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Genie auf Abwegen

Stellen Sie sich vor, in jedem Augenblick entstünden zig Kopien von Ihnen – jede versehen mit dem gleichen Wissen über die Vergangenheit. Und diese Aufspaltung betrifft alle Menschen, alle Dinge, ja das gesamte Universum. Unablässig verzweigt es sich in ein Geäst von Myriaden Parallelwelten. Und niemand bemerkt etwas davon oder bekommt je Kontakt zu seinen Doppelgängern. Diese sehen völlig getrennten und anders verlaufenden "Zukünften" entgegen. Das ist wirklich bizarr, oder?

Genau dieses aberwitzige Szenario hat sich ein junger Amerikaner in den 1950er Jahren für seine Doktorarbeit ausgedacht. Lange Zeit von Physikern und Philosophen als intellektuelle Monstrosität verschmäht, stehen die "Vielen Welten" des 1930 geborenen Hugh Everett III heute im Zentrum des Interesses. Viele glauben mittlerweile ernsthaft an diese Theorie, überwindet sie doch auf "elegante" Weise ein fundamentales Dilemma der Quantenmechanik, bekannt als "Messproblem". Es geht um die Frage nach der Beziehung zwischen Quantenwelt (Teilchen, Wellen, Felder), beschrieben durch die Schrödingergleichung für die Wellenfunktion, und der klassischen Welt des Beobachters mit seinen Messgeräten. Ist der Mikrokosmos, geprägt durch Unbestimmtheit, Superposition und Verschränkung, real oder nur ein erkenntnistheoretisches Konstrukt: Sein oder Schein? Warum ändert sich diese verborgene, vom Zufall geprägte Welt abrupt, wenn wir sie beobachten? Dieser viel diskutierte "Kollaps der Wellenfunktion", der den Superpositionszustand eines Quantensystems terminiert, ist ein zusätzliches Element, das sich nicht aus der konventionellen Theorie ergibt.

An diesen fundamentalen Fragen haben sich die Altmeister – darunter Niels Bohr, Eugene Wigner, John von Neumann, Erwin Schrödinger und Albert Einstein – die Zähne ausgebissen und immer neue Gedankenexperimente ersonnen (die Palette reicht von "Schrödingers Katze" bis zu "Wigners Freund"). Ihnen allen hat der 27-jährige Physiker Everett mit seiner revolutionären Idee die Rote Karte gezeigt. Forsch ersetzte er die Superposition quantenmechanischer Zuständen durch die Superposition klassischer Welten. Für Everett beschreibt die Wellenfunktion das gesamte Universum, folglich gibt es keinen "äußeren" Beobachter. Quantenobjekt und Messgerät bleiben dauerhaft verschränkt, ein Kollaps findet nicht statt. Der Preis dafür ist wahrlich hoch: Das nun vollständig quantenmechanische Universum muss sich bei jeder Messung aufspalten, so dass alle Alternativen (mit ihren Wahrscheinlichkeiten) in parallelen Welten erhalten bleiben.

Bevor allerdings die Physiker von dieser schockierenden Erkenntnis erfahren konnten, musste Everett ein gewaltiges Hindernis überwinden – in Gestalt seines Doktorvaters John Archibald Wheeler, dem 2008 verstorbenen "Papst" der Allgemeinen Relativitätstheorie. Dieser war ein glühender Anhänger des Dänen Bohr, dem geistigen Vater der Quantentheorie, dessen "Kopenhagener Deutung" als eine Art Dogma galt. Wheeler konnte es nicht ertragen, dass sein Idol derart massiv angegriffen wurde. Everett musste seine Dissertation immer wieder umschreiben, kürzen und vor allem entschärfen (so war etwa das Wort "Aufspaltung" tabu). Es nützte nichts, Bohr fand die Arbeit schrecklich und Wheeler, der es immer allen Recht machen wollte, steckte in einer Zwickmühle. Er bestand darauf, dass sein Name nicht gemeinsam mit Everett genannt wurde, wie in der "Everett-Wheeler-Theorie" oft geschehen. Gleichzeitig erhoffte er sich aber von der "universellen Wellenfunktion" Impulse für eine künftige Theorie der Quantengravitation, sein großes Ziel.

In dem Thema steckt also wissenschaftlicher, ideologischer und psychologischer Sprengstoff. Peter Byrne, ein renommierter kalifornischer Wissenschaftsautor, versteht es hervorragend, diesen diffizilen Komplex fachlich fundiert darzustellen. Dabei ist schon das physikalische Problem schwierig zu verstehen, geschweige denn die Lösung. Was die Quellen angeht, so hat er akribisch recherchiert. Sein wichtigster Fundort: der Keller von Everetts Sohn. Was Byrne dort mit großem Fleiß zu Tage förderte, ist ein bedeutendes Stück Gesellschafts- und Wissenschaftsgeschichte. Die Story spielt im miefigen Amerika der Nachkriegsjahre, das von Angst, Vorurteilen, Rassen- und Kommunistenhass geprägt war. Auch die Wissenschaft blieb davon nicht verschont, diente sie doch als willfähriger Handlanger einer hemmungslosen Machtpolitik. Aus der Tradition der Kriegsforschung, insbesondere des Manhattan-Projekts, entstanden im Auftrag des Pentagon streng geheime Denkfabriken, die über Waffen und deren Wirkung forschten. Es gab kaum einen Naturwissenschaftler, der nicht in dieses lukrative System verstrickt war. Ethische oder moralische Fragen spielten kaum eine Rolle. Das gilt insbesondere für Wheeler – und seinen brillanten, aber ungeliebten Doktoranden Everett.

Byrne schildert ausführlich, wie Everett – nach seinem kurzen Intermezzo als Quantentheoretiker – zu einem überzeugten und unverzichtbaren Helfer der Maschinerie des Kalten Kriegs wurde. Sein Elternhaus war zerrüttet, seine Ehe problematisch, seine Kinder drogenabhängig. Er selbst mutierte zum karrieresüchtigen Egoisten, der alles mitnahm, was an Freuden geboten wurde: Geld, Reisen, Partys, Alkohol, Zigaretten, Frauen. Schon während seiner Doktorarbeit am berühmten Institute for Advanced Study in Princeton (hier forschten Oppenheimer, Einstein, von Neumann, Gödel und Weyl), knüpfte er Kontakte zur üppig finanzierten Militärforschung. Seine Enttäuschung über die fehlende Anerkennung der Viele-Welten-Theorie hielt sich in Grenzen, galt doch sein eigentliches Interesse der Wahrscheinlichkeitsrechnung, Informations- und Spieltheorie. Hier konnte er später – vor allem durch den Einsatz von Computern – bedeutende "Erfolge" erzielen.

Frei von Skrupeln ging er militärisch relevanten Fragen nach wie: "Gegeben sei eine Population, deren geografische Verteilung bekannt ist; wie sollte eine vorgegebene Anzahl von Waffen verteilt sein, damit eine möglichst hohe Anzahl von Todesfällen zu erwarten ist?" Er schuf Algorithmen zur Berechnung der Wirkung von Nuklearwaffen, entwickelte Erstschlags- und Gegenschlagszenarien und analysierte das Gleichgewicht der Abschreckung. Als Staatsdiener und später in eigenen Firmen beriet Everett bedeutende Politiker wie Kissinger und McNamara. Nur sporadisch, und eher widerwillig, tauchte er in der Quantenszene auf. So ging ein genialer Geist, der der Physik noch viel hätte geben können, wie auch Wheeler enttäuscht feststellte, an die Lobbyisten des Kalten Kriegs verloren. Für den hochintelligenten aber oft überheblich wirkenden Everett war das Leben ein Spiel – Physik und Atomkrieg eingeschlossen.

Einer der wenigen, die Everetts quantenphysikalische Leistung früh erkannten, war Bryce DeWitt, berühmt durch die "DeWitt-Wheeler-Gleichung". Diese 1967 formulierte, allgemein-relativistische Schrödingergleichung stellt einen fundamentalen Beitrag zur Theorie der Quantengravitation dar. DeWitt war für die erste Publikation von Everetts Arbeit (1957) verantwortlich, schrieb 1970 einen provokanten populärwissenschaftlichen Artikel über "Quantum Mechanics and Reality" und gab drei Jahre später ein wichtiges Buch zum Thema heraus: "The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics". Damit stellte er sich klar gegen Wheeler und Bohr und bereitete den Weg zu einer konsistenten Viele-Welten-Theorie. Der zähe "Kopenhagener Nebel" lichtete sich und neue Konzepte – allen voran die "Dekoherenz" – wurden sichtbar. Maßgeblich beteiligt am neuen Gesicht der Quantentheorie waren John Bell, Dieter Zeh, David Deutsch, Wojciech Zurek und Max Tegmark. Leider hat der bereits 1982 verstorbene Zyniker, Atheist und Alkoholiker Everett nur einen Teil dieser Aufbruchstimmung mitbekommen: Er hätte sicher seinen Spaß daran gehabt!

Mit seinem Buch hat Peter Byrne einen bedeutenden (und überfälligen) Beitrag zum Verständnis der Theorie von Hugh Everett III, ihrer Entstehungsgeschichte und den Folgen geleistet. Zentral ist dabei die profunde Darstellung des zwiespältigen Charakters ihres Schöpfers im Konflikt mit den physikalischen Autoritäten seiner Zeit, denen er keinerlei Respekt zollte. Der Autor hat sich für sein Werk viele Jahre Zeit genommen und war in Kontakt mit allen relevanten Zeitzeugen und Fachleuten. Das Ergebnis ist ein fast 550 Seiten starkes Buch auf hohem fachlichen Niveau, das überraschend flüssig und verständlich geschrieben ist und sicher große Beachtung finden wird.

Da ist es besonders bedauerlich, dass dieses Niveau formal nicht gehalten wird. Gemeint sind die auffallend vielen Schreib- und Satzfehler! Hier hat das Lektorat des Springer-Verlags einfach schlampig gearbeitet. Viele Worte stehen sinnlos im Text (sie sind bei Umformulierungen offenbar nicht gelöscht worden). Beispiele: "Er kritisierte Wissenschaftler, die ihre Dienste an die den Moloch verkauften" (S. 44) oder "(...) bis zu einem gewissen Grad war ihm das war ihm weit gehend egal" (S. 379). Oft findet sich am Satzende ein Komma oder ein weiterer Punkt vor dem Punkt. Anderswo fehlen Worte: "(...)die beiden blieben bis zu Everetts ein Vierteljahrhundert später befreundet" (S. 64). Positiv sind dagegen die vielen historischen Schwarzweiß-Abbildungen und die ausführliche Bibliographie; leider fehlt ein Sach- und Personenregister.

Fazit: Trotz der formalen Mängel kann ich "Viele Welten" allen empfehlen, die sich für die neuere Wissenschaftsgeschichte, Quantenphysik und die politischen und soziologischen Hintergründe des Kalten Kriegs interessieren. Sie und natürlich alle Ihre Doppelgänger in den diversen Parallelwelten werden Byrnes Buch mit großem Genuss lesen!

24. KW 2012

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 24. KW 2012

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