Um komplexe Berechnungen durchzuführen, braucht es Computer. So lautet zumindest die gängige Annahme. Doch 1990 erweiterte Cristopher Moore, ein damals unbekannter Doktorand im Bereich der Informatik an der Cornell University, das Verständnis von Berechenbarkeit und Rechenmaschinen. Durch einen Ansatz, der auf Fraktalen basiert, konnte er die Welt der theoretischen Informatik mit der Physik dynamischer Systeme vereinen.

Eine der spektakulärsten Folgen von Moores Theorie ist die Erkenntnis, dass einige physikalische Systeme jeden beliebigen Computeralgorithmus simulieren können. Dadurch schlagen sich die Besonderheiten der Logik, auf denen die Informatik fußt, auf die Natur nieder: Weil manche mathematischen Zusammenhänge unentscheidbar sind (sich also weder beweisen noch widerlegen lassen), kann man ebenso wenig die zeitliche Entwicklung gewisser dynamischer Systeme vorhersagen. Unabhängig davon, wie genau die Anfangsbedingungen und Parameter bekannt sind, gibt es keinen allgemeinen Algorithmus, der bestimmt, ob das System manche Bereiche eines Raums erreichen wird.

Diese Ungewissheit hat nichts mit der berühmten Chaostheorie zu tun, bei der Vorhersagen aus praktischen Gründen nur begrenzt funktionieren, weil chaotische Phänomene wie das Wetter so stark von den Anfangsbedingungen abhängen, dass kleinste Abweichungen zu vollkommen anderen Ausgängen führen. Wenn man die Parameter hingegen exakt kennt, sind chaotische Systeme deterministisch. Bei der von Moore erkannten Unvorhersehbarkeit handelt es sich um etwas viel tiefgründigeres, das nicht beseitigt werden kann.

Der Informatiker fragte sich konkret, welche physikalischen Systeme unentscheidbar sind und insbesondere, ob Flüssigkeiten dazugehören. Diese Frage ist noch nicht gelöst, auch wenn es in den letzten Jahren Fortschritte gab …