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»Alles, was geschehen kann, wird auch geschehen«


Der Spiegel - epaper ⋅ Ausgabe 1/2020 vom 27.12.2019

SPIEGEL-Gespräch Der amerikanische Kosmologe Sean Carroll spricht über seine vielen Ich in Paralleluniversen. Er hält es für möglich, dass Tassen durch Tische fallen, und erklärt, warum der Raum wahrscheinlich nur eine Illusion ist.


Artikelbild für den Artikel "»Alles, was geschehen kann, wird auch geschehen«" aus der Ausgabe 1/2020 von Der Spiegel. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Der Spiegel, Ausgabe 1/2020

Krebsnebel im Sternbild Stier


Carroll, 53, forscht am kalifornischen Caltech- Institut zu den fundamentalen Gesetzen von Raum und Zeit. In seinem neuen Buch beschreibt der Professor für theore - tische Physik, wie das Universum einst aus einer Welle hervorging und sich immer weiter aufspaltet in Myriaden neuer Welten*.

Physiker Carroll »Irgendwo bin ich Papst«


SPIEGEL: Herr ...

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SPIEGEL: Herr Carroll, Sie behaupten, unser Universum sei nur eines unter vielen. Führen wir dieses Gespräch im selben Augenblick etwa mehr als einmal?
Carroll: Ja, ganz bestimmt. Allein seit Sie vor einigen Minuten in mein Büro gekommen sind, hat sich unser Universum in unzählbar viele Kopien aufgespalten. Und in jedem dieser Universen sitzen sich ein Sean Carroll und ein Reporter gegenüber und sprechen über Physik.
SPIEGEL: Wie viele Kopien? Hunderte? Millionen?
Carroll: Ach was, Millionen. Viel mehr! Eine Zahl so groß, dass wir sie gar nicht begreifen können.
SPIEGEL: Stelle ich Ihnen in allen Universen die gleichen Fragen? Und geben Sie überall die gleichen Antworten?
Carroll: Die meisten Welten ähneln sich bis ins Detail. Sie würden keinen Unterschied bemerken. In manchen aber haben sich ein paar Atome in meinem Gehirn gegen mich verschworen, einige Nervenzellen umprogrammiert, und ich erzähle Ihnen etwas völlig anderes als hier. Da halte ich die Idee von vielen Welten vielleicht für ausgemachten Blödsinn.
SPIEGEL: Und in Universen, die sich früher von unserem abgetrennt haben, sind Sie der Präsident der Vereinigten Staaten? Oder sitzen als Mörder im Gefängnis?
Carroll: Ja, vermutlich. Irgendwo bin ich auch Papst oder fliege als Astronaut zum Mars. Und dann gibt es noch die wirklich merkwürdigen Universen, in denen magische Dinge passieren.
SPIEGEL: Was genau meinen Sie damit?
Carroll: Nun, Atome haben wundersame Eigenschaften. Das gilt auch für alles, was aus Atomen gemacht ist. Jedes Mal, wenn ich eine Tasse auf meinem Tisch abstelle, besteht eine geringe Chance, dass sie hindurchfällt, einfach so. Es ist extrem unwahrscheinlich, aber physikalisch möglich. Und alles, was geschehen kann, wird nach der Vielweltentheorie in einem der Myriaden von Universen auch geschehen.
SPIEGEL:Was bringt Sie auf die verrückte Idee, dass ständig neue parallele Universen entstehen?
Carroll: Jetzt muss ich ein bisschen aus - holen …
SPIEGEL: Ja, bitte.

* Sean Carroll: »Something Deeply Hidden. Quantum Worlds and the Emergence of Spacetime«. Dutton; 368 Seiten.
Das Gespräch führte Redakteur Martin Schlak im kalifornischen Pasadena.

Carroll: Wir müssen über das größte Dilemma der modernen Physik sprechen: die Quantenphysik. Sie beschreibt Atome und ihre Bausteine präziser als jede Theorie, und niemand zweifelt an ihrem Erfolg. Ohne sie hätten wir keine Atomuhren erfunden und keine Leuchtdioden, keinen Magnetresonanztomografen und keinen Computer. Aber wehe, Sie fragen, warum die Gleichungen funktionieren. Darauf bekommen Sie keine Antwort. Ein amerikanischer Physiker beschrieb es einmal so: »Halt die Klappe und rechne!«
SPIEGEL: Wo genau liegt das Problem?
Carroll: Stellen Sie sich vor, Sie schießen Elektronen durch zwei Spalten und stellen dahinter einen Beobachtungsschirm auf. Sie haben keine Ahnung, ob das jeweilige Teilchen durch den linken oder durch den rechten Spalt fliegt. Das Irre ist: Auf dem Schirm sehen Sie nicht zwei Streifen auftauchen, sondern ein kompliziertes Muster (siehe Grafik Seite 104).
SPIEGEL: Wie ist das zu erklären?
Carroll: Ganz einfach. Die Elektronen verhalten sich gar nicht wie Teilchen, sondern wie Wellen, die sich mal auslöschen und mal verstärken und dadurch ein sogenanntes Interferenzbild entstehen lassen. Es ist in gewisser Weise so, dass die Elektronen gleichzeitig durch den linken und durch den rechten Spalt fliegen.
SPIEGEL: Sehr anschaulich ist das nicht.
Carroll: Da haben Sie recht. Aber es wird noch merkwürdiger. Im nächsten Versuch stellen Sie einen kleinen Detektor an den Spalten auf und messen bei jedem einzelnen Elektron nach, wo es hindurchfliegt. Und was sehen Sie jetzt auf dem Schirm? Nur noch zwei Striche, das Streifenmuster ist wie durch Zauberei verschwunden! Nun verhalten sich die Elektronen plötzlich doch so, als wären sie Teilchen. Bloß weil Sie mit dem Messgerät hingeschaut haben.
SPIEGEL:Wie kann das sein? Warum sollte sich die Natur anders verhalten, wenn wir sie beobachten?
Carroll: Eben dies ist das große Rätsel, über das wir schon länger als ein Jahrhundert nachgrübeln. Die meisten Physiker haben sich einfach damit abgefunden.
SPIEGEL: Und die Vielweltentheorie kann dieses Problem lösen?
Carroll: Ja. Sie müssen es sich so vorstellen: In dem Moment, in dem Sie messen, überlagert sich die Elektronenwelle mit der Welle der Detektoratome – mit der faszinierenden Folge, dass sich das Universum aufspaltet, verdoppelt. In dem einen Universum fliegt das Elektron durch den linken Spalt und wird dort gesichtet, in dem anderen durch den rechten.
SPIEGEL: Sie beseitigen also das Problem, dass Dinge mal als Welle und mal als Teilchen erscheinen, indem Sie eine unvorstellbar große Zahl von Universen annehmen. Ist der Preis nicht ein wenig zu hoch?
Carroll: Moment mal. Ich gebe diese Universen ja nicht als Zutat in die Theorie hinein. Sie entstehen wie von selbst, wenn ich die Gleichungen löse. Es ist doch so: Aus den meisten Theorien folgen Dinge, die wir nicht beobachten können, und das macht sie nicht schlechter. Albert Einsteins Relativitätstheorie legt etwa nahe, dass eine Milliarde Lichtjahre von uns entfernt ein Planet um einen Stern kreist. Ich werde diesen Planeten niemals sehen und seine Bahn niemals messen können. Das heißt aber nicht, dass er nicht existiert.
SPIEGEL: Sehr viele Anhänger scheint die Vielweltentheorie bislang jedenfalls nicht zu haben.
Carroll: Da täuschen Sie sich. Sie ist besonders unter Kosmologen verbreitet und wird beständig weiterentwickelt. Je länger die theoretische Physik in einer Sackgasse steckt, desto mehr Anhänger werden es.
SPIEGEL: Wo sollen all die anderen Universen denn sein?
Carroll: Wissen Sie, in unserer Erfahrung sind die Dinge immer an irgendeinem Ort. Aber wenn sich Universen vervielfachen, dann spaltet sich der Raum selbst auf. Es ist ähnlich wie mit der Frage, wo sich eigentlich unser eigenes Universum befindet. Sie ergibt keinen Sinn.
SPIEGEL: Wird sich diese Vielweltentheorie jemals überprüfen lassen?
Carroll:Wir könnten sie zumindest widerlegen. Das ist alles, was Sie von einer guten Theorie in der Physik erwarten dürfen. Dafür reicht es zum Beispiel zu zeigen, dass Elektronen sich auch dann wie Teilchen verhalten können, wenn niemand hinschaut und eine Messung vornimmt. Solche Experimente finden tatsächlich statt.

SPIEGEL: Wenn Sie fündig werden, was dann?
Carroll: Dann muss ich die Idee von den vielen Universen aufgeben. Aber es gibt im Moment keinerlei Anzeichen dafür.
SPIEGEL: Ich frage mich, was die Multi - versen für mein Leben bedeuten. Wenn so wieso alles geschieht, was geschehen kann, ist es dann nicht vollkommen egal, wie wir uns in unserem Leben entscheiden?
Carroll: Das sehe ich anders, und ich gebe Ihnen ein Beispiel. Ich spiele gern Poker, da müssen Sie ständig Entscheidungen treffen. Gehen Sie mit? Steigen Sie aus? Letztens bekam ich zwei Damen auf die Hand, ein gutes Blatt. Ich stieg hoch ein, meine Mitspieler gingen mit. Dann kam die dritte Dame, ich habe nachgelegt. Ich war mir sicher, die anderen würden bluffen.
SPIEGEL: Wie ging es aus?
Carroll: Ich war um 400 Dollar ärmer.
SPIEGEL: Und in irgendeinem Paralleluniversum freut sich derweil ein anderer Sean Carroll über einen satten Gewinn …
Carroll: Ja, richtig. Aber worauf ich hinauswill: Nicht meine Entscheidung, wie viel Geld ich setze, spaltet das Universum auf. Die Welten mit den Gewinner-Seans haben sich viel früher gebildet, etwa beim Mischen der Karten. Die Multiversen geben mir keine Entschuldigung an die Hand, unvorsichtig oder unmoralisch zu handeln.
SPIEGEL: Waren Sie neidisch auf die Gewinner- Seans?
Carroll: Nein, warum sollte ich. Diese Menschen sind nicht mehr »ich«. Sie denken von sich, dass sie auch Sean Carroll heißen, und glauben vermutlich, sie wären besonders gewiefte Pokerspieler. Ich teile mit ihnen eine Vergangenheit, aber fortan leben wir in getrennten Universen.
SPIEGEL: Für immer? Können sich zwei Welten nicht wieder vereinen?
Carroll: Nun, kein physikalisches Gesetz verbietet es. Es ist es ja rein theoretisch möglich, dass sich Kaffee und Milch in einer Tasse spontan wieder trennen. Oder dass ich aus dem Fenster springe und sich die Luftmoleküle durch Zufall genau so anordnen, dass ich scheinbar fliegen kann. Aber wir reden hier nicht über Wahrscheinlichkeiten von einem Zehntelprozent. Das alles geschieht so selten, dass es in der gesamten Geschichte unseres Universums noch nicht vorgekommen ist.
SPIEGEL: Wie würde es aussehen, wenn zwei Paralleluniversen verschmelzen?
Carroll: Oh, dann müssten die Moleküle der Luft, die Nervenzellen in unserenGehirnen, ja alle Teilchen in beiden Universen in exakt den gleichen Zustand geraten. In den Geschichtsbüchern der Universen stünde dasselbe, und jeder Mensch besäße dieselben Erinnerungen wie sein Zwilling.
SPIEGEL: Ich kann also niemals auf ein anderes Ich treffen? Keine Reisen in fremde Universen antreten?
Carroll: Nein, ausgeschlossen.
SPIEGEL:Wenn Ihre Theorie sich gar nicht auf unser Leben auswirkt, wozu ist sie gut?
Carroll: Ich glaube, wenn wir in der Physik einen wirklichen Fortschritt erzielen wollen, dann müssen wir das Fundament der Quantenphysik freilegen. Das ist so, wie wenn Sie ein Haus bauen möchten. Das Erdgeschoss können Sie auch auf einem unebenen Untergrund errichten. Aber sobald Sie hoch hinaus streben, schaffen Sie das nur mit einem soliden Fundament.
SPIEGEL: Wie hoch wollen Sie hinaus?
Carroll: Unser Problem ist, dass die Quantenphysik zwar die Atome, nicht aber die Gravitationskraft beschreibt. Und Einsteins Relativitätstheorie erklärt die Gravitation, aber sie versagt auf atomarer Ebene. Nur wenn wir beide Theorien zusammenbringen, können wir die Extreme des Universums verstehen – schwarze Löcher, den Beginn der Welt und ihr Ende.
SPIEGEL:Wie finden wir eine Theorie von allem?
Carroll: Jetzt verlassen wir das Feld, auf dem sich Physiker sicher bewegen. Aber wenn Sie mich fragen, müssen wir die Vielweltentheorie endlich ernst nehmen. Sie geht im Kern davon aus, dass sich alles allein mittels einer Welle beschreiben lässt: der Mensch, die Erde, die Sterne, ja das gesamte Universum.
SPIEGEL: Am Anfang war also eine Welle?
Carroll: Ganz genau.
SPIEGEL: Wie soll aus einer Welle alles andere entstehen?
Carroll: Das wissen wir noch nicht. Wir können Atome als Wellen beschreiben, aber keine makroskopischen Gebilde aus unzählbar vielen Atomen, keine Autos, Hunde, Menschen oder Planetensysteme. Allerdings wissen wir eines: Wellen schwingen, vereinfacht gesagt, verschieden, je nachdem wie der Raum um sie herum beschaffen ist. Meine Idee ist, dass wir diesen Zusammenhang umdrehen. Und zwar so: Wenn eine Welle auf eine bestimmte Art schwingt, dann führt das zu einer Verformung des Raums.
SPIEGEL: Was bedeutet das?
Carroll: Das hieße, der Raum mit seinen drei Dimensionen ist bloß eine für uns begreifbare Weise, wie wir über diese Universumswelle sprechen. »Hier« und »dort«, »nah« und »fern« – in Wahrheit ist dies alles eine Illusion. Wenn wir vordringen bis auf die unterste Ebene der Naturgesetze, dann verschwindet der Raum aus den Gleichungen.
SPIEGEL: Wir haben uns an die Idee vom Urknall gewöhnt und an die Relativität der Zeit. Und nun sagen Sie, dass nicht einmal der Raum selbst existiert?
Carroll: Ja, zumindest nicht fundamental. Wir glauben, die Welt müsste sich überall so verhalten, wie wir sie kennen. Aber das ist falsch. An den Grenzen von Raum und Zeit verlässt den Menschen seine Intuition. Das ist nicht überraschend, er hat diese Grenzregionen ja nie besucht.
SPIEGEL: Werden wir mit unserem beschränkten menschlichen Hirn jemals zur Weltformel vordringen?
Carroll: Da bin ich zuversichtlich. Wir sind in den vergangenen 120 Jahren mit unseren Messinstrumenten von den Atomen bis zu den Quarks vorgestoßen und von der Milchstraße in ferne Galaxien. Es wäre befremdlich, wenn es nicht so weiterginge. In einem anderen Universum haben klügere Wissenschaftler die wahren Gesetze der Physik sicher längst niedergeschrieben.
SPIEGEL: Herr Carroll, wir danken Ihnen für dieses Gespräch.


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BRAD TORCHIA / DER SPIEGEL