Literarisches Werk


Unser mathematisches Universum

- Auf der Suche nach dem Wesen der Wirklichkeit -
(Our Mathematical Universe)
(- My Quest for the Ultimate Nature of Reality -)

Max Tegmark

 



Übersicht


Originalsprache : Englisch
Disziplin : Mathematik
Teildisziplin : Kosmologie
Umfang : ca. 601 Seiten
 
Thema : Wirklichkeit, Kosmische Inflation, Dekohärenz, mathematische Struktur
Ort : Universum
 
Verlag : Ullstein Verlag
 


Kurzbeschreibung


»Unser mathematisches Universum« ist ein Sachbuch von Max Tegmark. 2014 wurde das literarische Werk zuerst veröffentlicht.


Max Tegmark, Physikprofessor am MIT, entwirft in „Unser mathematisches Universum“ die radikalplatonische Idee einer rein mathematischen Wirklichkeit, also die Vorstellung, dass „[u]nsere Wirklichkeit […] nicht nur durch die Mathematik beschrieben (wird)“, sondern die „Mathematik (ist)“. Diese Hypothese geht zurück auf die Artikel „Is 'the theory of everything' merely the ultimate ensemble theory?“ (1996) und „The Mathematical Universe“ (2007), doch ist die Buchform mehr als eine physikalische Abhandlung – es ist die interdisziplinäre wie persönliche Stellung (und Beantwortung!) „große[r] Fragen“ im wissenschaftlichen Feld.

Tegmark beginnt seine Fragestellung mit Erkenntnissen der Inflationstheorie, welche das expandierende Universum auf eine Eigenheit von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie zurückführt: „[E]ine sich aufblähende Substanz (ruft) eine Antigravitationskraft (hervor), die sie sprengt, während die Energie, die diese Antigravitationskraft aufwendet, um die Substanz auszudehnen, genügend neue Masse bildet, um die Dichte der Substanz konstant zu halten“. Was daraus folgt, ist das, was Tegmark als 'Ebene-I'- beziehungsweise 'Ebene-II-Multiversum' bezeichnet: „Was wir unseren Urknall nennen […], ist nicht der Anfang von allem, sondern das Ende der Inflation in unserem Teil des Raums“, wobei jene Teile, die mittels Lichtgeschwindigkeit wechselwirken können, Ebene I darstellen und jene, die prinzipiell zu schnell expandieren, Ebene II. Obwohl beide Ebenen dieselben grundlegenden Naturgesetze haben, können sich die in Erscheinung tretenden unterscheiden. Das eigentlich 'Verrückte' aber ist die statistisch wahrscheinliche Wiederholung von Verläufen in Ebene-I-Universen: „Bei ungefähr 10^10^29 Meter Entfernung sollte es eine identische Kopie von Ihnen selbst geben“. Eine weitere Klasse von Paralleluniversen kommt ins Spiel, wenn man die Quantenmechanik an Bord holt: Zwar sieht die Kopenhagener Interpretation vor, dass die Wellenfunktion bei einer Messung zusammenbricht, aber weder ist definiert, was unter einer Messung zu verstehen ist, noch folgt aus der Schrödingergleichung (welche die Wellenfunktion zeitabhängig beschreibt) ein solcher Kollaps, sodass – wie Hugh Everett in seiner bahnbrechenden Dissertation „The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics“ von 1957 ausführte – die Schrödingergleichung in Überlagerungssituationen (Superposition) jede! Möglichkeit der Wellenfunktion als eigenständige Lösung ausgibt. In der Praxis entspräche dies unterschiedlichen (Parallel-)Universen im (abstrakten) Hilbertraum, welche wiederum – wie Anthony Aguirre und Max Tegmark zeigten – mit denen von Ebene I (und wahrscheinlich auch Ebene II) identisch sind.

Wie ist das alles zu verstehen? Tegmark kommt hier zu folgendem Schluss: Geht man von einer äußeren materiellen Wirklichkeit aus, die unabhängig vom Beobachter existiert, folgt daraus, dass die Wirklichkeit an sich eine mathematische Struktur sein muss – also eine „Reihe abstrakter Einheiten, die zueinander in Beziehung stehen“ – und zwar, weil die Erfahrung des Menschen mit Naturwissenschaft zeigt, dass die untersuchten Gegenstände entweder rein mathematische Eigenschaften haben (Raum, Teilchen) beziehungsweise rein mathematische Objekte sind (Wellenfunktion, Hilbertraum), sodass auch ein letztgültiges Verständnis rein mathematisch sein muss: „Der Heilige Gral der Physik ist die Suche nach der sogenannten 'Theorie von Allem', aus der alles andere abgeleitet werden kann […]. Eine derart vollständige Beschreibung müss[t]e frei von menschlichem Ballast sein. Das heißt, sie darf überhaupt keine Konzepte enthalten! Mit anderen Worten, es muss eine rein mathematische Theorie sein ohne Erklärungen, ohne Postulate […]. Ein unendlich intelligenter Mathematiker sollte imstande sein, den gesamten Theoriebaum […] allein aus diesen Gleichungen abzuleiten, indem er die Eigenschaften der materiellen Wirklichkeit herleitet, die sie beschreiben, die Eigenschaften ihrer Bewohner, deren Wahrnehmungen der Welt und sogar der Worte, die sie erfinden.“ Dies wiederum würde im Umkehrschuss bedeuten, dass alle mathematischen Strukturen auch materiell existent sind (Ebene IV): „Es kommt nicht darauf an, dass die mathematische Struktur ein Universum beschreibt, sondern dass sie ein Universum ist. Außerdem ist auch keine Erzeugung erforderlich. Sie können keine mathematische Struktur machen – sie ist einfach da. Sie existiert weder im Raum noch in der Zeit – aber Raum und Zeit können in ihr existieren. Mit anderen Worten, alle mathematisch existierenden Strukturen haben denselben ontologischen Zustand. Die interessanteste Frage lautet nicht, welche materiell existent sind (weil alle es sind), sondern welche von ihnen Leben – und womöglich uns – beherbergen.“

Was soll man davon halten? Nun, es ist eine – basierend auf dem aktuellen Wissensstand – kohärente Gesamtdarstellung, welche in sich widerspruchsfrei ist. Diesen (prinzipiell überprüfbaren) Standpunkt kann man teilen oder nicht, er ist in jedem Fall der konsequente Versuch, den anthropozentrischen 'Schleier' zu konterkarieren und eröffnet völlig neue Blickwinkel. Zudem handelt es sich bei „Unser mathematisches Universum“ nicht um „das übliche, populär geschriebene Wissenschaftsbuch, das versucht, die Physik auf objektive Weise zu erkunden, den Konsens der Physikergemeinde widerzuspiegeln und allen gegensätzlichen Standpunkten die gleiche Aufmerksamkeit zukommen zu lassen“. Es ist eher eine „persönliche Suche nach der endgültigen Beschaffenheit der Wirklichkeit“. Diese generische Stellung ist aus dreierlei Perspektive interessant – zum einen ästhetisch: Der persönliche Schreibstil Tegmarks, welcher entweder gedrängt logisch oder bildhaft ist sowie ungezwungen zwischen 'hermetischer' und 'offener' Darstellungsform changiert, was es ermöglicht, sowohl die wichtigsten Basics aus Kosmologie und Quantenmechanik wie auch zahlreiche interessante Gedankenexperimente und Literaturreferenzen einzubinden, verleiht dem Werk zusätzlich Authentizität und eine eigene künstlerische Note – sehr gut ersichtlich beispielsweise an den vielen Stellen 'situativer Essayistik', welche das Kernthema mehrschichtig flankieren und teilweise leitmotivisch wieder aufgreifen. Zum anderen wäre da die kritische Relevanz, welche die gewonnenen Erkenntnisse und das wissenschaftliche Dasein als solches mit einem politischen Impetus versieht (vgl. hierzu vor allem das Schlusskapitel), aber auch einen hinterfragenden Blick auf das (Um-)Feld (natur-)wissenschaftlicher „Herdenmentalität“ wirft. So schildert Tegmark beispielsweise detailliert, wie er mit seiner „'Dr. Jekyll/Mr Hyde-Strategie', die ein soziologisches Schlupfloch ausnutzte“, einer Reihe Papers über „kosmologische Allerweltsthemen“ hin und wieder einen „exzentrischen Text“ hinzufügte und dennoch gewarnt wurde, diese These(n) könnten seine Karriere gefährden: „Ich denke, ich bin jüngeren Wissenschaftlern gegenüber moralisch verpflichtet, Mr Hyde aus der akademischen Versenkung zu holen und meinen bescheidenen Beitrag zur Ausdehnung der [Mainstream-]Grenze zu leisten. Deshalb haben Anthony Aguirre und ich das Foundational Questions Institute gegründet […]. Und das ist auch der Grund, weshalb ich dieses Buch schreibe.“ Das wiederum zeigt – drittens – die publizistische Relevanz, da über diese quasi-institutionelle Auslagerung genau jener epistemologische Gap ersichtlich wird, welcher eigentlich zu erforschen wäre – im Allgemeinen („zusätzliche Fragenkomplexe“, die „anfangs [!] eher philosophisch klingen“) wie im Besonderen: „Mathematische Strukturen, formale Systeme und Berechnungen sind eng miteinander verbunden, was nahelegt, dass sie alle Aspekte derselben transzendenten Struktur sind, deren Beschaffenheit wir noch nicht vollständig verstanden haben.“




4 Treffer

»Auf der untersten Ebene ist die Wirklichkeit eine mathematische Struktur, so dass ihre Bestandteile überhaupt keine spezifischen Eigenschaften haben! Mit anderen Worten, die Hypothese vom Mathematischen Universum setzt voraus, dass wir insofern in einer Beziehungswirklichkeit leben, als die Eigenschaften der Welt um uns herum nicht von den Eigenschaften ihrer letztgültigen Bausteine stammen, sondern von den Beziehungen zwischen diesen Bausteinen.«
Stichworte: Wirklichkeit


»[I]ch (hatte) das Gefühl, meine kurze Lebensspanne wäre offenbar ohne Sinn im Vergleich zu der gewaltigen Dimension kosmischer Zeit. Dennoch wird das derzeitige kurze Jahrhundert wohl das bedeutsamste in der Geschichte unseres Universums werden, weil über dessen sinnvolle Zukunft entschieden wird. Wir werden die Technologie haben, uns entweder selbst zu zerstören oder das Leben in unserem Kosmos auszusäen. Die Situation ist so instabil, dass ich bezweifle, wir könnten noch ein weiteres Jahrhundert an dieser Weggabelung verweilen.«
Stichworte: 21. Jh.


»[D]as Ganze (kann) weniger Informationen enthalten als die Summe seiner Teile – und manchmal sogar weniger als eines seiner Teile!«
Stichworte: Komplexität


»Die Tatsache, dass Neuronen viel schneller dekohärieren, als sie Informationen verarbeiten können, bedeutet Folgendes: Sollten die komplizierten Muster neuronalen Feuerns in Ihrem Gehirn irgendetwas mit Bewusstsein zu tun haben, dann hindert die Dekohärenz im Gehirn Sie daran, verrückte Überlagerungen wahrzunehmen.«
Stichworte: Bewusstsein





Hubert Mania (2015)



Unser mathematisches Universum
Unser mathematisches Universum
(Max Tegmark)

Ullstein Verlag, 2015, 608 S., Geb.
  





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