Hyperspace: eine Reise durch den Hyperraum und die zehnte Dimension ; [Einsteins Rache]

Standardmodell besteht die ersten Teilchengeneration aus den upund down-Quarks (in drei Farben, mit ihren entsprechenden Antiteilchen), dem Elektron und dem Neutrino. Nun hat das Standardmodell die merkwürdige Eigenschaft, daß es drei solcher Teilchengenerationen gibt, wobei jede Generation fast ein genaues Abbild der vorhergehenden Generation ist. Es ist kaum vorstellbar, daß die Natur so redundant war und auf einer fundamentalen Ebene drei identi- sche Teilchenkopien geschaffen hat.
    In deutlichem Gegensatz zur Häßlichkeit des Standardmodells steht die Einfachheit der Einsteinschen Gleichungen, in denen sich alles aus den Grundprinzipien ableiten läßt. Um den ästhetischen Kontrast zwischen dem Standardmodell und Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie zu verstehen, müssen wir uns vor Augen führen, daß Physiker, wenn sie von der »Schönheit« ihrer Theorien sprechen, damit in Wirklichkeit meinen, daß eine solche Theorie zumindest zwei wesentliche Eigenschaften besitzt:
    1. Eine vereinheitlichende Symmetrie;
    2. Die Fähigkeit, ein Maximum an Untersuchungsdaten mit einem Minimum an mathematischem Aufwand zu erklären.
    Beiden Kriterien wird das Standardmodell nicht gerecht. Wie gezeigt, verdankt es seine Symmetrie der Verbindung dreier kleinerer Symmetrien, je einer für jede der drei Kräfte. Zweitens, die Theorie ist plump und häßlich. Ganz gewiß fehlt ihr in jeder Hinsicht die gewünschte Sparsamkeit der Mittel. Wenn man beispielsweise Einsteins Gleichungen in ganzer Länge ausschriebe, wären sie keine drei Zentimeter lang und nähmen noch nicht einmal eine Zeile dieses Buches ein. Dennoch können wir von dieser einen Zeile mit Gleichungen über Newtons Gesetze hinausgehen und aus ihnen die Verwerfung des Raums, den Urknall und andere wichtige astronomische Phänomene ableiten. Wollte man hingegen das Standardmodell in ganzer Länge niederschreiben, brauchte man zwei Drittel dieser Seite und hätte ein Schneegestöber kompliziertester Symbole.
    Wie Naturwissenschaftler hartnäckig glauben, zeigt sich die Natur gern sparsam in ihren Schöpfungen und scheint bei der Hervorbringung physikalischer, biologischer und chemischer Strukturen überflüssige Redundanzen stets zu vermeiden. Wenn die Natur Pandabären, Eiweißmoleküle oder Schwarze Löcher hervorbringt, ist sie ökonomisch in ihren Entwürfen. Der Nobelpreisträger C. N. Yang hat in diesem Zusammenhang gesagt: »Die Natur scheint mit den einfachen mathematischen Darstellungen der Symmetriegesetze zu arbeiten. Wenn man sich die Eleganz und die Vollkommenheit der entsprechenden mathematischen Gedankengänge vor Augen führt und sie mit den komplizierten, weitreichenden physikalischen Konsequenzen vergleicht, bekommt man jedesmal ein Gefühl der Hochachtung vor der Macht der Symmetriegesetze. « Nun finden wir aber auf der fundamentalsten Ebene einen groben Verstoß gegen diese Regel. Die Existenz dreier identischer Familien, jede mit einem merkwürdigen Sammelsurium von Teilchen, ist eines der störendsten Merkmale des Standardmodells und stellt die Physik vor ein Dauerproblem: Soll man das Standardmodell, die erfolgreichste Theorie der Wissenschaftsgeschichte, fallenlassen, weil es häßlich ist?

    Ist Schönheit notwendig?
    Bei einem Konzert in Boston habe ich erlebt, wie die Kraft und Intensität von Beethovens Neunter die Besucher sichtlich bewegte. Noch unter dem Eindruck dieser Musik ging ich nach dem Konzert am leeren Orchesterraum vorbei und bemerkte einige Leute, die staunend die von den Musikern zurückgelassenen Notenblätter betrachteten.
       Dem ungeübten Auge, dachte ich, muß die musikalische Notierung selbst des bewegendsten Musikstücks wie eine unverständliche Ansammlung von Schnörkeln erscheinen, die eher wie ein chaotisches Gekritzel als ein erlesenes Kunstwerk wirkt. Doch für das Auge des geschulten Musikers wird diese Fülle von Taktstrichen, Schlüsseln, Vorzeichen und Noten lebendig und beginnt in seiner Vorstellung zu erklingen. Beim Lesen einer Partitur kann der Musiker die schönsten Melodien und Harmonien hören. Deshalb ist ein Notenblatt mehr als die Summe seiner Zeilen.
    Entsprechend ließe man einem Gedicht kaum Gerechtigkeit widerfahren, würde man es als »eine kurze, nach einem bestimmten Prinzip organisierte Zusammenstellung von Wörtern« beschreiben. Diese Definition ist nicht nur steril, sondern letztlich auch ungenau, weil sie die vielfältigen Wechselbeziehungen zwischen dem Gedicht und den