Auf der Suche nach der Weltformel (5)

Teil 5) Hören wir also endlich auf, 

uns alle diese Geschichterl auftischen zu lassen - 

Das Video

Nun, das Naheliegendste hinterfragt David Tong freilich nicht. Ob nämlich nicht der philosophische Ansatz, der hinter der heutigen Physik steht, das Problem ist. Denn er ist irrtumsbehaftet. Sodaß immer die falschen Fragen gestellt werden MÜSSEN. Letztlich setzt die Physik nämlich nur den Materialismus fort, das heißt, geht davon aus, daß sich die Welt "von unten nach oben" aufbaut. Man weiß also, daß es keine Teilchen "gibt", baut dennoch die Welt von Teilchen an auf. Vor allem aber stellt Tong die Hauptfrage nicht: Wie aus Nichts bei einem Urknall etwas entstanden sein soll!? 

Aus Nichts kann nicht Etwas werden, das ist denknotwendig. Das wird auch nicht besser, wenn man die Zeit der Entstehung des Weltalls immer kleiner redet. Dasselbe gilt, wenn von "Begreifen" die Rede ist. Was begreift die heutige Physik wirklich? Gar nichts! Das Beschreiben mit Formeln ist noch lange kein Begreifen. Sondern es ist die bei der Zeit beim Urknall nur ein immer weitergehendes Zurückschieben auf letztlich unerklärbare, unbegriffene Worte, "Kräfte", die niemand begreift, die einfach da sind. Ein "Warum" wird sich daraus nie ergeben, nur ein "Wie" auf einfacher Stufe. Begreifen heißt aber, das "Warum" zu sehen. Heißt das Wesen der Dinge zu erfassen, und das geht nur, wenn man ihr "Warum" kennt. Denn daraus läßt sich dann auch das Wesen des Entstehungs- und Bleibevorgangs erkennen. 

Außerdem ist jedes Experiment im Grunde ... wertlos. Denn es gibt keine Eigenschaften von "Dingen", die an sich als physikalische Kräfte detektierbar wären - außerhalb von (im Experiment definierten) Beziehungen, das heißt: Außerhalb von hier "Wesen" und dort dem "Charakter von Beziehungen" gemäß. Die also einem "Ort" entsprechen. Woher sollen sonst die "Kräuselungen" (=Dinge) zur Welt (als Welt) kommen? Aus Interferenzen, die zufällig entstehen? Warum beginnt etwas zu "Wabern"?

Oder wäre nicht der Umstand neu zu bedenken, daß es nichts außerhalb von Beziehungen gibt? Die Physik weiß es doch am allerbesten! Sie weiß, daß die Beobachtung das Beobachtete verändert. Warum? Weil es eben nichts außerhalb von Beziehungen gibt. Läge darin nicht ein Erklärungsansatz für die geschilderte Tatsache, daß sich Quanten-/Feldeigenschaften nur dann "verstehen" und vorhersagen lassen, wenn sie "ruhig" sind? Daß also die Formeln nur dort zutreffen? Vielleicht, weil die Beziehungen eben eingeschränkt (Experiment) sind? Was sind also dann die Formeln noch wert, wenn sie auf die reale Welt, die erst Welt ist, WEIL und SOWEIT sie Beziehung von Dingen ist, gar nicht zutreffen?

Damit ist klar, daß dieser Physik der entscheidende Wirkfaktor in jeder ihrer Formeln fehlt - die Erst- und Grundursache, die dann allem weiteren zugrunde liegen muß und die generelle Matrix unter allem Dinglichen (Universum) bedeutet. Denn alle Wirkung ergibt sich aus der Ursache. Nur so läßt sich dann auch die "große Vereinheitlichung" erreichen, die alle seit je anstreben und die ohne Gott, das Sein, nur zu einer Phantasie, zu einem leeren Wahn wird. 

Das ist der Grund, warum Physik heute (bzw. spätestens seit Newton) nur eine Stufe der Esoterik und der Magie ist. Es ist ein Irrtum des Rationalismus zu glauben, daß es hier eine von allen gleich zu betreibende Physik gibt, und dort dann die Bereiche Religion und Philosophie. Beides interagiert! Und auch der Rationalismus ist letztlich ein pures Glaubenssystem.

Erst wenn man diesen völligen Paradigmenwechsel vollzieht, also das derzeitige Paradigma des Materialismus ablegt, ist der Weg zu dem frei, was Tong aufrichtig zu suchen scheint: Zur Urformel. Zur Theorie von Allem. Zu Gott, dem Sein selbst. Zu einem Universum das nur besteht, weil und insofern es an diesem Sein teilhat. Sodaß die innere Grammatik der Materie nicht die der Selbstentstehung und -erhaltung ist, sondern die der Teilhabe eines Seienden am Sein. Wenn dem so ist - was natürlich nur als hypothetische Frage gelten kann - dann muß man doch davon ausgehen, daß sich dieses Telos allem Seienden eingeschrieben sein muß.

Und immerhin ist die Feldtheorie ja sogar so etwas wie ein Hinweis auf ein formgebendes Prinzip hinter aller Materie!, der freilich noch der Grund für die "Kräuselungen" als Individuationen fehlt - und hier sind wir bei Geist und Idee, bei logos also. Während sich in der geahnten Verbindung zu Quanteninformationstheorien ein Hinweis findet, daß hinter allem Geist steht. Geist, der mehr ist als Epiphänomen, sondern der Ursprung und Quelle aller Form ist. Denn im Anfang war das Wort ...  

Ohne Gott und einen personalen Willen im Sein bzw. als Sein, ja noch mehr: ohne das Erfassen der Inkarnation Gottes in Jesus Christus läßt sich auch die physische Welt nicht erfassen. Sie bleibt nur ein mehr oder weniger abgespecktes Weltkonzept, und jedes Wirken des Menschen ein mehr oder weniger gelungenes Herumpfuschen. Oder hat man wirklich vergessen, daß das der Grund für den Beginn der Wissenschaft war? Der war nämlich religiöser Herkunft. Als Teilhabe am Wissen Gottes.

*110119*

Auf der Suche nach der Weltformel (4)

Teil 4) Aber stimmt das alles überhaupt?

Spätestens gegen Ende des Vortrags beschleicht einen denn doch ein seltsames Gefühl. Denn erst jetzt offenbart Tong etwas Seltsames, das vorher völlig verschwunden war und nun gar nicht nachvollziehbar scheint. Wo doch Tong die Größe und Großartigkeit der Weltformel "Standardmodell" ständig anpries! Sie ... stimmt aber womöglich gar nicht. Obwohl man doch "alles richtig" machte! Die Wirklichkeit der Dinge und der Welt ist seltsamerweise und offenbar anders. Hat Tong etwas verschwiegen? Ist die wunderbar zu schlürfende, phantastisch rund klingende Quantentheorie ein Bluff? Denn so schaut es nun tatsächlich aus.

So, wie Tong erst jetzt und so nebenbei erklärt, daß diese tolle Weltformel Postulate enthält (in Wirklichkeit sind das rund 74 oder mehr, sagt u. a. der deutsche Quantenphysiker Unzicker; Anm.), wo immer wieder und wieder einfach eine Fixgröße (Konstante) angesetzt wurde, die zwar nicht aus der Theorie hervorging, aber wohl so sein muß, weil es eben "so ist", und anders nicht der Beobachtung entspricht. (Kennen wir das nicht von den Klimamodellen? Nachtijall, ick hör dir trappsen ...).

Und das geht aus den Experimenten hervor. Ist nicht genau das der Punkt, den Tong meint, wenn er immer wieder darauf hinweist - man vergißt es fast - daß die Physik eine  Formel hat "die alles erklären kann", von der man aber leider "nicht alle Teile versteht"?  

Herrschaften, genau das ist es.  

Die Formel "Standardmodell", die angeblich das Größte und Beste ist, was Menschen jemals formuliert haben, wurde und wird ständig "korrigiert". Wurde ständig mit Fixgrößen bereichert, die aus keinem Experiment, aus keiner Theorie, aus keiner präzisen Rechnung hervorgehen.*

Die aber wohl so sein müssen, weil die beobachtbare Wirklichkeit "so ist". Warum das "so ist"? Kein Physiker weiß das. Das wird einem nach diesem Vortrag klar. Denn mit einfachen Worten, zum Mitschreiben: Die Weltformel, auf die sich alle berufen, ist nicht aus mathematischer Präzision geboren, oder aus überlegener Philosophie entstanden, oder aus perfektem Denken hervorgegangen. Sie ist eine Ansammlung von Größen, die aus der Beobachtung hervorgehen und notwendig dazugeschlumpert wurden. Von denen aber niemand weiß, warum sie so sind, oder warum sie überhaupt da sind. So schaut's aus! Und diese Formel behauptet allen Ernstes, die (körperhafte, also physikalische) Welt zu erklären!? Das ist ja noch schlimmer als der Klimawahn!

Tong zeigt damit etwas Wunderbares. Ob bewußt oder unbewußt wissen wir nicht. Er zeigt, daß man sich in ein Gebäude aus Teillogiken einspinnen kann, wo auch alles zu stimmen scheint. Nur - die Wirklichkeit ist dann verblüffender Weise anders. Man hat in der Kalkulation nämlich vergessen, daß alle diese "Logik" von einer Prämisse ausging, die es zu beweisen GALT. Und das ist in diesem Fall der Materialismus. Alle "Beweisführung" war nur ein Versuch, diesen Ansatz stimmig ZU MACHEN. Das funktioniert in Teilabläufen oft noch ziemlich gut. Aber im Ganzen versagt es kläglich.

Denn leider haben auch alle diese Ideen einen Haken, Tong gibt es zu, und es überrascht jeden, der man seinem eloquenten Vortrag bis hierhin begeistert gefolgt ist, so, daß man es gar nicht gleich kapiert. Denn was er zuvor sagte, wirkte doch so "überzeugend stimmig": Alle diese wunderschönen Thesen sind experimentell nicht beweisbar. Keiner dieser theoretischen Gesamtansätze wurde bislang (am LHC bzw. am CERN) bestätigt, ja eigentlich widerlegt. Obwohl die Apparaturen perfekt waren. So perfekt wie noch nie. Aber es muß etwas nicht stimmen.

Einzeldinge gut, Einzelvorgänge, ja, die sind irgendwie beweisbar. Aber die Gesamterklärung ist 2015 oder 2016 krachend gescheitert. Die Vorhersagen über das, was man finden sollte, damit alles stimmig blieb, sind NICHT eingetroffen. Das hat für die Gemeinde der Quantenphysiker einen gehörigen Schock bedeutet. Und sie hat sich daraufhin in drei Fraktionen geteilt:

Die eine Gruppe (die vor allem aus den Älteren im Fach besteht) sagt, daß man nur Geduld mit diesen Experimenten haben muß. Irgendwann wird man etwas sehen. Seltsamerweise sind das aber genau die Leute, die vorhergesagt haben, DASZ man schon jetzt etwas sehen würde. 

Die zweite Gruppe besteht aus jenen die sagen, daß die Theorien einfach stimmen müssen, sodaß man nur eine größere Maschine bräuchte, um sie experimentell beweisen zu können. Au ja, das kennen wir. Sie hat nur ein Problem: Wer soll die für diese Vorstellungen von Beweismaschine nötigen zehn Milliarden Dollar bezahlen?

Momentan scheint nur China konkretes Interesse zu haben (und man sollte die Chinesen dazu geschickt ermuntern! so wie sie uns gemäß Rezept von Sun Tsu und Mao Tse-dung als strategisch perfekte Waffe - wer den Feind nicht besiegen kann, muß ihn zuerst schwächen - zum Klimawahn ermuntert haben; Anm.) Wobei - selbst dann würde es zwanzig Jahre dauern, bis so eine Maschine fertig ist. 

Und dann gibt es eine dritte Gruppe von Physikern. David Tong gehört zu diesen (und trifft sich darin mit Alexander Unzicker, s. o.) Er sagt, daß die Gleichung zwar stimmt, das weiß man. Aber es gibt Punkte, die man bisher noch nicht verstanden hat. Der Physiker meint also, daß man vielleicht noch einmal von vorn beginnen sollte. Um alle die Voraussetzungen, Annahmen und Paradigmen, die man derzeit eingebaut hat, zu hinterfragen. Denn immerhin hat sich die Formel am CERN ja nicht bestätigt, und das sollte man vielleicht ernst nehmen.

Immerhin lassen sich auch in der Formel ganz neue Muster vermuten. Es gibt Hinweise, daß es Verbindungen zur Physik der kondensierten Materie geben könnte. Also sollte man vielleicht Querverbindungen zu Wissenschaften suchen, die erforschen, wie Materialien arbeiten. Oder Verbindungen zur Quanteninformation. Alles mit der Zielsetzung, eines Tages eine Formel zu finden, die das derzeitige Standardmodell in ihrer Erklärungskraft übertrifft weil stimmt.

Morgen Teil 5) Hören wir doch endlich auf, 

uns alle diese Geschichterl auftischen zu lassen - 

Das Video

*Wir haben es beim gegenwärtigen "Weltbild der Quantenphysik" und seiner Kosmologie tatsächlich mit einer mythenverbrämten Erzählung zu tun. Dies geht auch deutlich hervor, wenn man beliebte Werke wie "Kleine Geschichte der Zeit" von Stephen Hawking liest. Das der VdZ nach Lektüre empört in die Ecke warf. Denn Hawking erzählte hier einfach seine Vorstellung, wie die Welt entstanden sein könnte und wie sie sei. In diesem Mythos einer "Welt ohne Gott" finden sich dann bestenfalls wissenschaftliche Versatzstücke, die offensichtlich den Eindruck vermitteln sollen, es handele sich um mehr als phantasievolle Spekulation, denn Hawking verkauft das Buch glatt als "Wissen". Das verbittert umso mehr, als es weltweit enorme Verbreitung fand. Denn natürlich wurde diese neue Kosmologie, die man aber nur glauben - nicht denken - kann, von einer "Welt ohne Gott" begeistert aufgenommen.

*120119*

Auf der Suche nach der Weltformel (3)

Teil 3) Und doch ist die Welt immer ein wenig größer, vielfältiger

Allerdings gibt es ein Problem. Denn es gibt da noch ein Feld, das der schottische Physiker Peter Higgs in den 1960er vorgeschlagen hat. Bis vor kurzem hat man es aber experimentell noch nicht nachweisen können. Was geschieht, indem man dieses Feld zum Kräuseln bringt, um den damit verbundenen Teil zu sehen. Das gelang erstmals aber doch im Jahre 2012.  

Dabei stellte man fest, daß das Higgs-Partikel nicht lange bestehen bleibt. Es überdauert nur ungefähr 10 hoch -22 Sekunden. Man konnte es zwar nicht sehen, aber man konnte aus einer gemessenen Wirkung darauf schließen. Es zu finden war aus zwei Gründen bedeutend: Erstens, weil es für das verantwortlich ist, was wir als "Masse" bezeichnen. Masse und elektrische Felder sind aber die Anzeige dafür, wie Felder mit anderen Feldern interagieren. Elektrische Felder zeigen die Wechselwirkung elektromagnetischer Felder, und die Eigenschaft der Masse ist eine Aussage darüber, wie das mit dem Higgs-Feld interagiert. Erst dadurch kann man verstehen, was Masse überhaupt bedeutet. Und das war wichtig, um zu sehen, daß das Standardmodell stimmt (weil es das Universum erklären kann, Anm.).

Im CERN wurde es 50 Jahre nach seiner theoretischen Aussage nachgewiesen, und es verhielt sich exakt so, wie es vorhergesagt wurde. Damit kann man mit der Formel, die sich aus dem Standardmodell ergibt (und die man zum Teil gar nicht versteht), das Ergebnis jedes einzelnen Experiments vorhersagen, das jemals in der Wissenschaft durchgeführt wurde. Sie besteht in ihren Teilen aus den oben vorgestellten Feldern und Kräften: Gravitation, Elektromagnetismus, Starke Kraft, Schwache Kraft, Materie und Higgs-Boson.

Man kann mit dem ersten Teil der Formel des Standardmodells "Theory of Everything" (Materie) vorhersagen, wie schnell ein Apfel unterwegs ist, der von einem Baum fällt. Oder daß die Umlaufbahn der Planeten um die Sonne ellipsenförmig ist. Oder was passiert, wenn zwei schwarze Löcher im Weltall kollidieren und ein neues schwarzes Loch bilden, das dann Gravitationsstrahlen durch das Universum abstrahlt? Oder wie das gesamte Universum sich ausdehnt?

Mit dem Teil Elektromagnetismus lassen sich sämtliche diesbezügliche Experimente der Geschichte vorhersagen, bis hin zu Laserexperimenten der Gegenwart. Dann kommen die schwache und die starke Kernkraft, dann folgt der Teil, den Dirac beigefügt hat und der die zwölf Teilchen der Materie beschreibt. Dann kommen die Higgs-Formeln, die die Wechselwirkung beschreiben. Diese "Theorie von allem" (Theory of everything) ist die heutige Grenze des physikalischen Wissens. Noch nie wurde ein Experiment durchgeführt, das mit dieser Formel nicht erklärbar wäre. 

Alles? Eben nicht, weil das gilt nur für die Erde. Es gibt aber im Weltall beobachtbare Phänomene, die sich damit nicht erklären lassen. Wo es viel mehr unsichtbare als sichtbare Teilchen gibt. Die als "dunkle Materie" bezeichnet werden, weil wir sie nicht sehen können und sie offensichtlich unsichtbar sind. Aber wir können auf sie rückschließen, weil wir (ihre) Effekte in der Wechselwirkung der Galaxien beobachten. Oder weil sie das Licht um Galaxien beugen.

Dann gibt es das, was man als "dunkle Energie" bezeichnet, die überall im All da sein muß. Es muß sich um ein Feld handeln, das wir aber nicht verstehen.  Es bewirkt, daß sich die Dinge im Weltall gegenseitig abstoßen können.  

Ferner wissen wir (wissen wir? Anm.) daß das Universum schon in den ersten Bruchteilen der ersten Sekunde seiner Entstehung im Urknall (vor 13,8 Milliarden Jahren, sagt Tong) eine rasche Ausdehnungsphase durchlaufen hat, die man "Inflation" nennt. Wir wissen (wieder: wir wissen?), daß es passiert ist, es wird allerdings nicht durch die Gleichung erklärt, und wir wissen nicht, wie das geschah. Wir wissen nur (...) daß das Universum die ersten 380.000 Jahre mit einem Feuerball gefüllt war.  Wir wissen das sogar sicher, weil wir diesen Feuerball bereits gesehen und photographiert haben: Es wird kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung genannt. 

Man kam auf sie, weil man ein "Flackern" darin entdeckte. Und das erklärt man so: Durch die extrem rasche Ausbreitung innerhalb der ersten Sekundenbruchteile des Urknalls wurde das Quantenfeld, das alles enthält, extrem rasch ausgebreitet und "fror dann ein". Dieses Feld nun ist es, das dieses Flackern erklärt: Es ist das Wabern und Kräuseln im Gesamtfeld des Vakuums, denn Teilchen gab es da noch nicht, innerhalb der ersten 10 hoch -30 Sekunden nach dem Urknall. Sie waren erst mikroskopisch klein, und wurden plötzlich über 20 Milliarden Lichtjahre Raum ausgebreitet. Zwar wissen wir nicht, welches Feld wir in der Hintergrundstrahlung sehen, aber wir wissen, daß es eines ist. Möglicherweise ist es das Higgs-Feld, möglicherweise aber etwas völlig Neues, noch Unbekanntes.

Die aktuellen Perspektiven der Physik, setzt Tong fort, liegen darin, innerhalb dieser Standardformel "für alles" noch tiefere Muster zu finden. Denn es ist auffallend, daß sich bestimmte Zahlen wiederholen. Das läßt auf noch tiefer liegendere Muster schließen. Zwischen den einzelnen Teilen der Formel lassen sich nämlich erstaunliche Strukturähnlichkeiten entdecken. Drei Kräfte scheinen einander sogar ähnlich, sodaß man sich die Frage stellen könnte, ob es sie überhaupt gibt, ob sie nicht eine einzige Kraft sind, und wir nur jeweils aus anderer Perspektive auf sie blicken, sie also für drei Kräfte nur halten. 

Oder man nehme die zwölf Materiefelder. Jedes von ihnen gehorcht genau derselben Gleichung (von Dirac)! Vielleicht gibt es sie also gar nicht, sondern sie sind nur ein und dasselbe Feld, dasselbe Teilchen, das nur aus je anderer Perspektive anders aussieht. 

Außerdem fällt auf, daß die Formeln für Materie und die für Kräfte gar nicht so verschieden voneinander sind. Es könnte also sein, daß Materie und Kräfte in einer engen Beziehung zueinander stehen. 

Und schließlich stellt sich die Frage, ob alle diese Felder nicht in einer einzigen Formel zusammengefaßt werden können. Das ist es, was ja die Superstringtheorie versucht.

Morgen Teil 4) Aber stimmt das alles überhaupt?

*110119*

Auf der Suche nach der Weltformel (2)

 Teil 2) Wie sich die Mainstream-Physik die materielle Welt vorstellt

David Tong, ein theoretischer Physiker aus Cambridge, erklärt es in diesem Vortrag (das Video ist mit deutschen Untertiteln versehen, der Leser kann ihm also leicht folgen, wenn es in drei Tagen gebracht wird) mit einem einfachen Bild: Man kann sich das Universum als eine Art "Flüssigkeit" vorstellen. Diese Flüssigkeit besteht aus "komischen und interessanten Kräuselungen und Schaukelungen", die sich auch ändern. Diese Kräuselungen und Schaukelungen sind es, die die Physik "Felder" nennt. Diese Felder sind zwar unsichtbar, aber sie haben Eigenschaften, die als elektromagnetische Eigenschaften definiert werden und beobachtbar (meßbar) sind. Und sie teilen sich noch einmal in Teile, die sich zueinander verhalten: In Up-Quarks und Down-Quarks.

Diese Vorstellung geht zurück auf den Physiker Faraday, und es ist eine der revolutionärsten Vorstellungen in der Geschichte der Wissenschaft. Die sich von jedem nachvollziehen läßt. Man nehme zwei Magnete und bewege sie aufeinander zu. Jeder kann feststellen, daß sich eine geheimnisvolle, aber unsichtbare Kraft aufbaut, je näher die beiden Magnete einander kommen. Faraday ging sogar so weit, daß er bereits 1846, ein halbes Jahrhundert bevor dies von der Physik (Hertz etc.) bestätigt werden konnte, die These aufstellte, daß nicht nur das gesamte Universum aus solchen unsichtbaren Feldern besteht, sondern daß auch das Licht ein solches elektromagnetisches Geschehen ist, nämlich als Welle darin. Und deshalb ist das Licht für uns sichtbar. 

Was Faraday aber nicht wußte war, daß sich diese Idee als weit bedeutender herausstellen würde, als er ahnte. Denn bereits in den 1920er Jahren (mit Namen wie Heisenberg und Schrödinger) stellte sich heraus, daß die Welt ganz anders konstituiert ist, als die einfachen Verstandesbilder Newtons behaupteten, deren sich der "allgemeine Menschenverstand" bediente. Die innersten Geschehen dessen, was wir als Materie bezeichnen, sind wesentlich komplexer, geheimnisvoller und widersprüchlicher, als Newton meinte.

Dies nennt man schließlich Quantenmechanik. Die einige Grundaussagen hat. Wie die, daß Energie nicht kontinuierlich ist. Sie ist immer in bestimmte "Pakete", "Klümpchen" gepackt. Quantum heißt ja "einzelnes Stückchen". Nun kombiniere man aber diese Tatsache mit der Idee Faradays, der davon ausging, daß diese Felder kontinuierlich das Universum schwingend und oszillierend durchziehen. Das meint man mit dem Begriff der Quantenfeldtheorie. 

Wenn man Lichtwellen betrachtet, stellt sich heraus, daß diese keineswegs glatt und kontinuierlich verlaufen. Licht besteht selbst wieder aus Partikeln, aus kleinen Teilchen, die man Photonen nennt. Diese Eigenschaft des Lichts findet man aber sogar als Grundeigenschaft jedes Partikels im gesamten Universum.  Es gibt also in jedem Raum etwas, das sich allgemein ausbreitet, und das man Elektronfeld nennt. Das man sich tatsächlich wie eine Flüssigkeit vorstellen kann, die den gesamten Raum, ja das gesamte Universum ausfüllt. 

Die Kräuselungen der Wellen dieses Elektronfeldes werden in kleine Energiequanten gebündelt, die man als Teilchen (Elektron) bezeichnet.  Alle Elektronen, die wir etwa in unserem Körper haben, unterliegen aber ein und demselben zugrundeliegenden Feld. Insofern sind wir alle miteinander verbunden, etwa wie Wellen auf ein und demselben Ozean. Unsere Körper sind also vorstellbar als Kräuselungen auf ein und demselben Ozean. Diese Teilchen bestehen selber wieder aus den Quarks (siehe oben). Das Universum besteht also nicht aus Teilen, sondern ist insgesamt ein Feld, das sich in kleine Pakete aus Energie teilt, die Teilchen. Die Welt besteht also nicht aus Teilchen, sondern aus Feldern.

Wie kann man sich das vorstellen? Tong regt ein Beispiel an: Man stelle sich eine Schachtel vor, aus der man alles herausnimmt, was darinnen ist. Alle Atome, alle Teile. Zurück bleibt pures Vakuum. Dieses Vakuum ist aber ein permanentes Wabern von Energiezuständen (Minute 22' im Video zeigt eine Simulation davon), die sich zueinander verhalten, miteinander interagieren, agieren wie aufeinander reagieren.  Die Felder bleiben also bestehen, auch wenn keine Teile mehr da sind. Und sie verhalten sich nach den Gesetzen der Quantenmechanik. Wie etwa dem Satz der Unbestimmtheitsrelation von Heisenberg, die besagt, daß es keinem Feld möglich bzw. gestattet ist, "still" zu bleiben. Selbst wenn also keine Teilchen mehr da sind, blubbert und bewegt sich das Vakuum auf komplizierte Weise. Man nennt das, was im "leeren Raum" geschieht, nach den derzeitigen Quantentheorien Vakuum-Quantenfluktuationen. 

Die meßbar sind. Es gibt in ihnen etwas, das man Casimir-Kraft bezeichnet. Die eine Kraft zwischen zwei Metallplatten ist, die zusammengedrückt werden. Es gibt dabei mehr von dieser Kraft außerhalb als innerhalb, sie ist real meßbar und man weiß, daß es sie gibt und man sie kennt, weil sie vorhersagbar ist. 

Das klingt soweit noch einfach. Wendet man sich aber dem Wesen eines Teilchens zu, die alle irgendetwas machen, wird es wesentlich komplizierter.  Deshalb ist die Mathematik, die das beschreiben soll, auch die komplizierteste Mathematik fast der gesamten Wissenschaften. Dennoch ist das Problem, wie diese Quantenfluktuationen entstehen, eines der ungelösten Probleme der Mathematik. Diese Quantenfluktuationen sind also nach wie vor unverstanden. 

Nach dem derzeitigen Verständnis der Quantenfeldtheorien gibt es Aspekte dieser Quantenfelder, die man sehr gut versteht. Etwas, wenn die Fluktuationen sehr ruhig und gezähmt sind, nicht wild und kräftig. So kann man die Drehung (Spin) eines Elektrons (das sich permanent um eine Achse bewegt) sehr genau bestimmen, und diese Zahl (g) experimentell überprüfen (weil durch Einfluß von Magnetfeldern verändert und wieder "zurückschnappen" lassen.) Es gibt in der gesamten Physik nichts, wo derartig exakt theoretische Berechnungen mit experimentellen Messungen übereinstimmen. 

Aber die Schwierigkeit beginnt, wenn diese Fluktuationen im Vakuum stärker und wilder werden.* In vielen Bereichen ist die Physik sogar vor die Tatsache gestellt, daß sie einfach nicht mehr begreift, was passiert. Zwar hat man die besten Theorien entwickelt, die die Physik jemals hatte, aber viele davon sind nicht verstanden. So daß auch niemand weiß, wie man sie experimentell anwenden könnte.

*Das ist das Problem, das auf ein ganz anderes Problem hinweise. Wie der VdZ immer gesagft hat, ist die Naturwissenschaft gegenwärtiger Art nur in der Lage, sich mit "toten", inaktiven Dingen zu beschkäftigen. Das Aktive, das Lebende, das im Vollzhug Stehende versteht sie nicht (mehr), das kann der Rationalismus gar nicht mehr erfassen. Deshalb ist die Physik relativ gesehen noch die sicherste, härteste, präziseste Naturwissenschaft geblieben, ja sogar noch mehr geworden, je toter gewissermaßen alles ist, und je toter sie (im Experiment, in der Meßanordnung) alles machen kann. 

Nun ist aber das kleine Problem, daß die Dinge nur sind, wenn und weil sie aktiv sind (actu), soweit sie also im Selbstvollzug und damit in pausenloser Wechselwirkung stehen. 

Das heißt nicths anderees, als daß z. B. die anorganische Naturwissenschaft zwar noch irgendetwas Relevantes finden kann, weil das Aktive des Anorganischen einfacher, "toter" ist als das des Organischen, des Lebendigen. Während die Naturwissenschaft heute fast vollständig wertlos und irrelevant geworden ist, weil sie dort mit rationalistischen Denkweisen (und die sind gleichermaßen "tote" Wahrheit, also vergleichbar einem zerfallenen Knochenhaufen bei einem einst lebenden Tier) gar nicht merh weiterkommt. Sie ist lediglich noch Anwendungswissenschaft geworden.

Woraus sind nun diese Quantenfelder gemacht? Es gibt nicht einmal so viele Arten davon. Man reihe aber einmal auf, was man weiß: Es gibt das Elektron und die Quarks, die Up-Quarks und Down-Quarks. Aber es ist nicht wichtig, welche Teilchen es gibt, denn es kommt auf das Feld an, das ihnen unterlegt ist. Nun gibt es aber noch ein Teilchen, das Neutrino. Es ist überall im All und spielt zwar keine Rolle bei der Frage, woraus wir bestehen, aber es spielt eine andere wichtige Rolle. Sie kommen aus dem All, aber auch von der Erde selbst. Sie gehen durch alle Dinge glatt durch, ohne mit ihnen wechselzuwirken. 

So dachte man zumindest. Bis man entdeckt hat, daß die Natur aus diesen vier Teilchen noch jeweils zwei weitere Versionen "kopiert". Die sich exakt so verhalten wie das Elektron, außer ... daß sie schwerer sind. Warum das so ist, ist völlig unbekannt. Man kann nur zur Kenntnis nehmen, daß es diese zwölf Felder gibt, die vier Kräfte haben: Anziehungskraft (Gravitation), die elektromagnetische Kraft, sowie zwei Kräfte, die nur innerhalb des Atomkerns wirken, die Starke Kernkraft (die die Quarks innerhalb der Neutronen und Protonen zusammenhält), und die schwache Kernkraft, die verantwortlich für den radioaktiven Zerfall ist, oder auch dafür, daß die Sonne scheint. 

Jeder dieser Kräfte ist mit einem Feld verbunden. Das elektromagnetische Feld ist mit den Feldern Gluon-Feld und W- und Z-Bosonenfeld verbunden. Das Feld, das mit der Gravitation verbunden ist, stellte sich (seit Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie) als Zeit und Raum an sich heraus.  Das ganze Universum besteht also aus diesen zwölf Feldern, von denen vier Felder als Kräfte die "Materie" erzeugen, während die zwölf Felder die Materie selbst sind. Die Welt, in der wir leben, ist also eine Kombination aus diesen sechzehn Feldern, die miteinander auf verschiedene Art und Weise wechselwirken. 

Eines der Materiefelder beginnt dabei zu schwingen und sich zu kräuseln, also sagen wir: Ein Elektronenfeld beginnt auf und ab zu schwingen. Damit stößt es auf andere Felder, sagen wir: Das elektromagnetische Feld, welches dann ebenso schwingt und kräuselt. Es entsteht Licht, das abgestrahlt wird. Irgendwann wird es mit anderen Feldern wechselwirken, sagen wir mit dem Quark-Feld, das danach schwingt und sich kräuselt. Alle diese Felder führen also eine Art harmonischen Tanz auf, der zwischen allen Feldern entsteht, die alle ineinander greifen, schwingen, sich bewegen. Dies ist das Bild das die heutige Physik von den fundamentalen Vorgängen hat, das "Standardmodell". Von dem Tong überzeugt ist, daß es die großartigste Theorie ist, die jemals der Mensch erdacht hat.  

Morgen Teil 3) Und doch ist die Welt immer ein wenig größer, vielfältiger

*110119*

Auf der Suche nach der Weltformel (1)

Einführende Hinweise

Die auf vier Tage aufgeteilte Besprechung eines auf Video aufgezeichneten Vortrages des britischen (theoretischen) Quantenphysikers David Tong wurde deshalb hier aufgenommen, weil es in den Augen des VdZ wichtig ist, von den Inhalten - Grundlagen der Quantenphysik - wenigstens überblicksartig eine gewisse Ahnung zu haben. Denn gerade bei dem Thema schweigt der Laie meist betroffen und geht in Habt-Acht-Stellung demjenigen gegenüber, der ihm nun die Heiligen Lehren des allen überlegenen Wissens repräsentiert. Tongs Vortrag ist außerdem so heruntergebrochen, daß jeder mit Interesse und ein wenig guten Willen ihm folgen kann. Wer also möchte, der wird nach Abschluß dieser Reihe tatsächlich ein wenig wissen, wovon die Rede ist. Der am vierten Tag gebrachte Videovortrag gehört mit zum Besten, das der VdZ gehört oder gesehen hat, und macht tatsächlich vieles nachvollziehbar.

Wenigstens grundsätzlich. Aber der Leser sei auch gewarnt. Er sei gewarnt, die Begriffe der Physik (und gerade dort, wo sie in Allegorien ausweicht, die uns durch Verbildlichung ein einfacheres Verstehen ermöglichen sollen) zu sehr zu "verdinglichen". Was zwar wie ein Oxymoron wirkt, denn immerhin befaßt sich die Physik mit den greifbaren Dingen, also wie ein Widerspruch in sich klingt, aber ein sehr häufiger Fehler ist. Wie es sich zum Beispiel bei Esoterikern häufig beobachten läßt, ja was vielleicht überhaupt das Wesen der Esoterik ist. 

Viele Begriffe der Physik sind "keine Dinge". Etwa der Begriff der "Energie", der ein reines Wirkäquivalent, kein "Ding an sich" ist. In der Physik verwendete Begriffe sind sehr häufig also nur Entsprechungen, das heißt Begriffe, die mit anderen Begriffen "erklären", ohne jemals aber wirklich etwas "als Ding" zu erklären. 

Solche Bilder sind nur insofern nützlich, als man sich Eigenschaften physischer Dinge als Emanationen bestimmter geistiger Wirklichkeiten vorstellen muß, die sich in der Welt der Dinge gleichermaßen - nur auf einer anderen Stufe der Welthaftigkeit - wiederfinden. (Womit wir tiefer in der Materie wären, als dem Leser bewußt sein mag.) Aber sie werden zur Lächerlichkeit, wenn sie sich als "freie Energie" äußern sollen. Als gäbe es so etwas wie Energie überhaupt "dinglich". Ja, Gott selbst wird für viele heute sogar zur "Energie", und manche begründen das dann sogar noch "physikalisch". Als gäbe es Energie außerhalb von "gerichteten Dingen" (eben: aus Beziehungserfüllung und damit Wirkungsintention), als wäre sie etwas anderes als das Äquivalent zu anderen Erscheinungen, die man im Grunde genau so wenig versteht, nur eben vergleichend heranzieht. 

Oder: Der VdZ kennt Psychologen, die sich für besonders tiefsinnig halten, weil sie "Quantenheilung" propagieren, und sich dabei auf die Quantenphysik und Einsteins angeblich bewiesene "Relativität" berufen. (Der im Grunde damit nur eine Binsenweisheit aufgriff - daß eben alles zueinander in Beziehung steht, daß Beziehung das alles Konstituierende ist.) Geht es noch irrer?

Oder man denke an "Zeit", man denke an "Raum". Als wären das "Dinge an sich", und nicht Beziehungsäquivalente, die erst "Ding" und anschaulich werden, wenn sie mit anderen Dingen und Abläufen verglichen werden. Vorsicht also, fallen wir nicht auf dieselben Sachen herein, wie offenbar manche Physiker. Und Vorsicht, die Physik ist (wie so vieles, das heute als "Wissen" auftritt) eine "Matrjoschka", wo eine Frage mit einer nächsten "beantwortet" wird, ohne wirklich etwas erklären zu können. Denn Zusammenhänge aufzuzeigen heißt noch lange nicht, sie auch zu begründen. Ja es heißt nicht einmal, daß diese Zusammenhänge wirklich "an sich" bestehen oder ein "an sich" haben. Dazu braucht es erst recht Begründung aus Sinn. Und dort, im logos, fängt "Begreifen" erst an.

Natürlich wird der Leser nach Abschluß der Reihe nicht mit Quantenphysikern über Fachdetails diskutieren können. Das ist ja gar nicht notwendig. Aber er sollte ab kommendem Sonntag doch einen gewissen Überblick in die Gesamtproblematik gewonnen haben, so daß sie nicht mehr als "heilige Geheimlehre" gilt. Und dafür lohnt sich doch die kleine Mühe, die Sache konzentriert zu lesen bzw. zu hören?

Eines sollte dem Leser nämlich doch klar werden. Daß es keinen Grund gibt zu meinen, die Quantenphysik wäre ein unerreichbarer, ferner Schrein allerhöchster Geheimlehren. Sie ist sogar handfester, als man meinen könnte! Und es besteht kein Grund, sich allen möglichen Aussagen einfach so zu unterwerfen, wo heilige Hüter der Heiligen Geheimnisse über die Welt etwas wissen, das dem Normalsterblichen unerreichbar wäre. Mitnichten. Es ist nur eine andere Art der Weltbeschreibung, der Sichtweise des aufmerksamen Bauern oder Handwerks in nichts überlegen. Man kann auf alles auch aus ganz anderen Perspektiven heraus kommen.

Was im Originalvortrag nämlich (leider) untergeht ist, wie wenig die Quantenphysik in Wirklichkeit "weiß". Schon Newton verwendete den Trick, seine im Grunde magischen, okkulten, alchemistischen Annahmen später in hochkomplizierte Mathematik zu packen, um sich in Autoritätsweihrauch zu hüllen, der ihm aber gar nicht zusteht. Auch Tong läßt das ein wenig im Bluff seines Charmes untergehen, und wenn er wie die gesamte Physik von "Gravitation" spricht, was er tut, dann sollte man ihn einmal fragen, was er denn meint, was das überhaupt sein soll, und wie sie sich begründen ließe. Obwohl er am Schluß dann (es sei ihm zur Ehre angerechnet) doch nicht gewissen Kernfragen ausweicht. Aber dazu, wie gesagt, im Laufe der nächsten Tage. 

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Man stelle sich eine Sichtweise vor die sagt, daß alles aus Materie gemacht ist. Daß also der Grundbaustein des gesamten Universums Materie ist, die sich aus rein mechanischen Gründen immer weiter entwickelt hat etc. etc., bis daraus Leben wurde und schließlich der Mensch. Aus rein mechanischen Vorgängen. Diese Anschauung ist keineswegs jung, sie wurde soweit man nachvollziehen kann von einigen Philosophen bei den alten Griechen (Demokrit) entwickelt. Und schon damals heftig kritisiert, denn sie versuchte die Welt zum puren Materialismus abzustufen. Das stand als Motiv dafür wohl auch dahinter. Denn man behauptete etwas, das man gar nicht wissen konnte, weil nicht sah. Also war auch ihr eigentliches Feld, die ihr zugemessene Methode, die Philosophie, nicht die Physik. Der Leser möge diesen Satz vorerst in den Hinterkopf abschieben, wir kommen ganz am Schluß dieser Ausführungen darauf zurück.

Nun stelle man sich aber vor, was mit so einer Weltsicht geschieht, wenn sich herausstellt - es gibt gar keine Materie! Es gibt diesen angeblichen Grundbaustein des Universums gar nicht. Nicht haptisch, nicht physisch, nicht beobachtbar. Je näher man hinsieht, desto mehr löst sich alles Materielle auf.

Genau das ist das Ergebnis der Forschung an den angeblich kleinsten Bausteinen des Universums, den Grundbestandteilen der Materie also. Die Quantenphysik zeigt, daß es im "Innersten" der Materie nichts gibt, das Materie wäre! Es sind alles ... Spannungsfelder. Die ganze Welt der Materie, blickt man genau hin, löst sich auf in eine Welt von Beziehungen. Die entstehen, weil sich alle Dinge innerhalb eines "Quantenfeldes" befinden, ja diesem Quantenfeld ihre Existenz verdanken. 

Morgen Teil 2) Wie sich die Mainstream-Physik die materielle Welt vorstellt

*110119*