Ein Universum aus Nichts - ... und warum da trotzdem etwas ist
bemerkenswert unterschiedliche Eigenschaften aufweisen könnten.
Ich möchte betonen, dass diese Theorie nicht so trivial ist wie die theologische Ãberlegung des heiligen Thomas von Aquin, ob mehrere Engel denselben Ort besetzen können. Diese Idee verspotteten spätere Theologen als fruchtlose Spekulation, wie viele Engel auf einer Nadelspitze Platz fänden. Tatsächlich beantwortete Thomas diese Frage selbst â er sagte, mehr als ein Engel könne nicht an ein und demselben Ort sein â, natürlich ohne jede theoretische oder experimentelle Begründung! Und wenn es sich um bosonische Quanten-Engel handelte, hätte er in jedem Fall falschgelegen.
Angesichts eines solchen Modells und mithilfe angemessener Mathematik sollte man prinzipiell erwarten, wirklich physikalische Vorhersagen treffen zu können. Beispielsweise könnte man eine »Wahrscheinlichkeitsverteilung« ableiten, die beschreibt, wie wahrscheinlich es ist, verschiedene Typen vierdimensionaler Universen zu finden, die in ein höherdimensionales Multiversum eingebettet sind. Man könnte zum Beispiel darauf stoÃen, dass Universen mit niedriger Vakuumenergie gröÃtenteils auch drei Familien von Elementarteilchen und vier verschiedene Kräfte besitzen. Oder wir finden vielleicht heraus, dass nur in Universen mit niedriger Vakuumenergie eine elektromagnetische Kraft mit groÃer Reichweite existieren kann. Jedes derartige Ergebnis dürfte hinreichend überzeugende Belege dafür liefern, dass eine probabilistische anthropische Erklärung für die Energie des leeren Raums â also der Befund, dass ein Universum wie das unsere mit niedriger Vakuumenergie nicht unwahrscheinlich ist â einen soliden physikalischen Sinn ergibt.
Doch die Mathematik hat uns bislang nicht dahin gebracht, und das könnte ewig so bleiben. Trotz unserer derzeitigen theoretischen Unfähigkeit ist damit aber nicht gesagt, dass diese Möglichkeit nicht von der Natur realisiert worden ist.
Wie dem auch sei â mittlerweile hat die Teilchenphysik die anthropische Argumentation ein Stück weiter vorangebracht.
Teilchenphysiker sind den Kosmologen weit voraus. Die Kosmologie hat eine vollkommen mysteriöse GröÃe hervorgebracht â die Energie des leeren Raums, von der wir im Grunde nichts verstehen. Allerdings hat die Teilchenphysik sehr viel mehr GröÃen für weit längere Zeit ebenfalls nicht verstanden!
Ein Beispiel: Warum gibt es drei Generationen von Elementarteilchen â das Elektron und seine schwereren Cousins, etwa das Myon und das Tauon, oder drei verschiedene Gruppen von Quarks, wo die Gruppe mit der niedrigsten Energie den gröÃten Teil der auf der Erde vorgefundenen Materie ausmacht? Warum ist die Gravitation so viel schwächer als die anderen Naturkräfte wie beispielsweise der Elektromagnetismus? Warum ist das Proton 2000-mal schwerer als das Elektron?
Inzwischen haben einige Teilchenphysiker das anthropische Argument überschwänglich übernommen â vielleicht weil ihre Bemühungen, diese Mysterien in Ãbereinstimmung mit physikalischen Ursachen zu erklären, bislang erfolglos geblieben sind. Denn wenn eine fundamentale GröÃe in der Natur letztlich ein Zufall der Umgebung war: Warum gilt das dann nicht auch für die meisten oder alle anderen fundamentalen Parameter? Vielleicht sind ja alle Geheimnisse der Teilchentheorie durch Anrufung desselben Mantras lösbar: Wäre das Universum irgendwie anders, könnten wir darin nicht leben!
Man könnte sich fragen, ob eine solche Lösung der Naturgeheimnisse überhaupt eine Lösung darstellt oder, was wichtiger ist, ob sie Wissenschaft so wiedergibt, wie wir sie verstehen. Ziel der Wissenschaft und speziell der Physik während der letzten 450 Jahre ist es schlieÃlich gewesen, eine Erklärung dafür zu finden, warum das Universum so sein muss, wie wir es messen, und nicht, warum die Naturgesetze im Allgemeinen Universen hervorbringen sollten, die völlig anders sind.
Ich habe zu erklären versucht, warum das nicht ganz zutrifft, und speziell, warum viele geachtete Wissenschaftler sich dem anthropischen Prinzip zugewandt und warum einige ziemlich hart gearbeitet haben, um zu prüfen, ob wir auf dieser Basis etwas Neues über unser Universum erfahren können.
Ich möchte noch weiter gehen und zu erklären versuchen, wie irgendeine Art empirischer Untersuchung
Weitere Kostenlose Bücher