Luzifers Vermächtnis - Eine physikalische Schöpfungsgeschichte. - Close, Fran
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  • Verlag: Beck, C H
  • ISBN-13: 9783406486180
  • ISBN-10: 3406486185
  • Best.Nr.: 10114312
Rezensionen
Besprechung von 19.03.2002
Wenn Licht von Finsternis sich scheidet
Weltsinn: Der Physiker Frank Close feiert die Asymmetrie / Von Ulf von Rauchhaupt

Wer immer sich den deutschen Untertitel dieses Buches ausgedacht hat - er dürfte jede Menge Verlagsprogramme mit populärwissenschaftlichen Neuerscheinungen gelesen haben, aber kaum das Buch selber. Denn Frank Close, theoretischer Elementarteilchenphysiker am Rutherford Appleton Laboratory im englischen Culham, erzählt hier mitnichten eine "physikalische Schöpfungsgeschichte". Mit kosmologischen Spekulationen Marke Stephen Hawking hat "Luzifers Vermächtnis" (dieser Teil des Titels entspricht dem des englischen Originals) nichts zu tun. Close verläßt mit keiner Zeile den Boden der bekannten physikalischen Theorien - und von den noch ungeprüften Theorien erwähnt er nur solche, die eine Mehrheit der Forscher derzeit in Erwägung zieht. Das klingt langweilig? Ist es aber nicht - nicht bei Frank Close.

Jedenfalls nicht in den ersten Teilen des Buches, in denen er seinem eigentlichen Thema nachspürt, dem "Sinn der Asymmetrie" (so auch der ursprüngliche Untertitel). Nun würde man von einem theoretischen Physiker ja eigentlich erwarten, daß er eher die Symmetrie feiert als die Asymmetrie. Sind es doch Symmetrien, welche die grundlegenden physikalischen Gesetze auszeichnen. Auch der Kosmos muß an seinem Anfang ein vollkommen symmetrisches Gebilde gewesen sein. Doch zum Glück für uns blieb es nicht dabei - weswegen, theologisch gesehen, Luzifer kaum eine glückliche Metapher für den nun folgenden Einbruch der Asymmetrie in die Welt abgibt. An irgendeinem Punkt, Momente nach dem Urknall, muß die kosmische Symmetrie zerbrochen sein. Die perfekte Einförmigkeit wich der primordialen Verschiedenheit, Energie schied sich von Materie, Materie von Antimaterie, Licht von Finsternis. So mancher Vorsokratiker hätte an dem heutigen physikalischen Weltbild seine helle Freude gehabt.

Bei Close ist die Kosmogonie aber nur ein Nebenaspekt. Statt beim Urknall beginnt er sein Buch mitten in der Welt der Menschen - und die ist überall asymmetrisch: Autos fahren hierzulande auf der rechten Straßenseite, Linkshänder tun sich mit handelsüblichen Scheren schwer, dafür schlägt das Herz bei den meisten Leuten links - physiologisch jedenfalls. Genüßlich widmet sich der Autor der Frage, warum Spiegel rechts und links, nicht aber oben und unten vertauschen - und erleuchtet alle, die bei ihrem letzten Australien-Aufenthalt Nächte im Hotelbadezimmer verbrachten, um herauszufinden, ob das Wasser südlich des Äquators wirklich andersherum durch den Abfluß wirbelt als nördlich davon. Schade nur, daß Close zu keinem dieser Kabinettstückchen Referenzen angibt. Doch davon abgesehen ist dieser erste Teil des Buches eine Glanzleistung.

Allerdings ist der "Sinn" dieser Asymmetrien für den Physiker Close in erster Linie didaktischer Natur. Sie sollen an neue Erkenntnisse heranführen, denen zufolge es eben doch Symmetrien sind, welche die Welt im Innersten zusammenhalten - nur eben auf raffinierte Weise "gebrochen" oder "versteckt". Zuvor jedoch, im zweiten Drittel des Buches, schickt Close seine Leser noch im Schnelldurchlauf durch die Geschichte der subatomaren Physik. Nun ist Historie nur bedingt zur Propädeutik geeignet - in vielen Lehrbüchern ging das schon schief. Nicht so bei Close. Durch seinen flotten und pointierten Stil bringt er es sogar fertig, auch physikhistorisch bereits vorinformierte Leser bei der Stange zu halten, indem er die Taten von Marie Curie, Wilhelm Conrad Röntgen oder Ernest Rutherford spannend zu kontextualisieren weiß.

Im eigentlich physikalischen dritten Teil dagegen fällt das Niveau leider deutlich ab. Zwar präsentiert Close auch hier einige wunderbare Beispiele dafür, daß sich auch moderne Physik und solche abgehoben klingenden Konzepte wie "spontane Symmetriebrechung" und "Higgs-Mechanismus" spannend und völlig allgemeinverständlich erklären lassen - doch nur, wo er sich dafür Zeit nimmt. Zu den wirklich aktuellen Themen, etwa der Supersymmetrie, fällt ihm enttäuschend wenig ein. Die paar Seiten, die Close dafür erübrigt, sind kaum dazu angetan, bei Laien Interesse für die Experimente des Large Hadron Collider (LHC) am europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf zu wecken, wo man sich ab 2005 ja vor allem diesen Fragen widmen will. Statt dessen wird dem Leser eine Hymne auf die technischen Wunder des LHC zugemutet, die so dröge wie eine Pressemitteilung ist.

Auch der Umstand, daß die - im großen und ganzen solide - Übersetzung von Thomas Filk sich eben doch als Übersetzung liest und den Sprachwitz des englischen Originals nicht immer wiedergibt, dämpft das Vergnügen. An einigen wenigen Stellen - etwa wenn "ultimate" falsch mit "ultimativ" oder "generic" einfach mit "generisch" wiedergegeben wird - möchte man wieder in ein allgemeines Lamento darüber verfallen, wie wenig Spielraum die Verlage den Übersetzern populärwissenschaftlicher Prosa für die sprachliche Feinarbeit lassen.

Eine wirklich ernste Schwäche des Buches - bereits des Originals - ist seine Bebilderung. Zumal bei einem solchen Thema wie "Symmetrie und Asymmetrie" hätte der renommierte Verlag deutlich mehr in gute Infographik investieren müssen. Kleinformatige Schwarzweißbilder und einfarbige Strichzeichnungen, die aussehen, als hätte der Autor sie unter Zeitdruck auf dem Computer selbst zusammengebastelt - das ist wirklich ein bißchen wenig. Zweifellos leiden viele Sachbücher heute daran, daß die Verlage eher den Lektor einsparen als den Art-director. Doch auch gute Texte kommen nicht notwendig ohne vernünftige Illustration aus. Leider ist diese Asymmetrie auch öfter zu beobachten. Sinnvoll ist sie genausowenig.

Frank Close: "Luzifers Vermächtnis". Eine physikalische Schöpfungsgeschichte. Aus dem Englischen von Thomas Filk. Verlag C. H. Beck, München 2002. 273 S., 47 Abb., geb., 22,90 .

Alle Rechte vorbehalten. © F.A.Z. GmbH, Frankfurt am Main
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Besprechung von 06.04.2002
Wenn man lechts und rinks velwechsert
Die Welt ist unvollkommen und nur deshalb existiert sie: Frank Close erzählt die Schöpfungsgeschichte aus Sicht der modernen Physik
Dieses kleine Buch ist ein ganz Großes. Frank Close, theoretischer Physiker vom Rutherford Appleton Laboratory in Großbritannien, liefert ein wunderbares Beispiel, wie man sehr komplizierte naturwissenschaftliche Fragen, die zunächst scheinbar nichts, aber auch gar nichts mit uns Lesern zu tun haben, so klar und verständlich machen kann, dass man am Ende baff erstaunt das Buch weglegt und fast ein wenig traurig darüber ist, dass es schon zu Ende ist.
Beginnen wir aber am Anfang des Buches, der zugleich den Rahmen vorgibt, um den es im Ganzen geht, nämlich um die Frage: Warum ist nicht Nichts? Oder anders formuliert: Wieso gibt es überhaupt etwas? Frank Close führt hier eine ganz einfache und trotzdem für alle Naturwissenschaften fundamentale Frage vor, die im Mittelpunkt aller kosmologischen und hochenergetischen Physik steckt. Wenn die Welt gleichmäßig wäre in all ihren Eigenschaften, wenn sie also symmetrisch wäre, dann gäbe es uns nicht. Es gibt uns aber, also muss die Welt asymmetrisch sein.
Das Werden der Materie in den ganz frühen Phasen des entstehenden Universums hat genauso viele Teilchen wie Antiteilchen erzeugt, die sich wiederum in Strahlung verwandelt haben müssen. Die Strahlung von diesem Vernichtungskampf der Materie kann man heute noch beobachten, aber offenbar haben sich nicht alle Teilchen mit ihren Antiteilchen zerstört. Zählt man nach, dann ist pro 5 Milliarden Partnerselbstmorde tatsächlich ein Teilchen übrig geblieben. Die Vollkommenheit eines symmetrischen Universums muss durch irgendetwas gebrochen worden sein. Aus dieser winzigen Unvollkommenheit ist alles entstanden, was wir im Universum an Materie finden: Sterne, Galaxien, Galaxienhaufen und Superhaufen – einfach alles. Ohne diese Unvollkommenheit wären wir nicht!
Close lässt diese Erkenntnis aber nicht im fast leeren Raum des Universums hängen, sondern zeigt, dass auch und gerade das Phänomen Leben wesentlich von Ungleichheiten abhängt. Am Beispiel des Drehsinns der Moleküle, der Bausteine des Lebens, kann er die Bedeutung der Symmetriebrüche in der Natur anschaulich darstellen. Die Bodenständigkeit seiner Beispiele ist beeindruckend. So erfährt man beispielsweise, dass der Contergan-Skandal auf eine Missachtung des Drehsinns der im Medikament verabreichten Substanz zurückzuführen ist. Für 3000 Babys in Großbritannien und Deutschland bedeutete dies schwere Missbildungen. Für sie kam die Erkenntnis zu spät, dass wir Menschen Moleküle brauchen, die sozusagen „richtig herum” aufgebaut sind.
Winzige Störungen
Die Materie unserer Welt scheint nur ein zufällig übersehenes Staubkorn in der sonst so reinen symmetrischen Schöpfung zu sein. Close veranschaulicht uns diese Idee mit klaren sprachlichen Bildern und plausiblen Beispielen aus dem Alltag. Seine Gedanken fesseln auch dann, wenn es um sehr komplizierte Sachverhalte geht, wie zum Beispiel die Brechung von Symmetrien durch Störungen von außen, oder durch Instabilitäten. Letztere werden mit Hilfe eines Phänomens erklärt, das jeder Autofahrer kennt: Das Entstehen von Staus ohne ersichtlichen Anlass. Die Erklärung: Die Einen fahren ein bisschen zu schnell und die Anderen ein bisschen zu langsam, wir haben es also mit einer Asymmetrie der Geschwindigkeitsverteilung zu tun, welche unweigerlich zu Stauungen führen muss - für jeden ständig „erfahrbar”.
Close weist auf den für jeden Leser geradezu lächerlich erscheinenden Umstand hin, wie winzigste Störungen einer Symmetrie auf lange Sicht entscheidende Wirkungen haben können. Ein Beispiel: Hätte der Fahrer von Erzherzog Ferdinand in Sarajewo im Juli 1914 nicht die Symmetrie gebrochen – mit anderen Worten: wäre er geradeaus gefahren statt nach rechts abzubiegen –, dann wäre der Erzherzog nicht erschossen worden und der erste Weltkrieg wäre nicht ausgebrochen. Die Welt hätte sich völlig anders entwickelt.
Ebenso einfach lesen sich Close’ „Wasserspiele”: Aus symmetrischem Wasser wird durch Abkühlung unsymmetrisches Eis. Die Symmetrie wird dadurch gebrochen, dass dem System Energie entzogen wird. Manchmal kommt es sogar vor, dass sich ein solcher Phasenübergang verzögert: Wasser wird so langsam unter Null Grad Celsius abgekühlt, dass es flüssig bleibt. Dieser immer noch symmetrische Zustand ist aber so unnatürlich, dass schon die winzigste Störung schlagartig Eis entstehen lässt.
Im weiteren erzählt Close von der experimentellen Suche nach den in der Materie und in den physikalischen Grundkräften wirkenden Symmetrien, die ja offenbar der unsymmetrischen Welt als „Urgrund” unterliegen müssen. Dabei geht es natürlich auch um die Vereinheitlichung der physikalischen Grundkräfte zu einer großen Theorie, die fast alles erklären soll.
Es gelingt Close, dem Laien interessante Einblicke in die Erfolgsgeschichte der Naturwissenschaften zu vermitteln. Auch wenn er von manch netter Anekdote und vielen Details über die herausragenden Naturwissenschaftler des 19. und 20. Jahrhunderts zu berichten weiß, verheimlicht er dabei aber auch nicht die Versäumnisse und Irrwege so mancher „Lichtgestalt”, die wegen beschränktem Blick die Wahrheit einfach nicht sehen wollte oder konnte.
Wunderbares Ungleichgewicht
Schließlich führt Close den Leser in die modernen Zauberküchen der Elementarteilchenphysik, wo man seit einiger Zeit versucht, den Akt der Schöpfung, den Urknall, im Labor nachzubauen. Das Wunschziel ist die ganz große Supersymmetrie. Hier erfährt der staunende Leser von der gigantischen Leere im kleinsten Teilchen und dass ein Atomkern noch 100000mal kleiner ist als ein Atom. Er lernt, dass nur winzige Veränderungen in den Gewichtsverhältnissen der kleinsten aller Teilchen unsere Existenz unmöglich machen würden.
Am Ende des Buches hat man den Spaziergang durch die ganze moderne Physik hinter sich gebracht, ohne sich überfordert zu fühlen oder auch nur einmal den Faden zu verlieren. Und man ist wirklich einmal mehr oder auch zum ersten Mal voll Ehrfurcht über das wunderbare filigrane Ungleichgewicht unseres Lebens.
HARALD LESCH
FRANK CLOSE: Luzifers Vermächtnis. Eine physikalische Schöpfungsgeschichte. Verlag C. H. Beck, München 2002. 274 Seiten, 22,80 Euro.
SZdigital: Alle Rechte vorbehalten - Süddeutsche Zeitung GmbH, München
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Perlentaucher-Notiz zur F.A.Z.-Rezension

"Der Untertitel von der "physikalischen Schöpfungsgeschichte" führt, warnt Rezensent Ulf von Rauchhaupt, in die Irre: Es geht hier nicht um Spekulation, sondern nur um den sicheren Boden der "bekannten physikalischen Theorien". Das Thema freilich ist eher ungewöhnlich für einen Physiker, da es Close nicht um die - für alle physikalische Theoriebildung entscheidende - Symmetrie der Natur und ihrer Gesetze geht, sondern um das Gegenteil. Und die Asymmetrie findet Close im ersten Teil seines Buches, den der Rezensent "glänzend" findet, mitten in unserer Alltagswelt: bei Linkshändern oder beim Autoverkehr. Ebenfalls noch sehr lesenswert scheint Rauchhaupt das zweite Drittel, das einen Durchlauf durch die "Geschichte der subatomaren Physik" bietet, der "flott und pointiert" geschrieben ist. Problematisch dann leider das letzte Drittel, das sich mit aktuellen physikalischen Fragen auseinandersetzt: Hier ist Close, bedauert der Rezensent, "enttäuschend wenig" eingefallen. Darüber hinaus ist die lieblose Bebilderung des Bandes zu beklagen, die Übersetzung findet Rauchhaupt "im großen und ganzen solide", mehr aber nicht.

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