer Welt beobachtet, an einem bestimmten Ort lokalisiert wird, ein

Andere Intelligenzen

Kann die DNA alles speichern

Bringt die Emergenz das Leben?

Fremde Netzwerke, andere Intelligenzen

Was sind unsere Stützpfeiler

Wie hebelt man die Entropie aus

Tod und Leben

Kontinuität und die Sprünge der Photonen

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ISBN: 978-3-7529-2132-8