Von all den großen Ideen, die herumschwirren – Langzeitismus, Degrowth, Weltraumkolonisation und so weiter – ist irgendeine so radikal wie die Quantenphysik?
Seit einem Jahrhundert wissen Physiker, dass die klassischen Annahmen über das Universum falsch sind – Elektronen umkreisen nicht den Kern eines Atoms, sondern existieren in Wellen um ihn herum. Ein Elektron kann also an mehr als einem Ort gleichzeitig sein, bis wir es beobachten. Schrödingers Katze ist lebendig oder tot: Wir können nur durch Hinsehen wissen, was die Antwort bestimmt. Warum das so ist, ist unklar.
Diese Erkenntnis ist „fast psychedelisch“, argumentiert Carlo Rovelli, der italienische Physiker, der sich darauf spezialisiert hat, komplexe Ideen einfach erscheinen zu lassen. Die Quantenphysik wurde zur Entwicklung von Halbleitern und Lasern verwendet. Aber das erste, was Sie verstehen müssen, ist, dass Sie es nicht wirklich verstehen können, weil es niemand tut.
Rovelli versucht das Problem in seinem Buch zu erklären Helgoland, und meditiert schließlich über die Natur der Wissenschaft und Unsicherheit. In Zeiten von Klimawandel und Pandemien gehört seine populäre Physik nach wie vor zu den Bestsellern. „Schmelzende Gletscher sind wichtig, aber der stärkste Aspekt der Wissenschaft war für mich genau die Tatsache, dass sie unser Weltbild herausfordert“, sagt er mir informell und unerbittlich neugierig auf einer Reise von seinem Zuhause in Kanada nach London. Die Öffentlichkeit dürstet jedoch danach, das Universum zu verstehen, wie Rovelli schreibt Helgoland: „Zu wissen, dass meine Freundin Maxwells Gleichungen befolgt, wird mir nicht helfen, sie glücklich zu machen.“
Es hilft, dass Rovelli gerne über wissenschaftliche Grenzen hinausgeht, buddhistische Philosophie zitiert und Briefe für die globale Abrüstung organisiert. Für ihn inspiriert die Physik die Kultur. „Gute Philosophen haben immer der Physik zugehört. Kant wäre ohne Newton nicht Kant gewesen; Was Kant tut, hilft, Newton zu verstehen. Umgekehrt wäre Einstein ohne Kant nicht Einstein gewesen. Einstein las Kant und Kant’s Gedanken über Raum und Zeit waren die Hauptzutat für ihn, um Gleichungen zu schreiben, die schwarze Löcher vorhersagten.“
Rovellis Hoffnung ist nun, dass die Populärkultur die Implikationen der Quantenphysik aufnimmt. Filme wie z Spider-Man: Kein Weg nach Hause Sonstiges Alles überall auf einmal haben dies durch die Theorie vieler Universen getan: Das heißt, die Lösung für Schrödingers Katze ist, dass die Katze sowohl lebt als auch tot ist, da es unendliche Universen gibt, die jedes mögliche Ergebnis abdecken. Rovelli selbst weist die Theorie als „verrückt“ zurück.
Wie ist es möglich, dass Physiker so unterschiedliche Interpretationen haben? „In der Wissenschaft geht es nicht nur darum, Gleichungen zu schreiben und Vorhersagen zu treffen. Es geht darum, die Welt neu zu denken. Wenn Sie denken, was mit Kopernikus passiert ist, erzählen wir die Geschichte so, dass er verstand, dass sich die Erde um die Sonne dreht. Aber können Sie beweisen, dass die Erde nicht der Mittelpunkt des Universums ist? Nein, du könntest kein Experiment machen. Der Punkt ist, dass, wenn Sie Ihre konzeptionelle Struktur ändern, alles viel mehr Sinn ergibt.“ In ähnlicher Weise wurden Schwarze Löcher durch Einsteins Gleichungen vorhergesagt, bevor sie entdeckt wurden.
Rovelli möchte, dass wir akzeptieren, dass Gewissheit oft unerreichbar ist: „Wir sind uns nie sicher.“ Tatsächlich gibt es nur eine Stelle in unserem Gespräch, an der er Gewissheit ausdrückt: Als ich frage, ob wir in einer Simulation leben könnten, wie Elon Musk sagt, ist das „höchstwahrscheinlich“. „Nein. Da bin ich mir sicher. Wir sind nicht in einer Simulation. Es ist eine dumme Idee. Wer ist der Simulator? Die Theorie besagt, dass jede Spezies, die eine Simulation ihrer Vorfahren ausführen könnte, mit erhöhter Rechenleistung viele von ihnen ausführen würde, sodass wir nicht sicher sein können, dass wir uns nicht in einer Simulation befinden. „Komm schon, hast du mit KI gespielt? Das ist ganz anders als in der Realität“, verzweifelt Rovelli.
Unsicherheit bedeutet nicht, dass alle Ideen gleichermaßen gültig sind. „Wir lernen nicht etwas mehr über die Realität, indem wir absurde Hypothesen aufstellen und fragen, wie sie widerlegt werden können. Das ist dumm, weil alles passieren kann und nichts widerlegt werden kann“, sagt Rovelli. „Wir lernen mehr über die Realität, indem wir das nehmen, was wir wissen, und sehen, was es plausibel impliziert.“
Rovelli, heute 66, wurde erst spät berühmt. In seinen Fünfzigern begann er, für ein breites Publikum zu schreiben; sein Buch von 2014 Sieben kurze Lektionen zur Physik war ein Überraschungshit. Sein Weg war ungewöhnlich gewesen. Nachdem eine Phase des Hippie-Aktivismus gescheitert war, bewarb er sich für ein Physikstudium an der Universität, auch weil die Warteschlange kürzer war als für andere Studiengänge. „Ich bin aus der Enttäuschung des Traums, die Welt zu verändern, in die Wissenschaft gegangen.“ Doch in der Wissenschaft wie in der Politik fühlte er sich lange außerhalb des Mainstreams.
Sein besonderer Beitrag war die Loop-Quantengravitationstheorie, die bestätigt, dass der Raum selbst nicht kontinuierlich, sondern granular ist und dass die Körner durch Schleifen miteinander verwoben sind („die Financial Times war eines der ersten Medien, das sie ernst nahm“). Es bleibt eine Theorie. „Ich weiß nicht, ob ich richtig oder falsch liege. Ich bin optimistischer als vor 10 Jahren. . . Die meisten unserer Konkurrenten sind in Schwierigkeiten.“
Rovelli vergleicht den Prozess der wissenschaftlichen Entdeckung mit dem Heranzoomen eines Waldes. Zuerst siehst du nur den Wald, „du gehst weiter und siehst, dass es anders ist: Da sind Bäume. Und dann gehst du näher und siehst den Stamm, Tiere, Insekten. Und dann immer näher. . . Sie erhalten Schichten und Schichten und Schichten des Verständnisses. . . Wir akkumulieren Wissen. Was Newton verstanden hat, ist richtig; es kann einfach besser verstanden werden.“
Die Aufgabe besteht nicht so sehr darin, die Antwort herauszuarbeiten, sondern herauszufinden, was an der Frage falsch ist. „Man muss in seinen Annahmen immer etwas finden, das man wegwerfen kann, um den nächsten Schritt zu machen.“ Sein eigener Prozess ist, so stellt er sich vor, „dem eines Romanautors sehr ähnlich. Wenn ich an die meistzitierten Arbeiten denke, die ich gemacht habe, kamen mir die Ideen, als ich Auto fuhr, im Wald spazieren ging oder etwas ganz anderes tat. Sie müssen das Thema sehr gut kennen. Also gehst du weiter an der Grenze des Wissens herum und sagst: „Das funktioniert nicht“. Dann, irgendwann, wenn man an etwas anderes denkt, macht es klick.“
Seine bevorzugte Form der Quantenphysik ist die relationale Interpretation – die seit den 1990er Jahren entwickelte Sichtweise, dass alle Objekte sich gegenseitig beeinflussen, sodass die Eigenschaften eines Objekts nur in den Momenten definiert sind, in denen es sich auf ein anderes Objekt bezieht. Dies bringt ihn dem Buddhismus nahe. Wo ist der Unterschied zwischen Physik und Philosophie? „Die Handwerkszeuge sind völlig unterschiedlich, aber dazwischen gibt es eine große Grauzone.“ Rovelli ist Atheist, sagt aber, er habe „sehr fromme Studenten . . . Ich verstehe Menschen, für die die Vorstellung von Gott eine Rolle spielt, und sie sind großartige Wissenschaftler.“
Für Rovelli ist es ein einfacher Sprung vom Glauben, dass Objekte tatsächlich Interaktionen sind, zum Befürworten einer kollektivistischen, linken Politik. Seit er berühmt geworden ist, fühlt er sich wieder politisch verantwortlich. Wenn wir Italien treffen, wo er immer noch viel Zeit verbringt, sieht es so aus, als würde er eine rechtsextreme Koalition wählen. „Es ist ein Land, das sich nicht selbst finden kann, das eine geringe Meinung von sich selbst hat“, beklagt er. „Es ist ein Land, das international beschlossen hat, keine Stimme zu haben. . . Es ist international ein sehr unmutiges Land, wegen des Faschismus und weil es den Krieg verloren hat. Die Italiener denken, dass sie ein Dritte-Welt-Land sind, was nicht stimmt. Sie denken, dass Portugal mächtiger ist als Italien, was Unsinn ist.“
Im vergangenen Jahr organisierte Rovelli eine Gruppe bedeutender Wissenschaftler und Persönlichkeiten des öffentlichen Lebens, darunter der ehemalige Beatle Paul McCartney und der experimentelle Psychologe Steven Pinker, die unter dem Banner The Global Peace Dividend Initiative forderten, Militärausgaben für den Klimawandel und andere Zwecke umzuleiten. Russlands Einmarsch in die Ukraine wenige Monate später schien der Sache ungelegen. Er schlägt vor, dass sein Schritt falsch interpretiert wurde: „Die globale Friedensdividende ist nicht die Idee: ‚Sagen Sie Ihrer Regierung, sie soll die Ausgaben für das Militär einstellen.‘ Es ist die Idee: ‚Sagen Sie Ihrer Regierung, sie soll mit Ihrem Feind verhandeln, damit Sie beide weniger für das Militär ausgeben.’“
Vor Ort
Lieblings-Science-Fiction?
Die Mars-Trilogie von Kim Stanley Robinson.
Das Beste an Kanada?
Die Freundlichkeit der Menschen und der Natur. Wir hatten Wölfe in unserem Garten.
Was ist das Schwierigste am Altwerden?
Nein, es ist umgekehrt. Ich bin mit dem Gedanken aufgewachsen, dass jeder über 30 ein Idiot ist. Zu meiner unglaublichen Überraschung wird das Leben besser.
Wie besorgt sind Sie über künstliche Intelligenz? Ich glaube nicht, dass es so gefährlich ist. Mein ganzes Leben lang habe ich die wunderbaren Dinge gehört, die in der künstlichen Intelligenz passieren werden; die meisten haben sich nicht bewahrheitet.
Wenn Militärausgaben Ressourcenverschwendung sind, was ist dann mit der Raumfahrt? „Das ist, als würde man einen Fußballfan fragen, ob der Bau eines Stadions Ressourcen schont! Ich wünschte, die Menschheit würde ernsthaft zur Raumfahrt zurückkehren. Ich war 13, als der Mensch zum Mond flog, und für mich war klar, dass ich als Erwachsener mein eigenes Raumschiff haben und das Sonnensystem umrunden würde.“
Rovellis Politik kann frustrierend sein. Am Tag vor dem Einmarsch Russlands in die Ukraine twitterte er: „Fünf Worte genügen, um den Ukraine-Wahnsinn zu stoppen: ‚Die Nato wird nicht in die Ukraine expandieren‘. Wie schwer, es ihnen zu sagen?“ Am nächsten Tag verdoppelte er sich: „Putin ist widerlich: Wie kann er es wagen, in ein Land einzudringen und Menschen zu töten? Nur die Amerikaner haben das Recht, dies regelmäßig zu tun!“ Er verteidigt seine Haltung: „Der Westen macht langfristig einen Fehler, indem er nicht erkennt, dass wir die Macht mit dem Rest der Welt teilen müssen.“
Das lässt einiges vermissen, verrät aber etwas über seine Disziplin. Nach dem Zweiten Weltkrieg fühlten sich viele Kernphysiker schuldig an der Atombombe, die ihr Fachgebiet geschaffen hatte. Rovelli fühlt sich stattdessen verpflichtet, Konflikte zu vermeiden. Er ist verärgert über die Beharrlichkeit der britischen Premierministerin Liz Truss, sie werde Atomwaffen starten. „Sie haben eine neue Premierministerin, die öffentlich gesagt hat, dass sie bereit ist, den Knopf zu drücken. Ich denke, die Menschheit unterschätzt die Katastrophe, die sehr gut möglich ist.“ Die Kernphysik scheint radikal vom Alltag getrennt zu sein, aber es gibt nur eine begrenzte Zeit, die Sie damit verbringen können, darüber nachzudenken, ohne sich Gedanken über einen Atomkrieg zu machen.
Zusätzliche Berichterstattung von Dylan Neri