AUS DEM SPIEGEL
Ausgabe 30/1999

SPIEGEL-Gespräch "Die Welt ist kalt und unpersönlich"

Physik-Nobelpreisträger Steven Weinberg über den Traum von der Weltformel


SPIEGEL:

Professor Weinberg, Sie haben Ihr Leben damit verbracht, nach einer endgültigen Theorie der Welt zu suchen. Was machen Sie den ganzen Tag?

Weinberg: Theoretische Physiker wie ich verbringen den größten Teil ihrer Zeit damit, sie zu verschwenden. Wir probieren viele, viele Ideen aus, die nur eine winzige Chance haben zu funktionieren. Ab und zu paßt plötzlich etwas zusammen. Dann haben wir das Gefühl: Ja, das könnte ein Teil der Antwort sein.

SPIEGEL: Das heißt, Sie sitzen den ganzen Tag am Schreibtisch und rechnen?

Weinberg: Oh, rechnen ist der leichteste Teil. Das können Sie tun, wenn Sie eine Theorie haben. Sicher, einige Rechnungen sind schwieriger als andere. Einige sind sogar so schwierig, daß sich manche Leute darauf spezialisieren und ihr ganzes Leben nichts anderes machen.

SPIEGEL: Wenn Sie nicht rechnen, was tun Sie dann?

Weinberg: Der wirklich schwierige Teil der Arbeit besteht darin zu raten, mit physikalischen Prinzipien herumzufummeln, auf deren Basis sich dann vielleicht irgendwann Rechnungen machen lassen. Die Idee ist das Entscheidende.

SPIEGEL: Das Leben eines Physikers besteht also darin, Ideen zu haben?

Weinberg: Wenn es in seinem ganzen Leben drei oder vier sind, dann ist das schon sehr viel - ich meine wirklich gute Ideen. Solche, die uns voranbringen, die zu einem tieferen Verständnis führen und die jene Eleganz und Einfachheit haben, nach der wir suchen.

SPIEGEL: Wie wird die Weltformel, von der Sie träumen, aussehen?

Weinberg: Wenn ich das wüßte, würde ich sie aufschreiben.

SPIEGEL: Wenn wir Ihnen ein Wunderkästchen mitgebracht hätten, mit zehn Formeln darin, würden Sie die eine Weltformel darunter erkennen?

Weinberg: Ich denke schon. Im übrigen glaube ich gar nicht, daß es eine Formel wäre, es wäre ein physikalisches Prinzip.

SPIEGEL: Und das würden Sie als das fundamentalste aller Prinzipien erkennen, einfach nur, indem Sie es vor sich sähen?

Weinberg: Ganz so einfach wäre es nicht. Zunächst einmal würde ich mir eine Theorie ansehen und fragen: "Ist dies die Art von Theorie, nach der wir gesucht haben?" Wenn es ein großes Formelwerk aus Hunderten von Gleichungen wäre, dann würde ich nur sagen: "Komm wieder, wenn du etwas Besseres hast." Aber wenn diese Theorie die nötige Schönheit hätte, das heißt, wenn sie nicht bloße Beschreibung, sondern echte Erklärung wäre, dann würde ich ausrechnen, was diese Theorie vorhersagt. Ob sie die Masse und die Ladung des Elektrons und all die anderen Naturkonstanten richtig vorhersagt. Wenn diese Werte nicht mit der Wirklichkeit übereinstimmen, wüßte ich: Die Theorie ist falsch.

SPIEGEL: Sie würden also letztlich doch auf Beobachtungen zurückgreifen. Es wäre nicht die einzig logisch mögliche Theorie?

Weinberg: Der Test, ob sie mit unserer Welt übereinstimmt, ist so restriktiv, daß ich denke, nur eine einzige Theorie würde ihn bestehen. Aber ob andere Theorien andere Welten beschreiben, ist eine der Fragen, die uns zur Zeit beunruhigen. Wir wissen, daß wir uns in einem Urknall befinden, in einer sich ausdehnenden Materiewolke. Aber wir wissen nicht, ob das, was wir beobachten, alles ist oder ob das Universum in Wirklichkeit viel größer ist. In anderen Universen könnte das, was wir die Naturkonstanten oder sogar die Naturgesetze nennen, völlig anders aussehen. Bisher wissen wir nicht einmal, wie wir diese Frage beantworten sollten. Denn alles, was wir sehen, ist unser Urknall.

SPIEGEL: Einsteins berühmte Frage: "Hatte Gott eine Wahl, als er die Welt erschuf?" wird also unbeantwortet bleiben?

Weinberg: Im Grunde kennen wir die Antwort, und sie lautet: "Ja, er hatte eine Wahl." Unsere Welt ist keineswegs logisch notwendig, denn wir kennen Gegenbeispiele. Nehmen Sie zum Beispiel eine Welt, in der es nur Quarks gibt, die untereinander wechselwirken: Soweit wir wissen, wäre das logisch möglich. Allerdings gäbe es in dieser Welt nichts als Atomkerne - keine Atome, keine Sterne und Galaxien. Und es gäbe kein Leben und folglich auch keine Wissenschaftler, die diese Welt beobachten könnten.

SPIEGEL: Ist unsere Welt demnach die einzig denkbare, in der Leben möglich ist?

Weinberg: Wir wissen es nicht. Aber das ist durchaus vorstellbar.

SPIEGEL: Warum sind Sie so überzeugt davon, daß es so etwas wie eine letzte, endgültige Theorie, eine Weltformel, überhaupt gibt?

Weinberg: Ich würde zumindest eine Wette darauf abschließen - und es wäre eine gute Wette, weil ich sie nicht verlieren könnte. Denn gäbe es keine Weltformel, so würde man das wohl nie beweisen können. Aber mein Glaube an eine endgültige Theorie beruht auf etwas anderem: darauf, daß unser Bild der Natur immer einfacher geworden ist. Als Student mußte ich noch eine Fülle von Fakten über Kräfte und Teilchen lernen, die nichts als Fakten waren - wie ein Botaniker, der die Namen verschiedener Blumen und Kräuter lernen muß. Niemand konnte erklären, warum es all diese Teilchen gab. Inzwischen wissen wir, wie all das auf einfache Weise zusammenhängt. Nur die Schwerkraft fehlt uns noch in unserem Bild.

SPIEGEL: Daß die heutige Physik einfach ist, könnte man auch bestreiten ...

Weinberg: Sicher, die Mathematik ist komplizierter, schwieriger, abstrakter geworden. Dafür sind die physikalischen Prinzipien eleganter, natürlicher, und vor allem sind es weniger geworden. Diesen Fortschritt habe ich selbst miterlebt. Und Fortschritt in Richtung auf Einfachheit muß irgendwann zu einem Ende kommen. Es stellt sich unweigerlich das Gefühl ein, daß Sie sich einem Endpunkt nähern, der nicht mehr einfacher sein kann.

SPIEGEL: Wird es nicht auf jede Antwort, die Sie finden, wieder eine Frage geben?

Weinberg: Zugegeben: Das ist die Erfahrung, die wir bisher gemacht haben. Erst hatten wir die Atome. Dann entdeckten wir in ihrem Innern die reiche Welt der Atomkerne, der Protonen und Neutronen. Dann haben wir gemerkt, daß diese wiederum aus anderen Teilchen, den Quarks, bestehen. Manch einer glaubt, daß es immer so weitergeht. Aber ich kann mir diesen Prozeß nicht ad infinitum vorstellen.

SPIEGEL: Ist es nicht ebenso schwierig, sich eine Theorie vorzustellen, die nach keiner tieferen Erklärung mehr verlangt?

Weinberg: Mein Lehrer John Wheeler hat einmal gesagt, daß wir uns eine derart vollständige Erklärung heute nicht vorstellen können. Aber wenn wir sie einmal gefunden haben, werden wir merken, daß sie von Anfang an offensichtlich war.

SPIEGEL: Wheeler hat auch gesagt: "Je größer die Insel unseres Wissens, desto größer das Ufer unseres Nicht-Wissens."

Weinberg: Da widerspreche ich ihm. Natürlich lernen wir mehr und mehr, und vieles scheint uns rätselhaft. Trotzdem engen sich die wahren Mysterien immer mehr ein.

SPIEGEL: Wir wissen nicht einmal, wie das Leben auf Erden entstanden ist oder wie das menschliche Bewußtsein funktioniert.

Weinberg: Ja, aber das sind keine wirklich fundamentalen Mysterien, denn wir wissen, welche Form von Erklärung wir irgendwann einmal finden werden: Alles, was im Hirn geschieht, beruht auf den Gesetzen der Chemie und Physik. Deshalb wird die Erklärung am Ende auf Dingen beruhen, die wir schon kennen. In diesem Sinne sind dies Rätsel im Innern der Wissenschaft, keine Rätsel an ihrer Grenze.

SPIEGEL: Könnte es sein, daß die Weltformel zwar existiert, daß wir aber schlicht nicht fähig sind, sie zu begreifen?

Weinberg: Natürlich setzt uns unsere Biologie Grenzen. Ich habe diese Frage einmal in einer Vorlesung aufgeworfen. Ich habe gesagt: "Es gibt verdammt schlaue Hunde, und trotzdem wird es nie möglich sein, ihnen Newtons Gleichungen über die Schwerkraft beizubringen." Der Sciencefiction-Autor Isaac Asimov, der im Auditorium saß, hat daraufhin gefragt: "Haben Sie je zugesehen, wie ein Hund einen Frisbee fängt?" Deshalb sage ich jetzt lieber: "Es wird Ihnen nicht gelingen, einen Hund die Quantenmechanik zu lehren."

SPIEGEL: Unser Hirn, wie auch das des Hundes, hat sich in der Evolution so entwickelt, daß es eine dreidimensionale Welt begreifen kann. Die String-Physiker rechnen inzwischen in zehn oder sogar elf Dimensionen ...

Weinberg: ... die jüngsten Theorien sehen sogar so aus, als müßten sie in gewissem Sinne gleichzeitig in zehn und in elf Dimensionen formuliert werden. Das ist wirklich schwierig, und es mag sein, daß es eine zu harte Nuß für uns ist. Eines kann man wohl als sicher annehmen: Hunde werden das nie begreifen können. Aber es gibt einen wesentlichen Unterschied zwischen Hunden und Menschen: Wir können sprechen. Wir können dank dieser Fähigkeit unsere Hirne miteinander koppeln, und bisher zumindest scheint die Fähigkeit gekoppelter Hirne auf keine Grenzen gestoßen zu sein.

SPIEGEL: Wie weit ist die Weltformel noch entfernt?

Weinberg: Ich habe keine Ahnung. Mag sein, daß schon im nächsten Monat ein brillanter Doktorand die Lösung ins Internet stellt, mag sein, daß wir noch bis zum Jahr 2150 warten müssen.

SPIEGEL: Wenn Sie etwas am Horizont erkennen können, und sei es auch noch so vage, dann müssen Sie doch eine Vorstellung davon haben, wie weit es entfernt ist.

Weinberg: Die Weltformel gleicht einer Insel, die in weiter Ferne vor uns im Meer liegt. Wir haben sie nur ganz kurz erblickt, und wir wissen nicht, ob es vielleicht nur eine Wolke ist.

SPIEGEL: Wann werden Sie wissen, ob es wirklich eine Insel ist und nicht eine Fata Morgana?

Weinberg: Wenn wir da sind. Wenn wir auf ihr landen, werden wir sehen, ob wir in den Ozean sinken oder ob wir Boden unter den Füßen haben.

SPIEGEL: Werden Sie denn je einen Kandidaten für die Weltformel mit Hilfe von Experimenten testen können?

Weinberg: Wahrscheinlich werden wir nie jene Strukturen untersuchen können, die in einer Weltformel beschrieben würden. Die Strings zum Beispiel, möglicherweise Objekte, die eine solche Formel beschreibt, haben typischerweise Energien, die über tausendbillionenfach über denjenigen liegen, die wir mit den größten heutigen Teilchenbeschleunigern erreichen. Selbst wenn die Menschheit beschließen würde, daß es nichts wichtigeres auf Erden gibt, wäre sie nicht fähig, Experimente bei derartigen Energien durchzuführen.

SPIEGEL: Sie werden also doch nie auf Ihrer Insel landen können?

Weinberg: Wir werden auch nie fähig sein, unsere Galaxie zu verlassen. Und trotzdem haben wir Wege gefunden, die Welt jenseits der Milchstraße zu erkunden. In ähnlicher Weise wird es irgendwann möglich sein, die Weltformel auf indirekte Weise zu testen. Um im Bild zu bleiben: Es mag sein, daß wir Blätter oder Äste aus dem Wasser fischen, die nur von unserer Insel stammen können.

SPIEGEL: Aber Sie selbst werden dies nicht mehr erleben?

Weinberg: Wahrscheinlich befindet sich die heutige Generation von Physikern in der Rolle von Mose, der das Gelobte Land vom Berg Nebo aus erblickte, der es aber nie erreichte.

SPIEGEL: Wenn Sie oder andere Physiker von der Weltformel sprechen, dann fällt fast unweigerlich das Wort "Schönheit". Was macht eine Formel "schön"?

Weinberg: In gewissem Sinne läßt sich das durchaus mit der Schönheit von Musik vergleichen: Wenn Sie etwa ein Prélude von Chopin hören, dann spüren Sie, daß jede Note sitzt. Sie könnte durch keine andere ersetzt werden.

SPIEGEL: Die objektive Wissenschaft verläßt sich auf subjektive Empfindungen? Johann Grolle und Rafaela von Bredow in Weinbergs Büro an der University of Texas. Weinberg: Wir spüren durchaus, wenn da eine falsche Note in einer unserer Theorien ist. Natürlich sind wir nicht immer einer Meinung. Wir streiten uns, wie Sie sich darüber streiten können, ob ein Musikstück nicht anders hätte geschrieben werden sollen. Aber letztlich ist es die Unausweichlichkeit, die eine Note oder eine Gleichung schön macht. Wenn eine Melodie auf die ursprüngliche Phrase, auf die Tonika zurückkehrt, dann spüren Sie: Das läßt sich nicht mehr verbessern.

SPIEGEL: Die Musik kennt keinen objektiven Maßstab, mit dem sich entscheiden ließe, ob Mozart schöner ist als Chopin oder Schönberg. Gibt es den in Ihrer Wissenschaft auch nicht?

Weinberg: Wir testen Theorien, um zu sehen, ob sie mit Experimenten übereinstimmen. Damit überprüfen wir unseren Schönheitssinn - wir prüfen, ob unsere Theorien wahr sind. Wahrheit ist etwas, für das es in der Kunst keine Entsprechung gibt. In der Kunst ist die Frage nach Wahrheit bedeutungslos.

SPIEGEL: Ist Wahrheit schön?

Weinberg: Ja.

SPIEGEL: Warum?

Weinberg: Wahrscheinlich, weil uns die Natur gelehrt hat, sie schön zu finden. Lassen Sie es mich mit einem Pferdetrainer vergleichen, der sagt, ein Rennpferd sei schön. Was er damit meint, ist, daß ihn langjährige Erfahrung, die er nicht in Worte zu fassen vermag, gelehrt hat, daß dieses Pferd Rennen gewinnen wird. Genau so ist es mit einer physikalischen Theorie: Wenn Sie sie als schön empfinden, dann ist es wahrscheinlich, daß sie auch wahr ist.

SPIEGEL: Ein erfolgreiches Rennpferd nutzt seinem Besitzer - wird die letzte Antwort, nach der Sie suchen, von irgendeinem praktischen Nutzen sein?

Weinberg: Wenn Sie damit einen technischen Nutzen meinen: Nein, den kann ich mir nicht vorstellen. Aber viele Theorien hatten später Anwendungen, die sich anfangs niemand vorzustellen gewagt hätte.

SPIEGEL: Ihre Theorie der elektroschwachen Wechselwirkung, die Sie vor 30 Jahren entwickelt und für die Sie den Nobelpreis bekommen haben, hat die Technik bisher nicht vorangebracht.

Weinberg: Sie hilft, besser zu verstehen, wie Sterne am Ende ihres Daseins explodieren. Aber Sie haben recht: Eine praktische Anwendung ist das nicht. Aber wir tun unsere Arbeit nicht aus diesem Grund. Selbst wenn es absolut sicher wäre, daß wir keinen praktischen Nutzen von der Weltformel hätten, müßten wir die Suche vollenden.

SPIEGEL: Für den gesunden Menschenverstand mutet dieser Plan esoterisch an ...

Weinberg: ... oh, er ist ziemlich esoterisch.

SPIEGEL: Wie viele Menschen, glauben Sie, werden diese Formel verstehen können?

Weinberg: Anfangs nicht viele. Aber bei Newton war es nicht anders. Als er seine Theorie der Schwerkraft entwickelt hatte, verstanden sie nur sehr wenige. Heute ist sie Allgemeingut.

SPIEGEL: Die Quantenmechanik ist bisher noch nicht zum Allgemeingut geworden.

Weinberg: Bei Newtons Theorie dauerte es Jahrhunderte.

SPIEGEL: Glauben Sie wirklich, daß die Quantenmechanik in 100 Jahren jedem so selbstverständlich sein wird wie heute die Schwerkraft?

Weinberg: Ich weiß es nicht. Vielleicht wird sie uns langsam weniger seltsam erscheinen. Aber ich muß zugeben, es gibt da eine Barriere: die Mathematik. Ich kann mir kaum vorstellen, wie man die Quantenmechanik ohne ein gewisses Verständnis der Mathematik begreifen sollte.

SPIEGEL: Das wird erst recht für die Weltformel gelten.

Weinberg: Sicher. Ohne Mathematik wird man sie kaum verstehen. Das ist ein Hindernis, von dem ich auch nicht weiß, wie man es überwinden sollte.

SPIEGEL: Was ist der Wert einer Theorie, die fast keiner mehr versteht?

Weinberg: Ich bin mir nicht sicher, welchen Wert ein Buch wie "Finnegans Wake" hat, für das man ein anderes Buch braucht, um es zu verstehen. Aber Wissenschaft ist nicht Literatur. Sie wird am Maßstab der Wahrheit gemessen. Selbst wenn am Anfang nur ein paar Dutzend Leute die Weltformel verstehen - wenn sie stimmt, dann wird sich das Wissen darum verbreiten.

SPIEGEL: Welche Relevanz wird dieses Wissen haben?

Weinberg: Letztlich gibt es für die Suche kein logisches Argument. Sie empfinden den Wert, oder Sie empfinden ihn nicht.

SPIEGEL: Sind Sie sich darüber im klaren, daß Ihre Worte oft religiös anmuten?

Weinberg: Für mich hat Religion etwas mit dem Glauben an ein höheres Wesen zu tun. Und in diesem Sinne bin ich nicht religiös.

SPIEGEL: Die Vokabeln, die Sie benutzen, stammen aus dem Wortschatz der Religion: "Hoffnung" etwa oder "Glaube".

Weinberg: Wenn ich sage, daß ich an die Existenz einer Weltformel glaube, dann tue ich das in demselben Wortsinne, wie ich sage: Ich glaube, daß der Sommer in Texas in diesem Jahr heiß wird.

SPIEGEL: Wenn die Weltformel denn gefunden würde, was würde das für die Religion bedeuten? Würde sie Gott ersetzen?

Weinberg: Nein. Wir ersetzen Gott nicht. Wir sparen ihn nur aus. Die Weltformel wäre der letzte Schritt auf einem Weg, den Newton und Kopernikus als erste beschritten haben: ein Bild der Welt zu entwickeln, das ohne Gott auskommt. Ein Gott würde auch durch eine Weltformel nicht unmöglich gemacht, aber es wäre ein sehr anderer Gott als der alte, der mit Blitzen um sich schleudert ...

SPIEGEL: ... ein Physiker, der die schönste aller Formeln ersonnen hat?

Weinberg: Ich persönlich habe nicht viel übrig für Religion. Für mich ist eine der großen Errungenschaften der Wissenschaft, daß sie es intelligenten Menschen zwar nicht unmöglich gemacht hat, religiös zu sein. Aber sie macht es ihnen möglich, nicht religiös zu sein. Und darauf bin ich stolz.

SPIEGEL: Würde die Weltformel den Sinn der Welt klären können? Die Frage, warum es uns gibt?

Weinberg: Die Frage, warum es uns gibt, hat Darwin beantwortet - allerdings nur als Folge von Ursache und Wirkung. Welchen Sinn unsere Existenz hat, konnte er nicht sagen. Wahrscheinlich ist diese Frage ihrerseits sinnlos, weil es keinen Sinn gibt. Die Weltformel wird mit uns Menschen nichts zu tun haben. Sie wird uns die Welt kalt und unpersönlich erscheinen lassen. Wir können uns selbst einen Sinn geben - in der Natur werden wir ihn nicht finden.

SPIEGEL: Welche Bedeutung wird die Weltformel für die Wissenschaft haben?

Weinberg: Sie wird uns wahrscheinlich die Frage nach der dunklen Materie beantworten können, die den größten Teil der Masse im All auszumachen scheint. Und sie wird es uns ermöglichen, den Anfang unseres Universums zu verstehen: Was ist damals geschehen? War der Urknall ein einmaliges Ereignis, oder war er Teil eines größeren, ewigen Ganzen? Es könnte sein, daß sich dann und wann eine Region des Raums, in der die Energiedichte besonders hoch ist, aufbläht und einen Urknall bildet wie jenen, in dem wir uns befinden.

SPIEGEL: Mit der Weltformel hätte eine jahrhundertelange Suche ein Ende gefunden. Wäre dies zugleich das Ende der Wissenschaft?

Weinberg: Ein bestimmter Bereich der Physik wäre an ein Ende gekommen. Aber die Fragen, wie turbulente Flüssigkeiten oder aber Hochtemperatur-Supraleiter funktionieren, wäre damit noch nicht beantwortet.

SPIEGEL: Sie jedenfalls würden Ihren Job als Formelsucher verlieren.

Weinberg: Bestimmte Dinge kommen an ein Ende. Die Rätsel auf unserer Erde zum Beispiel sind schon vor langem verschwunden. Vor 150 Jahren waren die Quellen des Nils noch ein Mysterium. Heute fotografieren Satelliten jeden Quadratmeter der Erdoberfläche. In gewissem Sinne ist das traurig. Aber was folgt daraus: Sollen wir nicht mehr auf Satellitenbilder gucken?

SPIEGEL: Einer Ihrer Kollegen hat erklärt: "Wir sind verdammt, wenn wir die Weltformel nicht finden. Aber wir sind auch verdammt, wenn wir sie finden."

Weinberg: Es wird uns noch ein ganzes Universum zu erkunden bleiben. Die Welt ist unglaublich groß und kompliziert. Nur eine bestimmte Form der Wissenschaft wird vollendet sein. Wir arbeiten hart daran, uns überflüssig zu machen - bisher allerdings nicht besonders erfolgreich.

SPIEGEL: Professor Weinberg, wir danken Ihnen für dieses Gespräch.



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