Die einzigartige Stellung der Physik

Es erscheint recht merkwürdig, daß die Schlußfolgerung, zu der sich Boltzmann und die auf ihn folgenden Physiker genötigt sahen - daß die Irreversibilität lediglich auf der approximativen, makroskopischen Art, in der wir eine zeitlich reversible Realität beschreiben, beruht-, keine Krise in der abendländischen Wissenschaft ausgelöst hat. Besonders auffällig ist der Kontrast zu der Reaktion, mit der einige Jahre später Einsteins Relativitätstheorie aufgenommen wurde. Während diese als ein bedeutendes kulturelles Ereignis begrüßt wurde, fand Boltzmanns Schlußfolgerung nur unter den Physikern Widerhall. Der Kontrast ist um so auffälliger, als die Relativitätstheorie eine Vorstellung umstieß, die im Leben der Menschen letztlich nur von untergeordneter Bedeutung ist, die Vorstellung von der absoluten Gleichzeitig zweier entfernt voneinander stattfindender Ereignisse. Das Problem Boltzmanns, die Unterscheidung zwischen Vergangenheit und Zukunft, ist dagegen eine Erkenntnis, die ganz tief in unserer täglichen Erfahrung wurzelt.

Die unterschiedliche Aufnahme, die Einstein und Boltzmann fanden, ist wohl auch damit zu erklären, daß Boltzmanns »Scheitern« nachträglich so aufgefaßt werden konnte, als bedeute es nicht eine »Revolution« für unseren Zeitbegriff, sondern als mache es lediglich explizit deutlich, was in der Dynamik seit jeher stillschweigend impliziert war. Bergson erwähnt Boltzmann nicht einmal in seiner Kritik der klassischen Wissenschaft.

Wir müssen etwas näher auf den Hintergrund dieser Frage eingehen. Boltzmann, so sagten wir, habe sich dafür entschieden, der Tradition der Dynamik treu zu bleiben, obwohl er vom evolutiven Charakter der Natur überzeugt war. Die Dynamik war demnach für ihn und seine Nachfolger keine x-beliebige wissenschaftliche Sprache. Die Dynamik genoß ein solches Ansehen, daß sie die unbestreitbare Evidenz der Zeit besiegte, eine Evidenz, die sich aus unserer subjektiven Erfahrung und aus fast allen Phänomenen, die wir um uns beobachten, ergibt.

Die Geschichte der Physik ist nicht zu trennen von den »ideologischen« Urteilen und Präferenzen, die ihre Entwicklung bestimmten. Boltzmanns Entscheidung veranlaßt uns, über die Rolle der Physik innerhalb unserer Kultur und über die außergewöhnliche Bedeutung nachzudenken, die ihr seit Galilei und Newton beigemessen wurde.

Daß die Geschichte der Geologie, der Biologie und der Astronomie beeinflußt worden ist von Zusammenhängen mit dem geoffenbarten Wissen der Religion, ist nicht erstaunlich. Die Stellung der Erde innerhalb der Welt, ihr Alter, das Auftreten der Lebewesen, selbst die Identität des Menschen wurden, ehe man sie wissenschaftlich erforschte, auf die Aktivität des Schöpfergottes zurückgeführt. Erstaunlich ist dagegen, daß eine scheinbar technische Frage wie die, ob Zusammenstöße zwischen zwei Körpern mit ihrer Elastizität oder umgekehrt mit ihrer »Härte« zu erklären seien, mit der Frage nach der Macht Gottes oder der menschlichen Willensfreiheit in Zusammenhang gebracht werden konnte.

Genau dies geschah jedoch in der berühmten Korrespondenz zwischen dem Philosophen Leibniz und dem Theologen Clarke, der in diesem Fall als Sprecher Newtons fungierte. Dieser Briefwechsel²², der 1715 begann und erst mit dem Tode Leibniz' endete, rückt Bereiche, die jeder seriöse Erkenntnistheoretiker auseinanderzuhalten bestrebt wäre, in einen Zusammenhang. Die politische Theorie: Welcher Fürst ist besser - der, dessen Untertanen so diszipliniert sind, daß er nicht einzugreifen braucht, oder der, der unablässig eingreift? Die Theologie: Was ist unter einem Wunder zu verstehen? Wie können Gottes aktuelle Eingriffe in die Welt unterschieden werden von Ereignissen, die sich aus dem ursprünglichen Schöpfungsakt herleiten? Die Ethik: Ist die freie Handlung eine Handlung, die wir ohne Motiv beschließen, oder folgt sie srets unserer stärksten Neigung, auch wenn wir uns ihrer nicht bewußt sind? Die Kosmologie: In welchem Sinne ist der Raum unendlich? Ist die Welt in einem bestimmten Moment innerhalb der Zeit geschaffen worden, oder ist die Zeit auf die Existenz der Weit beschränkt? Die Phvsik: Würden die aktiven Kräfte (die wir heute als mechanische Energie bezeichnen) ohne Gottes Eingreiten abnehmen, oder werden sie durch natürliche Prozesse erhalten? Ist, wenn zwei weiche Körper zusammenprallen und zu tu Stillstand kommen , ihre »Kraft« zerstört, oder ist das nur ein trügerischer Anschein, und die Kraft hat sich in Wirklichkeit auf die winzigen. unheobachtbaren Teile der Körper verteilt? Dies sind einige der Fragen, die Leibniz und Clarke in ihrer Korrespondenz berührten. Stets geht es, wie die beiden betonen, um die eine Frage: um Reichweite und Geltung des schon im 2. Abschnitt des 1.Kapitels erwähnten Satzes vom zureichenden Grunde, der für Leibniz unbegrenzt gilt, während Clarke ihn auf die rein mechanische Übertragung der Bewegung beschränkt sehen möchte (und sogar die durch Newtonsche Kräfte erzeugte Beschleunigung ausgenommen wissen will).

Bei der Lektüre dieser Briefe ist man überrascht, wie wenig Newton, der genauestens darüber wachte, wie Clarke seine Gedanken präsentierte, » Newtonianer« war. Leibniz verficht das, was wir die »Newtonsche Sicht« der Welt nennen würden. Newton behauptet degegen - durch Clarke -, jede spontane, menschliche oder tierische, Aktion erzeuge eine neue Bewegung, die nicht mit der Erhaltung der Ursachen in den Wirkungen erklärt werden kann²³. Leibniz spricht von einer Welt in »ständiger Bewegung«, einer Welt, in der Ursachen und Wirkungen sich ständig gegenseitig erzeugen. Das Universum hat nach seiner Ansicht seit seiner Erschaffung keine »neue Kraft« erhalten. Wenn ein Körper eine Kraft »gewinnt«, »verliert« ein anderer diese Kraft. Newton und Clarke sprechen dagegen von der Natur als einem »ständigen Arbeiter«. Sie sagen, die Natur werde angetrieben von einer Macht, die sie transzendiert: Wechselwirkungskräfte unterliegen danach keinem Erhaltungsgesetz, sondern drücken das ständige Wirken Gottes aus, des Schöpfers einer Welt, deren Aktivität er unablässig lenkt und aufrechterhält.

Einige der von Leibniz und Newton diskutierten Fragen waren nicht neu. Namentlich die Idee, die Vollkommenheit des Universums schließe seine Unendlichkeit und Unwandelbarkeit ein, hat eine lange Geschichte. Man findet sie beispielsweise bei Giordano Bruno: »Also ist das Weltall Eins, unendlich, unbeweglich.. dieses hewegt sich nicht räumlich, da es nichts außer sich hat, wohin es sich bewegen könnte, da esja das All ist. Es ist nicht erzeugt; denn es ist kein anderes Sein, das es verlangen und erwarten könnte, sintemalen es jegliches Sein in sich beschließt. Es vergeht nicht; denn es gibt nichts anderes, worin es sich verwandeln könnte, sintemalen esjegliches schon ist. Es kann weder ab noch zunehmen, da es ja unendlich ist... Es ist nicht ver- änderlich zu anderer Beschaffenheit; denn außer ihm ist nichts, von dem es leiden und irgendwelche Einwirkungen empfangen könnte.«²⁴

Brunos Universum wird negativ charakterisiert: Nichts, was auf ein endliches Sein einzuwirken vermag, kann auf das Universum einwirken. Leibniz und Clarke dagegen - und das ist das eigentliche Neue - bemühen in ihrer Auseinandersetzung über Gott und das Universum Gedankenexperimente: Würde beispielsweise ein Beobachter, der begabter wäre als wir, in den kleinsten Teilen der Körperjene Bewegung wiederlinden können, die bei einem inelastischen Stoß scheinbar verlorengegangen ist? Damit ist etwas Neues eingetreten. Noch heute gibt es zahlreiche Kontroversen in der Wissenschaft, die sich bis in die Antike zurückverfolgen lassen: »Welches Verhältnis besteht zwischen dem Ganzen und seinen Teilen?« »Sind Raum und Zeit unendlich teilbar?« »Ist das Universum eine historische oder eine ewige Entität?«²⁵ In der Auseinandersetzung zwischen Leibniz und Clarke geschah es jedoch zum erstenmal, daß die Verbindung von metaphysischen und wissenschaftlichen Überlegungen nicht nur wissenschaftlichen Aussagen eine philosophische Bedeutung verlieh, sie verwandelte außerdem das, was zuvor eine rein philosophische Frage gewesen war, in ein »technisches« wissenschaftliches Argument.

Zum Prüfstein eines noch so weitreichenden und ehrgeizigen intellektuellen Entwurfs wird nun die Möglichkeit einer Messung, eines Experiments, und sei es nur ein Gedankenexperiment. Wenn es bei den Stößen zu Kraft» verlusten« kommt, dann muß in der Natur immer wieder Kraft erzeugt werden, behaupten Newton und Clarke in der Auseinandersetzung mit Leibniz. Wenn man in einem Gedankenexperiment gleichzeitig die Geschwindigkeiten der Moleküle eines Gases umkehrt und nicht um die Folgerung herum kommt, daß es in seinen früheren Zustand zurückkehren wird, dann ist, wie Boltzmann anerkennen mußte, der Pfeil der Zeit nur eine Illusion. Und wenn es Einstein vor rund 60 Jahren gelungen wäre, Bohr ein Gedankenexperiment entgegenzuhalten, bei dem Ort und Geschwindigkeit eines Teilchens gleichzeitig hätten gemessen werden können, hätte man die Struktur der Quantenphysik und ihre philosophischen Implikationen grundlegend revidieren müssen.