bedarf, ob es sich denn nicht selbst geschaffen habe.
Die Antwort auf die Frage nach Gott sucht er in der Vereinigung von zwei voneinander unabhängigen Theorien, von denen eine - Einsteins allgemeine Relativitätstheorie - hauptsächlich die Makrowelt beschreibt, in der die von großen Massen bewirkte Krümmung des Raums tonangebend ist. Die andere - die Quantentheorie - beschäftigt sich dagegen mit der Welt des Allerkleinsten. Dort, wo eine riesige Masse auf engstem Raum vereint ist, also zum Beispiel kurz nach dem Urknall, reicht eine der beiden Theorien allein zur Beschreibung der Verhältnisse nicht aus.
Mit seinem Buch "Eine kurze Geschichte der Zeit" hat sich Hawking 1988 durch klare Worte weltweit eine große Fangemeinde geschaffen, der er - nach mehreren anderen Büchern - mit "Der große Entwurf" eine würdige Fortsetzung vorlegt. Zusammen mit dem Physiker Leonard Mlodinow führt Hawking mit einem genialen Gedanken in die Schwierigkeiten der Astrophysiker ein: Die modernen physikalischen Theorien lassen sich nicht mehr wie bei Newton auf das reduzieren, was man sieht. In der Quantenphysik trifft man auf Heisenbergs Unschärferelation, die besagt, dass man den Ort eines Teilchens, dessen Geschwindigkeit man genau gemessen habe - oder umgekehrt -, nur noch "unscharf" ermitteln kann. Und ein Teilchen, das sich eigentlich nicht von A nach B bewegen kann, tut es doch, indem es die trennende Barriere einfach "durchtunnelt".
Der klügste Schachzug Hawkings besteht darin, die Aussage des Welle-Teilchen-Dualismus zu verallgemeinern. Bekanntlich ist ein Photon, ein Lichtteilchen, mal tatsächlich ein Teilchen und dann wiederum nur eine Welle. Es gibt zwei unterschiedliche Beschreibungen, die nie gleichzeitig zutreffen und doch beide "richtig" sind. So müsse man sich das auch mit der sogenannten Theorie von Allem vorstellen, der die Physiker hinterherjagten. Der Physik sei es mit den Feldtheorien - der Quantenelektrodynamik etwa und der Quantenchromodynamik - gelungen, mehrere im heutigen Universum voneinander unabhängige Kräfte zu vereinen, die Gravitationskraft aber bleibe immer noch außen vor.
Mit einer Erweiterung des Standardmodells der Physik sei diese Vereinigung nicht möglich. Deshalb seien die Stringtheorien entwickelt worden, in denen Teilchen durch Strings (Saiten) abgelöst worden seien. Zwar könne keine der Stringtheorien alles erklären, aber mit der Vereinigung dieser Theorien in der sogenannten Superstringtheorie oder auch M-Theorie stünde wahrscheinlich schon die Theorie von Allem parat.
Ein Staubsaugervertreter hätte nicht besser argumentieren können. Denn der Hinweis auf den Welle-Teilchen-Dualismus klingt so überzeugend, dass alles Störende dabei leicht übersehen wird. Zum Beispiel, dass die M-Theorie in den vergangenen Jahren viele Anhänger unter den Physikern verloren hat. Solange die Theorie noch nicht weit genug untermauert ist, lässt sich über ihre tatsächliche Anwendbarkeit noch nichts Abschließendes sagen. Hawking hat sich auf ihre Seite geschlagen, aber das letzte Wort ist noch längst nicht gesprochen.
Ein anderer von Hawking genial in den Blickpunkt gerückter Aspekt betrifft den Weg, den ein Teilchen zurücklegt, das sich von A nach B bewegt. Aus quantenphysikalischer Sicht begibt sich ein und dasselbe Teilchen auf alle Wege gleichzeitig, aber mit unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten. Richard Feynman hat ein Verfahren entwickelt, diese zu ermitteln. Das Prinzip des Verfahrens muss Hawking und anderen Physikern zufolge in der Theorie von Allem auf das gesamte Universum übertragen werden. Es gebe wegen der vielen möglichen Pfade nicht nur eine einzige Zukunft für das Universum, aber mit jeder nur denkbaren Zukunft sei nicht mehr als eine Wahrscheinlichkeit verbunden. Ebenso wenig definiert ist, wenngleich aus etwas anderen Gründen, die Vergangenheit.
Mit einem Rückblick in die Geschichte der Astrophysik geht Hawking an die Frage nach dem Urknall heran. Die "Flucht" der Galaxien von der Milchstraße fort, die Edwin Hubble 1929 entdeckt hat, und die 1965 erstmals beobachtete Mikrowellen-Hintergrundstrahlung als Zeugin eines jungen Universums sind nur so zu verstehen, dass der Kosmos aus einer Singularität, dem sogenannten Urknall, hervorgegangen ist: Vor 13,7 Milliarden Jahren war das gesamte All gleichsam in einem Punkt mit unendlicher Masse vereint, und in dieser Singularität verlieren die heute bekannten physikalischen Gesetze ihre Gültigkeit.
Hier schlägt Hawkings große Stunde, denn die Urknall-Singularität ist von der physikalischen Beschreibung her den Schwarzen Löchern verwandt, mit denen sich der Kosmologe hauptsächlich beschäftigt hat. In der allgemeinen Relativitätstheorie Einsteins, so Hawking, sei die Zeit trotz einer gewissen Vermischung immer noch vom Raum verschieden. Doch wenn man die Effekte der Quantentheorie in die Relativitätstheorie einbeziehe, könne die Krümmung des Raums in Extremfällen so stark sein, dass sich die Zeit wie eine andere Raumdimension verhalte. Wenn wir vom Anfang des Universums sprächen, müssten wir akzeptieren, dass es im sehr frühen Universum Zeit, wie wir sie kennen, noch nicht gab. Wenn in diesem Sinne kein Anfang existiert hätte, sei das Universum von den Gesetzen der Wissenschaft bestimmt und nicht von irgendeinem Gott angestoßen worden.
Und warum existiert das Universum, warum existieren auch wir? Hier greift Hawking letztlich auf die quantenmechanische Vorstellung vom wabernden Vakuum zurück, das anders als das "Nichts" des täglichen Lebens immerhin mit Energie geladen ist. Weil laut Einstein Energie gleich Masse mal Beschleunigung zum Quadrat ist, können Teilchen und Antiteilchen im Vakuum spontan entstehen und auch spontan wieder zerfallen. Spontane Erzeugung sei letztlich der Grund, weshalb etwas sei und nicht einfach nichts. Daher sei es nicht nötig, Gott als den ersten Beweger zu bemühen, der das Licht entzündet und das Universum in Gang gesetzt habe.
Am Schluss kommt Hawking noch einmal auf die M-Theorie zurück, die der einzige Kandidat für eine vollständige Theorie des Universums sei. Wenn sie endlich sei - und das gelte es noch zu beweisen -, dann sei sie das Modell eines Universums, das sich selbst erschaffe. Bei allem Optimismus in der sonstigen Darstellung sieht der Kosmologe, der für sich selbst interessante Antworten gefunden hat und sie auch überzeugend vorträgt, also recht deutlich seine Grenzen, weshalb es nicht überrascht, dass andere Astrophysiker ganz andere Modelle vom Universum entwickelt haben - einschließlich der Frage, was vor dem Urknall war.
Dahingestellt sei im Übrigen, ob die göttliche Schöpfung von der spontanen Entstehung unseres Universums tatsächlich ausgehebelt wird. Hawking gibt zu, dass er Fragen zu beantworten versucht hat, die traditionell für die Philosophie seien. Doch die Philosophie sei tot, sie habe mit den neueren Entwicklungen in der Naturwissenschaft, vor allem in der Physik, nicht Schritt gehalten. Jetzt seien es die Naturwissenschaftler, die mit ihren Entdeckungen die Suche nach Erkenntnis voranbrächten.
GÜNTER PAUL
Stephen Hawking und Leonard Mlodinow: "Der große Entwurf". Eine neue Erklärung des Universums. Aus dem Englischen von Hainer Kober. Rowohlt Verlag, Reinbek bei Hamburg 2010. 288 S., geb., 24,95 [Euro].
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Frankfurter Allgemeine Zeitung | Besprechung von 30.08.2010
