#180 Stephen Hawking und Gott - Anmerkungen zu "Der Große Entwurf"

Dr. craig’s response

Stephen Hawking und Gott

Wir erhalten eine Flut von Fragen über die sensationellen Behauptungen, die in der Presse vor dem Erscheinen von Hawkings und Mlodinows neuem Buch Der Große Entwurf verbreitet wurden. Ich habe Ihre Frage, Gunnar, nicht nur deshalb gewählt, weil sie für so viele Fragen repräsentativ ist, sondern weil ich nicht widerstehen konnte, eine Frage aus Island zu posten!

In meinem Audio-Blog vom 6. September 2010[1] habe ich vor dem Erscheinen des Buchs mehrere Fragen gestellt, die wir in Erinnerung behalten müssen, wenn wir an dieses Buch herangehen. Diese Fragen haben sich als Treffer ins Schwarze erwiesen. Es ist nicht nur so, dass dieses Buch an wissenschaftlicher Substanz nichts Neues bietet, nichts, was Hawking nicht schon in seinem früheren Bestseller Eine kurze Geschichte der Zeit dargelegt hätte, sondern Hawking und Mlodinow haben es auch versäumt, die Kritik in der Literatur zu Hawkings früheren Thesen in irgendeiner Weise zur Kenntnis zu nehmen. Wenn Sie meine Ausführungen über den Ursprung und die Feinabstimmung des Universums in Reasonable Faith, 3. Ausgabe durchdacht haben, dann sind Sie bereits in der Lage, auf die Behauptungen dieses neuen Buchs zu antworten.

Hawking und Mlodinow versuchen in diesem Buch drei Fragen zu beantworten:

1. Warum gibt es etwas und nicht einfach nichts?

2. Warum existieren wir?

3. Warum dieses besondere System von Naturgesetzen und nicht irgendein anderes?

Seltsamerweise fallen ihre Antworten auf jede dieser Fragen sehr kurz aus. Frage (2) wird sogar in Frage (1) eingeschlossen und erhält nicht einmal eine eigene Antwort.

Hawkings und Mlodinows Antwort auf die Fragen (1) und (2) beruft sich auf die „no boundary“-Hypothese über den Ursprung des Universums, die Hawking in seinem Buch Eine kurze Geschichte der Zeit einer breiteren Öffentlichkeit zugänglich machte. Unsere Autoren stellen das Modell einfach dar, ohne irgendwelche Indizien und Gründe dafür zu nennen oder irgendeine der möglichen Alternativen zu erwähnen. Sie antworten auch nicht auf die Kritik, dass das Merkmal der sogenannten „imaginären Zeit“ in diesem Modell physikalisch nicht erfasst werden kann und damit nur ein mathematischer „Trick“ ist, der nützlich ist, um die kosmologische Singularität zu umgehen, die in klassischen Theorien über den Beginn des Universums in Erscheinung tritt.

Trotzdem sind ihre Ausführungen durchaus interessant im Hinblick auf die Frage, ob das Universum einen zeitlichen Anfang hatte. Sie schreiben:

Dieser Abschnitt ist faszinierend, denn er zeigt eine ganz andere Interpretation der imaginären Zeit, als wir sie in dem Buch Eine kurze Geschichte der Zeit sahen. Hier wird die Analogie des Südpols so interpretiert, dass sowohl die Zeit als auch das Universum einen Anfangspunkt haben. Trotz der Tatsache, dass imaginäre Zeit sich wie jede andere räumliche Dimension verhält, lässt Hawking die Breitenkreise die Rolle der Zeit übernehmen, die am Südpol einen Anfangspunkt hat. Wenn Hawking von dem „Problem, dass die Zeit einen Anfang hat“ spricht (S. 135), dann meint er damit den „uralten Einwand gegen einen Anfang des Universums“ (S. 135), einen Einwand, den sein Modell aufhebt. Dieser uralte Einwand ist die Frage: „Was geschah vor dem Anfang des Universums?“ Hawking hat Recht, dass diese Frage in seinem Modell sinnlos ist. Doch was er zu sagen versäumt ist, dass die Frage beim Standardmodell des Urknalls ebenso sinnlos ist, da es vor der anfänglichen kosmologischen Singularität nichts gibt. Jedes der beiden Modelle des Universums hat einen absoluten zeitlichen Anfang – genau wie es die zweite Prämisse des kalām-kosmologischen Arguments behauptet[2].

Stephen Hawking und Gott – Warum gibt es etwas und nicht einfach nichts?

Die Frage lautet also: Warum begann das Universum zu existieren? Warum gibt es etwas und nicht einfach nichts? Hawking und Mlodinow vertreten bei dieser Frage einen „Top-down-Ansatz“, wie sie es nennen. Die Idee dabei ist, bei unserem gegenwärtig beobachteten Universum zu beginnen, das durch das Standardmodell der Teilchenphysik charakterisiert ist, und dann, unter der Voraussetzung der „no boundary“-Bedingung, die Wahrscheinlichkeit der verschiedenen historischen Verläufe zu berechnen, die nach der Quantenphysik möglich sind, um zu unserem gegenwärtigen Zustand zu gelangen. Die wahrscheinlichste Geschichte stellt die Geschichte unseres beobachtbaren Universums dar. Hawking und Mlodinow behaupten, dass „nach dieser Auffassung das Universum spontan aus dem Nichts entstand“ (a.a.O., S. 136). Mit „spontan“ meinen sie offenbar ohne eine Ursache.

Aber inwiefern ist das eine Folgerung aus dem Modell? Der Top-down-Ansatz berechnet die Wahrscheinlichkeit unseres beobachtbaren Universums unter der Voraussetzung der „no-boundary“ Bedingung. Der Top-down-Ansatz berechnet nicht, mit welcher Wahrscheinlichkeit die „no boundary“-Bedingung gegeben ist, sondern setzt sie einfach voraus. Eine solche Bedingung ist metaphysisch oder physikalisch nicht notwendig. Wenn das Universum unverursacht aus dem Nichts entstand, hätte es jede erdenkliche Art von raum-zeitlicher Konfiguration haben können. Denn das Nichts, oder das Nicht-Sein, hat keine Eigenschaften oder Beschränkungen und wird durch keine physikalischen Gesetze bestimmt. Die Physik beginnt in dem „no boundary“-Modell am „Südpol“. Es gibt in dem Modell nichts, was beinhaltet, dass dieser Punkt ohne eine Ursache entstand. Tatsächlich erscheint die Vorstellung, dass ein Sein ohne eine Ursache aus dem Nicht-Sein entstehen könnte, metaphysisch absurd.

Hawking und Mlodinow scheinen zu merken, dass sie die Frage „Warum gibt es etwas und nicht einfach nichts?“ noch nicht beantwortet haben, denn sie kehren in ihrem abschließenden Kapitel zu dieser Frage zurück und geben eine ganz andere Antwort. Dort erklären sie, dass im leeren Raum eine konstante Vakuumenergie enthalten ist, und wenn die mit der Materie verbundene positive Energie des Universums durch die negative Gravitationsenergie aufgehoben wird, kann das Universum spontan entstehen als eine Fluktuation der Vakuumenergie (von der sie in einem geschickten Schachzug einfach sagen: „Wir können die Größe der Vakuumenergie auch einfach als gleich Null beziffern.“). Dies scheint eine ganz andere Erklärung für den Ursprung des Universums zu sein, denn sie setzt die Realität des Raums und der darin enthaltenen Energie voraus. Es ist also verblüffend, wenn Mlodinow und Hawking den Schluss ziehen: „Da es ein Gesetz wie das der Gravitation gibt, kann und wird sich das Universum auf die in Kapitel 6 beschriebene Weise aus dem Nichts erzeugen“ (a.a.O., S. 180). Hier wird gesagt, dass das Nichts, von dem in Kapitel 6 die Rede war, schließlich doch kein Nichts ist, sondern ein mit Vakuumenergie gefüllter Raum! Dies verstärkt die Überzeugung, dass der „no boundary“-Ansatz nur die Evolution unseres Universums seit seinem Ursprung an seinem „Südpol“ bis zu seinem gegenwärtigen Zustand beschreibt, aber nichts darüber aussagt, warum das Universum überhaupt entstand.

Stephen Hawking und Gott – Was Schöpfung aus dem Nichts wirklich bedeutet

Dies bedeutet, dass Hawking und Mlodinow nicht einmal angefangen haben, auf die philosophische Frage „Warum gibt es etwas und nicht einfach nichts?“ einzugehen. Denn in ihrem Wortschatz hat „Nichts“ nicht die traditionelle Bedeutung von „Nicht-Sein“, sondern bedeutet vielmehr „das Quanten-Vakuum“. Sie antworten nicht einmal auf diese Frage. Wie ein Philosophie-Student, der im Abschlussexamen auf die Frage „Was ist die Zeit?“ antwortete: „eine überregionale Wochenzeitung aus Hamburg“, so sind Hawking und Mlodinow der eigentlichen Frage durch Äquivokation (sprachliche Mehrdeutigkeit) ausgewichen.

Wenn sie es also versäumt haben, die Fragen (1) und (2) zu beantworten, was ist mit Frage (3): Warum gibt es dieses besondere System von Naturgesetzen und nicht irgendein anderes? Hier geht es darum, die anscheinend wundersame Feinabstimmung des Universums für intelligentes Leben zu erklären. Hawking und Mlodinow sprechen diese Idee an, indem sie feststellen, dass „Physiker in den letzten Jahren angefangen haben, sich zu fragen, wie das Universum gewesen wäre, wenn die Naturgesetze anders wären“ (a.a.O., S. 159).

Leider ist diese Aussage sehr irreführend. Wissenschaftler, die sich mit der Feinabstimmung auseinandersetzen, fragen nicht, wie das Universum gewesen wäre, wenn es von anderen Naturgesetzen bestimmt würde. Sie fragen vielmehr, wie das Universum gewesen wäre, wenn es durch dieselben Naturgesetze bestimmt würde, aber mit anderen Werten für die physikalischen Konstanten, die in ihnen erscheinen, und mit anderen Quantitäten für die Anfangszustände, auf welche die Gesetze einwirken. Niemand weiß, wie ein Universum wäre, das von anderen Gesetzen bestimmt würde! Doch weil wir über Universen sprechen, die durch dieselben Gesetze bestimmt werden, die jedoch mit anderen Ziffern für die Konstanten und die Quantitäten versehen sind, können wir berechnen, welche Arten von Universen sich aufgrund der Naturgesetze ergeben würden (so wie Hawking und Mlodinow es auf den Seiten 159-162 illustrieren). Frage (3) ist demnach fehlerhaft formuliert. Die wirkliche Frage lautet: Warum dieses besondere System von Konstanten und Quantitäten und nicht irgendein anderes?

Nun gibt es drei mögliche Antworten auf diese Frage: physikalische Notwendigkeit, Zufall oder Design. Hawking und Mlodinow lehnen die Hypothese einer physikalischen Notwendigkeit ab: „Offenbar werden die fundamentalen Zahlen und sogar die Form der in unserem Kosmos nachweisbaren Naturgesetze nicht von der Logik oder von physikalischen Prinzipien verlangt“ (S. 143). Da Mlodinow und Hawking nichts mit einem kosmischen Designer zu tun haben wollen, wählen sie die Hypothese des Zufalls. Da die Wahrscheinlichkeit einer Feinabstimmung unseres Universums für intelligentes Leben unfassbar gering ist, berufen Hawking und Mlodinow sich auf die Viele-Welten-Hypothese, um die Wahrscheinlichkeit für die eigene Sicht so weit zu erhöhen, dass es geradezu unvermeidbar wird, dass ein feinabgestimmtes Universum zufällig irgendwo in dem Weltensemble oder im Multiversum auftreten wird. Wenn es eine unendliche Zahl zufällig geordneter Universen in dem Ensemble gibt, dann wird irgendwo in diesem Ensemble rein zufällig ein feinabgestimmtes Universum auftreten.

Wenn die Viele-Welten-Hypothese ernsthafte Wissenschaft sein soll und nicht metaphysische Spekulation, muss man irgendeinen Mechanismus postulieren, der das Weltensemble hervorbringen kann. Der Mechanismus, auf den Hawking und Mlodinow sich berufen, ist Richard Feynmans quantentheoretischer Ansatz der „Summe über alle Historien“. Das ist der Ansatz, den Hawkings im „no boundary“-Modell benutzt, um die wahrscheinlichste Historie des Universums, unter der Voraussetzung der „no boundary“-Bedingung, bis zu unserem gegenwärtig beobachteten Zustand zu berechnen. Hawking und Mlodinow verstehen diese alternativen Historien, die das Universum durchlaufen haben könnte, als tatsächliche, parallele Universen, die genauso real sind wie unser Universum.

Leider ist dies keine Naturwissenschaft, sondern ein unbegründetes Stück Metaphysik. Feynmans Methode der „Summe über alle Historien“ ist nur ein mathematisches Instrument, um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, mit der ein subatomares Teilchen von einem Punkt zu einem anderen gelangt. Man stellt sich alle möglichen Pfade vor, die das Teilchen hätte nehmen können, und berechnet dann auf dieser Basis die Wahrscheinlichkeit, mit der es das beobachtete Ziel erreicht. Es gibt keine Grundlage dafür, diesen mathematischen „Trick“ so zu interpretieren, dass er die ontologische Realität konkreter, raumzeitlicher Universen einschließt.

Hawking und Mlodinow verweisen auch auf die M-Theorie oder Superstringtheorie, um die Gesamtheit von Universen zu generieren, die verschiedene Werte für die Konstanten der Natur aufweist. Eine solche Spekulation ist in mehreren Hinsichten problematisch - auf diese Probleme gehen die Autoren aber nicht ein. Erstens sind in der „kosmischen Landschaft“ die 10⁵⁰⁰ verschiedenen möglichen Universen, die mit den Naturgesetzen übereinstimmen, welche die M-Theorie erlaubt, eben nur das: Möglichkeiten. Sie sind keine realen Welten, genauso wenig wie Feynmans Historien. Zweitens ist nicht klar, dass 10⁵⁰⁰ Möglichkeiten genügen, um die Existenz feinabgestimmter Universen in der kosmischen Landschaft zu garantieren. Was wäre, wenn die Wahrscheinlichkeit der Feinabstimmung geringer ist als 1:10⁵⁰⁰ ? Dies könnte im Blick auf die willkürlichen Anfangsbedingungen besonders problematisch sein.

Und zuletzt: Weist das durch die M-Theorie beschriebene Multiversum selbst eine Feinabstimmung auf? Wenn das der Fall ist, dann wurde das Problem nur um eine Ebene verschoben. Offenbar ist es so, denn wie Hawking und Mlodinow erklären, verlangt die M-Theorie exakt elf Dimensionen, um anwendbar zu sein, aber dennoch kann die Theorie nicht erklären, warum gerade diese Anzahl von Dimensionen existieren sollte.

Außerdem wird die scharfe Kritik, die Roger Penrose in seinem Buch The Road to Reality gegen die Viele-Welten-Hypothese zur Erklärung der Feinabstimmung äußert, von Mlodinow und Hawking nicht einmal erwähnt, geschweige denn beantwortet. Er argumentiert nämlich, dass es, falls wir nur ein zufälliger Teil eines Weltensembles wären, dann unfassbar wahrscheinlicher wäre, dass wir ein ganz anderes Universum beobachten sollten, als wir es tun, was eine starke Entkräftung der Viele-Welten-Hypothese darstellt. Es gibt keine Entschuldigung für Hawkings Versäumnis, die Kritikpunkte seines einstmaligen Kollegen Penrose an seiner Auffassung nicht zu beantworten.

Zusammenfassend hat das Buch von Hawking und Mlodinow trotz ihrer vielgepriesenen Behauptungen und ständigen Seitenhiebe gegen religiöse Überzeugungen tatsächlich einen echten Nutzen für gläubige Leser, besonders wenn diese sich für natürliche Theologie interessieren. Was das kalām-kosmologische Argumentbetrifft, bestätigt die bevorzugte Theorie der Autoren die Tatsache eines absoluten Anfangs der Zeit und des Universums, was die entscheidende Prämisse des Arguments ist. Was das teleologische Argument betrifft, das auf der Feinabstimmung des Universums beruht, bestätigen die Autoren die Tatsache der offenbar wundersamen Feinabstimmung des Universums für intelligentes Leben. Außerdem stimmen sie zu, dass die Feinabstimmung nicht plausibel durch physikalische Notwendigkeit oder durch Zufall in Abwesenheit eines Weltensembles erklärt werden kann. Angesichts der Verzweiflung und/oder Irrelevanz der von ihnen angebotenen Wege, diesen Argumenten zu entgehen, erweist sich ihr Buch eher als eine Bestätigung für die Existenz eines transzendenten Schöpfers und Designers des Kosmos.

(Übers.: M. Wilczek)

Link to the original article in English: /stephen-hawking-and-Gott

Anmerkungen

[1] Das Buch "The Grand Design" erschien am 07.09.2010. Die Fragen, die W.L. Craig in dem Audio-Blog vom 06.09.2010 stellte, lauteten:

1.) Welche neuen Theorien werden in dem Buch dargestellt, oder handelt es sich nur um eine neue Darstellung des bereits bekannten Hartl-Hawking-Modells? Wenn das Buch keine neue Theorie enthält: wie antwortet Hawking den zahlreichen Kritikern in der wissenschaftlichen Fachliteratur, die sein Modell in Frage gestellt haben?

2.) Was meint Hawking mit "nichts", wenn er sagt, das Universum sei "spontan aus dem nichts" entstanden? Meint er mit "nichts" dasselbe, was ein Metaphysiker oder Philosoph darunter versteht, nämlich "nicht-Sein", also versteht er es wörtlich? Dann muss er die metaphysischen Probleme ansprechen, wie Sein aus Nichtsein entstehen kann. Eines der Probleme wäre: warum entstehen dann nur Universen aus dem Nichts, und nicht Fahrräder, Elefanten, Bierkästen, etc. Wenn Hawking mit "nichts" die philosophische Bedeutung im Sinne hat, ist seine Aussage, "Die Gesetze der Gravitation und der Quantenmechanik haben die Entstehung des Universums aus dem Nichts ermöglicht", selbstwidersprüchlich. Denn "Gesetze der Gravitation" sind nicht nichts. Naturgesetze (z.B. Gravitation) an sich sind mathematische Gleichungen und damit nur abstrakte Objekte, die keine kausalen Wirkungen entfalten.

Wenn Hawking mit "nichts" allerdings ein Quantenvakuum meint, dann wäre zu erklären, wo dieses herkommt, und warum es nicht sein kann, dass Gott das Quantenvakuum geschaffen hat.

3.) Zu Hawkings Erklärung der Feinabstimmung durch das Multiversum: Warum ist das Multiversum eine bessere Erklärung für die Feinabstimmung als der Theismus? Welcher Mechanismus erzeugt die Feinabstimmung, und benötigt dieser Mechanismus selber nicht auch Feinabstimmung? Welche Indizien gibt es, dass die vielen Universen des Multiversums "zufällig" sind, also dass die Naturkonstanten und Größen zufällig verteilt sind über die Universen? Woher wissen wir, dass die Anzahl der Universen nicht "endlich" ist (statt unendlich), z.B. gemäß des Borde-Guth-Vilenkin Theorems? Wie antwortet Hawking auf Roger Penroses Einwände in seinem Buch The Road to Reality? (Laut Penrose wäre unser eigenes Universum aller Wahrscheinlichkeit nach ein ganz anders als unser jetziges, wenn wir im Multiversum wären. Penrose war früher ein Kollege von Hawking, daher kann Hawking dessen Kritik nicht entgangen sein).

(Vgl. auch einige andere Links zu dem Buch "Der Große Entwurf": /william-lane-craig-on-hawking-and-mlodinows-grand-design)

(Anm. d. Übers.)

[2] Das kalām-kosmologische Argument lautet:

Prämisse 1: Alles, was einmal angefangen hat zu existieren, hat eine Ursache.

Prämisse 2: Das Universum hat einmal angefangen zu existieren.

Konklusion: Also hat das Universum eine Ursache.

Diese Ursache ist selber unverursacht, außerhalb von Raum und Zeit (da sie Raum und Zeit verursacht hat), immateriell (nicht-körperlich), unvorstellbar mächtig (da sie alle Materie und Energie geschaffen hat), unvorstellbar intelligent, sowie ein personales Wesen.

Näheres zu diesem Argument z.B. hier: /german/Das-kalam-kosmologische-Argument.

(Anm. d. Übers.)