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Die Inflation der Universen

Auch in der TV-Serie „Star Trek“ gibt es (spätestens seit 1967) Paralleluniversen.
Auch in der TV-Serie „Star Trek“ gibt es (spätestens seit 1967) Paralleluniversen.UPN
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Erst seit einem Vierteljahrhundert sprechen Physiker vom Multiversum. Doch die Idee von den vielen Welten wird erstaunlich wenig kritisiert.

Wie viele Universen gibt es? Eines? Viele? Unendlich viele? Unendlich mal unendlich viele? Solche Fragen mögen zwar im Vergleich zur Suche nach Medikamenten gegen Krebs oder nach abhörsicherer Verschlüsselung weltfremd klingen, aber eines muss man ihnen lassen: Sie sind umfassend. Und sie rühren an ein erkenntnistheoretisches Problem: Was heißt es, wenn man sagt, dass etwas existiere?

Das Universum ist die vorgefundene Anordnung aller Materie und Energie: Diese Definition findet sich etwa auf Wikipedia, und sie ist nur auf den ersten Blick klar. Sie impliziert etwa, dass jemand da ist, der „alle Materie und Energie“ vorfindet, und das ist schlechterdings unmöglich, es sei denn Gott. Jedenfalls steht sie – wie ähnliche Definitionen, etwa „Alles, was es gibt“ oder „Alles, was der Fall ist“ – im Widerspruch dazu, von Universen im Plural zu sprechen und diese dann zu einem Multiversum zusammenzuschließen. Dieser Begriff wurde zwar schon 1960 geprägt – von Andy Nimmo, dem stellvertretenden Geschäftsführer der British Interplanetary Society –, aber bis in die späten Achtzigerjahre nur selten von Physikern verwendet. Auch in Stephen Hawkings „Kurzer Geschichte der Zeit“ (1988) kam er nicht vor – obwohl Hawking darin schon über viele, auch unendlich viele Universen spekulierte. Allerdings wandte er damals selbst noch ein: „In welchem Sinn lässt sich sagen, dass diese verschiedenen Universen vorhanden sind? Wenn sie wirklich getrennt voneinander existieren, dann kann das Geschehen in einem anderen Universum keine beobachtbaren Konsequenzen für uns haben. Dann müssen wir das Ökonomieprinzip zugrunde legen und sie aus der Theorie ausklammern.“ Dieses Prinzip heißt auch Ockhams Rasiermesser – nach dem Scholastiker Wilhelm von Ockham – und wird oft so formuliert: Wesenheiten dürfen nicht über das Notwendige hinaus vermehrt werden.

Später wurde Hawking zu einem eifrigen Vermehrer der Wesenheiten. In „Der große Entwurf“ (2010) drückte er das Konzept eines Multiversums so aus: „Tatsächlich gibt es viele Universen mit vielen verschiedenen Versionen physikalischer Gesetze.“ Freilich würden sich diese Universen auch in menschlichen Details unterscheiden, schrieb Hawking launig, „etwa in der Frage, ob Elvis lebt oder ob sich Karotten als Nachspeise eignen“.

Dass sich diese Auffassung im vergangenen Vierteljahrhundert unter Physikern durchsetzen konnte, liegt an einem Scheitern. Es gelang nicht, die physikalischen Parameter des Universums – also etwa den Betrag der Elementarladung oder die Anzahl der Dimensionen – aus einer großen vereinheitlichten Theorie abzuleiten. So ergab die M-Theorie – eine Art Erweiterung der Superstringtheorie – bis zu 10500 Arten, die überflüssigen Dimensionen aufzuwickeln. Nun, dann gebe es eben 10500 verschiedene Universen, meint nicht nur Hawking. Mit der Vorstellung vieler Universen haben sich manche Interpreten der Quantentheorie schon früher angefreundet: Die Viele-Welten-Interpretation besagt, dass jedesmal, wenn eine Wellenfunktion scheinbar zusammenbricht (und das passiert oft), sich das Universum in Paralleluniversen aufspaltet. „Diese mathematisch einfachste Quantentheorie sagt die Existenz von Paralleluniversen voraus, wo Sie zahllose Variationen Ihres Lebens leben“, erklärte Max Tegmark, theoretischer Physiker am MIT, den Lesern seines Buchs „Unser mathematisches Universum“ (2014).

Abkehr von der Falsifikation? Tegmark glaubt gar an ein Multiversum in vier Ebenen: Auf den Ebenen eins und zwei sind unendlich viele Universen im Raum – laut Tegmark ein unendlicher Raum in einem endlichen Volumen! –, auf der Ebene drei existieren die Paralleluniversen der Quantentheorie nebeneinander (was immer das heißen mag). Die vierte Ebene erklärt Tegmark so: „Die Hypothese des mathematischen Universums setzt voraus, dass mathematische Existenz materieller Existenz gleichkommt. Das heißt, dass alle Strukturen, die mathematisch existieren, auch materiell existieren und das Ebene-IV-Multiversum bilden.“

Tegmark schreibt somit unendlich vielen Welten, die uns zum größten Teil in keiner Weise empirisch zugänglich sein können, Existenz zu. Das widerspricht nicht nur Ockhams Rasiermesser, sondern auch Karl Poppers Prinzip der Falsifizierbarkeit: Eine These ist wissenschaftlich, wenn sie eindeutige Vorhersagen macht, die durch Experimente oder Beobachtungen widerlegt werden können. Nur konsequent, dass sich schon Physiker melden, die dafür plädieren, auf die Falsifizierbarkeit zu verzichten. Sean Carroll vom Caltech nannte sie sogar als Antwort auf die Frage „Welche wissenschaftliche Idee ist reif für den Ruhestand?“.

Das wollte die Edge Foundation des US-Publizisten John Brockmann wissen. Sie stellt jedes Jahr führenden Wissenschaftlern eine grundsätzliche Frage. Die kürzlich auf Deutsch als Buch erschienene Runde über pensionsreife Ideen enthält verschiedenste Themen (so wendet sich Anton Zeilinger gegen die Idee, dass es in der Quantenwelt keine Wirklichkeit gebe), doch viele Beiträge gelten den Universen der theoretischen Physik. Einer ihrer radikalen Vertreter ist Seth Lloyd. Wie sein Kollege Tegmark sagt er: „Nehmen wir an, dass alles, was existieren könnte, auch tatsächlich existiert.“ In diesem Sinn sei die Aussage „Das Universum wurde vom salzigen Rand der ursprünglichen Feuergrube von der Zunge einer riesigen Kuh abgeleckt“ richtig, nicht aber die Aussage „Das Universum besteht aus allen sichtbaren und unsichtbaren Dingen“. Geradezu mystisch klingt Amanda Gefter: „Vielleicht müssen wir uns einfach zu der Vorstellung durchringen, dass es mein Universum gibt und dass es Ihr Universum gibt – aber dass so etwas wie das Universum nicht existiert.“ Zur Vernunft mahnt u. a. Paul Steinhardt: „Eine Theorie von allem Möglichen ist nutzlos, weil sie keine einzige Möglichkeit ausschließt, und wertlos, weil sie nicht durch Tests geprüft werden kann.“

Eine bescheidenere Konsequenz aus dem Scheitern der Suche nach der allumfassenden Theorie zieht Kosmologe Lawrence M. Krauss: Er will sich von der Idee verabschieden, dass die Gesetze der Physik vorherbestimmt seien: „All dies deutet stark darauf hin, dass an den ,fundamentalen‘ Gesetzen, die wir in unserem Universum messen, überhaupt nichts Fundamentales dran sein könnte. Sie könnten einfach zufällig sein. Die Physik wird in diesem Sinn zu einer Umweltwissenschaft.“

Und Tegmark? Er überrascht durch eine jähe Wendung. Während er in seinem Buch den Begriff Unendlichkeit wild durch die Welten chauffiert, stellt er ihn im Edge-Beitrag infrage. „Wir brauchen das Unendliche nicht, um Physik zu treiben.“ Womit er selbst seinen Wildwuchs der Universen deutlich beschnitten hätte. Denn wie auch wir Laien wissen: Unendlich ist ein bisserl mehr als sehr viel.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 22.05.2016)