Brian Greene: The Elegant Universe

Noch selten hat mich ein Sachbuch derart fasziniert und noch nie habe ich Physik so spannend empfunden, wie bei der Lektüre von The Elegant Universe von Brian Greene. Dabei ist die hier vorgestellte (Super-)Stringtheorie alles andere als eine einfache Sache, und Brian Greene ist von Haus aus nicht etwa Wissenschaftsjournalist, sondern Physiker, und forscht an vorderster Fron auf dem Gebiet der (mathematischen) Entwicklung der String-Theorie.

Greenes Buch fängt an der Basis an. Das sind in diesem Fall die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie von Einstein. Greene legt Wert auf die Feststellung, dass – im Gegensatz zur üblichen Auffassung – Einsteins Physik keineswegs die von Newton ersetzt habe, sondern dass Newtons Physik in derjenigen Einsteins integriert sei. (Weshalb er auch ganz kurz Newton vorstellt. (Und Leibniz, dessen Physik in gewissen Sinn ‚moderner‘ ist als die von Newton!)) Er bringt für die vorgestellten Theorien handfeste Beispiele: Astronauten, die durchs All schweben; Rennwagen, die über Pisten rasen. Was er nicht bringt: Mathematik. Ausser in den Endnoten – und auch da eher sparsam und andeutungsweise – habe ich nirgends eine mathematische Formel angetroffen. Bei alle dem verniedlicht er die String-Theorie keineswegs – oder jedenfalls nur ein bisschen, nur so viel, dass ihm auch ein Laie problemlos folgen kann.

Die String-Theorie soll gemäss Greene die Lösung sein für die Zwickmühle der modernen Physik, dass zwei Welterklärungsmodelle existieren, die jede für sich wissenschaftlich korrekt sind, die sich aber bisher jedem Versuch, sie zu kombinieren, widersetzt haben. Wenn ein Versuch, Quantenmechanik und Relativitätstheorie zu kombinieren, Resultate ergibt mit  einer Wahrscheinlichkeit von > 1, von ∞, oder auch einer negativen Wahrscheinlichkeit, dann wissen die Forscher, dass da etwas nicht stimmen kann. Erst die String-Theorie, so Greene, könne eine übergreifende, Relativitätstheorie wie Quantenmechanik umfassende Lösung bieten.

Greene verheimlicht dabei die Probleme der String-Theorie keineswegs – weder im Originaltext von 1999, noch in der meiner Ausgabe (London: Folio Society, 2017) dieses Jahr beigefügten Introduction: Die String-Theorie erfüllt zwar mathematisch alle Bedingungen, um wahr zu sein – bewiesen ist sie nicht, trotz allen Optimismus‘ der involvierten Forscher. Bisher ist kein Fall bekannt, wo mittels der String-Theorie Ereignisse vorhergesagt werden konnten. Anders als beim Higgs-Teilchen, dessen Auffinden gemässt Greene nur eine Frage der Zeit war, ist es auch nicht sicher, ob so ein String jemals aufgefunden werden kann. (Es existieren – auch das gibt Greene zu – durchaus namhafte Physiker, die deshalb die String-Theorie ablehnen, z.B. Stephen Hawking.) Und: Es gibt nicht nur eine – es gibt fünf String-Theorien. (Greene deutet zwar zum Schluss an, dass es eine Möglichkeit gibt, diese in einander überzuführen, und so endlich die gesuchte ‚Weltformel‘, die M-Theorie, die Theory Of Everything (T.O.E.) zu finden.)

Der Schluss ist allerdings auch, was mich am wenigsten befriedigt hat. Zu sehr macht mir Greene da Ausflüge in die Spekulation, um nicht zu sagen in die Science Fiction. Schwarze Löcher als Wurmlöcher (Greene nennt explizit die Star-Trek-Serie Deep Space 9!), als Verbindungen zwischen Universen … ich weiss nicht.

Trotz dieses kleinen Wermutstropfens aber absolut empfehlenswert und auch für Nicht-Physiker problemlos verständlich. Ich wünschte, meine Physik-Lehrerin am Gymnasium (sie ruhe in Frieden) hätte dieses Talent zur Veranschaulichung komplexer Zusammenhänge gehabt. Jedenfalls hat der Leser bei der Lektüre das Gefühl, selbst ein ‚Unding‘ wie die Calabi-Yau-Mannigfaltigkeit, 6 zusätzliche, in unseren 4 Raum-Zeit-Dimensionen eingefaltete und offenbar winzig kleine zusätzlich existierende Dimensionen, zu verstehen…