DIE SCHÖNHEIT DER WELTFORMEL

VON TORSTEN SCHWANKE


FÜR VOLKER



ERSTES KAPITEL


Viele Beobachter der Geschichte der Physik sind sich einig: 

Wenn moderne und postmoderne Physiker 

einen völlig anderen Sinn für Schönheit gehabt hätten 

als im eigentlichen Verlauf, oder wenn sie überhaupt 

keine Schönheit gekannt hätten, hätte sich die Physik 

auf ganz anderen Wegen entwickelt als de facto. 

Der Sinn für Ästhetik hat den Wissensfortschritt 

in der Physik in erstaunlichem Maße geprägt, 

insbesondere mit den revolutionären Errungenschaften 

von Genies wie Kopernikus und Kepler, Einstein 

und Heisenberg. Was aber bedeutet das, mein Freund?


Soweit ich sehen kann, gibt es auf diese Frage 

noch keine völlig überzeugende Antwort; 

einige Autoren versuchen, die historischen Beweise

herunterzuspielen oder zu leugnen; andere wollen 

es rational erklären; und wieder andere greifen 

zu einem Akt der Verzweiflung, indem sie 

von einem unerklärlichen Geheimnis sprechen... 

Angesichts dieser diagnostischen Verwirrung 

könnte es sich lohnen, einen Schritt zurückzutreten 

und zu klären, was es eigentlich bedeutet, über Schönheit 

in Bezug auf körperliche Leistungen zu sprechen.


Wenn Physiker ein Experiment, eine Theorie 

oder eine mathematische Struktur als schön bezeichnen, 

meinen sie dann vielleicht etwas ganz anderes 

als Kunstliebhaber, wenn sie von schönen Skulpturen, 

Gedichten, Musikstücken oder Gemälden sprechen? 

Der Verdacht scheint berechtigt, denn eine Theorie 

ist etwas völlig anderes als eine Skulptur; 

Wie kann man beides im gleichen Sinn als schön bezeichnen?


Der Sinn für Schönheit könnte auch in der Physik 

ähnlich funktionieren wie in der göttlichen Poesie.


Aber diese Überlegung ist zu streng; sie beweist zu viel. 

Auch eine Skulptur und ein Gedicht sind völlig 

unterschiedliche Objekte, die wir trotz aller Unterschiede 

mit unserem Sinn für Schönheit zu beurteilen, 

zu loben oder zu tadeln wissen. Um mit Recht 

von bildender Kunst in Poesie und Bildhauerei zu sprechen, 

muss man nicht hier oder da völlige Gleichheit 

der Kriterien fordern; es genügt, wenn nachgewiesen 

werden kann, dass der Schönheitssinn in dieser 

künstlerischen Disziplin in ähnlicher 

oder verwandter Weise funktioniert wie in jener. 

Und was für die verschiedenen Künste gilt, 

könnte auch für die Wissenschaften gelten: 

Auch in der Physik könnte der Schönheitssinn ähnlich 

oder verwandt funktionieren wie in der Poesie. 


Die Frage kann nicht im philosophischen Sessel 

entschieden werden; stattdessen muss man 

im ganzen Land nach markanten Beispielen suchen. 

Es könnte sich zum Beispiel herausstellen, 

dass wir die sorgfältig inszenierte Überraschungskraft 

eines bestimmten ikonischen Experiments 

aus Newtons Sammlung ästhetisch ganz ähnlich schätzen 

wie die sorgfältig inszenierte Pointe eines 

japanischen Haiku. Oder dass wir über die Fähigkeit 

der Maxwellschen Gleichungen, ein unüberschaubares 

Feld von Phänomenen zu systematisieren, 

in ähnlicher Weise staunen wie über Bachs 

Kunst der Fuge“, deren unglaublicher Detailreichtum 

sich auf ein einziges Grundthema zurückführen lässt.


Der letztgenannte Punkt gilt als wichtiges Kriterium 

der Ästhetik; in der Physik ist es nicht anders. 

Max Planck sagte: Seitdem es eine Naturanschauung gibt, 

besteht ihr höchstes Ziel darin, die bunte Vielfalt 

physikalischer Phänomene zu einem einheitlichen 

System, möglicherweise zu einer einzigen Formel,

zusammenzufassen. - Die Einheit in der Vielfalt ist, 

im Licht betrachtet, ein uraltes ästhetisches 

Desiderat der Künste, gibt der physikalischen

Grundlagenforschung aber auch ein konkretes 

Ziel vor: die Suche nach der Weltformel.


Um Missverständnissen vorzubeugen: Nicht alle 

herausragenden Kunstwerke lassen sich 

unter das Ideal der Einheit in der Vielfalt 

subsumieren; viele Künstler verfolgten 

andere ästhetische Ideale. Und nicht alle 

Naturwissenschaftler sehen die Weltformel als Ziel 

ihrer Forschung. Doch bei der Suche 

nach ästhetischen Affinitäten zwischen Künsten 

und Wissenschaften geht es nicht darum, 

ein einzelnes Schönheitskriterium zu proklamieren, 

an dem alle ästhetischen Errungenschaften 

gemessen werden könnten; es geht einfach darum, 

exemplarische Gemeinsamkeiten aufzuzeigen. 

Und dass die Einheit in der Vielfalt bei Physikern 

eine größere Rolle spielt und gespielt hat 

als bei Künstlern, tut meiner Verwandtschaftsthese 

keinen Abbruch. Das sagt der Dichter dem Physiker.


Abgesehen davon haben wir nicht die geringste 

Garantie dafür, dass sich unser Universum 

am Ende des Tages mit einer einzigen Formel 

beschreiben lässt. Aber es ist erstaunlich, 

wie weit die Physiker bei ihrer Suche 

nach einer Vereinheitlichung der unterschiedlichsten

Phänomenbereiche fortgeschritten sind. 

Unsere größten Hoffnungen haben sich bereits 

überraschend gut erfüllt und wir sind noch lange nicht 

am Ende der Entwicklung. (Vielleicht hat Sabine

einfach zu früh die Geduld verloren 

mit ihrem brillanten Klagelied über die Sackgasse, 

in der sie die aktuelle Grundlagenphysik 

durch überzogenen Schönheitskult sieht? 

Das letzte Wort ist in dieser Angelegenheit 

noch lange nicht gesprochen, mein lieber Volker.)


Bisher ging es nur um zwei Aspekte, die wir 

angesichts vieler (aber nicht aller) künstlerischer 

und wissenschaftlicher Errungenschaften 

dazu nutzen, unsere ästhetische Begeisterung 

zu bestimmen: die Kraft der Überraschung 

und die Einheit in der Vielfalt – ist das alles? 

Gar nicht! Es gibt eine Reihe weiterer ästhetischer

Gesichtspunkte, die in beiden Bereichen 

gewinnbringend identifiziert werden können: 

Unter anderem reagiert unser Sinn für Schönheit 

sowohl in den Künsten als auch in den Wissenschaften 

manchmal auf Klarheit, manchmal auf Einfachheit, 

manchmal auf Ökonomie, sogar auf Geheimnisvolles, 

manchmal auf sinnliche Pracht und – besonders 

in der Physik – besonders auf Symmetrie.


Die Liste ist unbegrenzt und ihre Elemente 

zeigen nicht immer in die gleiche Richtung. 

Ein besonderes Experiment von Newton 

zur weißen Synthese, das er mit britischem 

Understatement als „nicht unelegant“ bezeichnete, 

ist weniger einfach und dennoch schöner 

als eine andere seiner verschiedenen weißen 

Synthesen. Warum? Weil sie mehr Symmetrien enthält, 

die den Verlust an Einfachheit mehr als ausgleichen.


Auf den ersten Blick erscheint die Vielzahl 

der Newtonschen Weißsynthesen rätselhaft, 

und man fragt sich: Nachdem es Newton 

nach seinem ikonischen Experiment 

zur Spektralweißanalyse gelang, die Spektralfarben 

wieder zu Weiß zusammenzuführen – warum 

gab er sich nicht mit dem ersten dieser Experimente

zufrieden? Warum hat er im Laufe seines Lebens 

ein halbes Dutzend weiße Synthesen veröffentlicht?


Ein Teil der Antwort könnte damit zu tun haben, 

dass er es fast magisch fand, wie leuchtende Farben 

sich in Weiß wiedervereinten. Er konnte anscheinend 

nicht genug davon bekommen. Aber meiner Meinung nach 

ist das nur die halbe Antwort. Ihre andere Hälfte 

kommt in der Mathematik zum Vorschein.


Es kommt immer wieder vor, dass mathematische

Schriften Beweise für längst bewiesene Theoreme 

veröffentlichen. Warum das? Erhöht dies 

die Glaubwürdigkeit der betreffenden Theoreme? 

Kein Stück! Beweise sind Beweise; die neuen 

Beweise verstärken die alten Beweise weder, 

noch erschüttern sie sie – sie ersetzen sie 

lediglich durch etwas Schöneres, mein Lieber.


Offenbar geht es den Mathematikern nicht nur 

um beweisbare Theoreme, sondern auch 

um die mathematische Eleganz ihrer Beweise. 

Der Mathematiker Godfrey Harold Hardy schrieb 

in seiner Autobiografie: Es gibt keinen dauerhaften Platz 

auf der Welt für hässliche Mathematik. 

Das bedeutet auch, dass am Ende die schönsten 

Beweise eines Theorems kanonisiert werden, während 

ihre hässlichen Vorgänger schweigend übergangen werden.


In ähnlicher Weise mag Newton mit seinen früheren 

weißen Synthesen ästhetisch unzufrieden gewesen sein – 

trotz ihres Beweiswerts. Genau wie die Mathematiker 

suchte er nach der schönsten Version 

seiner experimentellen Beweise. Und er hatte Erfolg damit. 

Sogar aus dem rivalisierenden Lager der Leibnizianer 

wurde er für seine äußerste Eleganz gelobt, 

und Jahrhunderte später lobte Einstein 

weiterhin die Schönheit seiner Experimente.


Einstein selbst orientierte sein Schaffen stets 

mit besonderer Konsequenz an ästhetischen Zeichen. 

Ihn störten bestimmte willkürliche Aspekte 

der damals vorherrschenden theoretischen Strukturen, 

die er daher als hässlich empfand. Er strebte 

ein Gebäude von größtmöglicher Einheitlichkeit an: 

Kein Element sollte aus der Theorie entfernt 

werden können, ohne dass sie als Ganzes 

zusammenbricht. Die Einleitung zu seiner 

frühesten Darstellung der Allgemeinen Relativitätstheorie

beendete er mit den Worten: Kaum jemand, 

der sie wirklich begriffen hat, wird sich 

dem Zauber dieser Theorie entziehen können.


Obwohl Magie nicht dasselbe ist wie Schönheit, 

muss Einstein diese Bemerkung ästhetisch 

gemeint haben. Er interessierte sich nicht 

für Zirkusschwindel oder schwarze Magie. 

Einstein hatte sein Publikum nicht unterschätzt; 

ohne jegliche empirische Bestätigung wurden 

viele seiner Kollegen schnell zu Anhängern der Theorie.


Man könnte sich fragen, ob wir uns jetzt zu weit 

von dem entfernt haben, was das alltägliche Gerede 

über die Schönheiten dieser Welt bedeuten könnte. 

Zerfällt meine Ähnlichkeitsthese nicht spätestens dann, 

wenn es um hochabstrakte Errungenschaften 

wie die Allgemeine Relativitätstheorie geht?


Symmetrie ist ein wichtiges Merkmal der Ästhetik 

dessen, was Einstein erreicht hat, und war in der Geschichte 

der Wissenschaft von größter Bedeutung.


Ich glaube nicht. Symmetrie ist ein wichtiges Merkmal 

der Ästhetik dessen, was Einstein erreicht hat. 

Und Symmetrie war in der Geschichte der Wissenschaft 

von größter Bedeutung. Auch in den Künsten 

kommt es immer wieder zum Tragen – vielleicht 

nicht im gleichen Ausmaß wie in der Physik, 

aber dennoch prominent genug, um eine ästhetische 

Ähnlichkeit zwischen den beiden Bereichen aufzuzeigen.


Nun hört man oft, dass das Brechen von Symmetrien 

in der Kunst von entscheidender Bedeutung sei: 

Perfekte Symmetrien seien leblos und kein Zeichen 

ästhetischer Exzellenz. Doch bei näherer Betrachtung 

sprechen Symmetriebrüche nicht gegen die Ähnlichkeitsthese.

Einerseits sind sie auch in der Physik von großer Bedeutung; 

dort kursiert das Argument, dass in einer Welt perfekter

Symmetrien nichts Interessantes passieren könne – 

die Symmetriebrüche chaotischer Kaonen wurden 

daher nicht ohne Begeisterung aufgenommen.


Andererseits sollte man sich immer vor voreiligen 

ästhetischen Verallgemeinerungen hüten. 

Gibt es wirklich keine Beispiele für großartige 

Kunstwerke mit perfekter Symmetrie? Es gibt sie 

zum Beispiel in der Musik. Bach komponierte 

für den alten Fritz einen zweistimmigen Kanon, 

von dem er jedoch nur einen Teil niederschrieb. 

Ganz am Ende dieses Teils sendete er 

mit einer gespiegelten Taktart, einem gespiegelten Schlüssel 

und einem gespiegelten B klare Signale, 

wie die Sache gemeint war: Man solle einen Spiegel 

neben die Partitur stellen und die sichtbare Note 

spielen, den Spiegel gleichzeitig mit der Stimme 

vor dem Spiegel. Das läuft darauf hinaus, ein 

und dieselbe Stimme gleichzeitig vorwärts und rückwärts 

zu spielen – Krebskanon nennt man das.


Voilà, mehr Zeitsymmetrie geht nicht. 

Und in den Worten des Schweizer Physikers 

Hans Frauenfelder ist Zeitsymmetrie 

eine „heilige Symmetrie“ der Physik. Es ist nur 

eine Schande, dass die Zeitsymmetrie 

nicht einmal auf der grundlegendsten Ebene 

zu gelten scheint. Aber denke daran: Kein Pianist 

kann Bachs Krebskanon mit perfekter Symmetrie 

spielen. Ähnlichkeiten wohin man schaut...



ZWEITES KAPITEL


Die unglaubliche, vom Inhalt losgelöste Freude 

über die Schönheit ihrer Ergebnisse, 

die der Wissenschaftstheoretiker Professor Müller 

und einige seiner Kollegen aus der Physik 

bei Experimenten vor Jahren erlebten, weckte 

sein Interesse am Thema Schönheit 

in den Naturwissenschaften. Was er zunächst 

für ein Randphänomen hielt, entpuppte sich bald 

als Hauptantriebskraft der physikalischen Forschung.


Aber was ist überhaupt schön und kann man objektiv 

über Schönheit sprechen? Müller hat auch keine 

einfache Formel, mit der er Schönheit definieren würde. 

Der Philosophieprofessor hebt jedoch 

einige grundlegende Aspekte hervor, die 

in unterschiedlichem Maße zu unserem 

Schönheitserlebnis beitragen, wie bei den Frauen.


Überraschung, Symmetrien und Einheit in der Vielfalt

Da ist zum einen der Überraschungseffekt, 

der entsteht, wenn wir plötzlich etwas Unerwartetes 

sehen und „Oh!“ ausrufen im Staunen. Das tun wir 

zum Beispiel, wenn wir erkennen, dass sich weißes 

Sonnenlicht dank Newtons Weißsynthese in alle Farben 

des Regenbogens aufspalten lässt. Auch die Symmetrie 

spielt eine große Rolle: Physiker fordern unbedingt 

Symmetrien. Ein Beispiel hierfür ist das Elektron 

mit seiner negativen Ladung. Das gesuchte Gegenstück 

dazu, die Symmetrie, ist das Positron mit seiner positiven 

Ladung. Eine andere Perspektive ist es, die Einheit 

in der Vielfalt zu sehen. Eine Leistung muss reich 

an Details sein, darf aber nicht in den Zufall zerfallen, 

sondern durch eine Sache, eine Grundidee 

zusammengehalten werden. Bezogen auf Newtons 

Theorie bedeutet dies, dass weißes Licht 

in verschiedenfarbige Lichtstrahlen aufgespalten 

werden kann. Bündelt man sie erneut, erscheinen sie 

wieder weiß. Einheit liegt in der Vielfalt, wie in der Kirche.


Dieses Prinzip findet sich auch in Johann Sebastian Bachs

unvollendetem Werk „Die Kunst der Fuge“ wieder, 

da das gesamte komplexe Musikstück aus 14 Fugen 

auf einem einzigen musikalischen Thema, 

einer Grundmelodie, basiert. Die ultimative Vielfalt 

in der Einheit wäre daher eine Theorie von allem, 

eine Weltformel, die alle physikalischen Phänomene 

in einer schönen Formel zusammenfassen würde.


Als weitere Überlegungen nennt Müller Klarheit, 

Transparenz und Überschaubarkeit. Viele Kunstwerke 

und physikalische Theorien sprechen uns gerade 

wegen ihrer Klarheit und Transparenz im ästhetischen 

Sinne an. Sie machen das Wesentliche 

auf den ersten Blick erkennbar und sind dennoch komplex.


Diese Standpunkte erscheinen als Konstanten 

in allen subjektiven Wahrnehmungen von Schönheit, 

in allen wissenschaftlichen Disziplinen 

und Kunstepochen, Kulturen und Jahrhunderten. 

Frei von Algorithmen, frei von einem Kochrezept 

stehen diese Aspekte in einem losen Wechselspiel 

und so gelingt es Müller, Berührungspunkte 

zwischen unterschiedlichsten Kunstwerken 

und wissenschaftlichen Theorien zu finden. 

Ich versuche herauszufinden, ob es nicht Ähnlichkeiten 

in der Erfahrung von Schönheit gibt. Und diese 

Erinnerungen sprechen dann für eine Art Beziehung 

zwischen den beiden Bereichen. Schönheit muss 

nicht einheitlich-identisch sein, um zu verbinden.


Damit zeigt Müller auch, dass Schönheit in der Physik 

ebenso erwünscht ist wie in der Kunst. Er stellt 

den aktiven Schaffensprozess eines Künstlers 

dem wissenschaftlichen Experiment gegenüber. 

Ein Experimentator verfeinert einen Versuchsaufbau, 

bis das Experiment schön ist. Genauso wie die Person, 

die eine Skulptur erschafft. Das Experiment 

wird zum Artefakt. Gleichzeitig zeichnet es sich 

aber dadurch aus, dass es in der Theorie 

eine bestimmte Beschreibung erhält: Ein Experiment 

wird erst durch die physikalische Theorie, die es beschreibt, 

zu dem, was es ist. Naturwissenschaftler sind aktiv 

auf der Suche nach Schönheit und manchmal 

ist es gerade diese Suche, die sie nur zu neuen 

Erkenntnissen führt. Schönheit ist kein Ergebnis 

empirischer Forschung, sondern ein Anspruch an sie: 

Gerade bei den großen Genies ist Schönheit eine Idee, 

die die Forschung leitet. Sie würden nicht aufhören, 

wenn sie noch hässlich wäre, sagte Müller.


Müller war überrascht, dass man den Fortschritt 

der Physik nicht einfach mit der Schönheit erklären kann. 

Auch nach zehnjähriger Arbeit an seinem Buch 

konnte er keine befriedigende Erklärung dafür finden. 

Es scheint ein kleines Wunder zu sein, 

dass das funktioniert. Dass unser Schönheitssinn 

in der Lage sei, die Dinge zu beschreiben, 

die die Welt im Innersten zusammenhalten, 

ist ein nahezu unerklärliches Mysterium Gottes.


Und so erkennt man, dass Physik nicht nur 

eine coole Abstraktion ist, sondern eine 

viel menschlichere Sache, als allgemein 

angenommen wird, eine Sache, deren Erfolg 

zutiefst von menschlichen Ressourcen abhängt. 

Unser Sinn für Schönheit ist eines der Dinge, 

die das Leben lebenswert machen. Die große Rolle, 

die dies in der Physik spielt, zeigt, dass Physik 

ein Projekt von Menschen für Menschen ist 

und eine humane Sicht auf die Wissenschaft eröffnet.


Antworten gibt Professor Müller nicht, aber wer 

die rätselhafte Schönheit mit ihm bestaunen möchte, 

ist herzlich eingeladen, in den Königssaal zu kommen.



DRITTES KAPITEL


Physiker haben einen besonderen Sinn für Schönheit. 

Es äußert sich in der Vorliebe für bestimmte Stilmerkmale 

ihrer Theorien: Einfachheit, mathematische Eleganz, 

Symmetrie. Für Paul Adrian Dirac, den brillanten 

Theoretiker der Antimaterie, war eine mathematisch 

schöne Theorie eher richtig als eine hässliche, 

die mit dem Experiment übereinstimmt. 

Bekanntlich sah Einstein in der Schönheit 

der Naturgesetze sogar ein göttliches Zeichen: 

Wahre Religiosität liegt in der Wahrnehmung 

der tiefen Vernunft und Schönheit im Universum.


Vielleicht ist es gar nicht so weit hergeholt, 

solche Aussagen als Eigenheiten der ästhetischen Physik 

zu betrachten. Kreative Theoretiker müssen 

zunächst eine hochentwickelte mathematische Sprache

entwickeln, um ihren Ideen irgendeine Form 

und Gestalt zu verleihen. Dann ist es zumindest 

verständlich, dass sie die Schönheit 

ihrer theoretischen Formulierungen 

mit der Schönheit der Welt gleichsetzen. 

Aber es ist auch eine alte Obsession, 

die hier zum Ausdruck kommt: die tief verwurzelte 

Idee, dass der Schlüssel zu den Geheimnissen 

des Universums in einer einfachen Einsicht, 

einer Formel oder einem Codewort liegt. 

Ästhetik als Leitfaden bei der Suche nach der Wahrheit – 

verführt sie Physiker zur unglücklichen Liebe?...


Besonders relevant ist die Bevorzugung 

von Symmetrien. Dabei geht es nicht so sehr 

um Symmetrien im klaren geometrischen Sinne, 

sondern eher im abstrakten Sinne: als theoretische

Konstruktionsprinzipien von Gesetzen. Hier 

stellt sich meist die Frage: Wie sieht ein Gesetz aus, 

wenn ich es aus einer anderen Perspektive betrachte? 

Hier ist ein triviales Beispiel. In meinem Garten in Bern 

fällt ein Apfel vom Baum. Unter den gleichen 

Voraussetzungen gilt die Physik auch für einen Apfel 

in Wladiwostok oder auf den Weihnachtsinseln. 

Und wenn es in einer fernen Galaxie Apfelbäume gäbe, 

dann würde das gleiche Phänomen auch dort 

beobachtet werden. Wir sagen, die Gesetze 

der Physik seien ortsunabhängig, sie seien 

symmetrisch bei einer räumlichen Verschiebung.


Dasselbe gilt auch für die Zeit. Ob ich das Experiment 

heute oder vorgestern durchführe oder ob es 

in zweitausend Jahren jemand durchführt, 

das Ergebnis wird dasselbe sein. Physikalische Gesetze 

sind bei einer Zeitverschiebung symmetrisch. 

Wäre dies nicht der Fall, gäbe es 

kein universelles Energieerhaltungsgesetz.


Aber auch wenn Naturgesetze in diesem Sinne 

symmetrisch sind, ist die Welt, die sie beschreiben 

und erklären, normalerweise asymmetrisch. 

Stell dir eine ideale halbkugelförmige umgekehrte 

Salatschüssel vor. Das Naturgesetz, das das Rollen 

einer Murmel bestimmt – in unserem Fall 

das Gesetz der Schwerkraft – begünstigt 

keine bestimmte Richtung. In dieser Hinsicht 

ist es symmetrisch. Und doch rollt die Murmel 

vermutlich bei jedem Versuch in eine andere Richtung. 

Es bricht die Symmetrie des Gesetzes. Der Grund 

dafür liegt laut Physikern darin, dass die Hemisphäre 

nicht ideal ist oder dass wir die Anfangsbedingungen 

immer geringfügig und unbemerkt variieren. 

Du reparierst also den Symmetriebruch, indem du

zusätzliche Erklärungen ins Spiel bringst. 

In der Quantenphysik kann dieser Symmetriebruch 

auch spontan auftreten, liegt also an der Struktur 

des Quantensystems selbst – seinem Vakuumzustand.


Ganz ähnlich verhält es sich mit den Gesetzen 

der schwachen und elektromagnetischen Kräfte. 

Aufgrund der diesen Gesetzen innewohnenden 

Symmetrie können nur masselose Teilchen 

die beiden Kräfte vermitteln. Doch die Realität 

sieht anders aus. Nur das Photon, das 

die elektromagnetische Kraft vermittelt, ist masselos, 

während die W- und Z-Bosonen der schwachen Kraft 

Masse haben. Um die Theorie zu retten, 

wurde ein Feld postuliert, das die Symmetrie 

spontan bricht. Durch die Wechselwirkung 

mit diesem Feld, dem sogenannten Higgs-Feld, 

gewinnen die W- und Z-Bosonen an Masse, 

während das Photon masselos bleibt. Diese Idee 

wurde kürzlich mit der Entdeckung eines Teilchens, 

bei dem es sich um das mit dem Higgs-Feld assoziierte 

Higgs-Boson handelt, triumphal bestätigt.


Allerdings gibt es zahlreiche Physiker, die 

sich über diesen Erfolg nicht so sehr freuen. 

Lawrence Krauss, ein führender Kosmologe, 

fand den passenden Ausdruck für diese Stimmung, 

als er kürzlich vom Higgs-Boson-Kater sprach: 

Wir haben gefunden, was wir erwartet hatten, 

aber was passiert als nächstes? Die Entdeckung 

des Higgs bestätigt die Vorhersage des Standardmodells 

und damit einen großen Teil der theoretischen 

Grundlagen der modernen Elementarteilchenphysik 

und Kosmologie, schreibt Krauss: Aber jetzt 

sind wir völlig verwirrt über die Gründe 

für das Standardmodell selbst. - Ich für meinen Teil 

war für das Ergebnis vor dem Experiment. 

Kein Higgs-Boson, aber viel Interessantes, 

weil es bedeutet hätte, dass wir mit unseren Ideen 

auf dem falschen Weg waren. Irren ist menschlich.


Diese Katerstimmung spiegelt eine Entwicklung 

in der neueren Physik wider. Es klingt paradox: 

Physiker suchen nach einer perfekten Theorie, 

aber nichts ist langweiliger als eine solche. 

Was dich tatsächlich vom Large Hadron Collider

am Cern erwartet, ist der Adrenalinstoß neuer Daten, 

die möglicherweise über den Horizont 

des Standardmodells hinausweisen; dich erwartet 

das Unerwartete. Denn dieses Modell ist 

bei weitem nicht das letzte Wort, sagte Weinberg, 

einer seiner Erfinder, bereits in den 1990er Jahren. 

Und für ihn liegt der Grund in der Ästhetik.


Unangenehm ist beispielsweise, dass das Modell 

scheinbar willkürliche Parameter enthält; 

Masse und Ladung der Teilchen seien einfach so, 

wie sie sind. Unangenehm ist auch, 

dass das Modell die beiden anderen grundlegenden

Wechselwirkungen – starke Kernkraft und Schwerkraft – 

nicht berücksichtigt. Aber genau das 

und möglichst wenige willkürliche Parameter 

würde man von einer schönen Theorie erwarten; 

es würde klar machen, warum die Teilchen 

die Masse und Ladung haben, die sie haben; 

es würde zeigen, dass die fundamentalen Kräfte 

symmetrisch, also letztlich gleich sind 

(am Ursprung eines schönen Universums).


Das ist wahrscheinlich zu viel verlangt. 

Der grundlegendste und zugleich triviale Einwand 

gegen eine so schöne Grundtheorie ist, 

dass die Realität zu hässlich ist. Sie weist nur 

Bruchteile der in der Theorie vorgeschlagenen 

Einfachheit, Eleganz und Symmetrie auf. 

Ist es nicht ein hoffnungsloses (manche sagen, 

lächerliches) Unterfangen, in diesem Chaos, 

das wir Welt nennen, ein einziges, endgültiges, 

reines, wahres und schönes Ordnungsprinzip 

vorherrschen zu sehen? Erinnert dich das nicht 

an den Realitätsverlust, der normalerweise 

in Wahnvorstellungen Schizophrener zu sehen ist?...


Realitätsverlust wird in der Forschung 

als Mangel an experimentellen Daten bezeichnet. 

Nichts liegt mir ferner, als der Psychopathologie 

des physischen Alltags nachzugehen. Doch 

der heutige Diskurs über die schöne Physik 

könnte als Symptom dafür gedeutet werden, 

dass die Impulse der Grundlagenforschung mangels 

empirischer Impulse anderswo, nämlich 

im ästhetischen Bereich, gesucht werden. 

Schöne Theorien aufgrund fehlender Daten. 

Physiker, schreibt die Stringtheoretikerin Lisa Randall, 

haben keine andere Wahl, als ästhetische Überlegungen

anzustellen, um zu erraten, was jenseits des Standards liegt.


An dieser Stelle drängt sich natürlich der Einwand auf: 

Aber der Large Hadron Collider sei doch gebaut worden, 

um in der aktuellen Theorienwucher endlich 

die Daten sprechen zu lassen. Also „Big Data“ 

statt „Big Theory“. Das ist wahr. Es wäre jedoch naiv

anzunehmen, dass Daten für sich selbst sprechen. 

Sie brauchen den Hüter einer Theorie. 

Und je ausgereifter die Theorie, also je höher 

die Energiezonen, in die sie unbedingt aufsteigt, 

desto aufwändiger wird die Datenerhebung. 

Die derzeit vielgepriesenen schönen supersymmetrischen

Theorien postulieren beispielsweise zusätzliche, 

bisher unbekannte Superpartner der bekannten Teilchen. 

Um sie zu entdecken, wären wahrscheinlich 

Superbeschleuniger erforderlich. Und es ist klar, 

zu welchem hektischen Stillstand die Spirale 

immer gewaltigerer Teilchendetektoren führen wird.


Ob die ultimativen Geheimnisse des Universums schön sind 

oder nicht, eines ist sicher: Sie sind teuer, wie eine Geliebte. 



VIERTES KAPITEL 


Ist eine Theorie richtig, nur weil sie schön ist? 

Nein, sagt Sabine. In ihrem Buch „Das Hässliche

Universum“ zeigt die theoretische Physikerin, 

wie das Nachdenken über Schönheit die Wissenschaft 

lahmlegt und erklärt auf unterhaltsame Weise 

die verschiedenen Theorien und Modelle der Teilchenphysik.


Der Kopf ist zum Denken da, insbesondere der 

des theoretischen Physikers. Auch Sabine nutzt es, 

um immer wieder mit den Augen zu rollen, 

den Kopf zu schütteln und zu zwinkern. 


Der Titel bringt auf den Punkt, womit sich Sabine 

beschäftigt: Sie kritisiert, dass sich zu viele Kollegen 

von Schönheit, Eleganz und Einfachheit 

überzeugen lassen, anstatt auf den experimentellen 

Beweis einer Theorie zu warten. Die Autorin stellt fest, 

dass schöne, elegante und einfache Theorien 

in den letzten Jahrzehnten zwar viele wissenschaftliche 

Karrieren gefördert haben, sich jedoch 

bei der Darstellung der Naturgesetze immer wieder 

als ungenau und fehlerhaft erwiesen haben. 

Und Sabine ist damit nicht einverstanden. 

Sie bezeichnet sich selbst als leidenschaftliche 

Physikerin und entsprechend leidenschaftlich 

kämpft sie gegen den Schönheitsglauben.



FÜNFTES KAPITEL 


Harmonice Mundi, Weltharmonie. Unter diesem 

provokanten Titel veröffentlichte Johannes Kepler

Vor 400 Jahren ein umfangreiches, beeindruckendes Werk. 

Kepler war auf dem Höhepunkt seines Ruhmes. 

Er war in jungen Jahren kaiserlicher Hofmathematiker 

der Habsburger geworden, hatte die Planetenbahn 

des Mars als Ellipse erkannt und war 47 Jahre alt. 

Seine damals wie heute aufregende These: 

Das Universum ist in seinen tiefsten Strukturen schön.


Kepler hatte keine vage Begeisterung für Ästhetiker. 

Er hatte etwas Präzises im Sinn – eine Harmonie 

für das spirituelle Ohr, schöner als Musik. 

Und das Studium musikalischer Harmonien 

ist seit der Antike eine mathematische Disziplin. 

Wie Kepler vorschlug, können die Parameter 

der Gesetze, nach denen sich die Planeten 

um die Sonne bewegen, als Rechnung gelesen werden.


Kepler hat diese Idee auf die Spitze getrieben. 

Er ordnete jedem Planeten individuelle Tonintervalle zu – 

Mars stellt die Quinte dar, Saturn die große Terz. 

Darüber hinaus spielen die Planeten laut Kepler 

ihre Musik in Dur- und Moll-Tonarten, 

und jeder Planet spielt in seiner eigenen Tonart.

Kepler identifizierte sogar einen vierfachen 

Kontrapunkt in den Sphärenklängen und behauptete, 

dass Saturn und Jupiter im Bass singen, Erde 

und Venus im Alt, Mars im Tenor und Merkur im Diskant.


Sphärenmusik, Sphärenklänge, Esoterik – 

so könnte man Keplers ästhetische Begeisterung 

heute abtun. Für solche Eskapaden sind wir zu ruhig 

und vernünftig. Aber denke daran: Kepler 

war nicht irgendjemand. Ihm verdanken wir 

neben Kopernikus, Galilei und Newton 

die entscheidenden Impulse der modernen Physik 

(auf der unsere heutige Physik basiert). 

Wissenschaftler streiten darüber, welches 

dieser vier Genies die Palme verdient. 

Der Streit ist sinnlos, wenn es um die Frage 

der Schönheit in der Physik geht, denn alle vier 

waren sich einig: Weil das Universum 

für das geistige Auge schön ist, eignet sich 

unser Sinn für Ästhetik ideal als Kompass 

bei der Suche nach der physikalischen Wahrheit.


Wie und warum konnte ein mathematisches Genie 

wie Kepler auf diese verführerische Idee hereinfallen? 

Denn er hat damit erstaunliche Erfolge gefeiert. 

Begleiten wir ihn durch den ersten Teil seiner Karriere. 

Als junger Theologe im Alter von 24 Jahren 

wollte er den geometrisch bedeutsamen Grund 

verstehen, warum es genau sechs Planeten geben muss 

und nicht zwanzig oder hundert. (Zu seiner Zeit 

waren Neptun und Uranus noch unentdeckt, 

ganz zu schweigen vom Zwergplaneten Pluto).


Keplers These war ebenso beeindruckend wie kühn.

Seit der Antike ist bekannt, dass es genau fünf 

platonische Körper gibt. Dabei handelt es sich 

um Körper, deren Oberflächen alle 

aus einer einzigen Art regelmäßiger Polygone bestehen 

und deren Ecken alle gleich sind, also Tetraeder, 

Würfel, Oktaeder, Dodekaeder, Ikosaeder.


Die platonischen Körper. Diese platonischen Körper 

sind aus kongruenten regelmäßigen Vielecken 

(mit gleichen Winkeln und gleichen Kanten) 

zusammengesetzt, und zwar so, dass die Kanten 

eines solchen Körpers überall im gleichen Winkel 

aufeinander treffen. Es gibt nur fünf Körper 

mit diesen beiden Eigenschaften, nämlich: 

Ikosaeder, Dodekaeder, Oktaeder, Würfel, Tetraeder.


Jeder dieser Körper ist für sich genommen 

mathematisch schön – aufgrund der ihm innewohnenden

Symmetrien. Aber Kepler beschäftigte sich 

nicht lange damit; stattdessen brachte er 

die fünf platonischen Körper zusammen. 

Aus ihnen schuf er eine hochkomplexe Einheit 

von strahlender Schönheit: Jeder der fünf 

platonischen Körper umschreibt eine größtmögliche 

innere Kugel und wird von einer kleinstmöglichen 

äußeren Kugel umschrieben. Daher können 

die platonischen Körper auf äußerst ästhetische Weise 

ineinander verschachtelt werden; die innere Sphäre 

des größten Körpers ist die äußere Sphäre 

des zweitgrößten Körpers, deren innere Sphäre 

wiederum als äußere Sphäre des drittgrößten Körpers 

angesehen wird, und so weiter. Wie viele Sphären, 

also wie viele Kugelflächen werden insgesamt 

aufgespannt? Sechs: nämlich eine äußere Sphäre 

für jeden platonischen Körper und dann 

die innere Sphäre des innersten Körpers.


Kepler beschrieb den ersten platonischen Körper – 

den Würfel – in die äußere Kugelschale 

(in der Saturn die Sonne umkreist). Die Hülle 

seiner inneren Kugel bietet Jupiter ausreichend Raum 

für seine Bewegungen, und diese Kugel 

umschreibt den zweiten platonischen Körper, 

den Tetraeder, dessen innere Kugel noch deutlich 

das Dodekaeder umhüllt und die Umlaufbahn 

des Mars beherbergt. Friede sei mit uns allen!


Damit hatte Kepler sein erstes Ziel erreicht. 

Laut Kepler gibt es sechs Planeten, weil 

die von den Körpern aufgespannten Sphären 

genau sechs definierte Regionen des Universums 

darstellen, in denen die Planeten jeweils 

ihren Bewegungsgewohnheiten nachgehen. 

In einem perfekt konstruierten Universum 

gibt es keinen Platz für weitere Planeten. 

Und ein Universum mit weniger Planeten wäre

Platzverschwendung und ein ästhetischer Nachteil.


Was für ein schlechtes Argument! Ist es nicht erbärmlich, 

sich auf irgendeine bequeme mathematische Tatsache 

zu berufen, um die zuvor bekannte, zufällige Anzahl 

von Planeten abzuleiten? Weiter, das Beste kommt noch.


Jedes physikalische Modell muss sich 

darin bewähren, vorherzusagen, 

was nicht in die Modellkonstruktion eingebaut wurde. 

Und hier wird die Geschichte wild. Die ineinander 

verschachtelten Körper bestimmen mit geometrischer

Notwendigkeit exakte Größenverhältnisse 

der eingeschriebenen Kugelflächen. Wie Kepler 

sofort erkannte, ergibt sich daraus eine Vorhersage 

über die Abstände zwischen den Planetenbahnen. 

Die Umlaufbahn des Jupiter müsste also 

einen Radius haben, der genau dreimal größer ist 

als die Umlaufbahn des Mars; und das Verhältnis 

der Umlaufbahn von Venus und Merkur wäre harmonisch.


Als Kepler seine Modellnummern mit den gemessenen 

Zahlen verglich, wurde ihm schwindelig. 

In zwei Fällen handelte es sich um Volltreffer 

(mit einem Fehler von weniger als einem Promille). 

Und in den übrigen Fällen war der Fehler 

etwas größer, aber immer noch überraschend klein.


Wer wie die sogenannten Positivisten nur 

den empirischen Daten vertraut, kann den Irrtum 

nicht ignorieren und muss Keplers Modell als widerlegt

betrachten; Ein Fehler ist ein Fehler, egal wie klein er ist.


Aber so funktioniert die Physik nicht. 

Wenn das Modell nicht zu den Daten passt, 

muss das Modell nicht schuld sein; es kann 

an den Daten liegen. Die astronomischen Daten 

sind nicht unantastbar; Sie wurden und werden 

unter großen Schwierigkeiten erzogen. 

Es ist offensichtlich, dass sie nicht fehlerfrei sein können.


Alles hängt davon ab, wie groß die Abweichung 

zwischen Modell und Messwert war; sie war winzig. 

Um dir einen Eindruck von deren Ausmaß zu vermitteln, 

würde ich dich gerne an einer Lotterie 

gegen Kepler beteiligen. Du kannst fünfmal 

aus tausend Losen mit Zahlen von 0,001 und 0,002 

bis 0,999 und 1,000 ziehen; deine Losnummer 

sollte jeweils deine zufällige Schätzung 

des Verhältnisses benachbarter Planetenumlaufbahnen 

darstellen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, 

dass deine gezogenen Zahlen besser 

zum gemessenen Sonnensystem passen als die 

von Kepler? Unter 1:200.000. Das entspricht 

der Wahrscheinlichkeit, beim Münzwurf 

siebzehn Mal hintereinander den Kopf zu werfen – 

und wäre ein gigantischer Glücksfall der Fortuna.


Zu Keplers Zeiten gab es keine Wahrscheinlichkeitstheorie, 

wie wir sie kennen. Aber er war Mathematiker genug, 

um zu dem Schluss zu kommen: Es kann kein Zufall sein, 

dass sein ästhetisches Modell so gut 

zu den bekannten Daten passt. Der prognostische 

Erfolg beflügelte ihn; kein Wunder, dass er zeitlebens 

an der Schönheit als Leitfaden für Wissen festhielt.


Da hast du den roten Faden der Ariadne, der sich 

seit über 400 Jahren durch die Entwicklung 

unserer Physik zieht. Die großen Physiker 

verlassen sich immer wieder auf Modelle 

und Theorien von atemberaubender mathematischer 

Schönheit – und immer wieder gelangen 

ihnen Vorhersagen von unerwarteter Genauigkeit. 

Der Wahnsinn hat Methode, sagt der Wahnsinnige.


Wer dem Sinn für Ästhetik körperlich nicht traut, 

muss sich auf eine beispiellose Kette von Zufällen verlassen. 

Oder er muss das historische Ausmaß des Erfolgs 

herunterspielen. Diesen Weg hat kürzlich 

Sabine in ihrer brillanten Klage über den Schönheitssinn 

der Physiker gewählt. Wohl um Kepler nicht 

wie einen Scharlatan erscheinen zu lassen, 

behauptet sie nebenbei, er habe sich in späteren Jahren 

von seinem platonischen Vorbild getrennt, 

sobald ihm bessere astronomische Daten 

zur Verfügung standen. Dies entspricht 

nicht den Tatsachen; ein Vierteljahrhundert 

nach der ersten Veröffentlichung seines Modells 

im Mysterium Cosmographicum, Weltgeheimnis, 

veröffentlichte er dieses Werk ein zweites Mal, 

ohne den Originaltext zu verändern. Im Anhang 

korrigierte er allerlei physikalische Fehler 

der Erstausgabe, die er mit entwaffnender Offenheit 

auf seine jugendliche Nachlässigkeit zurückführte. 

Den ästhetischen Kerngedanken des Buches 

hat er in seinen Korrekturen aber ausdrücklich 

nicht verändert; er hielt sein ganzes Leben lang 

an ihr fest. Auf den Kugelkugeln war genügend Platz 

für elliptische Bahnen, weil Kepler ihnen 

(im Einvernehmen mit Kopernikus) von Anfang an 

eine gewisse Dicke zugestanden hatte. 

Und die Weltharmonie von 1619 ersetzte nicht 

die ursprüngliche Idee, sondern war in der Tat 

deren musikalische Verfeinerung und Verschönerung.


Wie dem auch sei, Keplers ästhetische Modelle 

des Universums sind inzwischen überholt – 

schon allein deshalb, weil nun zwei Planeten 

hinzugekommen sind, für die er keinen Platz 

bereitstellen konnte; und weil wir mittlerweile glauben, 

dass die Anzahl der Planeten im Sonnensystem 

keine grundlegende Tatsache unseres Universums ist.


Das ändert aber nichts an der Tatsache, 

dass viele Grundlagenforscher der heutigen Physik 

sich von ästhetischen Leitprinzipien leiten lassen, 

so wie es Kepler und Newton taten: Wenn eine 

fundamentale Theorie unseren mathematischen Sinn 

für Schönheit anspricht, dann ist das 

ein ernstzunehmendes Argument für die Theorie. 

Und wenn eine Theorie hässlich ist, ist das 

ein wichtiger Grund, nach einer schöneren zu suchen.


Sabine beklagt, dass diese Prinzipien in letzter Zeit 

ausgestorben seien. Seit Jahrzehnten, klagt sie, 

optimieren die heutigen Grundlagenforscher 

die Ästhetik ihrer Theorien – und scheren sich 

dabei überhaupt nicht um den Mangel 

an empirischen Belegen. Schlimmer noch: 

Die Arbeit einer ganzen Generation von Physikern 

(ihrer Generation) wurde von einem sinnlosen 

Schönheitskult in die Irre geführt. Ist das korrekt?


Tatsächlich hat der entscheidende Durchbruch 

lange gefehlt und die Skelette im Keller 

der heutigen Grundlagenforschung stinken 

zum Himmel. Es kann also sein, dass Sabine

mit ihrer pessimistischen Sicht auf die Gegenwart recht hat.


Aber sie hätte genauso gut zu früh die Geduld 

verlieren können. Ein Blick zurück auf Kepler 

könnte hilfreich sein. Manche Menschen könnten 

heute eine Lektion aus seiner fast übermenschlichen

Beharrlichkeit lernen. Als er um 1600 

die besten verfügbaren Himmelsdaten erhalten hatte, 

wollte er sein Modell überprüfen und insbesondere 

die Umlaufbahn des Mars entschlüsseln. 

Wie Sabines Kollegen setzte er auf einen schnellen Triumph – 

was ein gigantischer Fehler war. Die Zahlen 

stimmten weder auf der Vorderseite 

noch auf der Rückseite überein. Kepler wusste, 

wie genau sie Tycho Brahe gesammelt hatte, 

und konnte sie nicht einfach unter den Teppich kehren. 

Die Daten nahmen ihm eine Hypothese nach der anderen 

aus den Händen. Und das ging jahrelang so weiter. 

Kepler sah sich am Limit seiner Kräfte. 

Es hätte tragisch enden können. Gott stand ihm bei.


Warum hat er nicht einfach die elliptische Umlaufbahn 

aus den Beobachtungsdaten abgelesen? 

Denn die Ellipse wurde, wie jede andere Hypothese auch, 

durch die Daten keineswegs eindeutig bestätigt. 

Da es sich noch um echte Daten handelte, 

also um Daten voller Fehler, konnte es keine 

perfekte Passung geben. Also musste Kepler 

schummeln, musste die Daten hier und da verbiegen, 

musste sie beschönigen – aber wo zum Teufel? 

Es gab kein Rezept für Keplers Ellipse. 

Der Astronom und Wissenschaftshistoriker 

Owen Gingerich fasst zusammen: Kepler 

nutzte die Daten von Tycho Brahe weitaus kreativer 

als jemand, der lediglich eine Kurve 

an empirische Datenpunkte anpassen wollte.


Kreativität. Positivistisch gesinnte Menschen 

wie Sabine unterschätzen den Wert dieses humansten 

aller Erkenntnismittel der Physik. Um es 

noch einmal zu sagen: Egal wie viele empirische Daten 

wir sammeln, es sind nie nur diese Daten, 

die unsere theoretische Arbeit bestimmen. 

Ob wir eine wissenschaftliche Theorie akzeptieren, 

hängt nicht nur davon ab, wie genau sie 

zur empirischen Evidenz (also den Daten 

aus Beobachtungen und experimentellen Ergebnissen) 

passt, sondern auch von anderen – nicht-empirischen – 

Kriterien. Zum Beispiel an ihre Schönheit.


Unser Sinn für Ästhetik inspiriert die wissenschaftliche 

Kreativität nicht allein mit Hilfe erhabener Großartigkeit, 

also nicht allein mit Hilfe eines großen Modells 

wie den fünf platonischen Körpern oder 

der genialen Idee einer Sphärenharmonie. 

Wie Keplers Fall zeigt, beruht das kreative Genie 

der Physik auf dem Sinn für Schönheit, 

auch im Kleinen. Es war eine enorme kreative Leistung, 

mit der Kepler in jahrelanger Rechenarbeit 

die Daten immer wieder umformte, transformierte, 

beschönigte, auswählte, neu ordnete, verwarf 

und wieder einbezog. Und der Erfolg gab ihm Recht.


Wie du siehst, war Kepler nicht der Einzige, 

der Modelle darstellte, deren betörende Schönheit 

fast davon ablenkte, wie gewagt und unbegründet 

sie waren – großartig, aber gefährlich, eine femme fatale. 

Darüber hinaus brauchte er angesichts der Fülle 

und Unzuverlässigkeit der Beobachtungsdaten 

eine Form selektiver Kreativität im Kleinen, 

für deren Erfolg seine mathematisch-physikalische 

Intuition mit seinem Sinn für Einfachheit 

und Schönheit einhergehen musste.


Bisher haben wir nur eine vage Vorstellung 

von dieser Art von Kreativität; es wurde 

in den meisten kritischen Diskussionen 

über Keplers Schönheitssinn übersehen.

Es war eine treibende Kraft in der gesamten Geschichte 

der modernen und postmodernen Physik. Betrachten 

wir sie aus einer Perspektive, die für einen Astronomen 

wie Kepler nicht relevant wäre. Die Kreativität 

des Physikers zeigt sich besonders bei der Beschäftigung 

mit dem Empirismus, wenn er selbst die empirisch 

beobachtbaren Phänomene schafft. Astronomen 

können den Himmel nur beobachten, ohne 

in das Geschehen einzugreifen. Gerade deshalb 

werden sie manchmal zum Spielzeug 

für hässliche Beobachtungszufälle. 

Experimentatoren hingegen können mehr Macht 

über das Empirische ausüben, indem sie es mitgestalten. 

Wie und wo ihnen der Sinn für Schönheit 

bei dieser kreativen Arbeit hilft – diese Frage 

haben sich die meisten Verächter des körperlichen

Schönheitssinns, auch Sabine nicht, 

noch nicht einmal gestellt. Gott ist Schönheit!


Tatsächlich eignen sich Experimente besonders gut, 

um Klarheit über das Schönheitsempfinden 

der Physiker zu gewinnen und Bezüge zur Ästhetik 

in den Künsten herzustellen. Im Vergleich 

zu Theorien sind Experimente angenehm konkret; 

es sind Artefakte. Man kann sie anfassen und sehen – 

wie viele Kunstwerke. Und man kann Jahre 

damit verbringen, sie zu verfeinern, 

ihre Präsentation zu optimieren, wohlkalkulierte 

Überraschungen für das Publikum einzubauen – 

genau wie in der Kunst. Wo ist die Physik, wenn nicht 

das Experimentieren, den Künsten am ähnlichsten?


Einer der größten experimentellen Künstler der Neuzeit 

war Isaac Newton. Bevor wir ihm bei seiner Arbeit 

im Labor über die Schulter schauen, ist ein Wort 

zu seinen großen theoretischen Leistungen angebracht. 

Parallel und unabhängig von Gottfried 

Wilhelm Leibniz schuf er die Integral- 

und Differentialrechnung. Es war eine kulturelle 

Errungenschaft ersten Ranges, geregelt 

mit dem Unendlichen rechnen zu lernen – 

zu einem Thema, über dessen rein spekulative 

Behandlung Theologen, Metaphysiker und Künstler 

bisher viele Vorstellungen hatten: Viel heiße Luft!


Im Gegensatz dazu war Newton in der Lage, 

seine leistungsstarken mathematischen Werkzeuge 

zu nutzen, um Keplers drei Gesetze der Planetenbahn 

auf grundlegendere, einfachere und daher 

schönere Gesetze zu reduzieren. Mit beneidenswerter 

Intuition sah und schuf er eine mathematische Einheit 

in der verwirrenden, wimmelnden Vielfalt 

irdischer und himmlischer Bewegungen. 

Einheit in der Vielfalt – das ist eine der unzähligen 

Formeln, anhand derer wir die ästhetischen 

Leistungen von Kunstwerken bestimmen können. 

Johann Sebastian Bach extrahierte 

die schwindelerregenden Details seiner Fugenkunst 

aus einem einzigen Fugenthema. Und der junge Kepler 

schöpfte den ganzen Reichtum seines Himmelsmodells 

aus einer einzigen geometrischen Idee Platons.


Der schönheitstrunkene Überschwang Keplers 

war dem offiziellen Newton fremd; Er spottete, 

dass er die Planetenbewegungen nur durch Zufall 

erraten hatte. War er vielleicht eifersüchtig? 

In unveröffentlichten Schriften experimentierte Newton 

auf abenteuerlichste Weise mit allem, von Alchemie 

über physische Bibelexegese bis hin zum Rosenkreuzertum – 

aber das ist eine andere Geschichte. Nach außen hin 

wirkte er jedenfalls cool, very british:


Ich weiß nicht, welchen Eindruck ich auf die Welt mache, 

aber mir kommt es vor, als würde ich 

wie ein kleiner Junge am Strand spielen 

und mich mit dem einen oder anderen 

besonders glatten Kieselstein oder 

einer besonders hübschen Muschel vergnügen, 

während ich im großen Ozean bin. 

Die Wahrheit lag völlig unentdeckt vor mir.


Mit überschäumender schöpferischer Energie 

formulierte er nicht nur die mathematische Mechanik, 

sondern schuf auch die früheste ernsthafte Theorie 

von Farbe und Licht. Sein Sinn für Ästhetik 

ist hier besonders deutlich zu spüren. Einstein – 

der brillanteste physikalische Ästhet aller Zeiten – 

freute sich in seinem Vorwort zur Neuauflage 

Der Newtonischen Optik, wie du gewiss weißt:


Die Natur lag vor ihm wie ein offenes Buch, 

dessen Schrift er mühelos lesen konnte. 

Um den vielfältigen Erfahrungsstoff auf eine einfache 

Ordnung zu reduzieren, stützte er sich auf Konzepte, 

die ihm aus der Erfahrung ganz automatisch kamen – 

aus den schönen Experimenten, die er wie Spielzeug 

anstellte und deren Reichtum er liebevoll 

und detailliert beschrieb. In seiner Persönlichkeit 

vereinte er den Experimentator, den Theoretiker, 

den Handwerker und nicht zuletzt den Performer. 

Er steht stark, sicher und allein vor uns: 

Seine Schaffensfreude und seine höchste Präzision 

erscheinen uns in all seinen Worten und Darstellungen.


Newtons Reihe experimenteller Erfolge begann 

mit seiner Wut über die schlechte Qualität 

der damaligen Teleskope, deren Bilder 

aufgrund von Farbverunreinigungen unscharf waren – 

Stichwort chromatische Aberration.


Chromatische Aberration beim Betrachten 

eines weißen Himmelskörpers durch Newton-Teleskope. 

Das Bild wird durch Farbsäume links und rechts 

verunreinigt und verliert dadurch an Schärfe; 

die Farben stören die Reinheit des Bildes – 

äußerst unangenehm. Physiker empfinden 

eine ästhetische Abneigung gegenüber unsauberen

experimentellen Ergebnissen – ebenso wie Musiker 

gegenüber Instrumenten, die falsch gestimmt sind. 

Umgekehrt schätzen sie die Schönheit der Sauberkeit – 

wie viele Porträtmaler der Renaissance.


Der optische Farbschmutz in den Teleskopen 

der Newton-Ära war hartnäckig und ließ sich 

nicht entfernen. An diesem Punkt machte Newton 

einen brillanten Schachzug. So wie Künstler 

unter anderem darauf abzielen, unsere

Wahrnehmungsgewohnheiten zu verändern, 

veränderte Newton unsere Sichtweise. 

Er konzentrierte seine volle Aufmerksamkeit 

auf die störenden Farben. Anstatt mit der Reduzierung 

zu kämpfen, rückte er sie in die Mitte und 

vergrößerte sie massiv. Das Ergebnis 

ist eine wahre Ikone der modernen Physik.


Das Newton-Spektrum. Vor schwarzem Hintergrund 

erstrahlt ein Bild in satten Farben, dessen 

farbästhetisch überwältigender Kraft sich 

in einem realen Experiment kaum jemand 

entziehen kann. Das Bild basiert ausschließlich 

auf der konsequenten Verstärkung ehemaliger 

Verschmutzungen. Die Tatsache, dass das Bild 

alles andere als scharf und sauber war, tat 

seiner Ästhetik keinen Abbruch. Auf Fotografien 

wirkt das Spektrum schnell kitschig – die experimentelle 

Realität ist weitaus intensiver, und genau das 

reizt unseren Schönheitssinn, unmittelbar sinnlich, 

fast überwältigend, schockierend schön, wie Laetitia: 

Unglaublich leuchtende Farben höchster Sättigung 

verschwinden geheimnisvoll in der Dunkelheit. 

Kein Wunder, dass sich dieses hochästhetische 

Ergebnis, ähnlich wie einige Gemälde desselben 

Jahrhunderts, schnell in ganz Europa verbreitete.


Wie beim Spektrum verschwimmen bei Brueghels

Blumenstrauß die kräftigsten Farben unscharf, 

aber fast magisch im dunklen Hintergrund. 

Sauberkeit ist nicht das Thema des Bildes, 

wie die halbtote Biene vor der Vase zeigt, 

die an den Verfall von uns allen erinnert.


Gegen Missverständnisse: Diese Art der Farbenpracht 

ist nicht die einzige Aufgabe der Malerei – aber 

es gibt Gemälde, deren Ästhetik wesentlich 

darauf basiert. Ebenso in der Physik: Es gibt 

Experimente, deren ästhetische Wirkung 

im Wesentlichen auf Pracht und Herrlichkeit beruht – 

aber das gilt längst nicht für alle Experimente.


Jeder kennt Newtons Spektrum aus der Schule. 

Doch kaum jemand weiß, wie viel ästhetischer 

Gestaltungswille hinter dem Experiment steckt. 

Wie Brueghel musste auch Newton hart arbeiten, 

bis das Ergebnis höchsten ästhetischen 

Ansprüchen genügte. Er brauchte ein perfekt 

geschliffenes Prisma mit ganz bestimmten Winkeln, 

es musste exakt symmetrisch ausgerichtet sein, 

die Sonne musste eine ganz bestimmte Position 

erreichen und der Abstand zwischen Prisma 

und Sammelschirm musste deutlich größer sein, 

als es seine Vorgänger versucht hatten (aber 

nicht zu groß!) Nur so gelang es Newton, 

die bis dahin als Dreck abgetanen Farben provokant 

ins Zentrum der Aufmerksamkeit zu rücken. 

Er war sich dessen bewusst, was er tat. 

Er inszenierte sein Experiment mit größtmöglicher 

Überraschung und verkündete stolz 

die provokante Extravaganz seines Spektrums.


Newtons Versuchsaufbau – die Weißanalyse. 

Ein Sonnenstrahl wird durch das Verschlussloch 

in ein Prisma geschickt, wo er vom geraden Weg 

abgelenkt wird und sich in seine farbigen 

Bestandteile auffächert. Hinter den Kulissen 

sorgte Newton, der Ästhet, dafür, dass die Maße 

sehr präzise waren, sonst würde es nicht funktionieren.


Schmutz, Provokation, Überraschung. Wir wissen 

alles aus der Malerei des 20. Jahrhunderts. 

Tatsächlich war es eine Innovation von Dadaisten 

und gleichgesinnten Malern, beispielsweise 

aus der Wiener Performance-Art-Szene, dem Dreck 

und dem Zerbrochenen eine neue, strahlende 

Bühne zu bereiten. Newton war ihnen 

in seiner Experimentierkunst weit voraus.


Blutorgelbild. Blut, Dispersion, Kreidegrund auf Jute: 

So wie Newton uns lehrte, den vermeintlichen 

Farbschmutz mit neuen Augen als Hauptattraktion 

zu sehen, lehren uns moderne Künstler 

etwas Neues in der Sichtweise angeblichen Drecks. 

Oder müssen Blutflecken immer gleich entfernt werden? 

Ist Blut Schmutz? Oder ist Blut ein ganz besonderer Saft?


Moment mal, wurde der ästhetische Wert 

sauberer Testergebnisse nicht bereits erwähnt? 

Und jetzt geht es plötzlich nur noch um Dreck? 

Beide Werte sind in Newtons experimenteller Kunst 

wichtig. Ebenso wie in der Kunst kann 

eine experimentelle Leistung ihre Reinheit 

oder ihre überraschende Kraft, 

unsere Wahrnehmungsgewohnheiten zu verändern, 

zur Schau stellen. Oder mit beidem. 

Und mit noch viel mehr. Weder in der Kunst 

noch in der Physik gibt es einen ästhetischen Wert, 

der alle anderen als Kaiser übertreffen kann.


Nachdem Newton zum Beispiel mit seinem 

wunderbaren Experiment die bunten Bestandteile 

extrahiert hatte, die im reinen weißen Sonnenlicht 

enthalten sind, stellte er eine naheliegende Frage: 

Wenn alle diese Farben im weißen Licht sein sollen – 

dann im bunten Licht der Sonne muss das Spektrum 

nicht genauso einfach wieder in weißes Licht 

umgewandelt werden? Goethe möge mir verzeihen!


Gute Idee! Was vorwärts funktioniert, 

muss auch rückwärts funktionieren. Doch das 

gelang ihm zunächst nicht wirklich. Newtons 

erstes Experiment zum Aufhellen ließ viel 

zu wünschen übrig, und nur mit gutem Willen 

konnte man über die Schmutzeffekte hinwegsehen, 

die das erzielte Weiß beeinträchtigten. Anstatt 

sich damit abzufinden und die Sache 

einfach verbal zu beschönigen (wie es allzu oft passiert), 

spuckte er sich in die Hände und versuchte es 

immer wieder. In über dreißig Jahren hat er 

ein halbes Dutzend weiße Synthesen veröffentlicht, 

eine schöner als die andere – aber keine perfekt. 

Eine von ihnen nannte er zumindest „nicht unelegant“.


Wer sich mit diesen alten Experimenten beschäftigt, 

wird schnell vom rastlosen Perfektionismus 

dieses großen Experimentalkünstlers fasziniert sein. 

Die Geschichte endet gut. Zu Newtons Lebzeiten 

veröffentlichte einer seiner Schüler das perfekte 

Experiment zur Weißsynthese. Man kann Newtons 

Jubel über diesen Triumph förmlich hören.


Die Weißsynthese der Newton-Schule: Warum 

veröffentlichte Newton mehrere Weiß-Synthesen 

statt nur einer? Weil sie nicht schön genug waren – 

zu verwirrend, zu unrein. Einer seiner Schüler 

vollendete den Weg und erlangte Vollkommenheit. 

Wie üblich wird das weiße Licht der Sonne 

durch das Prisma zunächst in seine bunten 

Bestandteile zerlegt. Diese bunten Lichter 

fallen vom Schirm in alle Richtungen in den Raum; 

ein kleiner Teil von ihnen wandert auf genau 

demselben Weg zurück zum Prisma, den sie auch 

zum Schirm genommen haben. Was machen 

diese Strahlen auf ihrem Weg zurück durch das Prisma? 

Genau das Gleiche wie auf dem Hinweg; 

das ist Newtons hoch-ästhetische Zeitsymmetrie 

der optischen Gesetze. Da sich die farbigen Lichter 

im Auge wieder vereinen, sieht der Experimentator 

beim Blick in das Prisma wie durch Zauberei 

einen sauberen, funkelnden Kreis: das Bild der Sonne. 

Wer sich seiner unerwarteten Reinheit bewusst wird, 

atmet auf – und es geht ihm nicht anders, 

als wenn er das strahlend saubere Gesicht 

der unbekannten Frau in betrachtet, die ich im Sinn habe.

Das Experiment besticht nicht nur 

durch die reinweiße Reinheit seiner Ergebnisse. 

Sein ästhetischer Hauptreiz liegt in der strengen 

Zeitsymmetrie des optischen Ereignisses.


Symmetrie: Hier hast du eine der wichtigsten Quellen 

der Begeisterung für körperliche Schönheit; 

es funktioniert sowohl in Experimenten 

als auch in Theorien. Beim Aufbau des modernen 

Teilchenzoos war die Schönheit der Symmetrien 

ein entscheidender Faktor. Gesucht wurde 

nach Partikeltypen, die das symmetrische Gegenteil 

zu bisher entdeckten Partikeltypen bieten sollten. 

Und sie wurden eines nach dem anderen gefunden.


Man kann ohne Übertreibung sagen: Wenn wir Menschen 

einen ganz anderen Sinn für Schönheit hätten, 

oder wenn wir – Gott bewahre – überhaupt keinen Sinn 

für Schönheit hätten, dann hätten wir eine andere Physik.


Dennoch bietet die Ästhetik den Physikern 

keine Erfolgsgarantie. Die 400-jährige Geschichte 

ihres Schönheitssinns ist voller Höhen und Tiefen. 

Sie hatten nicht immer Recht, wenn sie sich 

auf Schönheit konzentrierten. Aber sie lagen 

in der Größenordnung häufiger richtig, 

als man vernünftigerweise erwarten würde. 

Wäre ihr Sinn für Ästhetik rein zufällig 

mit der Genauigkeit ihrer Modelle verknüpft, 

käme die Sache einer mysteriösen Serie 

von Lotterie-Jackpots gleich. Fortuna sei Ruhm!


Aber wenn die Angelegenheit nicht auf Zufall beruht, 

worauf basiert sie dann? Dieses Rätsel bleibt ungelöst.



SECHSTES KAPITEL


Wird Schönheit überbewertet? Die Suche 

nach der Weltformel ist, so scheint es, vorerst gescheitert. 

Die deutsche Physikerin Sabine rät ihren Kollegen 

im theoretischen Bereich: Vergesst alle eleganten 

Theorien, die Hoffnung liegt in der Hässlichkeit!...


Sabine, in deinem Buch „Das Hässliche Universum“ 

übst du scharfe Kritik an deiner Zunft. Deine These lautet: 

Die theoretischen Physiker ließen sich zu sehr 

von der Schönheit verführen – und manövrierten sich 

damit in eine Sackgasse. Was ist schief gelaufen?


Sabine: Es wurde zu viel Wert auf Schönheitskriterien 

gelegt, also auf Theorietypen, die letztendlich 

zu nichts führen. Und das ist auch heute noch so.

Ich muss zugeben, dass ich viele dieser Theorien 

schön finde. Ich glaube auch nicht, dass daran 

etwas falsch ist. Das Problem entsteht, 

wenn Menschen ihren persönlichen Sinn 

für Schönheit nutzen, um Theorien zu entwickeln 

und sich dadurch selbst einschränken. Die Erfahrung 

der letzten Jahrzehnte zeigt, dass man beim Testen 

dieser Theorien keine Ergebnisse erhält. Kein Ergebnis 

ist ein Ergebnis – aber es hilft uns nicht bei der Frage: 

Wie kommen wir voran auf dem Weg der Erkenntnis?


Sabine, es klingt, als ob die aktuelle Physik 

in einer Krise steckt. Ist das so, deiner Meinung nach?


Sabine: In den meisten Bereichen der Physik 

geht es großartig. Ich spreche nur von der Grundlagenphysik, 

von den großen Fragen: Wie sind die Strukturen 

der Materie? Was sind Raum und Zeit? 

Hier herrscht wirklich eine Krise. Ein konkretes 

Beispiel: Wir kennen vier verschiedene Naturkräfte – 

Schwerkraft, Elektromagnetismus, starke 

und schwache Kernkraft. Das Problem ist, 

dass die Schwerkraft nicht zu den anderen Kräften passt,

mathematisch gesehen ist das ein Widerspruch. 

Wir wissen zum Beispiel auch, dass es im Universum 

Dunkle Materie gibt – aber wir wissen nicht, was es ist. 

Wir kennen diese Probleme seit 80 Jahren. 

Ich denke, man kann mit Fug und Recht sagen: 

Da haben wir keine großen Fortschritte gemacht.


Sabine, sag, was ist Schönheit in der Physik?


Sabine: Zunächst einmal die Einfachheit. 

Eine schöne Theorie ist einfach, sie enthält sozusagen 

keinen zusätzlichen Unsinn. Es sollte auch 

natürlich sein, das heißt, dass die Parameter 

in den Theorien – das sind bestimmte Zahlenwerte 

ohne Einheiten – weder besonders groß 

noch besonders klein sind. Das dritte Kriterium 

ist Eleganz. Das bedeutet: Die Theorie sollte einfach, 

aber nicht zu einfach sein. Sie soll Überraschungen 

oder zusätzliche Einblicke in die Wahrheit bieten.


Sabine, bedeutet Natürlichkeit: keine willkürlichen

Zahlenverhältnisse, sondern wohlgeformte Proportionen?


Sabine: Ja, allein deine Formulierung zeigt, dass es 

sehr viel mit menschlichem Gefühl zu tun hat. 

Die Theorie soll nicht den Anschein erwecken, 

als sei sie von Hand entstanden. Es ist jedoch schwierig, 

diese Intuition mathematisch präzise zu formulieren. 

Und genau da fangen meine Bauchschmerzen an.


Sabine, sprechen wir über eine bestimmte Theorie, 

nämlich die Allgemeine Relativitätstheorie. 

Sie ist einfach und elegant formuliert und hat 

in den 100 Jahren ihres Bestehens jeder Prüfung 

standgehalten. Ein Hinweis darauf, dass Schönheit 

als Kriterium doch nicht so falsch sein kann?


Sabine: Die Allgemeine Relativitätstheorie 

wird als sehr elegant empfunden, weil 

ihre axiomatische Formulierung sehr einfach ist. 

Und weil man daraus sehr überraschende 

Erkenntnisse ableiten kann. Zum Beispiel, 

dass es schwarze Löcher geben muss. Oder 

Gravitationswellen, Lichtablenkung und so weiter. 

Es stimmt, die Allgemeine Relativitätstheorie ist schön 

und erfolgreich. Aber es gab und gibt auch 

viele schöne Theorien, die zu nichts führten. 

Wenn man sich nur auf die Erfolgreichen konzentriert, 

handelt es sich um eine einseitige Auswahl.


Sabine, kannst du uns ein Beispiel dazu nennen?


Sabine: Früher ging man davon aus, dass sich 

die Planeten auf Kreisbahnen bewegten. 

Astronomen fanden das vor ein paar hundert Jahren 

großartig. Und am Ende musste man zugeben: 

Ellipsen funktionieren einfach besser. 

Heutzutage hat kein Astronom mehr damit 

ein Problem. Die Schönheitskriterien 

haben sich einfach geändert. Es gab auch einmal 

die Idee, dass sich das Universum 

nicht weiterentwickelt und dies auch 

für die Ewigkeit so bleiben wird. Die Vorstellung 

vom Urknall galt einst als abstoßend – 

heute ist sie allgemein anerkannt, auch von Christen.


Sabine, welche hässlichen Theorien wären 

aus deiner Sicht vielversprechend? Gibt es Beispiele?


Sabine: Ich kann dir zwei Beispiele nennen. 

Auf der Skala von Galaxien haben wir Probleme 

mit dem Gesetz der Schwerkraft. Die meisten 

Physiker lösen dies, indem sie sagen: 

Es gibt zusätzliche, unsichtbare Massen 

im Universum, die Dunkle Materie. 

Eine andere Möglichkeit wäre, das Gravitationsgesetz 

in der Allgemeinen Relativitätstheorie zu ändern. 

Dieser Ansatz wird modifizierte Schwerkraft genannt – 

und er wird allgemein als sehr hässlich empfunden. 

Eigentlich stimme ich zu, es sagt uns nur nicht, 

ob diese Theorien nicht dennoch richtig sind.

Das zweite Beispiel: Die bekannteste Möglichkeit, 

Schwerkraft und Quantentheorie zusammenzubringen, 

ist die Stringtheorie. Demnach besteht Materie 

aus Fäden. Das finden alle toll und schön, 

weil man damit alle möglichen Theoreme 

beweisen kann und man sich nicht mit irgendwelchen 

Parametern herumschlagen muss. Es gibt aber auch 

einen anderen Ansatz, die asymptotisch sichere 

Schwerkraft. Im Wesentlichen heißt es: 

Wir brauchen keine neue Theorie, eine Quantisierung 

der Schwerkraft ist mit dem, was wir haben, möglich. 

Bei den komplizierten Berechnungen muss man sich 

einfach etwas mehr Mühe geben. Viele Menschen 

empfinden diesen Ansatz als enttäuschend 

oder deprimierend. Ich denke, er ist vielversprechend.


Sabine, fühlst du dich konzeptionell 

vom Deprimierenden angezogen?


Sabine lacht: Das ist nicht der Grund! Dieser Ansatz 

könnte zum Beispiel erklären, warum die Masse 

des Higgs-Teilchens relativ klein ist. Dieser Umstand 

wird im Rahmen des Standardmodells als 

unnatürlich empfunden – was übrigens der Grund ist, 

warum Physiker am CERN nach supersymmetrischen 

Teilchen suchen. Die asymptotisch sichere Schwerkraft 

hingegen sagt die Obergrenze der Higgs-Masse voraus. 

Das finde ich erstaunlich. Dies hat in der Fachwelt 

wenig Beachtung gefunden. Wahrscheinlich, 

weil nur wenige Menschen mit dieser Theorie arbeiten. 

Oder einfach, weil die Theorie nicht gut genug ist.


Sabine, also dein Vorwurf an deine Kollegen lautet: 

Es gibt zu viel Metaphysik und Gott in der Physik?


Sabine: Ich würde es so ausdrücken: Vielen Menschen 

ist es gar nicht bewusst, dass sie sich metaphysischer 

oder ästhetischer Prinzipien bedienen. Deshalb 

heißt die englische Ausgabe meines Buches 

Lost in Math“. Mathematisch kann man 

beliebige Kriterien aufschreiben, fragt sich aber 

nicht mehr: Woher kommt dieses Kriterium?


Sabine, ein deutscher Dichter nannte die unterirdischen 

Höhlen des CERN einst die „größte Kathedrale der Physik“.


Sabine: Ein Festkörperphysiker würde das wahrscheinlich 

etwas unpassend finden. Auf jeden Fall finde ich

Teilchenbeschleuniger gut, weil man damit 

auf feinsten Skalen etwas über die Struktur 

der Materie herausfinden kann, dem Stoff der Welt.


Sabine, wie haben deine Kollegen eigentlich 

auf deine provokativen Thesen reagiert?


Sabine: Überhaupt nicht. Es kam kein Echo aus dem Wald.


Sabine, was meinst du, warum die Physiker schweigen?


Sabine: Ich weiß nicht, da musst du meine Kollegen 

aus der theoretischen Physik fragen. Viele 

Rückmeldungen kamen von Physikern 

aus anderen Bereichen. Viele sagten: 

Das habe ich auch immer gedacht, 

ich bin froh, dass es endlich jemand sagt.



SIEBENTES KAPITEL


Können wissenschaftliche Ideen ästhetisch schön sein? 

Schon Pythagoras und Platon dachten 

über die Schönheit physikalischer Theorien nach. 

Für einen Physiker zum Beispiel ist eine Theorie, 

die bestimmten Symmetrien unterliegt, schön. 

Dass eine schöne Theorie auch wahr ist, 

wurde bereits in Isaac Newtons Mechanik 

und Maxwells Theorie des Elektromagnetismus 

angedeutet. Wie Wilczek zeigen wird, 

hat die moderne Physik dieses Prinzip 

sehr tiefgreifend und detailliert verinnerlicht. 

Er wird auch die Entwicklung des Konzepts 

der Schönheit physikalischer Gesetze 

rekapitulieren und zeigen, wie es die Forschung 

zum ultimativen Verständnis unserer Welt führt.



ACHTES KAPITEL


Als Wunderkind, das schon früh von der Schönheit

mathematischer Formeln und Musik fasziniert war, 

hatte Heisenberg ein untrügliches Gespür 

für die drängenden Fragen der Physik, 

die mit Hilfe der klassischen Mechanik Newtons 

nicht mehr beantwortet werden konnten. 

Bei Mikroteilchen wie Protonen oder Elektronen 

gelten diese Gesetze plötzlich nicht mehr. 

Mit nur 23 Jahren machte Heisenberg 

seine größte Entdeckung: die mathematische 

Darstellung der Quantenmechanik. Dies markiert 

einen weiteren Meilenstein der Physik 

nach Albert Einsteins Relativitätstheorie. 

Noch heute sind die Erkenntnisse der Atomphysik 

rätselhaft und verblüffend. In der Sammlung 

von Vorträgen und Reden erweist sich Heisenberg 

als Wissenschaftler, der die vielfältigen 

Zusammenhänge zwischen Kunst, Religion 

und exakter Wissenschaft aufzeigt. Letztlich 

war es sein ästhetisches Gespür, das ihn 

in den letzten Jahrzehnten seines Lebens 

dazu veranlasste, sich intensiv mit der sogenannten 

Weltformel zu beschäftigen. Seine Schönheit 

liegt in seiner Einfachheit und Eleganz.



NEUNTEN KAPITEL


Ich bat einen befreundeten deutschen Doktor

der Psyik um einige Wort zur Schönheit der Weltformel-


Na, da ist die Frage, ob das nicht eher ein Aufsatzthema 

für dich und deine schöne kosmische Muse wäre. 

Ein kurzer Gedanke dazu: Gibt es vielleicht 

mehrere Sprachen der Naturwissenschaft, so wie es 

auch mehrere menschliche Sprachen gibt? 

Und nicht in jeder Sprache klingt ein schöner Gedanke 

auch schön. Aber es kann ein Anreiz sein, 

die richtige Sprache zu finden für einen Gedanken. 

Und auch in der Mathematik gibt es verschiedene 

Formalismen, um gleiche Dinge auszudrücken. 

Ich hatte einen Physikprofessor, der ganz viel Wert 

darauf legte, einen bestimmten Formalismus 

für die Darstellung der Relativitätstheorie 

zu verwenden, weil er einfach viel schöner war. 

Leider habe ich die Details und selbst die Namen 

alle vergessen. Lange Rede kurzer Sinn: Vielleicht 

ist es so, dass eine physikalische Formel 

die nicht schön erscheint, noch nicht 

in der richtigen Sprache formuliert wurde, 

denn ich glaube schon, dass hinter unserem Universum 

eine perfekte Schönheit und Symmetrie besteht.“


Und damit, lieber Volker, empfehle ich dich

und deine ganze Familie dem kosmischen Logos!