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Die extreme feinabstimmung der Naturkonstanten im Kosmos

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Die extreme feinabstimmung der Naturkonstanten im Kosmos  1

http://elshaddai.thinksubject.com/t26-die-extreme-feinabstimmung-der-naturkonstanten-im-kosmos

1.Der Abstand der Umlaufbahn der Erde von der Sonne ist genau richtig, um optimale Lebensbedinungen auf der Erde zu ermöglichen.
2. Unsere Sonne hat erstaunlicherweise genau die richtigen Eigenschaften, um Leben zu ermöglichen.
3. Unsere Nachbarplaneten sind lebensnotwendig.
4. Der Mond ist nicht nur zur Deko da. Ein großer Mond stabilisiert die Achsenneigung seines Heimatplaneten.
5. Die Masse der Erde ist genau richtig, um eine lebensfördernde Atmosphäre zu erhalten.
6. Das Magnetfeld der Erde ist perfekt kalibriert, um Leben zu schützen
7. Unser Platz in der Milchstraße ist haargenau richtig.
8. Die Energieemission der Sonne, die Durchlässigkeit der Atmosphäre für elektromagnetische Strahlen und die Anforderungen von Photosynthese korrelieren in erstaunlichem Maße.
9. Geologie bezeugt, dass wir in einer klimatisch besonders günstigen Zeit leben.
10. Feinabstimmung in der Entstehung des Universums zeigt einen erstaunlichen Grad an Präzision.

1. Der Abstand der Umlaufbahn der Erde von der Sonne ist genau richtig, um optimale Lebensbedinungen auf der Erde zu ermöglichen.



Angesichts der Größe und Energieabgabe der Sonne existiert nur ein relativ schmales Band, in dem die Erde die Sonne umkreisen umkreisen und Leben ermöglichen kann. Die Entfernung von der Erde zur Sonne scheint optimal zu sein. Manche Studien haben gezeigt, dass, wenn die Erde auch nur 1 Prozent ihrer Distanz der Umlaufbahn näher an die Sonne herankäme, die zusätzliche Hitze die Ozeane zum Verdampfen bringen würde. Wenn die Erde nur 5 Prozent ihrer Distanz der Umlaufbahn zur Sonne weiter weg wäre, wären alle Ozeane gefroren. Weiterhin muss (und ist) der Abstand so präzise abgestimmt sein, dass Wasser sich nicht in den Kosmos verflüchtigt, aber gleichzeitig Treibhausgase wie Methan oder Ammoniak genau dies tun. Der Bereich der bewohnbaren Zone um die Sonne ist sehr schmal.2


2. Unsere Sonne hat erstaunlicherweise genau die richtigen Eigenschaften, um Leben zu ermöglichen.




Von vielen Astronomiebüchern bekommt man den Eindruck, dass die Sonne ein gewöhnlicher Stern unter vielen ist und sich Leben auch in der Nähe anderer Sterne entwickeln könnte. Dem ist nicht so, denn unsere Sonne ist atypisch im Vergleich zu anderen Sternen. 95 Prozent aller Sterne sind kleiner als die Sonne, die Mehrheit der Sterne im Universum sind sogenannte Kategorie-M-Himmelskörper, die nur 10 Prozent der Größe der Sonne haben.
Wenn die Sonne viel kleiner wäre, als sie ist, würde dies bedeuten, dass die Erde näher an die Sonne heran rücken müsste, um sich noch in der bewohnbaren Zone aufzuhalten. Dies würde allerdings bedeuten, dass die Schwerkraft der Sonne eine größere Auswirkung auf die Rotation der Erde um ihrer eigene Axe nehmen würde. Es würde eine Synchronisation der Rotation auftreten. Anstelle sich einmal innerhalb von 24 Stunden um sich selbst zu drehen, würde die Rotation der Erde um sich selbst nur noch eine Umdrehung pro Jahr betragen. Der nächste Planet zu Sonne, der Merkur, dreht sich in einem Jahr nur eineinhalb mal um seine Axe. Dies würde jedoch wiederum bedeuten, dass eine Hälfte der Erde für ein halbes Jahr immer beleuchtet und der Hitze der Sonne ausgesetzt wäre, während die andere Hälfte dunkel und kalt wäre. Die Erde wäre für ein halbes Jahr zu heiss für Leben und ein halbes Jahr zu kalt für Leben, von einem stabilen Lebensrhythmus für die notwendige Photosynthese von Pflanzen ganz zu schweigen.
Wäre die Sonne viel größer als sie ist, würde dies sich auch katastrophal auf das Leben auf der Erde auswirken. Das Energiemaß an auf der Erde eintreffender ultravioletter Strahlung wäre viel zu hoch, dass Leben noch möglich wäre. Es scheint wohl mehr als Glück zu sein, dass unsere Sonne genau so ist, wie sie ist.3
Die Sonne hat nicht nur genau die richtige Größe, sie ist auch erstaunlich und ungewöhnlich stabil in ihrer Energieemission. Der Energieauswurf aller Sterne variiert in gewissen Graden. Die Lichtemission der Sonne variiert allerdings nur 0.1 Prozent innerhalb eines vollen Sonnenzirkels (ca. 11 Jahre). Unter Sonnen ähnlichen Alters und Sonnenfleckenmusters ist dies atypisch und viel geringer als der Durchschnitt und verhindert unberechenbare Klimaschwankungen.4
Außergewöhnlich ist die Sonne auch dadurch, dass sie ein einzelner Stern ohne Einfluss eines weiteren Sternes in ihrer Nähe ist. Dies mag selbstverständlich klingen, aber die meisten Sterne (zwei Drittel) sind binäre Sterne oder befinden sich in Sternhaufen von drei oder mehreren Sternen. Planeten, die zu solchen Sternsystemen gehören, haben eine zu unbeständige Umlaufbahn,um ein stabiles Lebensmilieu hervorzubringen. Die Energieschwankungen, denen ein solcher Planet ausgesetzt ist, wären nicht kompatibel mit einem lebensaffinen Klima.5

3.Unsere Nachbarplaneten sind lebensnotwendig.



Die Erde ist in hohem Grad von ihren zwei Nachbarplaneten Jupiter und Saturn abhängig. Zuerst muss man anmerken, dass es nicht selbstverständlich ist, dass Jupiter und Saturn eine stabile kreisförmige Umlaufbahn haben. Jupiter und Saturn haben genau die richtige Größe und den richtigen Abstand zueinander, dass ihre Anziehungskraft sich so gegenseitig beeinflusst, um einander in einer stabilen Umlaufplan zu halten. Wäre einer der beiden Planeten oder beide wesentlich anders bezüglich ihrer Masse, Anziehungskraft, Umlaufbahn, etc., würde Jupiter den Planeten Saturn aus der Umlaufbahn werfen und Jupiter würde in eine elliptische Umlaufbahn gelangen und letztendlich mit der Erde kollidieren. In der stabilen Phase, in welcher Jupiter sich befindet, agiert er allerdings mit großem Nutzen für die Erde wie ein kosmischer Staubsauger. Ohne diese planetare Reinigungsmaschine würde die Erde mit Weltraummüll bombardiert werden, und zwar 10.000 mal mehr als dies mit Jupiter der Fall ist. Mancher der eintreffenden Weltraumgeschosse hätte eine solche Größe, dass alles Leben auf der Erde ausgelöscht würde – und solche massive Geschosse würden ohne Jupiter die Erde aller 10.000 Jahre treffen – eine zu kurze Zeit, dass Leben sich wieder erholt.6

4. Der Mond ist nicht nur zur Deko da.

Und nun endlich zu unserem guten alten Mond. Ein großer Mond stabilisiert die Achsenneigung seines Heimatplaneten und trägt damit wesentlich zu dessen stabilen, lebensfreundlichen Klima bei.
Der Mond bewirkt, dass die Achsenneigung der Erde (also die Neigung unseres Planeten in der Rotation um sich selbst im Vergleich zur angenommenen Rotationsachse um die Sonne) stabil bleibt.



Gegenwärtig beträgt die Neigung der Erde 23,5 Grad. Dieser Wert verändert sich über mehrere tausend Jahre nicht mehr, als dass er zwischen 22,1 und 24,5 Grad beträgt. Damit die Neigungsachse stabil bleibt, muss das Gewicht des Mondes eine wesentlicher Bruchteil der Masse der Erde betragen. Kleine Monde, wie zum Beispiel die beiden kartoffel-förmigen Monde des Mars, würden da nicht ausreichen. Wäre unser Mond so klein wie die beiden Marsmonde Phobos und Deimos, würde die Variation in der Rotationsachse der Erde nicht 2,4 Grad betragen, sondern mehr als 30 Grad. Vielleicht bist du dir der Auswirkung nicht gleich bewusst, aber dies würde bedeuten, dass die Pole der Erde für ein halbes Jahr mit jeweils 60 Grad Neigung der Sonne ausgeliefert wären – die nördliche Hemisphäre wäre im Sommer unerträglich heiß und die südliche Hemisphäre hundekalt. Aber nicht nur die Temperaturschwankungen wären zu groß, um Leben möglich, geschweige denn erträglich zu machen, eine kleine Achsenneigung (wie gegenwärtig auf der Erde) bewirkt die auf der Erde vorherrschenden Windzyklen, welche Regen zu Gebieten bringt, die ansonsten ausgedörrt blieben.
Die meisten Küstenbesucher wissen, dass der Mond dafür zuständig ist, dass die Ozeane Ebbe und Flut erleben. Ozeanisten haben herausgefunden, dass ein Drittel der Gezeitenenergie in den unwegsamen Regionen des Tiefseebodens energetische Ebben und Fluten bewirkt, welche letztendliche Ursache der Meeresströmungen ist. Schon lange ist bekannt, dass die Meeresströmungen das Klima der Erde wesentlich beeinflussen, indem sie große Mengen an Hitze abtransportieren und in kälteren Regionen wieder abgeben. Ohne den Mond, der die Meeresströmungen hervorruft würde die Erde an vielen Teilen überhitzen und an anderen Teilen zu kalt für Leben sein.
Der Mond spielte wahrscheinlich bei der Entstehung des Lebens auf der Erde überhaupt eine herausragende Rolle. Zur Zeit wird von den meisten Wissenschaftlern angenommen, dass der Mond dadurch entstand, dass ein Himmelskörper massiver als der Mars mit der Protoerde zusammengestoßen ist. Diese gewaltsame Kollision hat erstaunlicherweise zur Entstehung von Leben signifikant beigetragen. Die entstandene Hitze bei der Kollision hat das Eisen der Erde schnell schmelzen lassen und dazu geführt, dass es schnell in den Erdkern gesunken ist. Dies hat wiederum zur Entstehung des Magnetfeldes der Erde geführt, ein weiterer wesentlicher Bestandteil des Fine-tuning, den ich im nächsten blog-Beitrag erwähnen werde. Wäre das Eisen in der Erdkruste geblieben, hätte es wahrscheinlich allen Sauerstoff in der Oxidation zu Eisenoxid aufgebraucht. Weiterhin hat die Kollision den Mond entstehen lassen, den wie wir gesehen haben, so eine wichtige Funktion zur Stabilisierung der Erdneigung und zur Klimaentwicklung hat, dass man ohne Skrupel sagen kann, dass wir ohne den Mond auf der Erde nicht leben könnten.7<
Nun ist es nicht nur so, dass die Erde einen Mond braucht, sie braucht einen Mond mit exakt der richtigen Größe – was sie „glücklicherweise“ mit unserem Mond hat. Wäre unser Mond zum Beispiel weiter weg, müsste er größer sein, als er jetzt schon ist, um ähnliche Auswirkungen auf die Gezeiten zu haben – der Mond ist aber bereits anormal groß im Vergleich zur Erde und ein noch größerer Mond ist deshalb noch unwahrscheinlicher. Die Größe des Mondes und sein Abstand von der Erde sind perfekt synchronisiert.

5. Die Masse der Erde ist genau richtig, um eine lebensfördernde Atmosphäre zu erhalten.
Ob ein Planet Leben beherbergen kann, hängt in hohem Grad von seiner Masse ab. Größere oder kleinere Planeten ermöglichen kein Leben. Eine kleinere Erde würde bedeuten, dass die Oberflächengravitation der Erde geringer wäre und deshalb die Atmosphäre im All verloren ginge. Weiterhin haben kleinere Planeten unregelmäßige Umlaufbahnen, welches wiederum zu hohe Schwankungen in den Oberflächentemperaturen hervorbringt. Kleinere Planeten stehen in der realen Gefahr, dass aufgrund des größeren Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen die Kerntemperatur des Planeten schneller abkühlt und sich negativ auf das Magnetfeld des Planeten auswirkt (dazu gleich mehr).
Im Kontrast dazu wäre eine größere Erde allerdings auch nicht lebensfreundlicher. Lebensschädliche Gase wie Methan oder Kohlendioxid würden aufgrund der größeren Oberflächengravitation nicht entweichen und die Erde würde eher dem Gasgiganten Jupiter ähnlich sehen als der Erde. Obwohl Leben eine Atmosphäre braucht, zu viel Atmosphäre ist ebenfalls nicht gut. Ein zu hoher Luftdruck würde die Wasserverdampfung verringern, was wiederum zu wenig Regen für die Kontinente bedeuten würde – sie würden austrocknen. Ein zu hoher Luftdruck erhöht zudem die Viskosität der Luft und macht es schwieriger, dass Lebewesen, die von Lungenatmung abhängig sind, existieren können. Auch die Erde hat genau die richtigen fein abgestimmten Eigenschaften, damit Leben möglich ist.1

6. Das Magnetfeld der Erde ist perfekt kalibriert, um Leben zu schützen.

Geophysiker haben aufgrund von Beobachtungen von Erdbeben und anderen Phänomenen herausgefunden, dass der äußere Erdkern aus flüssigem und heißen Eisen besteht – wahrscheinlich mit einer Temperatur von über 3000 Grad. Dieses Eisen ist elektrifiziert und leitet Strom. Obwohl ein flüssiges Inferno von 3000 Grad, auf dem wir sozusagen „schwimmen“ nicht gerade lebensfreundlich erscheint, ist es für unser Überleben wortwörtlich von existentieller Bedeutung. Abgestimmt mit der schnellen Erdrotation bewirkt der Eisenkern der Erde Strudel, welches das dynamische Magnetfeld der Erde entstehen lässt. Das richtige Maß an Eisenkern in Kombination mit der Plattentektonik der Erde und ihrer Erdrotation führt zu einem sich selbst erhaltenen planetaren Dynamo. Und dein Kompass erinnert dich daran, dass du auf genau diesem planetaren Mega-Dynamo lebst. Dass dieser Dynamo dir täglich dein Leben rettet, hättest du wahrscheinlich nicht gedacht.
Das magnetische Feld der Erde schafft die Magnetosphäre, einen geschützten Hohlraum, der uns von der direkten Interaktion mit den Solarwinden abschirmt.



Würden die Solarwinde, bestehend aus Protonen und Elektronen ohne diesen magnetaren Schutzschirm auf die Erdatmosphäre treffen, würden diese Winde wie eine Käseraspel die obere Erdatmosphäre abspachteln und ohne obere Erdatmosphäre würde sich das Wasser auf der Erde schnell im All verflüchtigen. Weiterhin schirmt die Magnetosphäre uns von energiereichen kosmischen Strahlenpartikeln ab. Diese Strahlen, hochenergetische Protonen und Mesonen, würden uns wie tödliche Radioaktivität bombardieren und unsere Zellkerne schädigen. Auch hier ist es das Wunder, dass ein ungewöhnlicher flüssiger Eisenkern der Erde (z.B. anstelle gleichmäßig verteiltes Eisen in der Erde im Zusammenhang mit Plattentektonik – und wir haben uns immer beschwert, dass die anscheinend Erdbeben hervorrufende Tektonik der Erde ein nutzloser Fehlgriff der Natur war) und Erdrotation präzise miteinander abgestimmt, eine lebensnotwendige Schutzhülle um uns bildet.2

7.Unser Platz in der Milchstraße ist haargenau richtig.

Der Durchmesser unserer Galaxie, der Milchstraße, beträgt 85.000 Lichtjahre. Wir befinden uns ungefähr 25.000 Lichtjahre vom Zentrum der Galaxie entfernt. Wer denkt, dass – um im Mittelpunkt des Universums zu sein – man sich im Zentrum einer Galaxie befinden sollte, irrt sich. Das Zentrum ist ein extrem gefährlicher Ort, und „dem Leben nicht gütig gestimmt“ ist eine Untertreibung über alle Maßen. So wie das Sonnensystem eine hauchdünne bewohnbare Zone hat, in welcher Planeten eine stabile Atmosphäre erhalten können und der Abstand zum Energiespender Sonne optimal ist und gleichzeitig die Eigenrotation des Planeten nicht synchronisiert wird, so hat auch die Galaxie eine schmale bewohnbare Zone. Und diese ist nicht im Zentrum, sondern ausgerechnet da, wo wir uns befinden.


Das Zentrum unserer Galaxie besteht aus einem massiven schwarzen Loch, ein enormes Gravitationszentrum (geschätzt wird das 4,3 milliardenfache der Sonnenmasse), das alles in seiner Nähe, sogar Lichtstrahlen, schluckt. Selbst etwas vom Zentrum entfernt, in Regionen explodierender Supernovae, ist Leben nicht im Entferntesten vorstellbar. Wären wir näher am Zentrum unserer Galaxie würden wir von kosmischen Strahlen und energiereichen Partikel bis zur Vernichtung bombardiert. Allerdings ist „je weiter weg, um so besser“ auch nicht die Lösung auf die Frage der bioaffinen Zone. In den äußeren Zonen der Galaxie befinden sich fast ausschließlich Wasserstoff und Helium, schwere Elemente, während essentielle Bausteine des Lebens, wie Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, und Eisen, fehlen. Die Erde befindet sich im optimalen Bereich der Galaxie – genügend entfernt vom gefährlichen strahlenreichen Zentrum und dennoch nah genug, damit alle lebensnotwendigen chemischen Bausteine des Lebens zu finden sind.
Aber auch in der Galaxie ist Entfernung nicht das einzige Kriterium für die Möglichkeit, dass Leben existieren kann. Es gibt drei Arten von Galaxien im Universum: spirale, ellyptische und irreguläre. Die Milchstraße ist eine Spiralförmige Galaxie. Ihre Spiralarme bestehen aus Sternen und kosmischen Staub.




Die Erde befindet sich in einem relativ offenen Gebiet zwischen zwei Spiralarmen (der nächste Stern ist vier Lichtjahre entfernt). Die meisten Sterne befinden sich in Sternenhaufen, wo zehntausende Sterne relativ nah in den Galaxiearmen beieinander liegen. Planeten, welche in diesen Haufen ihre Umlaufbahn haben, werden kontinuierlich mit Strahlen und radioaktiven Partikeln bombardiert, die Leben unmöglich machen. Wie befinden uns ausgerechnet an einem sehr ruhigen Ort des Universums.3 Wir sind behaglich eingebettet im Zentrum des Universums – Zentrum nicht im Sinne eines trivialen örtlichen Standpunktes, sondern im Zentrum des Ortes, wo Leben möglich ist.

8. Die Energieemission der Sonne, die Durchlässigkeit der Atmosphäre für elektromagnetische Strahlen und die Anforderungen von Photosynthese korrelieren in erstaunlichem Maße.

Wissenschaftler sind sich des außergewöhnlichen „Zufalls“ der fast unheimlichen Harmonie zwischen den energetischen Anforderungen an Photosynthese und der Wellenlängen des Lichts, die von der Sonne abgegeben und von der Erdatmosphäre durchgelassen wird, bewusst. Sterne emittieren unterschiedlichste Wellenlängen von Strahlen in unterschiedlicher Stärke. Photosynthese ist aber chemisch überhaupt nur in einem laserdünnen Teil davon möglich. Die nahe ultraviolette, sichtbare und nahe infrarote Lichtwellen sind ein hauchdünnes Scheibchen der elektromagnetischen Strahlen, die im Universum abgegeben werden: ein Teil aus zehn hoch 25. Das ist weniger als ein Stern von allen geschätzten Sternen im Universum: zehn hoch 22. Ausgerechnet diesen haardünnen Anteil emittiert die Sonne und wird von der Erdatmosphäre durchgelassen. Es existiert ein dramatisch schmales Fenster sowohl in der Art der Energie, welche die Sonne von sich gibt, der tödlichen Strahlung, welcher von der Erdatmosphäre absorbiert wird und vom nützlichen Teil der Lichtenergie, der letztendlich auf der Erde auftrifft, und ausgerechnet dieser und nur dieser dünne Teil ist zur Photosynthese brauchbar.
Zusätzlich zur passgenauen Wellenlänge liefert die Sonne auch noch das richtige Energiemaß. Photonen mit zu viel Energie würden Moleküle zerreißen, Photonen mit zu wenig Energie würden keine chemische Reaktion auslösen. Der Grad der Übereinstimmung ist phänomenal.

9. Geologie bezeugt, dass wir in einer klimatisch besonders günstigen Zeit leben.

Bohrkerne von Eis in der Grönländischen Arktis haben gezeigt, dass Klimaschwankungen in der Geschichte der Erde die Norm sind. Ein bedeutendes Erkalten des Klimas kann innerhalb weniger Jahre geschehen. Die zivilisierte Menschheit hat dieses Phänomen noch nicht erlebt – und dies ist ungewöhnlich und ein Umstand, den wir dankbar zur Kenntnis nehmen sollten. Das Abkühlen des Klimas zu eiszeitlichen Temperaturen innerhalb weniger Jahre würde Leben abseits vom Äquator unmöglich machen. Die in Eisbohrkernen enthaltenen Aufzeichnungen vergangener klimatischer Bedingungen zeigen, dass Eiszeiten wie die letze Eiszeit, welche Wissenschaftler die Jüngere Dryasnennen, in den letzten 100.000 Jahren wiederkehrende Normalität waren. Die gegenwärtige Wärmeperiode der letzten 12.000 Jahre nach der letzten Eiszeit ist völlig ungewöhnlich und noch nie in den letzen 420.000 Jahren der Erde hat es solch eine lange warme eisfreie Klimaperiode gegeben. Die Zeit, in der wir leben, scheint besonders zu sein.5

10. Feinabstimmung in der Entstehung des Universums zeigt einen erstaunlichen Grad an Präzision.

Auch auf die Gefahr hin, dass für diejenigen, für die Physik, Biochemie oder Quantenmechanik schon eine Weile her ist und die spätestens jetzt überwältigt sind von astrophysischer Fachsprache, möchte ich noch einen Punkt beobachteter Feinabstimmung im Bezug auf die Entstehung des Universums nennen.
Die Beziehung zwischen den Naturkonstanten müssen um ein erstaunliches Maß miteinander abgestimmt sein, damit das Universum überhaupt in Existenz kommen konnte. Die Wissenschaft kategorisiert heute vier fundamentale Naturkräfte: die starke Kernkraft, die schwache Kernkraft, die elektromagnetische Kraft und Anziehungskraft. Alle Kräfte müssen haargenau miteinander abgestimmt sein, damit das Universum überhaupt existieren kann. Wenn das Verhältnis der starken Nuklearkraft zur elektromagnetischen Kraft sich auch nur um ein Teil von 10 hoch 16 vom gegenwärtigen Zustand unterscheiden würde, hätten sich Sterne nicht formieren können.
Die Anzahl der Elektronen im Vergleich zur Anzahl der Protonen darf nicht einen Wert von eins zu zehn hoch 37 verändert werden, ansonsten hätten die elektromagnetischen Kräfte die notwendigen Kräfte des Schwergewichts ausgeschaltet. Eins zu zehn hoch 37 ist eine Zahl, welche menschliche Erfahrung sprengt und nur noch auf dem Papier eine theoretische Größe ist. Eins zu zehn hoch 37 ist, wie wenn man mit einer Pistole auf eine Münze schiesst, die sich am anderen Ende des Universum befindet – und trifft!6<
Zusammenfassung: Das Universum existiert mit einem extrem empfindlichen Gleichgewicht schwindelerregend vieler Konstanten. Die Genauigkeit und Präzision der Abstimmung der Konstanten, die notwendig ist, damit Leben entsteht und erhalten wird ist überwältigend.
Huge Ross in Seinem Buch The Creator and the Cosmos führt 33 Parameter auf, die exakt stimmen müssen, damit ein Planet Leben beherbergen kann. Die Wahrscheinlichkeit, dass alle 33 Parameter bei einem Planeten zusammentreffen, beträgt 10 hoch -42, Astronomen schätzen die Zahl der existierenden Planeten im Universum allerdings nur auf 10 hoch 22. Die Differenz, 10 hoch -22, beträgt die Chance, dass es außerhalb der Erde noch Leben gibt, die Chance ist also eins zu zehn Trilliarden. Unsere Erde scheint einmalig zu sein.7
Unser tatsächliches, bewohnbares Universums ragt einmalig heraus im Vergleich zu dem (fast) endlosen Meer von chaotischen und ungeordneten Universen, die existieren würden, wenn die Vielzahl der Parameter nicht exakt miteinander abgestimmt wären. Es ist das Vorhandensein dieses Musters, das Unmengen von Faktoren genau richtig sein müssen, damit Leben existieren kann, dass der Eindruck von intelligentem Design überwältigend ist.
Ich bin neu beeindruckt – nicht nur von der Genialität der Präzision unseres Universums, sondern auch vom Genie, welches die Ursache dieser phantastischen Welt zu sein scheint!


Feinabstimmung der Naturkonstanten

http://de.wikipedia.org/wiki/Feinabstimmung_der_Naturkonstanten

Als Feinabstimmung des Universums wird in der Kosmologie die genaue Abstimmung der Größe von Naturkonstanten in den gegenwärtigen physikalischen Theorien zur Beschreibung des beobachtbaren Universums bezeichnet, die von manchen Kosmologen für notwendig erachtet wird, um die Entstehung von komplexen Systemen wie Sonnensystemen oder menschliche Wesen überhaupt erst zu ermöglichen.
Anthropisches_Prinzip

http://www.google.de/search?hl=de&source=hp&q=anthropisches+prinzip&meta=&aq=0&oq=anthropisches+

http://www.kalkriese.de/Anthropisches_Prinzip.html


Das anthropische Prinzip (von griechisch anthropos »Mensch«) besagt (kurz gefasst), dass das Universum, das wir beobachten, für die Entwicklung intelligenten Lebens geeignet sein muss, da wir andernfalls nicht hier sein, es beobachten und physikalisch beschreiben könnten.
Das Prinzip wurde begrifflich 1973 durch den Kosmologen Brandon Carter während der Feierlichkeiten zu Kopernikus' 500. Geburtstag in die wissenschaftliche Diskussion eingeführt, obwohl ähnliche Argumentationsstrategien auch vorher gelegentlich verwendet wurden¹.

Nicht nur, dass der Mensch in das Universum hineinpasst. Das Universum passt auch zum Menschen. Man stelle sich ein Universum vor, in dem sich irgendeine der grundlegenden dimensionslosen physikalischen Konstanten in die eine oder andere Richtung um wenige Prozent verändern würde? In einem solchen Universum hätte der Mensch nie ins Dasein kommen können. Das ist der Dreh- und Angelpunkt des anthropischen Prinzips. Gemäß diesem Prinzip liegt dem gesamten Mechanismus und dem Aufbau der Welt ein die Existenz von Leben ermöglichender Faktor zugrunde.
(John Barrow und Frank Tipler, The Anthropic Cosmological Principle, Seite 7).


http://de.wikipedia.org/wiki/Anthropisches_Prinzip

Das anthropische Prinzip (von griechisch anthropos »Mensch«), kurz AP, besagt (kurz gefasst), dass das Universum, das wir beobachten, für die Entwicklung intelligenten Lebens geeignet sein muss, da wir andernfalls nicht hier wären, es beobachten und physikalisch beschreiben könnten.
Das Prinzip wurde begrifflich 1973 durch den Kosmologen Brandon Carter während der Feierlichkeiten zu Nicolaus Copernicus' 500. Geburtstag in die wissenschaftliche Diskussion eingeführt, obwohl ähnliche Argumentationsstrategien auch vorher gelegentlich verwendet wurden.[1] Es verknüpft die Eigenschaften des beobachtbaren Universums mit der Notwendigkeit der Existenz eines bewussten Beobachters, der dieses Universum auch zu erkennen vermag. Anthropische Prinzipien, so wie sie in der Naturwissenschaft meist diskutiert werden, erlauben es, natürliche (nichtteleologische) Erklärungsmöglichkeiten für Gegebenheiten im Universum zu bieten, die für einen Beobachter sehr unwahrscheinlich und deswegen nicht durch Zufall erklärbar erscheinen oder auf ihn sogar einen ziel- bzw. zweckgerichteten (teleologischen) Eindruck machen können.
Wegen der mehrdeutigen Definition des anthropischen Prinzips durch Carter gibt es heute Dutzende von verschiedenen Interpretationen des anthropischen Prinzips. Während die „triviale“ Form, nämlich dass die Notwendigkeit der Existenz eines Beobachters bei der Interpretation astronomischer Daten zu berücksichtigen ist, durchaus anerkannt ist, werden einige weitere Versionen naturwissenschaftlich und philosophisch diskutiert, andere Versionen wiederum als pseudowissenschaftlich angesehen. Die heute vorhandenen verschiedenen Formulierungen des anthropischen Prinzips können nach teleologischen und nichtteleologischen Interpretationen unterschieden werden, welche eine geradezu entgegengesetzte Intention aufweisen. Dabei wird das von Carter formulierte Schwache Anthropische Prinzip als nichtteleologisch angesehen, da es nur Effekte beschreibt, die durch selektive Beobachtung zustande kommen, während das Starke Anthropische Prinzip wegen seiner mehrdeutigen Definition auch teleologische Interpretationen zulässt. In der Naturwissenschaft herrschen nichtteleologische Interpretationen vor, oft werden sogar nur nichtteleologische Interpretationen als wissenschaftlich sinnvoll erachtet und dem anthropischen Prinzip sogar eine geradezu antiteleologische Stoßrichtung bescheinigt.
Anthropisches Prinzip

http://www.gavagai.de/themen/HHPT01.htm

"Aussage des Inhalts, dass das Universum in seinen Naturgesetzen und Naturkonstanten so beschaffen ist, dass es irgendwann Leben und Intelligenz hervorbringen musste."
Brockhaus (c) Bibliographisches Institut & F.A. Brockhaus AG, 1999
Brandon Carter (* 1942) benutzte die Ausdrücke "Weak Anthropic Principle" und "Strong Anthropic Principle" erstmals in "Large Number Coincidences and the Anthropic Principle in Cosmology". In: Confrontation of Cosmological Theories with Observational Data. M. S. Longair, Hg. International Astronomical Union: Dordrecht, 1974. S. 291-198. Reprint in Physical Cosmology and Philosophy. John Leslie, Hg. New York: Macmillan, 1990. S.125-133.
Weak Anthropic Principle
"We must be prepared to take account of the fact that our location in the universe is necessarily privileged to the extent of being compatible with our existence as observers."
Brandon Carter in John Leslie, Hg. Physical Cosmology and Philosophy. S.126
Strong Anthropic Principle
"The Universe (and hence the fundamental parameters on which it depends) must be such as to admit the creation of observers within it at some stage."
Brandon Carter in John Leslie, Hg. Physical Cosmology and Philosophy. S.129
"5. World Ensembles and the Gravitational Constant
It is of course always philosophically possible—as a last resort, when no stronger physical argument is available—to promote a prediction based an the strong anthropic principle to the status of an explanation by thinking in terms of a "world ensemble". By this I mean an ensemble of universes characterised by all conceivable combinations of initial conditions and fundamental constants (the distinction between these concepts, which is not clean cut, being that the former refer essentially to local and the latter to global features). The existence of any organism describable as an observer will only be possible for certain restricted combinations of the parameters, which distinguish within the world-ensemble an exceptional cognizable subset. A prediction based an the strong anthropic principle may be regarded as a demonstration that the feature under consideration is common to all members of the cognizable subset." Brandon Carter in John Leslie, Hg. Physical Cosmology and Philosophy. S.131
Die moderne Kosmologie und die Feinabstimmung der Naturkonstanten auf Leben hin

http://bitflow.dyndns.org/german/PeterHaegele/Die_Moderne_Kosmologie_Und_Die_Feinabstimmung_Der_Naturkonstanten_Auf_Leben_Hin_20051112.pdf

Die Feinabstimmung wird als Design interpretiert: Ein Designer, eine Intelligenz hat
den Kosmos geplant und wollte Leben erm¨oglichen. Diese Deutung ist keineswegs
weniger plausibel als die bisher angef¨uhrten. Ihr finaler Charakter muss nicht als
Konkurrenz zu einer kausalen Erkl¨arung verstanden werden.
Die theistische Deutung sieht in der Feinabstimmung zwar keinen Gottesbeweis, aber
doch einen Hinweis auf den christlichen Sch¨opfergott. Diese Deutung transzendiert
den naturalistischen Erkl¨arungsrahmen.
Die Designer-Deutung hat allerdings darin ihre Grenze, dass sie nur wenig Spezifisches
¨uber den Designer zu sagen weiß. Dass hier der Dreieine Gott, zu dem sich
die Christen bekennen, am Werk ist, kann aus naturwissenschaftlicher Sicht nicht
deutlich werden. Aus biblisch-christlicher Sicht kann der Theologe Pannenberg jedoch
weiter gehen. Er zeigt, dass ich die Zuf¨alligkeit der Naturkonstanten als Wahl
Gottes deuten kann, die er zu meinen Gunsten getroffen hat. Zur Feinabstimmung
schreibt er: ”[. . . ] Theologische Interpretation darf ¨uber diese Feststellung hinausgehen
zu der Aussage, dass sich in diesem Sachverhalt die auf die Inkarnation des
g¨ottlichen Logos in einem Menschen bezogene ¨Okonomie des g¨ottlichen Sch¨opfungswerkes
bekundet.“
Ist der Kosmos für den Menschen gemacht? - Überlegungen zum Anthropischen Prinzip

http://www.sermon-online.de/search.pl?lang=de&id=13960&title=&biblevers=&searchstring=&author=0&language=0&category=0&play=0&tm=5



Last edited by ElShaddai888 on Fri Jul 22, 2016 12:49 pm; edited 14 times in total

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Anthropisches Prinzip

http://www.der-kosmos.de/anthropisches_prinzip.htm

Das Anthropische Prinzip (Anthropos = Mensch) geht davon aus, dass die Vielzahl der Naturkonstanten so abgestimmt ist, dass wir als Beobachter des Universums überhaupt existieren können. So schreiben Barrow und Tipler: Nicht nur, dass der Mensch in das Universum hineinpasst. Das Universum passt auch zum Menschen. Man stelle sich ein Universum vor, in dem sich irgendeine der grundlegenden dimensionslosen physikalischen Konstanten in die eine oder andere Richtung um wenige Prozent verändern würde? In einem solchen Universum hätte der Mensch nie ins Dasein kommen können. Das ist der Dreh- und Angelpunkt des Anthropischen Prinzips. Gemäß diesem Prinzip liegt dem gesamten Mechanismus und dem Aufbau der Welt ein die Existenz von Leben ermöglichender Faktor zugrunde.
(John Barrow und Frank Tipler, The Anthropic Cosmological Principle , Seite 7).

Die schwache Version wurde als »Argument aus Mangel an Vorstellungskraft« kritisiert für die Annahme, dass keine anderen Formen von Leben möglich seien. Darüber hinaus könnte es sein, dass der Bereich der Naturkonstanten, der die Evolution Kohlenstoff basierten Lebens zulässt, weitaus weniger Beschränkungen unterliegt, als behauptet worden ist (Stenger, "Timeless Reality"). Auch die starke Version wurde kritisiert als nicht wissenschaftlich prüfbar bzw. nicht falsifizierbar sowie als schlicht unnötig.

Die Gegenposition zum Anthropischen Prinzip ist die Zufallshypothese für die Entstehung des Lebens. Auch sie steht gegenwätig in der Kritik. Sie erscheint heute als unwahrscheinlich, schlussfolgert Iris Fry (in "The Emergence of Life on Earth", 2000, S. 215). Fry, die selbst eine atheistische Position vertritt, weist uns darauf hin, dass die Wissenschaftler, die sich gegenwärtig mit der Entstehung des Lebens beschäftigen, das Thema "Zufall oder Absicht" (chance or design) nicht ernsthaft betrachten. Sie suchen nach anderen Mechanismen als nach Zufall, und auch die Position der Schöpfung wird als völlig legitim betrachtet.

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http://www.klawi.de/anthr.p.htm

Es besteht kein Zweifel darüber, dass das Universum Beobachter hervor gebracht hat. Diese wiederum stehen auf dem Fundament der Biosphäre. Damit das Universum Leben hervorbringen konnte, muss es bestimmte Bedingungen hinsichtlich der physikalischen Gesetze erfüllen. Diese wiederum müssen bis auf ein Tausendstel Milliardstel abgestimmt sein. Anderenfalls ergäben sich Universen, die kein Leben hervorbringen können.

Lee Smolin hat unter der Voraussetzung, dass sich die Naturkonstanten mehr oder
weniger frei wählen lassen, berechnet, mit welcher Wahrscheinlichkeit unser Universum existieren würde, und er kommt auf den irrwitzig kleinen Wert von
1:10 229 . Ehe Sie sich diese Zahl vorzustellen versuchen, schlage ich Ihnen vor, sich zunächst die ungefähre Anzahl aller Protonen im beobachtbaren Universum vorzustellen: Ich nehme an, Sie scheitern schon bei diesen läppischen 10 80 Stück. Die Wahrscheinlichkeit im Lotto zu gewinnen liegt übrigens bei 1:13 983 816, ist also deutlich besser als 1:108 .

Quelle: Dr. Manzel, Das Evangelium der Naturwissenschaften

Genauere wissenschaftliche Untersuchungen des Universums in den letzten Jahren haben folgendes ergeben: Das Universum wirkt konstruiert. Ein Universum, das Leben, Geist und Bewußtsein hervorbringen kann, ist angewiesen auf eine unvorstellbar präzise Feinabstimmung der 4 Grundkräfte der Natur. Wäre zB. Die Gravitation am Beginn des Universums nur um einen Wert von einem Tausendstel Milliardstel vom tatsächlichen Wert abgewichen, hätte es eine gänzlich andere Gestalt und kein Leben hervorbringen können.


"Wir können das Universum als eine in einem Geheimcode abgefaßte Nachricht begreifen, als eine Art kosmische Hieroglyphe, die wir gerade erst zu entschlüsseln beginnen. Wer hat diese Nachricht abgefaßt? Wenn uns das Rätsel dieses kosmischen Codes von seinem Urheber aufgenötigt worden ist – bilden unsere Entzifferungsbemühungen dann nicht eine Art Muster, so etwas wie einen immer klarer werdenden Spiegel, in dem der Urheber der Nachricht die Erkenntnis erneuert, die er von sich selbst hat?" Jean Guitton, franz. Philosoph

Neben der auffälligen Feinabstimmung zwischen den vier Grundkräften der Physik, der starken und schwachen Kernkraft, der elektromagnetischen Wechselwirkung, die die Elektronen auf bestimmte Energieniveaus an den Atomkern bindet, und der Gravitation, die im Gegensatz zu den ersten drei Kräften den makroskopischen Bereich beherrscht, gibt es noch eine Reihe anderer Auffälligkeiten.

Nur zwei seien davon genannt.
Aus dem Chemieunterricht wissen wir vielleicht noch, welch wichtige Bedeutung dem Kohlenstoffatom für das Leben zukommt.
Unsere Analysen erlauben eine Eingruppierung des C-Atoms in das Periodensystem der Elemente, woraus gewisse Eigenschaften abgeleitet werden können. Seine Sonderstellung verdankt das C-Atom der Kombination zweier Faktoren: Seiner Vierwertigkeit bei gleichzeitiger Stabilität der Verbindungen, die es mit sich selbst oder mit anderen Elementen eingehen kann. Die Bildung von Polipeptidketten, die zu Eiweissen gefaltet werden, aus denen unser Körper besteht, ist das Ergebnis der reichen Kombinationsfähigkeit des Kohlenstoffatoms, das sich mit jeweils vier anderen Elementen, hauptsächlich Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff verbinden kann. Silicium ist zwar auch vierwertig, jedoch aufgrund der Schwere des Kerns instabil. Diese Eigenschaften lassen es als ideal, möglicherweise gar notwendig erscheinen für die Entstehung von Leben im Universum.
Nun gab es bis zur Entstehung der ersten Galaxien nur Wasserstoff und Helium. Kohlenstoff mußte erst in wesentlich größeren Sonnen als der unseren erbrütet werden. Das hört sich einfacher an, als es in Wirklichkeit war.
Drei Helium-4 Kerne bilden ein C-12 Atom. Diese komplizierte Kohlenstoffsynthese läuft über die Zwischenstufe eines Beryllium - 8 Kerns. Damit nun endlich Kohlenstoff aus der Zwischenstufe durch Verschmelzung mit einem weiteren Helium-4 Kern entstehen kann, bedarf es eines bestimmten Energieniveaus (Resonanz). Dieses wurde von dem Astrophysiker Fred Hoyle 1954 vorausberechnet und später experimentell bestätigt. Das Energieniveau von O-16 ist -Gott sei Dank!- um 1% zu niedrig. Andernfalls würde Kohlenstoff lediglich eine kurze Zwischenstation auf dem Weg zum Sauerstoff gewesen sein.
Diese außerordentliche Feinabstimmung brachte Fred Hoyle zu folgender Aussage:

Bleiben wir noch einen Moment beim Kohlenstoff. Erst mal in großen Sonnen entstanden mit im Vergleich zu unserer Sonne sehr kurzer Lebensdauer muß selbiger ja ins Weltall gelangen. Würde er in den ausgebrannten Sternen zu Asche verklumpen oder in ein schwarzes Loch verschwinden, könnte ich mich jetzt nicht über die nächste Merkwürdigkeit und Feinabstimmung, diesemal zwischen dem subatomaren und dem makrokosmischen Bereich, wundern.
Im Gravitationskollaps eines ausbrennenden Riesensterns wird seine äußere Hülle abgesprengt, wodurch die schweren Elemente wie Sporen einer Pflanze ins Weltall hinaus geschleudert werden. Solche Supernovae gehören zum anthropischen Prinzip.
Dass die Hülle in einer gewaltigen kosmischen Katastrophe eines sterbenden Sterns abgesprengt werden kann, hängt mit einem scheinbar unbedeutenden, weil masselosen Teilchen, dem Neutrino zusammen. Es liefert die unvorstellbare Energie der Supernovae.

Die Druckwellen solcher Explosionen gaben wiederum den Impuls für gravitative Verdichtungen von kosmischen Gas- und Staubwolken, woraus protoplanetarische Scheiben entstanden und selbstverständlich noch entstehen und entstehen werden. Das Endresultat sind dann jene kostbaren Verdichtungen jener schweren Elemente, die wir Planeten nennen. Einen davon kennen wir ja gut. Von ihm geht ein Verwundern aus ob all dem Sonderbaren.

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Ist der Kosmos für den Menschen
gemacht?


Überlegungen zum
Anthropischen Prinzip


Prof. Dr. PETER C. HÄGELE
Abt. Angewandte Physik, Universität Ulm

Erschienen in:
E. BECKERS, P. C. HÄGELE, H.-J. HAHN, R: ORTNER (Hrsg.):
Pluralismus und Ethos der Wissenschaft.
Gießen: Verlag des Professorenforums, 1999

Version vom 2. Oktober 1998


1 Die drei Kränkungen der Menschheit

Mit SIGMUND FREUD spricht man von den drei Kränkungen, welche die Menschheit erleiden mußte. Es handelt sich dabei um wissenschaftliche Entwicklungen und Umbrüche, welche das Selbstverständnis des Menschen wesentlich beeinflußten und seine Sonderstellung in Frage stellten:

1. Da war zunächst der Übergang vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild. Seit KOPERNIKUS und GALILEI wird die Erde nicht mehr als Mittelpunkt der Welt angesehen. Der Mensch erlebt sich zunehmend als einsam und unbedeutend in einem unermeßlich großen Weltall. BLAISE PASCAL drückt in seinen Pensées das veränderte Lebensgefühl vieler aus: ”Das ewige Schweigen dieser unendlichen Räume macht mich schaudern."

Die Astronomie, die Astrophysik und die Kosmologie führen diese Entwicklung weiter, die den Menschen immer mehr aus seiner zentral empfundenen Stellung verdrängt: Unsere Sonne ist nur ein Stern unter Milliarden von Sternen, unsere Milchstraße erweist sich als eine Galaxie unter vielen, und selbst der Kosmos ist nach neueren Erwägungen vielleicht nur ein (Teil)kosmos unter vielen verschieden-artigen Kosmen.

2. Seit DARWIN ist auch die Sonderstellung des Menschen unter den Lebewesen fraglich geworden. Autoren wie MONOD versuchen zu zeigen, daß biologisches Leben - und damit auch menschliches Leben - ein reines Zufallsprodukt eines evolutionären Prozesses ist.

3. FREUD hat schließlich gezeigt, daß der Mensch nicht einmal ”Herr im eigenen Hause" ist, sondern in hohem Maße von unbewußten Antrieben bestimmt wird.

Inzwischen werden bereits weitere Kränkungen genannt: Die Evolutionäre Erkenntnis-theorie, die Künstliche Intelligenz und die Robotertechnik. Sie machen dem Menschen jede Art von geistiger und intellektueller Sonderrolle streitig.

Nun ist allerdings keineswegs klar, ob die genannten Entwicklungen zu Recht als Kränkungen verstanden werden müssen. Für den modernen Naturwissenschaftler stellt sich etwa der Wechsel vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild als eine simple Koordinatentransformation dar. Es geht dabei nur um eine ”Standpunktsfrage". Und be-trachtet man den Menschen im christlichen Verständnis als Geschöpf unter Geschöpfen, so ist seine Verbundenheit mit dem Pflanzen- und Tierreich im Grunde selbstverständlich. Dennoch haben die genannten ”Kränkungen" in ihrer jeweiligen Zeit (und teilweise bis heute) Wirkung gezeigt. Vielfach wurde in ihrem Gefolge auch das christliche Menschenbild in Frage gestellt.

Es ist vor diesem Hintergrund sehr bemerkenswert, daß neuere naturwissenschaftliche Ergebnisse heutzutage von einer ganzen Anzahl von Wissenschaftlern so gedeutet werden, daß der Mensch - oder zumindest biologisches Leben - nun plötzlich doch wieder eine zentrale Stellung im Kosmos erhält. Leben scheint viel enger an gesamtkosmische Bedingungen und Entwicklungen geknüpft zu sein als bisher angenommen - und es wird immer weniger plausibel, Leben als belangloses Zufallsprodukt anzusehen. Viele Abläufe im Kosmos scheinen auf Leben hin ausgerichtet zu sein. Dieser Befund wird im sog. Anthropischen Prinzip formuliert und soll im folgenden näher besprochen werden. Vielen erscheint es heute, daß die erste Kränkung aufgehoben ist. Der amerikanische theoretische Physiker FREEMAN J. DYSON formulierte:
”Wenn wir ins Universum hinausblicken und erkennen, wie viele Zufälle in Physik und Astronomie zu unserem Wohle zusammengearbeitet haben, dann scheint es fast, als habe das Universum in einem gewissen Sinne gewußt, daß wir kommen."

Und der deutsche Astronom OTTO HECKMANN (1901-1983) schrieb:

”Die kosmische Grundbedingung des Menschen oder menschenähnlicher Wesen besteht ... in der Existenz nicht irgendeines, sondern eines höchst spezifischen Ge-samtkosmos. Wenn der Mensch Wert legt auf kosmische Würde und auf kosmischen Rang: Hier sind beide zurückerstattet in einer Größenordnung, die man kaum steigern kann."

Was veranlaßt Wissenschaftler zu solchen geradezu überschwenglichen und wertenden Aussagen (Wohl, Würde, Ra

2 Ein Universum nach Maß?

Nachdem sich in unserem Jahrhundert sowohl die Kenntnisse über Leben auf der Erde (Biologie, Molekularbiologie) als auch über den Kosmos (Astronomie, Astrophysik, Kosmologie) sehr stark vermehrt haben, kommen nun merkwürdige Zusammenhänge zwischen uns als lebenden, intelligenten Beobachtern und den Eigenschaften des Weltalls ans Licht. BREUER führt dazu folgenden exemplarischen Gedankengang an:

”Auf der Erde gibt es eine Lebensform mit Bewußtsein, eine beobachtende
Intelligenz. Wie muß das dazu gehörige Universum aussehen? Diese Frage kann nicht beantwortet werden ohne die folgenden logischen Schritte:

• Bewußtsein setzt voraus, daß es Leben gibt;

• Leben braucht als Grundlage seines Entstehens chemische Elemente, vor allem auch solche, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium;

• Schwere Elemente entstehen aber nur durch thermonukleare Verbrennung der
leichten Elemente, also durch Atomkernverschmelzung;

• Atomkernverschmelzungen laufen jedoch nur im Innern der Sterne ab und benötigen wenigstens einige Milliarden Jahre, um größere Mengen an schweren Elementen zu produzieren;

• Eine Zeitspanne von mehreren Milliarden Jahren steht aber nur in einem Universum zur Verfügung, das selbst wenigstens einige Milliarden Jahre alt und damit einige Milliarden Lichtjahre ausgedehnt ist. [...]

Daher kann die Antwort auf die Frage, warum das heute von uns beobachtete Universum so alt und so groß ist, nur lauten: Weil sonst die Menschheit gar nicht hier wäre." [BRE84, S. 18f.]

Dies ist ein Beispiel einer anthropischen, auf den Menschen bezogenen Formulierung, in der die Existenz von intelligentem Leben mit Eigenschaften des Kosmos in Zusammenhang gebracht wird. Die genauere Untersuchung dieses Zusammenhangs hat nun gezeigt, daß als Vorbedingung für Leben bestimmte Eigenschaften des Kosmos nicht nur größenordnungsmäßig passen (”Milliarden Jahre"), sondern daß darüber hinaus eine ganze Anzahl hochpräziser Feinabstimmungen von Gesetzen und Naturkonstanten vorliegt, ohne die kein Leben möglich wäre1. Dieser Befund fordert zu Deutungen heraus. Leben wir in einem ”Universum nach Maß"2?

Im folgenden werden einige Beispiele solcher Feinabstimmungen berichtet. Für die naturwissenschaftlichen Einzelheiten muß dabei auf die Literatur verwiesen werden. Zunächst soll aber das Rahmenmodell kurz geschildert werden, in das die Feinab-stimmungen eingeordnet sind. Dies ist das sog. Standardmodell der Kosmologie.

2.1 Das Standardmodell

Schon bei PLATON kann man nachlesen:

”Über die Entstehung des Universums gibt es viele Vorstellungen und Meinungen. Wundre Dich also nicht, Sokrates, wenn wir nicht imstande sind, Erklärungen und Begründungen zu geben, die in jeder Hinsicht exakt sind und konsistent mit-einander.”3

Die Situation hat sich heute etwas gebessert: Die Mehrzahl der Naturwissenschaftler akzeptiert das sog. Standardmodell der Kosmologie4. In der aktuellen Forschung werden allerdings Varianten und vor allem auch Erweiterungen dieses Modells diskutiert.

Nach dem Standardmodell hat unser Kosmos einen Anfang - ein noch vor wenigen Jahrzehnten sehr fremdartiger Gedanke in den Naturwissenschaften. Vor etwa 16 - 20 Milliarden Jahren ”startete" alles mit einer Anfangssingularität, einem extrem dichten und heißen Zustand der Materie. Dieser Vorgang wird etwas reißerisch als ”Urknall"5 bezeichnet. Die Materie, ein Brei aus Elementarteilchen, begann sich zusammen mit dem Raum auszudehnen. Dies ist anschaulich nicht vorstellbar. Als Hilfe kann man sich - eine Dimension niedriger - das Aufblasen eines Luftballons vorstellen. Dieser Anfang ist physikalisch nicht gut verstanden. Man glaubt aber, bereits nach 10-6 s (also nach einer millionstel Sekunde) mit den bekannten Naturgesetzen die weitere Entwicklung gut beschreiben zu können.

Nach 100 s beträgt die Temperatur immer noch eine Milliarde Grad; 25% der Wasserstoff-masse wird zu Helium. Nach 300 000 Jahren ist die Temperatur auf 4000 K (Kelvin6) abgesunken; es entstehen neutrale Wasserstoff-Atome; das Weltall wird durchsichtig, da Strahlung nun nicht mehr sofort im heißen Plasma absorbiert wird. Die sog. kosmische (elektromagnetische) Hintergrundstrahlung hat hier ihren Ursprung.

Nach ca. einer Milliarde Jahren entstehen Galaxien, erste Sterne und schwerere chemische Elemente. Der Prozeß der Galaxienbildung ist - im Gegensatz zur Sternentwicklung und Elementsynthese - noch wenig gut verstanden.

Mit dem HUBBLE-Space-Teleskop kann man etwa zehn Milliarden Jahre in die Ver-gangenheit schauen [KIP97].

Unser Sonnensystem hat ein Alter von etwa 4,5 Milliarden Jahren. So alt ist auch das älteste bekannte Mondgestein. Das älteste irdische Gestein ist 3,96 Milliarden Jahre alt. Etwa auf diese Zeit datiert man den Beginn des Lebens. Einzellige Lebewesen gibt es wahrscheinlich schon seit 3,5 Milliarden Jahren. Eine Entwicklung zu komplexeren Lebensformen schließt sich an. Das Verständnis der Entstehung und Entwicklung von Lebens ist - entgegen populären Behauptungen - sehr lückenhaft.

Heute hat sich die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung auf die sehr niedrige Temperatur von 2,73 K abgekühlt. 2% des ursprünglichen Wasserstoffs sind in Sternen zu den lebens-wichtigen Elementen Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff usw. synthetisiert worden. In unserer Galaxie finden wir im Sonnensystem auf dem Planeten Erde lebensfreundliche Bedingungen.

Soweit ”eine kurze Geschichte" des Weltalls. Welche experimentellen und theoretischen Befunde sprechen für dieses Urknall-Modell? Dazu lassen sich die folgenden Punkte7 anführen:

• Die Frequenzen der Spektrallinien von Galaxien sind rotverschoben (HUBBLE 1929). Dies wird als DOPPLER-Effekt gedeutet (Galaxienflucht, Expansion). Die Rotver-schiebung nimmt etwa proportional zur Entfernung zu. Dies legt die Rückextrapolation auf einen hochverdichteten Anfangszustand nahe.

• Die Allgemeine Relativitätstheorie EINSTEINs ist eine heute sehr gut bestätigte Gravitationstheorie. Mit ihr wurde 1922/24 die Expansion des Kosmos vorausgesagt. Sie ist die Rahmentheorie für alle raumzeitlichen Prozesse. Details der Anfangs-singularität kann sie wohl nicht richtig beschreiben. Hier fehlt eine Theorie, welche die Quantentheorie mit der Allgemeinen Relativitätstheorie vereinigt.

• Die kosmische Hintergrundstrahlung mit sehr hoher Isotropie und einer PLANCKschen Frequenzverteilung wurde 1948 von GAMOW vorausgesagt und 1965 von PENZIAS und WILSON entdeckt.

SMOOT entdeckte 1992 sehr geringe Temperaturschwankungen dieser Strahlung, welche vielleicht ein Hinweis auf Dichte-Inhomogenitäten und damit Keimzellen von Materieansammlungen sind.

Im Jahre 1993 konnte man nachweisen, daß der Ursprung der Hintergrundstrahlung tatsächlich hinter den sichtbaren Galaxien liegt: Nach Durchstrahlung der Gasmassen von Galaxienhaufen ist sie geringfügig aber charakteristisch verändert [KIP97]. Im Jahr 1994 wurde dann an einer durch die Hintergrundstrahlung angeregten Kohlenstoff-Linie eines weit entfernten Quasars nachgewiesen, daß die Hintergrundstrahlung früher erwartungsgemäß heißer war (gemessen: 7,4 K, erwartet nach dem Urknall-Modell: 7,58 K) [KIP97].

• Die beobachteten Mengenverhältnisse von Wasserstoff, Deuterium, Helium-3, Helium-4 und Lithium-7 im Kosmos stimmen mit der Modellvorstellung überein.

• Die Dunkelheit des Nachthimmels (OLBERSsches Paradoxon) wird erklärt. Diese simple Tatsache ist überraschend schwierig zu verstehen und wurde vielfach fehlgedeutet. Wesentlich ist u. a. die endliche Lebensdauer der Sterne und die gegenwärtige Materiedichte im Universum [HAR83].

• Das ”Weltalter" ist verträglich mit den (unabhängig bestimmten) Altern von Kugel-sternhaufen und Galaxien.

Einzelne dieser Befunde lassen auch alternative Deutungen zu. Die Stärke des Stan-dardmodells besteht darin, daß es alle genannten Befunde gemeinsam erklärt. Ein Alternativmodell müßte das mindestens auch leisten. Dennoch muß man sich bewußt bleiben, daß das Standardmodell auf sehr weitreichenden Basisannahmen beruht (universelle und zeitunabhängige Gültigkeit der Naturgesetze, Homogenität und Isotropie der Welt) und noch mit offenen Fragen zu kämpfen hat (z. B. der Mechanismus der Gala-xienentstehung).

Die Aussagen und Probleme von chemisch-biologischen Theorien der Lebensentstehung sollen hier nicht diskutiert werden, da es im folgenden nur um die ganz grundlegenden physikalisch-chemischen Vorbedingungen für Leben im Kosmos gehen soll.

2.2 Feinabstimmung von Gesetzen und Naturkonstanten

Das kurz besprochene Standardmodell der Kosmologie ist der allgemeine Rahmen für die hier vozustellenden Beispiele für Feinabstimmungen von Gesetzen und Naturkonstanten.

Ein besonders eindrucksvolles Beispiel für eine Feinabstimmung fand man bei der Frage nach der Entstehung von Kohlenstoff, demjenigen chemischen Element, das wohl eine notwendige Vorbedingung für die Entstehung von Leben ist:8

Nach dem Urknall entstanden nur die ganz leichten Elemente Wasserstoff, Helium und Lithium. Schwerere Elemente, auch Kohlenstoff, konnten erst später im Inneren von Sternen bzw. bei Supernova-Explosionen gebildet werden. Zunächst entstand Helium-4 (4 Nukleonen im Kern) aus Wasserstoff. Die naheliegende Reaktion zur Erzeugung von Kohlenstoff-12 (12 Nukleonen) wäre die Verschmelzung von je drei Helium-4-Kernen (Teilchen) zu (angeregtem) Kohlenstoff-12:

4He+ 4He+ 4He  12C*

Diese Reaktion ist aber zu langsam, es müssen ja drei Kerne zugleich miteinander reagieren. Dann wurde von SALPETER folgende Reaktion diskutiert:

4He+ 4He  8Be*
8Be* + 4He  12C*

Zunächst entsteht also ein angeregter Beryllium-8-Kern aus zwei Helium-4-Kernen. Er ist mit einer Lebensdauer von 10-17 s extrem langlebig (!) im Vergleich mit der Stoßzeit von He-4-Kernen (10-21 s). Ein Stoß mit einem dritten He-4 während der Lebensdauer von 8Be* ist also wahrscheinlich.

Im Jahr 1954 erkannte nun der Astrophysiker und Kosmologe HOYLE, daß auch diese Reaktion nicht genügend ergiebig ist, es sei denn, sie läuft resonant ab. Das bedeutet: Da der angeregte Kohlenstoff-12-Kern nur ganz bestimmte Energieniveaus annehmen kann, läuft die Reaktion nur dann mit guter Ausbeute ab, wenn die Massenenergie und die kinetische Energie von 8Be* und 4He zusammen gerade einem ”erlaubten" Energieniveau des Kohlenstoffs entspricht, wenn die Energien in Resonanz sind. HOYLE sagte nun aufgrund der Tatsache, daß heute Leben auf Kohlenstoffbasis existiert, ein (noch unentdecktes) geeignetes Energieniveau des Kohlenstoff-Kerns voraus. Dieses wurde tatsächlich experimentell gefunden und liegt nur 4% über der Summe der Massenenergien der Stoßpartner. Dieser merkwürdige ”Zufall" kommt durch ein sehr kompliziertes Zu-sammenspiel der Kräfte der Starken Wechselwirkung in den Kohlenstoffkernen zustande. Der fehlende Energiebetrag wird leicht aus der kinetischen Energie der Kerne aufgebracht.

Fast noch merkwürdiger ist, daß der Kohlenstoff nicht nach einem entsprechenden Schema sofort zu Sauerstoff-16 weiterreagiert und dann gar nicht mehr vorhanden wäre:

12C* + 4He  16O*

Tatsächlich hat Sauerstoff-16 ein ”resonanzverdächtiges" Energieniveau. Dieses ist aber für eine ergiebige Reaktion um 1% zu niedrig! Diese Differenz kann hier nicht durch kinetische Energie ausgeglichen werden, da diese ja immer positiv ist.

HOYLE war vom Erfolg seiner anthropischen Voraussage sehr beeindruckt und bekannte später: ”Nichts hat meinen Atheismus so sehr erschüttert wie diese Entdeckung."9 Und für den Physiker und Autor PAUL DAVIES ist ganz offensichtlich, daß hier ein Element eines kosmischen Plans vorliegt.10

Inzwischen kennt man eine größere Anzahl solcher Feinabstimmungen:

• Im Standardmodell sind die Expansionsrate und die Schwerkraft mit einer Genauigkeit von etwa 1 : 1055 aufeinander abgestimmt (vgl. Abb. 2.1). Wäre die Expansion stärker, käme es zu keiner Bildung von Galaxien und Sternen; lebensfreundliche Bedingungen würden nicht entstehen. Wäre sie geringer, so wäre das Weltall schon vor jeder Sternbildung wieder kollabiert.

• Wenn die Naturkonstante der Starken Wechselwirkung (Kernkraft) nur um 0.3% größer oder um 2% kleiner wäre, so gäbe es kein Leben.

• Ähnliches gilt für die SOMMERFELDsche Feinstrukturkonstante des Elektromagnetis-mus. Wäre sie kleiner, gäbe es keine Sterne mit mehr als 0,7 Sonnenmassen; wäre sie größer, keine Sterne mit weniger als 1,8 Sonnenmassen. Änderungen von wenigen Prozent würden die Entstehung von Leben verhindern [STO91].

Viele weitere Beispiele werden bei BARROW und TIPLER [BAR89] und bei ROSS [ROS93] diskutiert.

Es ist wichtig, daß es sich bei diesen Feinabstimmungen nicht um Anpassungen handelt, wie sie in der Evolutionsbiologie diskutiert werden. Sie sind nicht zweckmäßige Ergebnisse einer ”kosmischen Evolution", sondern festgestellte, nicht tiefer begründete Voraus-setzungen für Leben [EWA97].

Abbildung 2.1: Eine ”Supermaschine" zur Erzeugung des Universums [WIL93]

3 Die schwache Fassung des Anthropischen Prinzips

Die geschilderten Zusammenhänge und Voraussetzungen für die Lebensentstehung werden auf ein Prinzip, das Anthropische Prinzip zurückgeführt. Es wird unterschiedlich und auch mehr oder weniger weitreichend formuliert. Es lautet in seiner schwachen Form nach CLIFTON [CLI90]:

Das physikalische Universum, das wir beobachten, hat eine Struktur, welche die Existenz von uns als Beobachtern zuläßt.

Dieses Prinzip wurde zuerst von dem amerikanischen Physiker R. H. DICKE 1961 formuliert [BRE84, S. 24]:

Weil es in diesem Universum Beobachter gibt, muß das Universum Eigenschaften besitzen, die die Existenz von Beobachtern zulassen.

BARROW und TIPLER [BAR89, S. 16] formulieren ausführlicher:

Die beobachteten Werte aller physikalischen und kosmologischen Größen sind nicht beliebig. Sie nehmen vielmehr Werte an, die eingeschränkt sind durch die Forderung, daß es Regionen gibt, wo sich Leben auf Kohlenstoff-Basis entwickeln kann, und durch die Forderung, daß das Universum alt genug ist, daß das bereits passiert ist.

Dies sind verschiedene Fassungen des sog. Schwachen Anthropischen Prinzips (abgekürzt: WAP1). Was ist mit diesem WAP nun eigentlich ausgesagt?

3.1 Die Bedeutung des Schwachen Anthropischen Prinzips

Welchen erkenntnistheoretischen Status hat das Schwache Anthropische Prinzip (WAP)? Drückt es womöglich nur eine pure Selbstverständlichkeit aus? Was erklärt es? Darüber gibt es recht unterschiedliche Ansichten. So wird z.B. gefragt, ob es sich hier überhaupt um ein Prinzip handelt. Prinzipien werden in den Naturwissenschaften ja als grundlegende Annahmen eingeführt, um Erklärungen zu ermöglichen. So werden etwa Bewegungs-vorgänge dadurch erklärt, daß man sie aus den Prinzipien der Mechanik (zusammen mit den vorliegenden Anfangs- und Randbedingungen) ableitet.

Das leistet das WAP aber offensichtlich nicht. Es kann die interessierende Frage, warum das Universum gerade so beschaffen ist, daß sich Leben entwickeln konnte, nicht beant-worten. Das WAP erklärt nichts im üblichen naturwissenschaftlichen Sinne.

Ist das WAP womöglich eine tautologische Aussage? Sagt es im Grunde nur: ”Beobachter beobachten ein beobachter-ermöglichendes Universum."? Was sollte man auch sonst be-
obachten können? Ist das WAP also trivial und wertlos? Genauere Überlegungen zeigen, daß das durchaus nicht der Fall ist:

Zum einen erinnert das WAP daran, daß Beobachter bei der Aufstellung von Theorien mit einzubeziehen sind. Jede kosmologische Theorie muß damit verträglich sein, daß es Beobachter gibt.2 Spätestens seit der Formulierung der Quantentheorie sind sich die Naturwissenschaftler bewußt, daß der Vorgang und der Einfluß des Beobachtens (Meßprozeß) in der Theorie mitbedacht werden muß. Bei kosmischen Theorien bedeutet dies, daß man keine Theorien aufstellen sollte, welche die Existenz eines Beobachters gar nicht zulassen. Das WAP wirkt somit als ein ”Filter", als ”Sieb" für mögliche Theorien.

Abbildung 3.1: Das Schwache Anthropische Prinzip als ”Filter"

Der entscheidende Befund ist nun der, daß dieses Filter nach dem heutigen Wissen über die Entwicklung unseres Kosmos fast nichts durchläßt! Betrachtet man nämlich die Menge denkbarer Kosmen, die durch unterschiedliche Naturgesetze, unterschiedliche Natur-konstanten und verschiedenartige Rand- und Anfangsbedingungen gekennzeichnet sind, so ist die Teilmenge der Kosmen, in denen Leben auf Kohlenstoffbasis entstehen konnte, verschwindend gering. Die Abb. 3.1 veranschaulicht das schematisch. Die Beispiele für Feinabstimmungen haben ja gezeigt, in welch engen Grenzen von Werten der Natur-konstanten usw. Leben überhaupt nur möglich ist.

Zum anderen lenkt das WAP die Aufmerksamkeit darauf, daß die Möglichkeit von Leben ganz eng mit den naturgesetzlichen Bedingungen der gesamtkosmischen Entwicklung verknüpft ist und also nicht unabhängig davon diskutiert und verstanden werden kann.

Wenn für Leben so hochpräzise Feinabstimmungen nötig waren, dann legen sich Deutungen nahe: Ist Leben doch nicht nur ein bedeutungsloses ”Zufallsprodukt", sondern vielleicht beabsichtigt, geplant? Steckt ein ”Design", ein Plan, eine Absicht hinter der Entwicklung? Ehe die Möglichkeit solcher Deutungen besprochen wird, müssen zunächst einige verbreitete Fehlschlüsse diskutiert werden, die aus dem WAP gezogen werden.

3.2 Fehlschlüsse

Unabhängig davon, daß das WAP und die Feinabstimmungen unterschiedlich gedeutet werden können, gibt es falsche Schlüsse, die man vermeiden sollte [CRA97]:

• Aus der BREUERschen Formulierung folgt nicht: ”Die grundlegenden Eigenschaften des Universums müssen so sein, daß sich Beobachter entwickeln können." Das wäre zwar denkbar, ist aber weder logisch noch naturgesetzlich notwendig. Warum sollte ein Universum Beobachter hervorbringen müssen? Ein derartiges Postulat wird allerdings als sog. Starkes Anthropisches Prinzip formuliert (s. Kapitel 4). Das WAP formuliert nur: Wenn das Universum von Beobachtern beobachtet wird, dann müssen seine grundlegenden Eigenschaften so sein, daß sie Beobachter ermöglichen.

• BARROW und TIPLER schließen aus dem WAP, daß durchaus kein Grund zur Verwunderung besteht. Sie bestreiten Folgerungen, welche die Besonderheit und Merkwürdigkeit der Situation hervorheben: Wenn etwas notwendig so ist, wie es ist, dann bestehe angeblich kein Grund zum Wundern. Diese Überlegung ist aber keineswegs zwingend! Aus dem WAP folgt zunächst nur etwas Negatives: Wir sollten nicht überrascht sein, daß wir keine Eigenschaften des Universums beobachten, die unverträglich mit unserer Existenz sind. Dann gäbe es uns ja nicht, und wir könnten nichts beobachten. Anders gesagt: Es sollte nicht überraschen, daß etwas Unmög-liches nicht eintritt.

Der Nebensatz läßt sich nun aber nicht logisch gleichbedeutend ins Positive wenden. Es gilt nicht allgemein: Es ist nicht überraschend, daß etwas Mögliches eintritt. Denn falls dieses Mögliche äußerst unwahrscheinlich ist, so besteht durchaus Grund zur Verwunderung und der Wunsch nach einer speziellen Deutung dieser Situation.

Ein etwas drastisches Beispiel von JOHN LESLIE (Professor für Philosophie in Ontario, Kanada) kann dieses logische Problem vielleicht verdeutlichen:3 Angenommen, ich stehe vor einem Erschießungskommando, das den Befehl hat, mich zu exekutieren. Einhundert gut ausgebildete und gehorsame Scharfschützen zielen auf mein Herz und drücken ab. Anschließend stelle ich fest, daß ich noch lebendig bin und mich alle Schützen verfehlt haben. Welche Schlüsse kann ich daraus ziehen?

Ein korrekter Schluß wäre: Ich bin nicht überrascht, daß ich nicht beobachte, daß ich nicht mehr lebendig bin. (Denn dies wäre unmöglich zu beobachten.) Keineswegs zwingend ist aber der Schluß: Ich bin nicht überrascht, daß ich beobachte, daß ich lebendig bin. Denn angesichts der extrem geringen Wahrscheinlichkeit zu überleben, habe ich allen Grund, mich zu wundern und auch nach Erklärungen und Deutungen für diese Situation zu suchen.

4 Weitergehende Fassungen des Anthropischen Prinzips

Es gibt Fassungen des Anthropischen Prinzips, die mehr aussagen als das WAP, wie z.B.:

Das Universum muß in seinen Gesetzen und in seinem speziellen Aufbau so beschaffen sein, daß es irgendwann unweigerlich einen Beobachter hervorbringt.1

Diese und ähnliche Formulierungen werden als Starkes Anthropisches Prinzip (abgekürzt: SAP2) bezeichnet. Sie gehen auf B. CARTER [CAR74] zurück. Die Entstehung von Leben wird hier zur notwendigen Eigenschaft des Universums erklärt. Das Universum zielt auf Leben hin. Dies ist eine teleologische Aussage3.

Eine solche Behauptung ist logisch möglich. Der Naturwissenschaftler sucht allerdings nach kausalen Erklärungsmustern, nicht nach teleologischen. Gerade auch in der Biologie haben sich kausale Erklärungen immer wieder als erfolgreich erwiesen und durchgesetzt.

Das, was man erklären und verstehen möchte, wird durch das SAP einfach postuliert. Der Erklärungs- und Begründungsbedarf verschiebt sich dann eben: Statt zu fragen, warum und wie Leben entstehen konnte, bleibt nun die Frage: Warum soll das SAP gelten?

Es läßt sich zeigen, daß teleologische Erklärungsmodelle prinzipiell unwiderlegbar sind [KUE86]. Die Immunität gegen Falsifizierungsversuche macht solche Erklärungen nicht gerade beliebt bei den Wissenschaftlern. Manche haben den Verdacht, daß ”eine meta-physische Macht" [KAN85] bemüht werden soll.

Das SAP ist damit aber nicht erledigt und sollte weiter bedacht werden [EWA97]. Zum einen bleibt eine Spannung: Das Anthropische Prinzip bezieht den Menschen mit ein. Dieser erlebt sich aber als Wesen, das Pläne macht und Ziele setzt. Gerade das ist aber kausalen Erklärungen letztlich nicht zugänglich.4

Zum anderen: Warum sollte nicht ”eine metaphysische Macht", ein Planer hinter der kosmischen Entwicklung stehen? Warum sollte eine theistische Deutung ausgeschlossen sein? Natürlich ist die Naturwissenschaft mit dem Prinzip des Methodischen Atheismus gut beraten. In ihren Theorien soll Gott nicht als Kausalfaktor vorkommen, nicht als Lückenbüßer für Unverstandenes und Unerklärtes eingesetzt werden. Es ist aber zu fragen, wie weit dieses methodische Prinzip bei den hier angesprochenen Grundlagen- und Grenzfragen noch angemessen ist. Wo wird die Frage nach Gott unausweichlich?

Eine noch weitergehende Formulierung des Anthropischen Prinzips lehnt sich an eine bestimmte Theorie des (bis heute nicht voll verstandenen) quantenmechanischen Meßprozesses an. Eine - nur von wenigen Physikern geteilte - Deutung sagt, daß das Resultat einer quantenmechanischen Messung erst fest steht, verwirklicht wird, wenn es von einem bewußten Beobachter wahrgenommen wird. So lautet eine idealistische Interpretation des Anthropischen Prinzips:

Beobachter sind notwendig, um das Universum in Existenz zu rufen.

WHEELER spricht vom Teilnehmenden Anthropischen Prinzip (abgekürzt: PAP5).
Der Mensch wird so zur Ursache der Existenz des Universums. Hier scheinen die Begründungszusammenhänge auf den Kopf gestellt! Soll man sich hier eine in die Vergangenheit wirkende Verursachung vorstellen?

Verfolgt man diese Spekulation weiter, so kommt man zu einem Letzten Beobachter (Ultimate Observer), der alle einzelnen Beobachtungen koordiniert. BARROW und TIPLER versuchen dieser theistischen Konsequenz zu entgehen und stellen das Finale Anthropische Prinzip (abgekürzt: FAP6) auf [BAR89]. Sie formulieren:

Im Universum muß intelligentes, informationsverarbeitendes Leben entstehen und für immer existieren.

Die Autoren nehmen dieses Prinzip als Auswahlprinzip, um aus den nach der Allgemeinen Relativitätstheorie möglichen Metriken der Raum-Zeit diejenige auszuwählen, welche Leben bis in alle Ewigkeit ermöglichen. Die Ausformulierung dieses Programms bis hin zur physikalischen Begründung von Unsterblichkeit und Auferstehung verliert sich im Speku-lativen und kann nur als Science Fiction verstanden werden.7

In den weiteren Überlegungen sollen nur das Schwache Anthropische Prinzip (WAP) und das Starke Anthropische Prinzip (SAP) berücksichtigt werden.

5 Deutungen der Feinabstimmung

Die in Kapitel 2.2 diskutierten erstaunlichen Feinabstimmungen, welche zum Anthropischen Prinzip (WAP und SAP) führten, werden keineswegs einheitlich gedeutet und schon gar nicht einmütig als Werk eines Schöpfers angesehen. Es gibt mindestens vier unterschiedliche Weisen, mit der beobachteten Feinabstimmung umzugehen.

1. Die Feinabstimmung auf Leben hin wird rundweg bestritten.
Im Rückblick erkennt man vor allem eine Feinabstimmung auf kohlenstoffbasiertes Leben hin. Nun wäre es ja auch denkbar, daß Leben auf einer anderen als auf Kohlenstoff-Basis entstehen kann. Dann wäre bei anderen Eigenschaften des Universums eben jeweils eine andere Art von Leben entstanden und es läge gar keine besondere Feinabstimmung vor.

Allerdings liegen derzeit keinerlei empirische Anhaltspunkte dafür vor, daß Leben auf ganz anderer materieller Grundlage (z.B. auf Silizium-Basis) möglich sein könnte. Diese Kritik gründet sich somit rein auf Spekulationen.

2. Die Feinabstimmung wird - im Gegensatz zu dem obigen Argument - als notwendig vorkommend erwiesen und damit als nicht weiter erklärungsbedürftig.
BARROW und TIPLER [Bar89] argumentieren mit Entstehungsmodellen des Kosmos, die weit über das Standardmodell hinausgehen. Hierin wird diskutiert, daß es nicht nur einen Kosmos, sondern viele Kosmen mit unterschiedlichen Anfangsbedingungen, unterschiedlicher Struktur und verschiedenen Konstanten und vielleicht auch veränderten Naturgesetzen gibt.

Wenn es nun unendlich viele Kosmen gibt, in denen alle möglichen Gesetze, Konstanten und Rand- und Anfangsbedingungen realisiert sind, dann muß darunter auch unser Universum mit Notwendigkeit vorkommen. Und dann gibt es auch keinen Grund, sich zu wundern oder nach weiteren Deutungen der Feinab-stimmung zu suchen.

Von dem kosmischen Vielwelten-Szenario ist die EVERETTsche Vielwelten-Theorie zu unterscheiden, welche die Zufalls-Problematik des quanten-physikalischen Meßprozesses auf radikale Weise löst: Bei jeder Messung wird nicht nur einer der Meßwerte - zufällig - realisiert, sondern sämtliche quantenmechanisch möglichen Meßwerte, allerdings in jeweils unterschiedlichen Kosmen! Jede Messung vervielfacht die Zahl der Kosmen. Diese stehen nicht miteinander in Wechselwirkung. KANITSCHEIDER bemüht diese Theorie in entsprechender Weise wie BARROW und TIPLER, um die Feinabstimmung als notwendig zu erweisen [KAN85].

Viele Kosmen könnten auch im Laufe der Zeit durch ein oszillierendes Weltall entstehen mit Expansion, Kollaps, Expansion usw. Dieses Modell wird aber z.Z. nicht ernsthaft diskutiert.1

Kritisch muß hier angemerkt werden, daß solche Vielwelten-Szenarien zwar auf quantentheoretischen Überlegungen fußen, aber doch recht spekulativen Charakter haben. Vor allem ist keine Möglichkeit in Sicht, solche anderen Kosmen empirisch festzustellen. Damit unsere Welt mit Notwendigkeit vorkommt, müßte es tatsächlich unendlich viele Welten geben und deren Eigenschaften müßten gleichverteilt sein. Dies sind sehr weitreichende Annahmen. Warum sollten sie gelten?
Schließlich muß man darauf hinweisen, daß bei der Vielwelten-Argumentation das Gebot der Sparsamkeit der Mittel (das ”Rasiermesser des OCCAM") bei der Theoriebildung extrem verletzt ist. Zur Erklärung - oder eher Wegerklärung - der Feinabstimmung werden unendlich viele Kosmen bemüht! ”Geht es wirklich nicht sparsamer?" fragt KANITSCHEIDER [KAN85].

Hier wird auch erkennbar, daß bei solchen Deutungen philosophische und weltanschauliche Vorentscheidungen ins Spiel kommen. KANITSCHEIDER sagt ganz offen, daß er die Vielwelten-Theorie

”vom wissenschaftlichen Standpunkt aus" vorzieht, ”denn sie bleibt im Rahmen einer naturalistischen Ontologie; es werden viele physikalische Welten gebraucht, aber keine transzendent-metaphysischen." Ein ”transzendenter Koordinator" scheint damit überflüssig zu sein.2

3. Die Feinabstimmung ist lediglich ein Hinweis auf noch unbekannte gesetzmäßige Zusammenhänge.
Das, was als merkwürdig und überraschend erscheint, ist einfach noch nicht naturwissenschaftlich verstanden. Das - scheinbar - Zufällige, das Kontingente (Nichtableitbare) soll deshalb durch das Auffinden von Gesetzmäßigkeiten erklärt und so eliminiert werden.

Diese Forderung ist sicherlich berechtigt als Forderung nach einem wissenschaftlichen Arbeitsprogramm. So wurde etwa das kosmologische Standardmodell erweitert zum sog. Inflationären Modell. Darin erscheint die extrem empfindliche Balance zwischen der Expansionsrate und der Gravitation als Folgerung aus diesem erweiterten Modell. Allerdings hat sich herausgestellt, daß auch dieses erweiterte Modell feinabgestimmter Konstanten bedarf. Das geforderte Arbeitsprogramm läßt sich offenbar gar nicht zu Ende bringen. Das Zufällige läßt sich nur verschieben, aber nicht eliminieren.

4. Die Feinabstimmung wird als zufällig und nicht weiter erklärungsbedürftig angesehen. E. TRYTON schrieb [TRY73]:

”Unser Universum ist einfach eines dieser Dinge, die ab und zu gesche- hen."3

Diese Deutung der Feinabstimmung sieht richtig, daß auch das Unwahrscheinliche gelegentlich passiert: Irgend jemand bekommt eben tatsächlich den Millionengewinn im Lotto. Sie gibt sich mit dem Zufall als Erklärung zufrieden. Mehr steckt nicht dahinter.

Nun ist allerdings der Hinweis auf den Zufall gar keine Erklärung. Der Begriff Zufall ist (nach KANT) ein limitativer Begriff, ein Grenzbegriff, der etwas verneint, ohne selbst eine konkrete Bestimmung zu haben: Zufall ist in den Naturwissenschaften Nicht-Gesetz, er markiert lediglich die Grenze der Berechenbarkeit und Vorhersagbarkeit durch Gesetze. Der Zufall bewirkt nichts [MUT97].

Insbesondere kann und darf zufälliges Geschehen im Rahmen der Methodik der Naturwissenschaften nicht gewertet werden. Dort haben wir es nur mit Wahrschein- lichkeitsverteilungen zu tun. Wer ein Geschehen als planlos oder absichtslos wertet, wie es der umgangssprachliche Zufallsbegriff nahelegt (”blinder Zufall"), verläßt den naturwissenschaftlichen Bereich. In anderen Zusammenhängen kann zufälliges Geschehen aber durchaus planvoll und sinnvoll sein. Dazu zwei Beispiele:

Im Schachspiel ist die Zuglänge eines Läufers in den Schachregeln nicht festgelegt. Einem unkundigen Zuschauer werden in einem Spiel die Züge mit den Läufern zufällig erscheinen. Gerade dahinter verbirgt sich aber die Strategie (der Plan, die Absicht) des erfahrenen Spielers [MUT97]!

Der Autoverkehr auf einer Straße hat viele Merkmale, die zufällig sind: Die Typen der vorbeifahrenden Autos, ihre Geschwindigkeiten, die Fahrzeugabstände usw.. Sie sind zufallsverteilt für eine Planungsbehörde oder einen Polizisten am Straßenrand. Aus der Sicht der einzelnen Autofahrer wäre es aber unsinnig, dieses Geschehen deshalb als planlos oder sinnlos zu werten. Jede einzelne Fahrt kam ja aufgrund eines Willensentschlusses zustande!

Auf die Naturwissenschaften bezogen bedeutet dies, daß auch hier dem zufälligen Geschehen in einem anderen Deutungs-Zusammenhang möglicherweise ein Sinn, ein Plan zugeordnet werden kann. Der Hinweis auf die Zufälligkeit der Feinabstimmung ist also zunächst noch unbestimmt, was die Interpretation des Zufälligen anbelangt. Für eine Deutung sind dann allerdings außerwissen- schaftliche Vorentscheidungen nötig.

Manche deuten die Feinabstimmung agnostisch: Es ist keine tiefere Begründung bekannt, es gibt vielleicht gar keine. Das Zufällige steht in keinem Sinnzusammenhang. Muß man sich damit abfinden? Der Kosmologe STEPHEN W. HAWKING bemerkte einmal ganz richtig:

”Der Mensch lebt nicht vom Brot allein. Wir alle wollen wissen, woher wir kommen."

Und es ist auch eine theistische Deutung möglich: Ein genialer Designer, ein Schöpfergott hat unser Universum nach seinem Plan so gemacht und vorbereitet, daß Leben entstehen konnte und bestehen kann. Die Naturgesetze, Konstanten und Randbedingungen haben einen Sinn im Hinblick auf das Ziel, daß Leben möglich wird. Der Theologe W. PANNENBERG formuliert aus der Sicht des Christen:

”Die Zufälligkeit der Naturkonstanten kann ich als Wahl zu meinen Gunsten deuten." [PAN91]

Diese zuletzt genannte Designer-Deutung harmoniert mit dem WAP, sie kann auch im Sinne des SAP verstanden werden. Sie wird im folgenden näher besprochen.

6 Ist ein Schöpfer am Werk?

Die Diskussion der verschiedenen Deutungen der Feinabstimmung von Gesetzen, Konstanten und Anfangsbedingungen hat gezeigt, daß eine theistische Deutung, eine Designer-Deutung möglich und wohl keinesfalls unplausibler ist, als etwa die Deutung mit Vielwelten-Szenarien.

Es geht hier nicht um einen Gottesbeweis, wohl aber um einen sehr bemerkenswerten Hinweis auf Gott. Gottesbeweise sind im streng logischen Sinn ja gar nicht möglich. R. LÖW formuliert als ein Fazit seines Buches über ”Die neuen Gottesbeweise":

”Ein logisch gelungener Beweis Gottes, gäbe es ihn, wäre Blasphemie: Kein Endlicher ergründet Gott, indem er ihn zur Offenbarung seiner Existenz zwingt. Das schließt die Möglichkeit der 'Wege' nicht aus ..." [LOE94, S. 196]

LÖW meint damit die ”Gottesbeweise", die Fünf Wege (quinque viae) des THOMAS V. AQUIN. Dieser verwendet in seinen einleitenden Sätzen nie den Begriff Beweis (demonstratio), sondern spricht von Wegen, von an der Erfahrung orientierten rationalen Orientierungshilfen [LOE94, S. 72]. In diesem eingeschränkten Sinne ist die festgestellte Feinabstimmung ein Hinweis auf einen aktiv planenden Gott.

Die Designer-Deutung hat allerdings auch darin eine Grenze, daß sie nur wenig Spezifisches über den Designer zu sagen weiß. Daß hier der Dreieine Gott, zu dem sich die Christen bekennen, am Werk ist, kann auf diesem Wege nicht deutlich werden.

So sieht das auch einer der führenden Kosmologen, A. R. SANDAGE. Die New York Times nannte ihn ”The grand old man of cosmology". Er entdeckte den ersten Quasar, machte Altersbestimmungen von Kugelsternhaufen und arbeitete an der Neubestimmung der HUBBLE-Konstanten. Er wurde im Alter von 50 Jahren Christ und bejaht die oft gestellte Frage, ob man als Naturwissenschaftler zugleich Christ sein könne, mit dem Hinweis auf Design in der Welt.1 Er weiß allerdings auch um die Grenzen einer tiefergehenden Gotteserkenntnis aus der Natur:

”Das Wesen Gottes kann nicht in irgendeiner wissenschaftlichen Entdeckung gefunden werden. Dazu muß man sich an die Bibel wenden.”2

7 Gott - Schöpfer, Gesetzgeber, Erhalter und Vollender der Welt

Wer sich zu dem lebendigen Gott bekennt, wie er in den Schriften des Alten und Neuen Testaments bezeugt ist, für den ist die Designer-Deutung der Feinabstimmung ganz offenkundig und bringt ihn zum Staunen. Gott offenbart sich in der Bibel als der Redende, dessen Wort geschieht. Er ist der Schöpfer der Welt und ihr Gesetzgeber, aber außerdem auch ihr Erhalter und ihr Vollender.

Lapidar beginnt der Schöpfungsbericht im 1. Mosebuch: ”Im Anfang schuf Gott den Himmel und die Erde." (Genesis 1,11) Und der Brief an die Hebräer ergänzt: ”Durch Glauben erkennen wir, daß die Welten durch ein [Allmachts-]Wort Gottes bereitet worden sind, damit nicht [etwa] aus wahrnehmbaren Dingen das Sichtbare entstanden sei." (Hebräerbrief 11,3)

Die Naturgesetze sind festgelegt von Gott. Hiob muß sich fragen lassen: ”Wo warst du, als ich die Erde gründete? Sag an, wenn du Bescheid weißt! Wer hat ihre Maße bestimmt - du weißt's ja - oder wer hat die Meßschnur über sie ausgespannt?" (Hiob 38,4.5)

Besonders interessant in der Zusammenschau mit dem Anthropischen Prinzip ist die Aussage, nach der Gott die Erde wohnlich gestaltet hat. Hier wird etwas von der Absicht, von dem Plan deutlich, den Gott hat: Er schafft dem Menschen Raum zum Leben. ”Denn so spricht der Herr, der die Himmel geschaffen, er, der alleinige Gott, der die Erde gebildet und der sie gemacht, der sie befestigt hat - nicht zur Öde hat er sie erschaffen, zum Wohnen hat er sie gebildet - ich bin der Herr und keiner sonst." (Jesaja 45,18)

Vor allem aber bereitet Gott eine Erde vor, auf der er selbst wohnen kann: ”Und das Wort ward Fleisch und wohnte unter uns." (Joh. 1,14a) Eine solche Aussage geht natürlich weit über die Designer-Deutung hinaus. PANNENBERG faßt zusammen:

”So wenig diese Thesen [des Anthropischen Prinzips] einen spezifisch physikalischen Erklärungswert beanspruchen können, so eindrucksvoll haben sie doch herausgearbeitet, daß das Universum de facto so eingerichtet ist, daß es den Bedingungen für die Hervorbringung intelligenter Wesen genügt.

Theologische Interpretation darf über diese Feststellung hinausgehen zu der Aus-sage, daß sich in diesem Sachverhalt die auf die Inkarnation des göttlichen Logos in einem Menschen bezogene Ökonomie des göttlichen Schöpfungswerkes bekun-det."

Man könnte geradezu von einem Göttlichen Anthropischen Prinzip (abgekürzt: DAP2) sprechen und damit das auf den Menschen bezogene Handeln Gottes benennen.

Gott hat nicht nur ”im Anfang" gewirkt. Die immer noch verbreitete Vorstellung eines Uhrmachergottes, der die Weltmaschine in Gang setzt so wie man eine Uhr aufzieht, war nie richtig: Gott garantiert dem Noah: ”Solange die Erde steht, soll nicht aufhören Saat und Ernte, Frost und Hitze, Sommer und Winter, Tag und Nacht." (Genesis 8,22)

Als Naturwissenschaftler sollte man sich Rechenschaft darüber geben, daß man zwar Naturgesetze formulieren kann und ihre Gültigkeit über die Zeit hinweg feststellen, daß man diese zeitliche Konstanz aber nicht weiter begründen oder gar garantieren kann. Wer beginnt, sich darüber zu wundern, wird vielleicht aufgeschlossen werden für solche Aussagen, die den Bestand der Gesetze als Wille Gottes formulieren. Gott will, daß wir Menschen leben können in der Welt, er ist nicht nur Schöpfer, sondern auch Erhalter der Welt. Das Schöpfer- und Erhalterhandeln wird auch von Jesus Christus ausgesagt: ”Und er ist das Ebenbild des unsichtbaren Gottes, der Erstgeborene der ganzen Schöpfung; denn in ihm ist alles, was in den Himmeln und auf Erden ist, erschaffen worden, das Sichtbare und das Unsichtbare, seien es Throne oder Hoheiten oder Gewalten oder Mächte: Alles ist durch ihn und auf ihn hin erschaffen; und er ist vor allem, und alles hat in ihm seinen Bestand." (Kolosserbrief 1,13-17)

Und schließlich wird Gott auch diese Welt vollenden. Die Christen hoffen auf einen neuen Himmel und eine neue Erde. Johannes schreibt:

”Und ich sah einen neuen Himmel und eine neue Erde; denn der erste Himmel und die erste Erde sind verschwunden, und das Meer ist nicht mehr. ...Und ich hörte eine laute Stimme vom Throne her sagen: Siehe da, die Hütte Gottes bei den Menschen; und er wird bei ihnen wohnen, und sie werden sein Volk sein, und Gott selbst wird bei ihnen sein. Und er wird alle Tränen abwischen von ihren Augen, und der Tod wird nicht mehr sein, und kein Leid noch Geschrei noch Schmerz wird mehr sein; denn das Erste ist vergangen." (Offenbarung 21,1.3.4)

Literaturverzeichnis

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[BOE93] BOERNER, G., EHLERS, J. und MEIER, H. (Hrsg.): Vom Urknall zum komplexen Universum. Die Kosmologie der Gegenwart. München, Zürich: Piper 1993.

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Siehe auch im Internet: Ross, H.: Design and the Anthropic Principle.
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[WEI88] WEIDEMANN, V.: Das Inflationäre Universum - die Entstehung der Welt aus dem Nichts. In: MÜLLER, H. A. (Hrsg.): Naturwissenschaft und Glaube. Natur- und Geisteswissenschaftler auf der Suche nach einem neuen Verständnis von Mensch und Technik, Gott und Welt. Bern, München, Wien: Scherz-Verlag 1988.

[WIL93] WILKINSON, D.: God, The Big Bang and Stephen Hawking. Tunbridge Wells,
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Warum wird es in der Nacht Dunkel ?

http://www.klawi.de/antprdu.htm

Dass das Leben Wärme benötigt, ist uns allen klar, wissen wir doch, dass Lebensmittel durch Tiefkühlung haltbar gemacht werden können. Keime haben bei niedrigen Temperaturen kaum Chancen, sich zu entwickeln. Dass es im kosmischen Maßstab auch ein gehöriges Maß an Kälte benötigt, ist nicht auf Anhieb einleuchtend. Das Anthropische Prinzip verlangt ein kaltes Universum. Im Sinne dieses Prinzips können wir wieder so argumentieren: Da sich Leben im Universum auf der Erde hat entwickeln können, muss das Universum kalt sein. In der Tat erfüllt es diese Bedingung. Der Kosmos hat eine Temperatur von etwa 3 Grad Kelvin. Diese Temperatur ist die Nachwirkung des Urknalls; die Restwärme, die von ihm übrig geblieben ist.

Johannes Kepler schreibt im Jahre 1610:
Wenn es wahr ist, daß sie (die Sterne) auch Sonnen sind von ähnlicher Natur wie unsere Sonne, warum übertreffen sie dann nicht alle zusammen die Sonne an Helligkeit?
Der Gedanke ist klug und logisch nachvollziehbar, wenn der Kosmos folgende Bedingungen erfüllt:
das Universum besteht seit unendlich langer Zeit
das Universum enthält unendlich viele Sterne
die Sonnen haben eine unendliche Lebensdauer
das Universum ist unendlich groß
Dann müßte in der Tat der Nachthimmel taghell erleuchtet sein, denn die Summe der Energie, die die Erde in Form von Licht bzw. Photonen träfe, das von den unendlich vielen Sonnen im Universum ausgestrahlt wird, wäre unendlich groß. Da die fernen Sonnen in ihrer Leuchtkraft ja auch nicht nachlassen, weil sie nicht sterben können, kann die Energiezufuhr nicht mit der Zeit abnehmen. Wenn das Universum zudem unendlich alt ist, hätte auch das Licht der fernsten Sonnen Zeit genug gehabt, um die Erde zu erreichen.
Die Folgen für das Leben wären katastrophal. Hätte der Kosmos auch nur Zimmertemperatur, so würde zu wenig Energie von der Erde abgeführt werden können. Es käme zu einem Wärmestau, der dem Leben auf der Erde ein Ende bereiten würde.
Stiege die kosmische Temperatur weiter an, würde gar die Sonne verdampfen oder explodieren.
Voraussetzung für das Leben ist ein thermisches Ungleichgewicht. Nach Verwertung der Sonnenenergie muss die Restwärme an eine kältere Umgebung abgeführt werden können.
Die Überhitzung wäre eine Folge davon, dass die lebenswichtige Energiezufuhr, die wir von der Sonne erhalten, nicht von einem hohen Temperaturniveau in ein niedrigeres Temperaturniveau abfließen könnte. Es käme unweigerlich zu einem Wärmestau mit den gerade geschilderten verheerenden Konsequenzen. Also ist der dunkle Nachthimmel mit den wenigen Sternen, die wir mit bloßem Auge beobachten können, ebenso wichtig wie der Sonnenschein am Tage. Er bildet gewissermaßen das Auffangbecken für die überschüssige Energie, die von Erde und Sonne abfließen muss, damit eine Überhitzung vermieden wird.

Dieses Temperaturgefälle ist dadurch gewährleistet:
weil es einen Anfang der Raumzeit gab
weil der Kosmos expandiert
weil der Kosmos ein endliches Volumen hat
weil die Sterne eine begrenzte Lebensdauer haben
wegen der Rotverschiebung des Sternenlichts
Das Anthropische Prinzip erfordert also ein Universum, das nicht unendlich ist und seit ewigen Zeiten existiert. Es erfordert außerdem eine bestimmte Expansionsgeschwindigkeit, die wiederum auf eine Feinabstimmung verweist. Würde der Kosmos zu langsam expandieren, hätte die zu hohe kosmische Temperatur vor 4 Milliarden Jahren den Beginn der Evolution unmöglich gemacht bzw. so lange verzögert, dass die lange Zeitspanne der Evolution nicht mehr im Einklang mit der Lebensdauer der Sonne gestanden hätte.
So kommt man zu der paradoxen Beobachtung, dass nur in einem endlichen, von Anfang an vom Tod und Weniger-Werden gezeichneten, expandierenden Universum Leben möglich ist, das einen Anfang der Raumzeit und ein endliches Volumen besitzt, in dem Sterne entstehen und vergehen, das in ferner Zukunft alle Energie verbraucht haben wird und an dessen Ende der (Entropie)tod stehen wird, wenn sich alles im thermodynamischen Gleichgewicht befindet.

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Aus einem Spiegel - Interview
http://www.klawi.de/weinberg.htm

Der Spiegel 30/1999
Seite 191ff
Zur Bedeutung der Weltformel;

Weinbergs Auffassung zu Religion und Gott

Steven Weinberg lehrt theoretische Physik an der University of Texas in Austin. Er vereinte zwei der vier Naturkräfte in einer Theorie und erhielt dafür 1979 den Nobelpreis. 1967 entdeckte er eine Gleichung, die den Elektromagnetismus mit der schwachen Wechselwirkung im Atomkern vereinigte. In seinem Buch <Die ersten drei Minuten> beschrieb Weinberg die Anwendung seiner Theorie auf den Urknall.

Spiegel: Wenn wir Ihnen ein Wunderkästchen mitgebracht hätten, mit zehn Formeln darin, würden Sie die eine Weltformel daunter erkennen?

Weinberg: Ich denke schon. Im übrigen glaube ich gar nicht, daß es eine Formel wäre, es wäre ein physikalisches Prinzip.

Spiegel: Und das würden Sie als das fundamentalste aller Prinzipien erkennen, einfach nur, indem Sie es vor sich sähen?

Weinberg: Ganz so einfach wäre es nicht. Zunächst einmal würde ich mir eine Theorie ansehen und fragen: <Ist dies die Art von Theorie, nach der wir gesucht haben?> Wenn es ein großes Formelwerk aus Hunderten von Gleichungen wäre, dann würde ich nur sagen: <Komm wieder, wenn du etwas Besseres hast.> Aber wenn diese Theorie die nötige Schönheit hätte, das heißt, wenn sie nicht bloße Beschreibung, sondern echte Erklärung wäre, dann würde ich ausrechnen, was diese Theorie vorhersagt. Ob sie die Masse und die Ladung des Elektrons und all die anderen Naturkonstanten richtig vorhersagt. Wenn diese Werte nicht mit der Wirklichkeit übereinstimmen, wüßte ich: Die Theorie ist falsch.

Spiegel: Sie würden also letztlich doch auf Beobachtungen zurückgreifen. Es wäre nicht die einzig logisch mögliche Theorie?

Weinberg: Der Test, ob sie mit unserer Welt übereinstimmt, ist so restriktiv, daß ich denke, nur eine einzige Theorie würde ihn bestehen. Aber ob andere Theorien andere Welten beschreiben, ist eine der Fragen, die uns zur Zeit beunruhigen. Wir wissen, daß wir uns in einem Urknall befinden, in einer sich ausdehnenden Materiewolke. Aber wir wissen nicht, ob das, was wir beobachten, alles ist oder ob das Universum in Wirklichkeit viel größer ist. In anderen Universen könnte das, was wir die Naturkonstanten oder sogar die Naturgesetze nennen, völlig anders aussehen. Bisher wissen wir nicht einmal, wie wir diese Frage beantworten sollten. Denn alles, was wir sehen, ist unser Urknall.

Spiegel: Einsteins berühmte Frage: <Hatte Gott eine Wahl, als er die Welt erschuf?> wird also unbeantwortet bleiben?

Weinberg: Im Grunde kennen wir die Antwort, und sie lautet: <Ja, er hatte eine Wahl.> Unsere Welt ist keineswegs logisch notwendig, denn wir kennen Gegenbeispiele. Nehmen sie z.B. eine Welt, in der es nur Quarks (Anmerkung: kleinste Bausteine der Materie; jedes Proton oder Neutron besteht aus drei Quarks) gibt, die untereinander wechselwirken: Soweit wir wissen, wäre das logisch möglich. Allerdings gäbe es in dieser Welt nichts als Atomkerne - keine Atome, keine Sterne und Galaxien. Und es gäbe kein Leben und folglich auch keine Wissenschaftler, die diese Welt beobachten können.

Spiegel: Wenn die Weltformel denn gefunden würde, was würde das für die Religion bedeuten? Würde sie Gott ersetzen?

Weinberg: Nein. Wir ersetzen Gott nicht. Wir sparen ihn nur aus. Die Weltformel wäre der letzte Schritt auf einem Weg, den Newton und Kopernikus als erste beschritten haben: ein Bild der Welt zu entwickeln, das ohne Gott auskommt. Ein Gott würde auch durch eine Weltformel nicht unmöglich gemacht, aber es wäre ein sehr anderer Gott als der alte, der mit Blitzen um sich schleudert ...

Spiegel: ... ein Physiker, der die schönste aller Formeln ersonnen hat?

Weinberg: Ich persönlich habe nicht viel übrig für Religion. Für mich ist eine der großen Errungenschaften der Wissenschaft, daß sie es intelligenten Menschen zwar nicht unmöglich gemacht hat, religiös zu sein. Aber sie macht es ihnen möglich, nicht religiös zu sein. Und darauf bin ich stolz.

Spiegel: Würde die Weltformel den Sinn der Welt klären können? Die Frage, warum es uns gibt?

Weinberg: Die Frage, warum es uns gibt, hat Darwin beantwortet - allerdings nur als Folge von Ursache und Wirkung. Welchen Sinn unsere Existenz hat, konnte er nicht sagen. Wahrscheinlich ist diese Frage ihrerseits sinnlos, weil es keinen Sinn gibt. Die Weltformel wird mit uns Menschen nichts zu tun haben. Sie wird uns die Welt kalt und unpersönlich erscheinen lassen. Wir können uns selbst einen Sinn geben - in der Natur werden wir ihn nicht finden.

Steven Weinberg lehnt sowohl das Anthropische Prinzip als auch den Glauben an einen Schöpfergott ab. Von der sgn. <Feinabstimmung des Universums> zeigt er sich nicht beieindruckt. Wenn es diese Naturkonstanten in dem von uns wahrnehmbaren Sektor des Universums nicht gäbe, würden wir halt auch diese Fragen nicht stellen können. Viele andere Sektoren des Kosmos sind vorstellbar, in denen andere Naturkonstanten herrschen, über deren Nichthervorbringen von denkendem Leben sich dann auch keiner wundern wird. Das Hauptargument gegen die Existenz Gottes ist für ihn jedoch die Theodizee - Frage. Der folgende Text stammt aus <Bild der Wissenschaft> 12/1999
<Es wäre ein überzeugenderer Hinweis auf einen gütigen Schöpfer, wenn das Leben besser wäre, als wir es erwarten können ... Mein Leben war bemerkenswert glücklich und liegt wahrscheinlich bei 99,99 in einer 100er-Skala menschlichen Glücks. Doch ich mußte zuschauen, wie meine Mutter unter Schmerzen an Krebs starb, die Persönlichkeit meines Vaters durch die Alzheimer-Krankheit zerfiel und zahlreiche entferntere Verwandte im Holocaust ermordet wurden. Die Anzeichen eines gütigen Schöpfers sind ziemlich gut versteckt. Das Böse und das Leid haben schon immer jene beschäftigt, die an einen gütigen und allmächtigen Gott glauben. Manchmal wird Gott durch die Notwendigkeit des freien Willens der Menschen entschuldigt. Aber es erscheint für meine Verwandten etwas unfair, ermordet zu werden, damit Deutsche eine Gelegenheit für ihren freien Willen hatten. Davon abgesehen: Wie erklärt der freie Wille den Krebs? Braucht ein Tumor ebenfalls einen Spielraum für seinen freien Willen? Ich halte es hier nicht für nötig zu begründen, warum das Böse in der Welt beweist, daß das Universum nicht geschaffen wurde, sondern nur, daß es keine Anzeichen von Güte gibt, die die Handschrift eines Schöpfers zeigen. Die Sichtweise, Gott könne nicht gütig sein, ist schon alt. Die antiken Tragödien machen klar, daß die Götter selbstsüchtig und brutal sind, obwohl sie ein besseres Verhalten von Menschen erwarten. Der Gott des Alten Testaments fordert, daß wir das Leben unserer Kinder auf sein Geheiß hin opfern, und der Gott des traditionellen Christentums verdammt uns in alle Ewigkeit, wenn wir Ihn nicht in der rechten Weise verehren. Ist dies eine nette Art, sich zu benehmen? Ich weiß ja, wir dürfen Gott nicht nach menschlichen Maßstäben messen. Aber welche anderen Maßstäbe können wir denn anlegen, wenn wir nicht bereits von Seiner Existenz überzeugt sind und nach Anzeichen Seiner Güte suchen? Religion hat manches Gute in der Welt bewirkt, aber insgesamt sind ihre Folgen furchtbar. Meine persönliche Ansicht ist: Mit oder ohne Religion werden sich gute Menschen gut verhalten und schlechte Menschen werden Böses tun. Doch der Beitrag der Religion in der Geschichte war, es guten Menschen zu erlauben, Böses zu tun. Eine der größten Errungenschaften der Wissenschaft ist nicht, es intelligenten Leuten unmöglich zu machen, religiös zu sein, sondern es ihnen zumindest zu ermöglichen, nicht religiös zu sein. Dahinter sollten wir nicht zurückfallen.

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http://www.klawi.de/antprko.htm

Kontingenz = Zufall, Möglichkeit; ein Ding oder Umstand, der weder unmöglich noch notwendig ist, der auch nicht oder anders sein könnte. Kontingent sind alle abgeleiteten Vorkommnisse in der Zeit, die dem Verhältnis von Ursache und Wirkung unterworfen sind. Der Gegensatz dazu ist ein Gegenstand, der notwendig existieren muss. In der klassischen Theologie ist nur Gott nicht kontingent, da sein Wesen seine Existenz mit Notwendigkeit einschließt und Gott nicht als abgeleitet oder bedingt (wer hat Gott erschaffen?) betrachtet wird.
Was hat die Kontingenz nun mit dem Anthropischen Prinzip zu tun? Das Anthropische Prinzip untersucht die physikalischen Bedingungen, die unser Universum erfüllen muss, damit es Leben und bewusste Beobachter hervorbringen konnte. Eine naturwissenschaftlich, philosophisch und theologisch interessante Frage ist die Beurteilung dieser Bedingungen in Gestalt der physikalischen Gesetze und Konstanten, ob sie dem Bereich des Notwendigen, also der Nichtkontingenz, zugeordnet werden können. In diesem Fall müßten sie aus sich selbst heraus erklärbar sein und dürften nicht dem Prinzip der Veränderung oder Vergänglichkeit unterliegen. Könnte man nachweisen, dass die physikalischen Gesetze nicht kontingent sind, müßte dieses Universum in seiner gegenwärtigen Gestalt mit Notwendigkeit existieren. Die physikalischen Gesetze hätten in diesem Fall den Rang des Göttlichen. Sie wären ewig, unveränderlich und absolut notwendig.

Lassen wir zu dieser Frage den Physiker Paul Davies zu Wort kommen:
Der Plan Gottes, Seite 202f

<Das Universum muß also wohl nicht unbedingt so sein, wie es ist: Es hätte auch anders sein können. Letztlich ist ja die Annahme, das Universum sei sowohl kontingent als auch verstehbar, Grundlage der empirischen Wissenschaften. Denn wäre das Weltall nicht kontingent, könnten wir es im Prinzip allein aufgrund logischer Herleitungen erklären, ohne es je zu beobachten. Und wäre es nicht verstehbar, könnte es keine Naturwissenschaft geben.>

Davies nimmt eine Kombination von Kontingenz (Anfangsbedingungen des Universums) und Ordnung an. Er unterscheidet eine 5-fache Kontingenz. 4 übernimmt er von dem Phil. Ian Barbour

<Erstens sind die Naturgesetze anscheinend selbst kontingent. Zweitens könnten die kosmologischen Anfangsbedingungen auch anders gewesen sein. Drittens wissen wir aus der Quantenmechanik, daß "Gott würfelt" – daß es also in der Natur ein grundlegend statistisches Element gibt. Und viertens hat sie mit der Tatsache zu tun, daß das Universum existiert. Die Welt ist ja in keiner Weise verpflichtet, unsere Theorien zu bestätigen, auch wenn sie noch so zutreffend sein sollten. Diesem letzten Punkt hat Stephen Hawking Nachdruck verliehen, wenn er fragt: "Wer bläst den Gleichungen den Odem ein und erschafft ihnen ein Universum, das sie beschreiben können? ... Warum muß sich das Universum all dem Ungemach der Existenz unterziehen?"
Ich glaube, es gibt noch eine fünfte Art der Kontingenz, die sich in den "höheren" Gesetzen findet, die mit der Organisation komplexer Systeme zu tun haben.
... Ähnlich hängen die Gesetze und Regeln für chaotische und selbstorganisierende Systeme nicht nur von den Naturgesetzen ab, sondern auch von den betrachteten Systemen selbst. In vielen Fällen wird das Verhalten dieser Systeme von zufälligen mikroskopischen Schwankungen beeinflußt; es muß deshalb von vornherein als unbestimmt betrachtet werden. Diese Gesetze und Regelmäßigkeiten auf höherer Ebene besitzen also wichtige kontingente Eigenschaften, die über die üblichen physikalischen Gesetze hinausgehen.>

Das große Geheimnis der Zufälligkeit ist nicht so sehr, daß die Welt auch anders hätte sein können, sondern daß sie kontingent geordnet ist.
Paul Davies
Die Frage, die sich mir stellt, ist folgende: Ist diese in und durch die Kontingenz waltende Ordnung selbst wiederum kontingent? Das ist logisch unmöglich. Diese Erkenntnis führt uns zur Metaphysik. Wenn das Grundthema des Universums die Kontingenz ist, gleichzeitig aber eine Ordnung deutlich wird, die zu immer komplexeren Systemen im Laufe der Evolution geführt hat, die verhindert, das alles in Chaos aufgelöst wird, muss jene Ordnung metaphysischer Natur sein. Das Universum kann sich nicht selbst hervor gebracht haben. Die kontingenten Naturgesetze und Ausgangsbedingungen des Urknalls müssen gewählt worden sein. So werden wir über die Beobachtung der Kontingenz auf die Gottesfrage verwiesen.

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http://www.klawi.de/anthr.p.htm

Freeman Dyson:
Ich fühle mich nicht fremd in diesem Universum. Je länger ich es betrachte und seine Konstruktion studiere, desto mehr sehe ich bewiesen, daß das Universum von unserer Ankunft gewußt haben muß.
Paul Davies fasst seine Meinung als Physiker wie folgt zusammen < Der Plan Gottes> S.280

In diesem Buch war mein Hauptthema, daß wir Menschen mit Hilfe der Naturwissenschaft zumindest einige der Geheimnisse der Natur erfassen können. Wir haben einen Teil des kosmischen Codes entschlüsselt. Warum dies so ist, warum gerade Homo sapiens den Funken der Vernunft tragen sollte, die den Schlüssel zur Welt liefert, ist ein tiefes Rätsel. Wir, die Kinder des Universums – belebter Sternenstaub -, können doch eben über dieses Universum nachdenken und sogar Einblick in die Regeln erhaschen, nach denen es abläuft. Wie wir mit dieser kosmischen Dimension verbunden wurden, ist ein Geheimnis. Aber die Verbindung läßt sich nicht leugnen.
Was bedeutet das? Was ist der Mensch, daß er diese Gunst genießt? Ich kann nicht glauben, daß unsere Existenz in diesem Weltall eine Laune des Schicksals ist, ein historischer Zufall, ein kleines Versehen in dem großen kosmischen Drama. Wir sind zu beteiligt. Die Spezies Homo zählt vielleicht nicht, aber die Existenz von Geist und Verstand in einem Lebewesen auf einem Planeten im Weltall ist sicherlich eine höchst bedeutungsvolle Tatsache. Durch bewußte Wesen wurde im Universum Bewußtsein erzeugt. Dies kann keine triviale Einzelheit sein, kein unwichtiges Nebenprodukt sinnloser, zielloser Kräfte.

Prof. Hägele:
Und es ist auch eine theistische Deutung möglich: Ein genialer Designer, ein Schöpfergott hat unser Universum nach seinem Plan so gemacht und vorbereitet, daß Leben entstehen konnte und bestehen kann. Die Naturgesetze, Konstanten und Randbedingungen haben einen Sinn im Hinblick auf das Ziel, daß Leben möglich wird. Der Theologe W. PANNENBERG formuliert aus der Sicht des Christen:

"Die Zufälligkeit der Naturkonstanten kann ich als Wahl zu meinen Gunsten deuten."
Ein interessanter Link in diesem Zusammenhang ist das <Zentrum für Weisheit, Kommunikation und Wissen>. Es bietet Texte, die ein neues, ungewohntes Reden von Gott entfalten, das mystische Elemente einbezieht. Auf dieser Page habe ich vom Anthropischen Prinzip nichts gefunden. Gleichwohl scheinen mir die Versuche, Gott neu und anders zu denken bzw. zu glauben, in eine Richtung zu weisen, die mit den Erkenntnissen des Anthropischen Prinzips überein stimmen.
H.M. Enzensberger

Kopf und Universum

Die unvermutete Brauchbarkeit mathematischer Modelle hat etwas Verblüffendes. Es ist keineswegs klar, warum höchst präzise Hirngespinste, die fern von aller Empirie, gewissermäßen als l'art pour l'art, erdacht worden sind, derart geeignet sind, die reale Welt, so wie sie uns gegeben ist, zu erklären und zu manipulieren. Mehr als einer hat sich über "the unreasonable effectiveness of mathematics" gewundert. Für gläubigere Zeiten war diese prästabilierte Harmonie kein Problem: Leibniz konnte noch in aller Ruhe behaupten, mit Hilfe der Mathematik könnten wir "einen erfreulichen Einblick in die göttlichen Ideen gewinnen", einfach deshalb, weil der Allmächtige persönlich der erste Mathematiker war. Heute tun sich die Philosophen damit erheblich schwerer. Der alte Streit zwischen Platonikern, Formalisten und Konstruktivisten scheint mit einem matten Unentschieden zu versanden. Die Mathematiker kümmern sich in ihrer Praxis kaum um solche Fragen. Eine naheliegende Erklärung, die sich allerdings bei den Hütern der Tradition keiner großen Beliebtheit erfreut, könnte man darin sehen, daß es ein und dieselben Evolutionsprozesse sind, die das Universum und unser Gehirn hervorgebracht haben, so daß ein schwaches anthropisches Prinzip dafür sorgt, daß wir dieselben Spielregeln in der physischen Realität und in unserem Denken wiederfinden

Professor Zoeller- Greer

entscheidet sich für das DAP (Divine Anthropic Principle). Alle anderen Interpretationen des AP lehnt er ab wegen der ihnen innewohnenden Tendenz zum Pantheismus. Seiner Argumentation liegt das traditionelle biblische Gottesverständnis zu Grunde. Sehr lesenswert, weil für Laien verständlich ausgeführt, ist seine Abhandlung über Quantenphysik mit guten Grafiken.
Über seine Kernthese lässt sich streiten. Ich sehe als Theologe keinen prinzipiellen Widerspruch zwischen pantheistischen Denkansätzen und der biblischen Gottesvorstellung(das Wort wurde Fleisch; Gott der Schöpfer geht im Symbol des Sohnes in die Welt ein; Gott als Geist ist ein Symbol für Immanenz; siehe auch : Moltmann, Gott in der Schöpfung), in so fern man Gott nicht vollständig mit der Natur oder dem Kosmos identifiziert. Denn in diesem Fall könnte man den Begriff <Gott> gleich ganz weg lassen. Er wird schlicht überflüssig, wie es leider in der europäischen Wissenschaftsgeschichte geschehen ist in einer einseitigen Interpretation von Spinozas <Deus sive Natura> (man entschied sich für die Natur, deren Göttlichkeit immer nebensächlicher wurde). Bessere Alternativen: Polyentheismus oder Panentheismus, bei denen Gott immer noch deutlich von der Natur unterschieden bleibt wie es übrigens für Spinoza auch noch selbstverständlich war (Gott ist die Substanz, die alles hervor bringt)
Keiner, der sich für eine Interpretation des AP interessiert, sollte sich diesen Link entgehen lassen.
Gregory Benford thematisiert in seinem futuristischen Roman <Cosm> ebenfalls das AP
Zitat aus dem Roman
Folgende interessante Deutung fand ich im WEB unter diesem Link

- Kann man das anthropische Prinzip auch umkehren und sagen, erst durch Beobachter wird die (jeweilige) Welt? Elementarteilchen/Quanten weisen eine Überlagerung (Superposition, Wahrscheinlichkeit) zweier reiner Zustände auf und erst durch eine Beobachtung (Meßung) ergeben sich definierte Werte!

Das wäre das SAP (starkes Anthropisches Prinzip)
Dazu passt das Zitat von Guitton, wobei hier allerdings der Schöpfer des Universums sich im Erkennen des Geistes widerspiegelt.
Prof. Walter Weiss ordnet das Anthropische Prinzip unter der dictio, also der Weltvernunft ein. Er geht in seinem Aufsatz nur kurz auf das AP ein.
Hans Queiser leitet aus dem AP in seinem Buch <Zwischen Urknall und Sternenreise> einen moralischen Anspruch an den Menschen ab und rückt es in die Nähe der Religion.
Lee Smolin versucht in fragwürdiger Weise das AP in seiner Anstößigkeit zu glätten, indem er eine Art <kosmischen Darwinismus> einführt (Verstoß gegen Occams Rasiermesser und gegen das Falsifikationsprinzip)

Er behauptet, dass bei der Implosion von Sonnen zu Schwarzen Löchern jedes
Mal ein neues Universum entstünde. Schwarze Löcher wären in Wirklichkeit die
Außenseiten anderer Universen. Diese Annahme bedeutet nichts anderes, als dass laufend und in ungeheurerer Zahl neue Universen entstünden. Elegant ist dabei seine Überlegung zu den Naturkonstanten: Für Schwarze Löcher postuliert Lee Smolin das Darwinsche Prinzip der Selektion. Die Naturkonstanten können in jedem Schwarzen Loch zu anderen Werten mutieren! Aber, diejenigen neuen Universen, in denen sich besonders viele neue Schwarze Löcher bilden können, haben einen Selektionsvorsprung. Entwickelt sich einUniversum mit Naturkonstanten, die die Bildung von Schwarzen Löchern erst gar nicht
zulassen, weil beispielsweise die Gravitationskonstante zu klein ist, wird sich dieses
Universum gewissermaßen nicht fortpflanzen. Andersherum wird dasjenige Universum, das besonders dafür feinabgestimmt ist, viele Schwarze Löcher zu produzieren, eine große Zahl an ähnlichen Universen hervorbringen.Dies sind aber genau die Universen mit besonders vielen Sternen, also Universen mit den
besten Voraussetzungen dafür, dass dort auch Lebewesen entstehen können.Diese
Theorie würde die Frage nach der Vergänglichkeit der Existenz von Leben von der
Entwicklung unseres beobachtbaren Universums gänzlich abkoppeln. Bemerkenswert ist nebenbei, dass sich damit der Evolutionsbegriff auf das Universum selbst ausdehnen lässt.Wenn Universen neue Universen hervorbringen, sind Begriffe wie Vererbung und Mutation sowie die natürliche Auslese im Rahmen einer physikalischen Theorie anwendbar. Und die Gesetze der Evolution ständen damit, wie scheinbar auch die Gesetze der Physik, außerhalb unseres Kosmos als grundlegendes Prinzip zur Verfügung.

Quelle: Dr. Manzel, Das Evangelium der Naturwissenschaften
Dr. Manzel ersetzt in seinem Buch "Das Evangelium der Naturwissenschaften" das Anthropische Prinzip durch das "Theoische Prinzip". Gott ist eine notwendige Bedingung für die Existenz dieses Universums, zum einen als Schöpfer, zum anderen als evolutives Endprodukt der Geschichte des Universums. Gott erschafft sich selbst durch Selbstbezüglichkeit des Universums. Die Menschheit ist nur eine Zwischenstation >zur vollständigen Rezension

Dr.Manzel, Das Evangelium der Naturwissenschaften, Seite 231:
Der Satz: „Das Universum erschafft sich selbst" ist meiner Ansicht nach die einzige logische Möglichkeit, wenn man das Universum als das Allumfassende definiert. So, wie eine Zelle den Bauplan für eine Zelle enthält, und dieser Bauplan durch die Evolution entstand, genauso enthält das Universum seinen eigenen Bauplan und einen Bauherren, der aus der Evolution hervorgeht.
Wäre es nicht denkbar, dass dieses Universum so wurde, wie wir es vorfinden, weil es an seiner eigenen Entstehung mitgewirkt hat [...]? fragt Lee Smolin, wenn auch bezogen auf eine andere Theorie. [...] Wenn sich ein solches Bild entwerfen ließe, so fährt er fort, könnten wir die auf allen Skalen vorhandenen Strukturen und Phänomene in diesem Universum verstehen, und zwar nicht als einen außerordentlichen Zufall, durch den eine
fundamentale Theorie so präzise vorgegeben wurde, sondern einfach als einen Beweis dafür, dass der Schöpfer dieses Universums in nicht mehr und nicht weniger als dem zufälligen und statistischen Prozess seiner eigenen Selbstorganisation besteht.
Mir erscheint ein zufälliger Prozess als unzureichend dafür, den Kosmos zu erklären. Ich definiere diesen Selbstorganisationsprozess als Gott. Denn nicht eine unpersönliche mathematische Rekursion, eine physikalische Theorie, sondern erst eine Person als Stifter eines moralischen Prinzips ist in der Lage, dem Kosmos einen hinreichenden Sinn zu verleihen. Im Grunde ist dies grotesk: Keine Pizza wird gebacken, wenn sie nicht in Auftrag gegeben wurde, und ausgerechnet vom Universum behaupten die Naturwissenschaftler tapfer, dass das nur so passiert ist, da denken wir uns mal nichts dabei. Mit der Computertheorie des Geistes, so schreibt Steven Pinker, haben wir also in unseren Erklärungen Platz für Überzeugungen und Wünsche, und gleichzeitig verpflanzen
wir sie geradewegs in das physikalische Universum. Sie sorgt dafür, dass Bedeutung etwas verursacht und selbst verursacht werden kann.8 Steven Pinker hat dies in einem anderen Zusammenhang geschrieben, aber diese Ausführung passt wunderbar zur Selbstbezüglichkeit Gottes.Frank Tiplers Postulat, dass das Universum die Fähigkeit hat, das Leben auf ewig zu bewahren, geht nicht weit genug und bleibt deswegen lediglich ein Postulat. Erst wenn wir das Postulat mit der Frage der Entstehung des Universums verknüpfen, ergibt sich eine
konsistente Theorie: Gott ist eine notwendige Konsequenz, um das Universum entstehen zu lassen. Das anthropische Prinzip weist darauf hin, dass die Feinabstimmungen der Naturkonstanten genau so sind, dass Leben entstehen kann. Das anthropische Prinzip wird zurecht als anthropozentrisch gescholten. Als „Theoisches Prinzip" verschwindet diese Menschheitsfixierung und das Prinzip bekommt einen zusätzlichen Sinn als notwendige Voraussetzung für den Kosmos: Gott wählt bei seinem Schöpfungsakt die Naturkonstanten genau so, dass er selbst entstehen kann, als Folge des sich entwickelnden Lebens, von dem wir Menschen Teil sind.

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Gottesbeweise - Wege oder Irrwege zu Gott
Gottesbeweise - Wege oder Irrwege zu Gott

http://www.kreudenstein-online.de/Religionskritik/Gottesbeweise_Teil7.htm

Teil 7

Textmarken: #Das anthropische Prinzip, Die philosophische Diskussion des antropischen Prinzips

Das anthropische Prinzip - Eine Feinabstimmung der Natur auf den Menschen?

Der Ausdruck anthropisches Prinzip (von griechisch anthropos »Mensch«) wurde erstmals 1973 von Brandon Carter während der Feierlichkeiten zu Kopernikus 500. Geburtstag vorgeschlagen, wie um auszurufen, dass letztlich die Menschheit eine besondere Stellung im Universum einnehme und dass alle kosmischen Parameter, die die Erde betreffen (Naturkonstanten, Umlaufbahn, Wasser, Luft . . .), auf menschliches Leben ausgerichtet sind.

Einem breiteren Publikum stellte Brandon Carter seine Ideen zum anthropischen Prinzip 1974 in einer Publikation der Internationale Astronomische Union (IAU) vor. Später, im Jahr 1983, behauptete er, dass das Prinzip in seiner ursprünglichen Form lediglich dazu dienen sollte, Astrophysiker und Kosmologen vor möglichen Fehlern bei der Interpretation von astronomischen und kosmologischen Daten zu warnen, falls biologische Randbedingungen des Beobachters nicht miteinbezogen würden.

1983 schloss er darüber hinaus eine Warnung ein, dass genau das Umgekehrte auch für Evolutionsbiologen gelte; Carter behauptete, dass bei der Interpretation der Evolutionsgeschichte gleichfalls astrophysikalische Beschränkungen des Prozesses zu beachten seien. Dies im Hinterkopf schloss Carter, dass die Evolutionskette aufgrund des zur Verfügung gestandenen Zeitintervalls vermutlich höchstens ein oder zwei hochgradig unwahrscheinliche Glieder enthalten könne.

1986 wurde das kontroverse Buch The Anthropic Cosmological Principle von John Barrow and Frank Tipler veröffentlicht. Darin ebnete Barrow, ein Kosmologe , dem, was er anthropisches Prinzip nannte, den Weg, um eine Form des Umgangs mit den schier unglaublichen Zufällen zu finden, die zu unserer Gegenwart in einem Universum führten, das perfekt auf unsere Existenz eingestellt scheint. Alles vom genauen Energiezustand des Elektrons bis hin zur Ausprägung der schwachen Kern-Wechselwirkung scheint maßgeschneidert, um unsere Existenz zuzulassen. Wir scheinen in einem Universum zu leben, das von einer Reihe unabhängiger Variablen abhängt, bei denen eine winzige Veränderung ausreichte, es unbewohnbar für jedwede Form von Leben zu machen.

Nicht nur, dass der Mensch in das Universum hineinpasst. Das Universum passt auch zum Menschen. Man stelle sich ein Universum vor, in dem sich irgendeine der grundlegenden dimensionslosen physikalischen Konstanten in die eine oder andere Richtung um wenige Prozent verändern würde, in einem solchen Universum hätte der Mensch nie ins Dasein kommen können. Das ist der Dreh- und Angelpunkt des anthropischen Prinzips. Gemäß diesem Prinzip liegt dem gesamten Mechanismus und dem Aufbau der Welt ein die Existenz von Leben ermöglichender Faktor zugrunde.
(John Barrow und Frank Tipler, The Anthropic Cosmological Principle, Seite 7).

Die beiden hauptsächlichen Versionen des Prinzips, wie es von Barrow und Tipler formuliert wurde, lauten:

schwaches anthropisches Prinzip (Weak Anthropic Principle, WAP): »Die beobachteten Werte aller physikalischen und kosmologischen Größen sind nicht gleich wahrscheinlich, aber sie nehmen Werte an, die beschränkt sind durch die Erfordernisse für die Existenz von Orten, an denen Kohlenstoff basiertes Leben evolvieren kann, und durch die Erfordernis, dass das Universum bereits alt genug sein muss, dass dieser Vorgang bereits eingetreten ist.«

starkes anthropisches Prinzip (Strong Anthropic Principle, SAP): »Das Universum muss so beschaffen sein, dass in ihm die Entwicklung von Leben in einem gewissen Stadium seiner Geschichte ermöglicht wird.«

Verfechter der Hypothese des Intelligent Design (d. h. intelligente Planung hinter dem Universum) sehen sich bestätigt durch das anthropische Prinzip. Das Universum, das wir beobachten, muss für die Entwicklung intelligenten Lebens geeignet sein, denn andernfalls könnten wir nicht hier sein, es beobachten und dafür den Schöpfer loben. Das anthropische Prinzip ist also nichts anderes als eine moderne Form eines Gottesbeweises.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Anthropisches_Prinzip



Die philosophische Diskussion des anthropischen Prinzips

Die Vordenker des anthropischen Prinzips gehen davon aus, dass die Naturkonstanten und physikalischen Regeln ideal eingestellt sind und dass die Welt nur in dieser physikalischen Anordnung funktioniert. Des weiteren wird vorausgesetzt, dass die Naturkonstanten und die physikalischen Regeln voneinander unabhängig sind. Geht man aber davon aus, dass es sich um ein Parametersystem mit Variablen handelt, wo ein Parameter durch die Veränderung anderer Parameter kompensiert werden kann, dann ist Leben mit vielen Parameterwerten möglich, so wie auch die Zahl 7 als Summe von 4 und 3 oder als Summe von 6 und 1 darstellbar ist.

In der Darstellung des anthropischen Prinzips wird immer wieder darauf verwiesen wie viele Parameter exakt eingestellt sind und zusammenpassen, etwa, dass die Erde gerade auf einer Umlaufbahn um die Sonne ist, die zumindest in gewissen Breitengraden optimale Temperaturen für das Leben gewährleistet. Daraus wird dann konstruiert wie unwahrscheinlich es ist, dass dies alles zufällig so zustande gekommen ist. In Wirklichkeit kennt man aber nur vier Grundkräfte, die Gravitation, die elektromagnetische Wechselwirkung und zwei Kernkräfte, die starke und die schwache Wechselwirkung. Wenn man annimmt, dass wir in einem unendlichen Universum leben, das seit unendlich langer Zeit existiert, dann konnte es in dieser unendlich langen Zeit auch zur Ausprägung der verschiedensten Sternenkonstellationen kommen und damit wird dann das Wahrscheinlichkeitsargument hinfällig. In einer unendlichen Welt ist eben auch vieles möglich. Wenn ich unendlich lang würfle, dann kann ich jede endliche Zahlenkombination würfeln. Daher sind die Vertreter des anthropischen Prinzips auch gewöhnlich Anhänger der Urknall-Theorie, denn die beschreibt ein endliches Universum.

Jene die das anthropische Prinzip als Gottesbeweis betrachten sollten folgendes bedenken:

Wenn diese Welt optimal für den Menschen geschaffen ist, dann kann es im Jenseits nur eine gleich gute oder schlechtere Welt geben, oder eine völlig anders geartete, anders strukturierte Welt. In einer völlig anders gearteten Welt wären aber auch wir nicht mehr die Selben.

Wenn eine kleine Abweichung der Naturkonstanten bereits das Leben auf dieser Welt unmöglich macht, dann kann es auch keinen Eingriff Gottes in Form eines Wunders geben, bei dem Naturgesetze vorübergehend außer Kraft gesetzt werden. Möglich sind dann nur Wunder, wo Gott als zusätzliche Kraft wirkt.

Wenn die jenseitige Welt besser ist als die Welt, in der wir leben, dann müssten wir Gott der Tierquälerei bezichtigen, denn er lässt es zu, dass sich Tiere vom Fleisch anderer Tiere ernähren.

Die auf der jüdischen Überlieferung vom Sündenfall basierenden Religionen erklären die Mängel dieser Welt mit einem Gesetzesverstoß der ersten Menschen. Aber es ist nicht einzusehen, dass alle heute lebenden Menschen für einen Fehltritt büßen müssen, den ihre Vorfahren vor Jahrtausenden begangen haben (Sippenhaft statt Individualrecht).

Wozu die gigantische Größe des Universums, wenn es nur den Menschen hervorbringen sollte? Zudem ist der allergrößte Teil des Universums unbewohnbar.

Ist diese Welt überhaupt die beste aller vorstellbaren Welten? Ein Problem unseres Planeten Erde sind die begrenzten Resourcen. Wäre die Welt als unendlich großer Teppich ausgebreitet, versehen mit Bergen und Seen, und die Naturphänomene entsprechend ausgerichtet, dann hätten wir zum Beispiel keine Probleme ein passendes Grundstück für unser Eigenheim zu finden.

Der Planet Erde hält für unsere Nahrungsgrundlage, die Pflanzen, keineswegs die optimalen Bedingungen bereit. Pflanzen gedeihen bei höherer Kohlendioxyd-Konzentration besser.

Die Bedingungen auf unserem Planeten haben auch Lebensformen ermöglicht, die unsere Existenz bedrohen, Insekten, die unsere Ernten vernichten, gefährliche Krankheitserreger, giftige Pflanzen, Mörder, Diebe, Betrüger . . . Neben den lebensfördernden Bedingungen gibt es auch eine Reihe lebensbedrohender Bedingungen, Bedingungen, die zu Unfällen führen, mutagene Substanzen, die zu Schädigungen des Erbguts führen, radioaktive Strahlung, giftige Substanzen, Erdbeben, Flutkatastrophen, Meteoriteneinschläge, Klimakatastrophen . . . Wenn diese Welt also als Schöpfung Gottes betrachtet wird, dann hat Gott eine unvollkommene Welt geschaffen.

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Das anthropische Prinzip

Philipp Wehrli, 4. März 2006

http://homepage.hispeed.ch/philipp.wehrli/Erkenntnis/Anthropisches_Prinzip/anthropisches_prinzip.html#Feinabstimmung

Unser Universum ist geradezu perfekt darauf abgestimmt, bewusst denkende Beobachter hervorzubringen. Nach dem anthropischen Prinzip ist diese überragende Feinabstimmung notwendig: “Die Umgebung, die ein bewusst denkender Beobachter wahrnimmt, ist so, dass ein bewusst denkender Beoabachter in dieser Umgebung überleben kann.” Diese Aussage scheint je nach Auslegung trivial oder falsch. Als Richtlinie kann das anthropische Prinzip aber sehr wertvoll sein, wenn jemand sich Gedanken macht über seine Stellung im Universum, wenn er sich fragt, welche anderen Lebewesen möglicherweise ebenfalls zu den bewusst denkenden Lebewesen zählen oder wie der unbeobachtete Teil des Universums aussehen könnte.



1. Zwei Interpretationen des anthropischen Prinzips

Das anthropische Prinzip besagt: “Die Umgebung, die ein bewusst denkender Beobachter wahrnimmt, ist so, dass ein bewusst denkender Beoabachter in dieser Umgebung überleben kann.” Dieser Satz wird auf zwei unterschiedliche Arten interpretiert:

Schwaches anthropisches Prinzip
Nach der schwachen Interpretation ist das anthropische Prinzip als Mahnung vor möglichen Fehlschlüssen zu verstehen. Wir müssen damit rechnen, dass das, was wir am häufigsten beobachten, nicht das ist, was in der Welt am häufigsten vorkommt. Wenn bewusst denkende Lebewesen nur an sehr speziellen Umständen entstehen und leben können, dann sehen sie immer etwas sehr Spezielles. Es bringt dann nichts, darüber zu grübeln, weshalb unsere Umgebung sehr speziell ist.

Starkes anthropische Prinzip
Das starke anthropische Prinzip sieht das Bewusstsein als Ziel des Universums. Ein Universum ohne bewusst denkende Beobachter ist nicht denkbar. Deshalb muss das Universum und die Naturgesetze gezielt so gemacht sein, dass es die Entstehung von Beobachtern in ihm in manchen Phasen erlaubt.

Kritik
Das starke anthropische Prinzip verstösst meiner Ansicht nach gegen das Ökonomieprinzip. Ein bewusst formuliertes Ziel ist immer komplizierter als eine ungesteuerte Entwicklung. Ich gehe aber auf diese Version nicht weiter ein.

Aus Sicht der schwachen Version ist der Begriff “anthropisches Prinzip” denkbar unpassend. Denn erstens klingt er anthropozentrisch und suggeriert, dass die Naturgesetze sich irgendwie nach dem Menschen richten sollen, was nur in der starken Version der Fall ist. Und zweitens handelt es sich nicht um ein in den Naturgesetzen vorgegebenes Prinzip, vergleichbar mit dem Äquivalenzprinzip von Einstein oder das Paulische Ausschliessungsprinzip, sondern um eine Regel, wie Beobachtungen interpretiert werden sollen. Ich nenne das schwache anthropische Prinzip deshalb lieber die Beobachter-Regel. Denn das ist es. Die Beobachter-Regel zeigt einen Weg aus der anthropozentrischen Sicht, indem sie uns vor den Fehlschlüssen warnt, die dadurch entstehen, dass wir als bewusst denkende Beobachter notgedrungen immer von unseren Wahrnehmungen abhängig sind und so nie ein objektives Bild der Welt haben können.

Die Beobachter-Regel, also das schwache anthropische Prinzip, wurde kritisiert, weil sie trivial sei. Viele Leute denken, aus einem trivialen Satz können keine tiefgründigen Schlussfolgerungen gezogen werden. Ich versuche anhand einiger Beispiele zu zeigen, dass mit Hilfe der Beobachter-Regel durchaus überraschende Schlüsse gezogen werden können.



2. Der Trugschluss vom überfüllten Zug


Wie der Artikel Induktion zeigt, hat man im allgemeinen gute Aussicht auf Erfolg, wenn man annimmt, dass das, was man in der Vergangenheit mehrheitlich beobachtete, dem entspricht, was in der Welt ganz allgemein am häufigsten vorkommt. Es gibt aber einen bemerkenswerten Fall, bei dem diese Regel versagt. Dieser Fall ist umso interessanter, als wir ihn täglich antreffen, zum Beispiel im Zug.

Viele Zugpassagiere sind überzeugt, dass Züge mehrheitlich überlastet sind. Sie können dies auch belegen, denn sie fahren ja selber häufig Zug, und sie sehen, dass diese Züge öfters voll sind als leer. Der Pressesprecher der Schweizerischen Bundebahnen (SBB) hingegen beharrt darauf, es gebe weit mehr fast leere Züge, als überfüllte. Wie kommt dieser Widerspruch zustande?

Ganz einfach: Wenn ein Zug überfüllt ist, so sehen einige Hundert Menschen einen überfüllten Zug. Wenn ein Zug fast leer ist, so merken das nur ganz wenige Passagiere und der Kontrolleur, der es dem Pressesprecher erzählt.

Mit anderen Worten: Wenn ich fast nur überfüllte Züge sehe, so bedeutet das nicht, dass es fast nur überfüllte Züge gibt. Sondern es bedeutet nur, dass -vermutlich- überfüllte Züge viel häufiger gesehen werden als fast leere. Dies hat auch überhaupt nichts mit den Stosszeiten zu tun. Auch wenn die SBB die Stosszeiten optimal mit Entlastungszügen überbrückt, so dass es nur noch ganz wenige überfüllte Züge gibt, so werden immer noch mehr Passagiere in überfüllten Zügen sitzen als in leeren (sonst wären die Züge ja nicht überfüllt).

Machen wir ein Beispiel mit Zahlen: Ich betrachte zwei Züge und fünf Personen, die sich rein zufällig auf diese Züge verteilen. Ich nenne einen Zug fast leer, wenn null oder ein Passagier drin sitzen und fast voll, wenn vier oder fünf Passagiere im Zug sind (Es sind sehr kleine Züge).

Die ersten fünf Spalten geben an, in welchem der Züge (A oder B) die fünf Personen P1 bis P5 sitzen. Da sich die Personen rein zufällig verteilen, sind alle Zeilen gleich wahrscheinlich. Obwohl es genau gleich viele überfüllte wie fast leere Züge gibt, sitzen die Passagiere viel häufiger in überfüllten Zügen:

Dazu kommen noch 10 Möglichkeiten, in denen 3 Passagiere in A sitzen und 2 in B, und weitere 10 Möglichkeiten mit 2 Passagieren in A und 3 in B; insgesamt also 20 zusätzliche Möglichkeiten, bei denen die Züge aber weder fast leer noch überfüllt sind.

Man sieht sehr rasch, dass immer, wenn der eine Zug überfüllt ist, der andere fast oder ganz leer ist. Der SBB-Sprecher wird deshalb zu recht sagen, es seien ebenso viele Züge fast oder ganz leer, wie überfüllt sind. Dennoch sind die Passagiere zusammen 50 mal in einem überfüllten Zug gefahren, aber nur 10 mal in einem fast leeren. Kein einziger fuhr in einem ganz leeren Zug (hätte mich auch überrascht).

Das bedeutet: Selbst wenn sich die Passagiere völlig zufällig auf die Züge verteilen, wenn es also keine Stosszeiten gibt, und selbst wenn es genau gleich viele fast leere wie überfüllte Züge gibt, ist die Wahrscheinlichkeit, in einem überfüllten Zug zu sitzen, viel grösser als die Wahrscheinlichkeit, einen fast leeren Zug zu erwischen.

Dies ist genau die Aussage der Beobachter-Regel. Was am häufigsten beobachtet wird, ist nicht notwendigerweise das, was auch am häufigsten vorkommt.


3. Feinabstimmung

In den vergangenen Jahrhunderten wandelte sich unser Bild vom Menschen. Einst Krone der Schöpfung im Zentrum der Welt, sehen wir uns heute als belangloses Grüppchen von Winzlingen am Rande einer riesigen Galaxie, die selber nur eine von vielen anderen Galaxien ist. Die Erde ist nur einer von abertausenden ähnlichen Planeten, auf denen ebensogut hätte Leben entstehen können. Dies passt bestens ins Konzept der Induktionsprinzip. Was wir beobachten, ist kein Sonderfall, ist nicht das Zentrum der Welt. Wir können damit rechnen, dass die Welt an ziemlich vielen anderen Orten ähnlich aussieht. Man nannte diese Ansicht das ‘kosmologische Prinzip’.

In jüngerer Zeit wurde aber mehr und mehr klar, dass das, was wir beobachten, extrem speziell ist. Wenn sich ein Wissenschaftler überlegt, wie ein Universum sonst noch hätte aussehen können, dann sieht er, dass unser Universum unter allen denkbaren Universen ein unglaublicher Sonderfall ist. Die allermeisten der denkbaren Universen wären weit davon entfernt, die Entstehung von komplizierteren Strukturen oder gar von Leben zuzulassen. Allein in unserem Universum gibt es wie durch ein Wunder die perfekte Feinabstimmung der Naturgesetze, die Leben erst ermöglicht. Weil aber Wissenschaftler weder den Zufall noch Wunder speziell lieben, suchen sie nach einer besseren Erklärung für das unglaubliche Zusammentreffen.

Einige Zahlen mögen das ‘Wunder’ der Feinabstimmung illustrieren. Es ist hier nicht so wichtig, die Details der Zahlen zu verstehen. Wesentlich ist, einen Eindruck zu bekommen, wie ungeheuer präzis gewisse Naturkonstanten aufeinander abgestimmt sein müssen, damit komplizierte Strukturen oder sogar höhere Lebewesen entstehen können.

Wäre zum Beispiel das Verhältnis der elektromagnetischen Wechselwirkung zur Kernkraft nur um einen Faktor zehn grösser oder kleiner, so wäre eine Verbindung der Atome zu stabilen Molekülen unmöglich. Bereits bei einer Veränderung dieses Verhältnisses um Faktor drei könnte es kein flüssiges Wasser geben. Wäre eine Sekunde nach dem Urknall die Expansionsgeschwindigkeit unseres Universums nur um ein Hunderttausendmillionstel Millionstel (also um Faktor 10-17) kleiner gewesen, so wäre das Universum wieder in sich zusammengefallen, bevor es seine gegenwärtige Grösse erreicht hätte. Eine minimale Abweichung von den tatsächlichen Naturgesetzen hätte bereits ausgereicht, um die Entstehung von Leben zu verhindern.

Hätte das Universum nur zwei Raumdimensionen, wäre es also eine Ebene statt ein dreidimensionaler Raum, so hätten sich wohl ebenfalls kaum je Lebewesen entwickelt. Man stelle sich nur zum Beispiel ein Schwein in einem zweidimensionalen Universum vor: Hätte dieses Schwein einen Mund, einen Magen und einen Hintern, so würde es glatt in zwei Teile zerfallen! (vgl. Abb. 1.) Schwer vorstellbar wäre auch der Blutkreislauf dieses Tieres.

In einem Universum mit vier oder mehr Raumdimensionen träte ein anderes Problem auf: Bei vier Raumdimensionen würden die Gravitations- und die elektromagnetischen Kräfte vermutlich nicht mehr mit dem Abstand im Quadrat (r2), sondern mit dem Abstand im Kubik (r3) abnehmen, was Planetensysteme und Atome sehr instabil machen würde. Dies sollte uns nachdenklich stimmen, denn bis heute ist nicht klar, weshalb ein Universum gerade drei Raumdimensionen (und eine Zeit) hat. Viele Physiker nehmen an, auch unser Universum habe mehr Dimensionen, wobei aber zufällig alle diese Dimensionen bis auf die drei Raumdimensionen und eine Zeit derart gekrümmt sind, dass wir sie nicht wahrnehmen. Weshalb sind nicht mehr Dimensionen gekrümmt? Oder weshalb sind nicht mehr flach?

Wenn schon unser Universum eine bemerkenswerte Sonderstellung unter den denkbaren Universen einnimmt, so ist unsere Erde über diese Sonderbarkeit hinaus auch noch innerhalb dieses Universums etwas Spezielles. Nur an wenigen Stellen des Universums ist die feine Abstimmung der Natur auf geeignete Lebensbedingungen so ausgeprägt wie auf der Erde. Auf einem Stern oder gar im luftleeren Weltraum wäre Leben ohnehin kaum denkbar. Doch auch unter den Planeten bildet die Erde einen bemerkenswerten Sonderfall. Wäre der Erdbahnradius nur ein wenig kleiner, wäre die Erde also näher bei der Sonne, so wäre das Klima vermutlich bereits zu heiss, und die Hitze der Sonne würde die Entwicklung höherer Lebensformen verunmöglichen. Kreiste die Erde mit einer wesentlich grösseren Entfernung um die Sonne, so wären die Weltmeere gefroren, was bestimmt nicht besonders lebensfreundlich wäre. Gäbe es auf der Erde nicht derart viel Wasser, derart viel von dem so teuren und seltenen Stoff, so wäre hier ebenfalls kaum Leben entstanden.

Wie kommt es, dass sich unsere Welt gleichsam seit dem Urknall darauf vorbereitet, uns heute geeignete Lebensbedingungen zu bieten? Ist ein derartiger Sonderfall in einer wissenschaftlichen Theorie noch haltbar?

Viele sehen hier vielleicht den Plan eines Schöpfers. Es leuchtet sogleich ein, dass ein Schöpfer nicht eine besonders öde und langweilige Welt schafft, sondern eine Welt, in der komplizierte chemische Verbindungen vorkommen und damit Leben und vielleicht sogar Intelligenz möglich sind. Nach dieser Vorstellung wäre der Mensch ein wesentlicher Teil des Schöpfungsplanes und in diesem Sinne gewissermassen im Mittelpunkt des Universums, wenn er auch diese Ehre vielleicht mit ausserirdischen intelligenten Lebewesen teilen muss.

Nur wenige Wissenschaftler werden dieser Vorstellung zustimmen. Ein hochintelligenter allmächtiger Schöpfer ist ungeheuer kompliziert und nach dem Ökonomieprinzip sollten wir von möglichst einfachen Grundannahmen ausgehen. Viele Physiker suchen nach einem Grund, weshalb sich das Universum ausgerechnet so entwickelte, wie wir es heute beobachten. Viele Kosmologen glauben, es müsse irgendwelche Gesetze geben, nach denen alle möglichen Universen sich ähnlich wie das unsere entwickeln müssen. Nach dieser Annahme nimmt unser Universum keine Sonderstellung ein: Es konnte nur diese Art von Universum entstehen. Nach dieser Vorstellung hatte ‘Gott’ gar keine andere Wahl, als ein Universum zu schaffen, das dem unseren ähnlich sieht. Das ist für das Ökonomieprinzip entscheidend: Je weniger Möglichkeiten Gott hatte, desto einfacher ist er. Wie die gesuchten Grundgesetze aussehen, ist freilich nicht klar.

Aber muss es überhaupt solche Grundgesetze geben? Am Beispiel der überfüllten Züge habe ich gezeigt, dass das, was wir beobachten, unter Umständen etwas sehr Seltenes ist. Dies könnte auch für unsere Position im Universum zutreffen.

Vielleicht gibt es grosse Teile im Universum, die kein Leben zulassen. Vielleicht leben wir in einer winzigen Oase in einer riesigen, absolut lebensfeindlichen Wüste. Wenn wir in den Weltraum blicken, sehen wir sogar, dass es so ist. Aber wir brauchen uns nicht zu wundern, dass wir in der Oase leben und nicht in der Wüste, selbst wenn die Wüste unendlich viel grösser ist als alle Oasen zusammen. Es ist wie bei den oben diskutierten Zügen: Wir sitzen nie in einem leeren Zug, auch wenn es noch so viele davon gibt.

Dies ist natürlich wieder die Beobachterregel. Es besteht kein Anlass, nach einem Grund für die Feinabstimmung unseres Universums zu suchen. Angenommen, es es gibt unzählige völlig unterschiedliche Regionen in unserem Universum, in denen jeweils eigene Naturgesetze gelten. Die meisten dieser Regionen wären sehr lebensfeindlich und würden keine intelligenten Beobachter hervorbringen. Vielleicht gäbe es nur ganz wenige Gebiete, in denen Lebewesen entstehen können. Aber selbst wenn es so wäre, müssten wir uns unweigerlich genau in diesen seltenen Gebieten finden, die Leben ermöglichen.

Ebenso wie es falsch ist, zu glauben, alle Züge seien immer überfüllt, ist es falsch zu denken, jeder Teil des Universums beherrberge ähnlich viele intelligente Beobachter wie der unsere. Es ist also vielleicht hoffnungslos, nach Grundgesetzen zu suchen, die dafür sorgen, dass sich jeder Teil des Universums so entwickelt, wie wir es beobachten. Denn vielleicht gibt es diese Gesetze gar nicht. Wir müssen nur zeigen, wie ein Universum mit sehr vielen verschiedenen Gebieten entstehen kann, wovon einige wenige sich ähnlich entwickeln wie unsere Umgebung.

Die Fähigkeit, bewusst beobachten zu können, spielt zwar -wie bereits erläutert- in der Beobachter-Regel eine wichtige Rolle. Dies bedeutet aber nicht, dass Bewusstsein in der Welt irgendwie von Bedeutung ist. Die Beobachter-Regel ist kein Naturgesetz, sondern eine Richtlinie für schlussfolgernde Beobachter.

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Gegen den intellektuellen Strom der Zeit

http://www.visionjournal.de/visionmedia/article.aspx?id=718&rdr=true&LangType=1031

Wie erklären wir zum Beispiel, dass das Universum letztlich doch nicht so chaotisch ist und dass es von der ersten Nanosekunde nach dem (vermuteten) Urknall an perfekt für die Entstehung des menschlichen Lebens und aller Dinge, die wir kennen, arrangiert worden sein muss? Dieser Gedanke stellt die Vorstellung infrage, das Leben sei ein Produkt des Zufalls. Denn die gleiche Wissenschaft, die den Tod Gottes verkündete, hat nun erkannt, dass die Eigenschaften und Werte des Universums so fein aufeinander abgestimmt sind, dass nichts, was wir kennen, ohne diese Ordnung existieren könnte. Anders ausgedrückt, die Bedingungen auf diesem Planeten sind perfekt für menschliches und anderes Leben. Dieses „anthropische“ Prinzip deutet stark darauf hin, dass das Universum im Hinblick auf die Menschheit geschaffen wurde. Wie Glynn anmerkt, sind einige nichtreligiöse Wissenschaftler hierüber nicht glücklich, weil es offenbar nahe legt, dass hinter allem letztlich doch ein Planer stecken könnte. Deshalb setzen sie die Behauptung dagegen, unser Universum sei nur eines von Milliarden Paralleluniversen, die wir nicht sehen können und nie entdecken werden. Ein solches Argument ist schwer zu halten, wenn wir niemals erfahren werden, ob solche Universen wirklich existieren; vielleicht ist es ein globaler Fall von „Des Kaisers neue Kleider“! Der Philosoph und Mathematiker Alfred North Whitehead sagte einmal, die wissenschaftliche Theorie könne die Vernunft zu ihrem eigenen Schaden überholen. Es ist mit Sicherheit logischer, uns mit dem einen Universum zu befassen, das wir tatsächlich kennen und entdecken.

An Gott zu glauben erfordert Glauben, aber keinen blinden Glauben. Im Brief an die Hebräer heißt es: „Es ist aber der Glaube eine feste Zuversicht auf das, was man hofft, und ein Nichtzweifeln an dem, was man nicht sieht“ (Hebr. 11, 1). Glaube ist die Unterstützung, das Fundament dessen, was wir hoffen; er ist der Beweis für die Dinge, die wir nicht sehen können. Der Schöpfer des Universums ist unsichtbar, und dieser Vers sagt uns, dass der Glaube uns Gewissheit gibt und uns beweist, dass Gott real ist. Doch dies ist keine ätherische oder mystische Hoffnung oder Zuversicht, denn, wie Paulus fortfährt: „Durch den Glauben erkennen wir, daß die Welt durch Gottes Wort geschaffen ist, so daß alles, was man sieht, aus nichts geworden ist“ (Vers 3). Dieser Glaube beruht auf dem Nachdenken über die Beweise, die wir um uns in der geschaffenen Welt sehen oder entdecken können. Glaube ist der Beweis für den unsichtbaren Ursprung der Schöpfung in Gott. Wie Paulus auch schreibt: „... Gottes unsichtbares Wesen, das ist seine ewige Kraft und Gottheit, wird seit der Schöpfung der Welt ersehen aus seinen Werken“ (Röm. 1, 20). Dieser Glaube ist nicht blind, sondern er erwächst aus vernünftigem Nachdenken über das, was wir mit eigenen Augen sehen können. So können Glaube und Vernunft ohne Widerspruch in ein und demselben Satz stehen. Wissenschaft und Religion können koexistieren, wenn wir bereit sind zu akzeptieren, dass die geschaffene Welt um uns beweist statt widerlegt, dass Gott real ist.

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Das Anthropische Prinzip

http://www.ktu-linz.ac.at/thpq/artikel/2006/quartal3/koegerler.htm

Zu diesem Erstaunen über die schiere Existenz von Naturgesetzen kam in den letzten Jahren noch ein (qualitativ) anderes, das den Gehalt vieler dieser Naturgesetze betrifft. Es scheint nämlich, als ob diese Gesetze (sowie die in ihnen enthaltenen Naturkonstanten) genau so wären bzw. so aufeinander abgestimmt wären, dass nur sie und keine anderen die evolutive Herausbildung von so komplexen Strukturen wie dem menschlichen Gehirn (und damit die Ermöglichung von Bewusstseinsleistungen) erklärbar machen. Schon kleine Abweichungen (in der Anfangsphase) hätten zu wesentlich undifferenzierteren und formärmeren Endzuständen geführt. Diese Gedankengänge, Forschungen und Vermutungen kann man als anthropisches Paradigma bezeichnen. Es entfaltet bzw. untersucht das sogenannte Anthropische Prinzip , welches in seiner einfachsten (aber auch restriktivsten) Form lautet: "Die Gesetze des Universums müssen so sein, dass sie die Herausbildung von (bewusstseinsbefähigtem) Leben im Laufe der Zeit zulassen".
Ich möchte zur Illustration dieses Prinzips hier nur einige wenige exemplarische Gedankengänge in dieser Richtung anführen.
Zu den wesentlichen Parametern des Standardmodells der Kosmologie gehören die Kopplungskonstanten für die (vier) fundamentalen Wechselwirkungen der Natur. Deren Werte sind a priori nicht spezifiziert und werden erst festgelegt, indem man geeignete Vorhersagen des Modells mit den zugehörigen experimentellen Daten vergleicht. Die so fixierten Werte führen dann zu kosmologischen Prognosen, welche die Herausbildung von komplexeren Strukturen erklären. Versuchen wir nun, die Folgerungen leicht veränderter Werte zu betrachten.

o Wenn wir etwa die Gravitations-Kopplungskonstante G variieren, so ergibt sich: Falls G größer als der tatsächliche Wert G* wäre, so wären die meisten Sterne sog. Blaue Riesen - es könnten sich keine Planeten bilden; also gäbe es keinen Ort für die Herausbildung von biologischen Strukturen, die ja nur auf den kühlen Planeten, nicht aber auf heißen Sternen existieren können.
Wäre andererseits G kleiner als G* , so würde bei der Sternentstehung (ein Prozess, bei dem Materie infolge der gravitativen Massenanziehung zusammenklumpt und sich dabei stark erhitzt) die gravitative Anziehung der ursprünglich vorhandenen (Wasserstoff-)Atome nicht stark genug sein, um den entstehenden Stern so aufzuheizen, dass eine Kernfusion einsetzt - diese so entstehenden Sterne würden nicht leuchten und damit keine (lebensnotwendige) Energie an ihre Planeten abgeben.
In beiden Fällen (G > G* und G < G*) würde also kein Leben entstehen können.

o Betrachten wir nun die Kopplungskonstante für die sogenannten starken Wechselwirkungen (aS), die für den Aufbau und das Zusammenhalten der Atomkerne verantwortlich sind. Bekanntlich basieren die uns bekannten Formen des Lebens auf Kohlenstoff als zentralem Baustoff. Leben kann also im Universum nur entstehen, wenn genug Kohlenstoff verfügbar ist. Nun wissen wir, dass in der heißen Frühphase des Universums nur Wasserstoffkerne (also die elementaren Protonen) vorhanden waren und dass sich (im Laufe der Abkühlung) die leichten Kerne erst schrittweise durch Fusion von Wasserstoffkernen gebildet haben, wobei der erste Schritt die Bildung von a-Teilchen (d.s. Helium-Kerne) durch Fusion von je vier Wasserstoff-Kernen ist. Kohlenstoff-Kerne entstehen dann durch Verschmelzen von je drei a-Teilchen im heißen Inneren von sogenannten Roten-Riesen-Sternen. Dieser Prozess geht aber über einen Zwischenschritt, bei dem ein instabiler Zwischenkern (Beryllium) auftritt - ein gravierender Flaschenhals! Man kann nun zeigen, dass die zur Bildung von organischen Strukturen nötige Menge von Kohlenstoff nur entstehen konnte, wenn die Stärke der Kernkräfte aS (welche die Raten aller dieser Fusions-Prozesse determinieren) bis auf 0,5% genau mit dem gemessenen Wert übereinstimmt. Bei stärker abweichenden Werten wäre 100 Mal weniger Kohlenstoff und damit auch kein Leben entstanden!

o Das Anthropische Prinzip betrifft aber nicht nur die Werte der Kopplungskonstanten, sondern sogar die Struktur der Naturgesetze selbst, wie folgendes Beispiel zeigt:
Bekanntlich bestehen alle Atome aus (positiv geladenen) Kernen und (negativ geladenen) Elektronen, die (anschaulich gesprochen) um die Kerne kreisen. Würden diese Objekte den einfachen Gesetzen der klassischen Physik gehorchen, so würden die Elektronen jeweils in kürzester Zeit durch Abstrahlung Energie verlieren und (auf Grund der elektrischen Anziehung) in den Kern stürzen - es könnten sich keine stabilen Atomstrukturen halten, bzw. alle Atome wären gleichartige Objekte. Es gäbe dann keine Vielfalt von chemischen Elementen und damit auch keine komplexeren (molekularen) Bindungskonfigurationen. Wir brauchen also - einfach ausgedrückt - die Gesetze der Quantenmechanik, damit überhaupt stabile atomare Komplexe existieren können.

Die angeführten Beispiele sollen nur eine Ahnung vermitteln, wie sich das Anthropische Prinzip im Einzelnen manifestiert. Es könnten viele weitere angeführt werden. Faktisch hat sich in zahlreichen Analysen (innerhalb der letzten zwei Jahrzehnte) gezeigt, dass die Werte von fast allen verfügbaren Parametern und auch viele Strukturelemente unserer physikalischen Theorien im Rahmen des Anthropischen Prinzips zumindest plausibel gemacht werden können. Wenn man diese Gesetze finalistisch interpretiert, könnte man sagen: Die Gesetze scheinen gerade so (erdacht) zu sein, dass die autonome Herausbildung von immer komplexeren Strukturen möglich wurde.
Verständlicherweise betrachten manche religiös denkende Menschen diese Erkenntnisse als Hinweis auf einen planenden Gott, der eben die Naturgesetze so ersonnen hat. So konnte sich die Materie im Universum autonom derart ausdifferenzieren, dass letztlich der Mensch werden konnte. Gott also als super-intelligenter Designer (Entwerfer)! Und man wird eine solche Interpretation nicht als bloße fromme Idee abtun können, angesichts der offenkundigen Stimmigkeit der Gesetze.
Dennoch seien einige nüchterne Caveats angebracht:
Erstens: Das argumentative Verfahren im Rahmen des anthropologischen Paradigmas ist ziemlich simpel: Man dreht in der Regel immer nur an einem Rad. Das heißt, man ändert im System der Theorien jeweils nur einen Punkt (den Wert einer einzigen Naturkonstante bzw. ein einziges Strukturelement/Naturgesetz) und untersucht, wie sich - bei unverändertem Rest - die Entwicklung des Universums dann dargestellt hätte. Dabei kommt man - wie gesagt - praktisch immer zu eher ernüchternden Ergebnissen. Noch völlig unbetrachtet blieb aber bisher, ob nicht durch geeignetes gleichzeitiges Verändern mehrerer theoretischer Elemente doch wieder hochstrukturierte alternative Universen beschrieben werden könnten. Solche Untersuchungen sind natürlich außerordentlich schwierig und vielleicht sogar rein logisch problematisch - ist doch die Klasse aller möglichen Alternativ-Theorien gar nicht klar überschaubar! Aber sie wären notwendig, um sicherzugehen, dass die bestehenden Theorien wirklich die einzig möglichen sind.
Zweitens: Etliche Naturwissenschaftler haben - sicherlich auch, um einer religiösen Deutung des Anthropischen Prinzips zuvorzukommen - versucht, innerwissenschaftliche Interpretationen der beobachteten Regularitäten zu entwickeln. Eine davon ist die sogenannte "Random Dynamics", die zeigen will, dass sich die (meisten) der heutigen Theorien im Laufe der Zeit automatisch "herausgebildet" hatten, egal wie die ursprünglich gültigen Gesetze ausgesehen haben, einfach weil sie so etwas wie Fixpunkte im Raum der möglichen Theorien darstellen. Die andere trägt den Namen "Multiversen" und ist beinahe ebenso abenteuerlich, wie der Name klingt. Hier startet man von der Vorstellung, dass das Universum eigentlich aus einer außerordentlich großen Zahl von Welten besteht, die alle nebeneinander existieren, ohne dass Wirkungsübertragung (Kommunikation) zwischen ihnen möglich wäre, so dass aber in jedem dieser Sub-Universen andere Naturgesetze und andere Werte der Naturkonstanten gelten. Falls diese Werte quasi zufällig über die verschiedenen Welten verteilt wären, so müsste es - einfach wegen der überwältigend großen Zahl derselben - zumindest in einer gerade die passenden Konstellationen geben, und diese Welt ist eben unsere (in den anderen hätten sich keine intelligenten Wesen herausgebildet). Es wäre viel zu aufwendig, hier die denkbaren theoretischen Realisierungen dieser Idee der vielen Universen zu erläutern (eine hängt mit der früher erwähnten Inflationstheorie zusammen, eine andere mit der Vielzahl der inäquivalenten Grundzustände der sogenannten String-Theorie). Das Skizzierte soll nur demonstrieren, dass auch andere (mehr oder weniger wissenschaftliche, jedenfalls nicht religiöse) Arten des interpretatorischen Umgangs mit dem Anthropischen Prinzip denkbar sind, so dass dieses sicherlich nicht als zwingendes Argument für ein Intelligent Design betrachtet werden kann. Allerdings - und diese Bemerkung sei mir gestattet -, sind die bisherigen Alternativen doch ziemlich kraus und auch für einen Zweifler kaum überzeugender als die Schöpferhypothese.

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Eine vermutlich unerwünschte Konsequenz von
Swinburnes probabilistischer Gotteslehre


http://www.gap-im-netz.de/gap4Konf/Proceedings4/pdf/6%20Rel1%20Loeffler.pdf

Eine vermutlich unerwünschte Konsequenz von
Swinburnes probabilistischer Gotteslehre
Winfried Löffler
1. Einführung: Bayesianismus in der Philosophischen
Gotteslehre
Richard Swinburnes The Existence of God (1979, revidierte Ausgabe 1991)
zählt ohne Zweifel zu den Marksteinen der neueren analytischen Religionsphilosophie.
Die Existenz Gottes wird in der Art einer Hypothese betrachtet,
deren Wahrscheinlichkeit unter Heranziehung verschiedener Bereiche
von Erfahrungsbelegen – im Sinne eines „cumulative case for theism“
und im Sinne bestätigungstheoretischer Überlegungen – bewertet wird.
Swinburnes kommt zu dem Ergebnis, daß die epistemische Wahrscheinlichkeit
der Existenz Gottes im Lichte dieser Belege höher als 0,5 sei; der auf 1
fehlende Rest ist das Betätigungsfeld für den persönlichen Glauben. Dieses
Ergebnis könne, so Swinburne, attraktiv für den Gläubigen erscheinen: es ist
einerseits nicht irrational, an Gott zu glauben, andererseits werde dem theologischen
Rationalismus ausgewichen und dem persönlichen Glauben ein
legitimer Ort bewahrt.
In meinen folgenden Überlegungen möchte ich allerdings aufzeigen, daß
Swinburnes Überlegungen auf ein wesentlich stärkeres Argumentationsziel
hinsteuern: die Existenz Gottes hat eine Wahrscheinlichkeit von annähernd
1, wenn wir Swinburnes Bayesianischen Ansatz und seine Argumentationsweise
für die Existenz Gottes wirklich ernstnehmen. Ich möchte allerdings
nicht behaupten, daß dieses Ergebnis theistisch gesinnten Philosophen sonderlich
willkommen sein sollte; eher könnte es als ein Hinweis auf fragwürdige
Punkte in der Konstruktion des Arguments selbst betrachtet werden.
In einer untechnischen, halbformalisierten Darstellung können die wesentlichen
Schritte von Swinburnes Argumentation wie folgt zusammengefaßt
werden:
(1) Erfahrungen und Erfahrungsberichten ist solange zu trauen, als ihr
Inhalt nicht aus anderen Gründen höchst unwahrscheinlich ist (das
sind die sog. Principles of Credulity bzw. Testimony).
(2) Einige religiöse Gläubige machen bzw. Berichten von Erfahrungen,
die, sofern sie wahrheitsgemäß sind, die Existenz Gottes implizieren
würden.
(3) Also sind (Berichte von) religiöse(n) Erfahrungen glaubwürdig, sofern
die Existenz Gottes nicht aus anderen Gründen höchst unwahrscheinlich
ist (aus (1) und (2)).
(4) Die Behauptung der Existenz Gottes ist nicht in sich widersprüchlich.
475
(5) Sechs allgemeine Züge der Welt werden am besten durch die Existenz
Gottes erklärt, und daher sind sie (wenngleich schwache) Belege
für Gottes Existenz: (a) die Existenz eines komplexen physikalischen
Universums; (b) die erkennbare Ordnung im Universum; (c)
die Existenz bewußtseinsbegabter Wesen; (d) die Übereinstimmung
zwischen menschlichen und tierischen Bedürfnissen einerseits und
Umweltgegebenheiten andererseits; (e) (möglicherweise) das Vorkommen
von Wundern; (f) die Feinabstimmung grundlegender Naturkonstanten.
(6) Die Existenz und das Ausmaß des Übels in der Welt stellen dagegen
keinen entscheidenden Beleg gegen die Existenz Gottes dar, da ein
Gott (im Sinn der traditionellen theistischen Konzeption) durchaus
gute Gründe haben könne, eine Welt wie die unsere zu schaffen.
(7) Neben dem Übel gibt es keine weiteren signifikanten Belege, die
gegen Gottes Existenz sprechen.
(Cool Also ist Gottes Existenz nicht höchst unwahrscheinlich, sondern sie
hat eine gewisse (wenngleich auch vielleicht kleine) Wahrscheinlichkeit
(aus (4), (5), (6) und (7)).
(9) Also sind (Berichte von) religiöse(n) Erfahrungen glaubwürdig, d.h.
Gottes Existenz ist wahrscheinlicher als seine Nichtexistenz (aus (3)
und (Cool). Das bedeutet, daß die Existenzwahrscheinlichkeit irgendwo
zwischen 0,5 und 1 liegt, und der auf 1 fehlende Raum ist das Betätigungsfeld
des persönlichen Glaubens.
Das Argument ist mit elementarer Aussagenlogik plus einigen elementaren
Begriffen der Theorie der epistemischen Wahrscheinlichkeit rekonstruierbar.
Freilich könnte man sehr viel zu jeder der einzelnen Prämissen sagen,
aber ich klammere all das aus und konzentriere mich auf zwei Punkte: die
Rechtfertigung von These (5) und den Schritt von (4), (5), (6) und (7) auf
(Cool. Dies sind die Stellen, wo bestätigungstheoretische Überlegungen, formal
gefaßt mittels des Bayesschen Theorems, ins Spiel kommen (siehe
Swinburne (1973) und (1991), Kap. 3-6, 14). Swinburne versteht sein Argument
nicht als logisch zwingendes Argument mit evident wahren Prämissen,
sondern lediglich als den begründeten Vorschlag einer „besten Erklärung“
für bestimmte Eigenschaften der Welt. Als eine solche Erklärung ist
sie immer noch offen für persönliche Zustimmung oder Ablehnung – Verhältnisse
also, wie sie etwa auch in peripheren und/oder noch unsicheren
Gebieten der Naturwissenschaften herrschen.
Weiters ist darauf hinzuweisen, daß die in These (5) erwähnten sechs
Merkmale lediglich der Begründung dienen sollen, daß die Hypothese der
Existenz Gottes nicht höchst unwahrscheinlich ist (siehe Schritt (Cool); also
ruht der entscheidende Teil der Beweislast eigentlich auf der religiösen Erfahrung
und Swinburnes erkenntnistheoretischen Glaubwürdigkeitsprinzipien
(Principle of Credulity / of Testimony). Die religiöse Erfahrung fungiert
also genau genommen nicht als ein siebter Beleg auf der selben Ebene wie
die sechs anderen.
476
Ich skizziere im folgenden zwei Argumente, die zeigen sollen, daß –
wohl entgegen Swinburnes Absichten! – eine nur geringfügig abgeänderte
bestätigungstheoretische Verwertung der erwähnten sechs Merkmale der
Welt eine wesentlich stärkere Konklusion des Arguments erlauben würde.
Aber bevor ich mich den Details zuwende, möchte ich kurz einen denkbaren
grundlegenden Einwand vorwegnehmen, der meine Interpretation von
Swinburnes Buch von vornherein als unangemessen erscheinen lassen
könnte. Ich unterstelle nämlich, daß sich Swinburnes Vorgangsweise als eine
– wenngleich atypische – Anwendung der Bayesianischen Bestätigungstheorie
verstehen läßt. Und offenbar bin ich nicht allein in dieser Ansicht,
sondern etwa in der Gesellschaft von John Earman (der Swinburne in seiner
anerkannten und breiten kritischen Studie zum Bayesianismus Bayes or
Bust? in ähnlicher Weise einordnet (Earman (1992), 154)). Erwähnt sei dies
deshalb, weil Swinburne selbst die Einordnung als Bayesianer vermutlich
zurückweisen und speziell darauf insistieren würde, daß die beteiligten
Wahrscheinlichkeiten nicht als subjektiv oder personal, sondern als objektiv
zu verstehen sind. Ich teile dagegen erstens die traditionelle Auffassung, daß
objektive Wahscheinlichkeiten irgendwie mit relativen Häufigkeiten, und
insofern mit prinzipiell mehreren oder wiederholbaren Ereignissen zu tun
haben, und zweitens Swinburnes Skeptizismus bezüglich Spekulationen
über multiple Universen. Universen als per definitionem einzige Objekte
sind daher – ebenso wie ihre Schöpfer – keine vielversprechenden Anwendungsfelder
für objektive Wahrscheinlichkeiten.
2. Das erste Argument: Einige versuchsweise
Abschätzungen
Swinburne stellt klar, daß sein Gebrauch von Wahrscheinlichkeiten nur
komparativ und nicht etwa quantitativ ist: für die Zwecke seines Arguments
genügen einige signifikante Wahrscheinlichkeitsunterschiede zwischen den
einzelnen Termen, die ins Bayessche Theorem eingehen, und es besteht keine
Notwendigkeit, mit exakten numerischen Zuordnungen zu arbeiten
(Swinburne (1991), 17). Im folgenden sei aber einmal probeweise untersucht,
was passiert, wenn wir genau dies tun, also den Termen einige willkürliche
Zahlen zuordnen, die im Lichte der Absichten Swinburnes vernünftig
und fair erscheinen könnten. Aus Gründen der Kürze benütze ich
dabei ein Theorem aus Swinburne (1991), 289, ohne der Frage seiner Ableitbarkeit
im Wahrscheinlichkeitskalkül nachzugehen (es folgt recht direkt
aus der einfachsten Form des Bayesschen Theorems1). Seien P(x/y) bedingte
Wahrscheinlichkeiten, h die fragliche Hypothese (hier: der Theismus), e die
gebotenen Belege und k unser allgemeines Hintergrundwissen, dann ist
{ } P h e k P e h k P h k
P e h k P h k P e h k
( / ) ( / ) ( / )
( / ) ( / ) ( / )
∧ = ∧ ×
∧ × + ∧¬
477
Gemäß Swinburnes Voraussetzungen ist P(e ∧ ¬h/k) die bei weitem kleinste
Wahrscheinlichkeit im Bruch auf der rechten Seite, während P(h/k) und
P(e/h∧k) wesentlich größer sind: relativ zu unserem allgemeinen Hintergrundwissen
sei es extrem unwahrscheinlich, daß z.B. ein komplexes physikalisches
Universum, aber kein Gott existiert. Die Ausgangswahrscheinlichkeit
von Gottes Existenz oder der Existenz eines komplexen Universums,
gegeben Gottes Existenz, sind wesentlich größer. Diese Zuordnungen
hängen mit Einfachheitsüberlegungen zusammen, die laut Swinburne das
wesentliche Kriterium für Wahrscheinlichkeitsbeurteilungen darstellen: Gott
als per definitionem allmächtiges, allwissendes, allgütiges, ewiges, omnipräsentes,
also unendliches Wesen ist in gewisser Weise ein sehr einfacher
Gegenstand. Mit der Nullausprägung und der Unendlichausprägung einer
Eigenschaft ist nämlich eine gewisse Einfachheit verbunden, die beschränkte
Ausprägungen nicht haben. Wären etwa Gottes Wissen und Macht
in gewisser Weise beschränkt, würde dies nach einer Erklärung schreien,
warum gerade diese Einschränkung besteht und nicht eine andere. Daß ein
komplexes Universum wie das unsere existiert, aber kein Gott, ist dagegen
äußerst unwahrscheinlich.
Wir bemerken weiters, daß der Zähler und der erste Summand im Nenner
identisch sind, und zwar [P(e/h ∧ k) × P(h/k)]. Setzen wir Y für dieses Produkt
ein, so erhalten wir:
P h e k Y
Y Pe h k
( / )
( /)
∧ =
+ ∧¬
Swinburne selbst stellt fest, daß P(h/e ∧ k) = ½ wird, wenn Y und P(e ∧
¬h/k) gleich groß wären. Insgesamt ist es aber offensichtlich, daß Swinburne
P(e ∧ ¬h/k) als sehr, sehr klein einschätzt. Mit sehr kleinen Werten für
P(e ∧ ¬h/k) konvergiert der Zahlenwert für den gesamten Bruch aber sehr
schnell gegen 1, wie man in der folgenden Tabelle sieht (aus Einfachheitsgründen
nehme ich P(h/k) und P(e/h ∧ k) gleichermaßen mit 0,01 an, zumindest
für den Moment):
P(h/k) P(e / h ∧ k) P(e ∧ ¬h/k) P(h / e ∧ k)
0,01 0,01 0,0001 0,5
0,01 0,01 0,00008 0,555...
0,01 0,01 0,00005 0,666...
0,01 0,01 0,00003 0,7692307...
0,01 0,01 0,00001 0,909090...
0,01 0,01 0,000001 0,99009900...
0,01 0,01 0,0000001 0,999000999000...
0,01 0,01 0,00000001 0,9999000099990000...
Tabelle 1
478
Wenn wir also Swinburnes Intuition teilen, daß P(e ∧ ¬h/k) extrem klein ist,
dann erlaubt sein Ansatz ein wesentlich günstigeres Ergebnis für den Theismus.
Je kleiner wir P(e ∧ ¬h/k) annehmen, je näher kommen wir an eine
Wahrscheinlichkeit 1 für den Theismus im Lichte der Erfahrungsbelege.
Freilich könnte man sofort einwenden, daß die Annahme von 0,01 für
P(h/k) viel zu hoch und von vornherein parteilich für den Theismus sei. Allerdings
ändern sich die Verhältnisse nicht grundlegend, wenn wir P(h/k),
sagen wir, auf 0,0001 senken; die schnelle Konvergenz beginnt dann lediglich
etwas später (Tabelle 2). Das macht aber nicht viel aus, weil P(e ∧
¬h/k) ja ex hypothesi immer sehr klein sein soll, viel kleiner jedenfalls als
P(h/k) und P(e/h ∧ k), und so werden die relevanten Zeilen der folgenden
Tabelle wohl ohnehin eher die unteren als die oberen sein:
P(h/k) P(e / h ∧ k) P(e ∧ ¬h/k) P(h/e ∧ k)
0,0001 0,01 0,0001 0,0099009...
0,0001 0,01 0,00008 0,0123456...
0,0001 0,01 0,00005 0,0196078...
0,0001 0,01 0,00003 0,0322580...
0,0001 0,01 0,00001 0,0909090...
0,0001 0,01 0,000001 0,5
0,0001 0,01 0,0000001 0,9090909...
0,0001 0,01 0,00000001 0,99009900...
Tabelle 2
Um das erste, eher tentative Argument zusammenzufassen: Wenn wir die
Korrektheit von Swinburnes Formalismus unterstellen und seine Thesen
über bestehende signifikante Wahrscheinlichkeitsunterschiede teilen, dann
dürfte die Existenz Gottes eher eine Wahrscheinlichkeit in der Gegend von
1 und nicht in der Gegend von 0,5 haben, wie Swinburne meint.
3. Das zweite Argument: Bayesianismus ernstgenommen
Dieses erste Argument wird nicht jeden überzeugen. Zu viel scheint einfach
von den Wahrscheinlichkeitszuordnungen abzuhängen, und vielleicht sind
meine Zuordnungen ja immer noch unplausibel. Daher hier ein zweites Argument;
es geht von einer geringfügigen Änderung in Swinburnes Argumentationsstrategie
aus, einer Änderung allerdings, die Swinburne vermutlich
akzeptabel finden müßte.
Swinburne kombiniert alle Bereiche von Belegen (d.h. die sechs erwähnten
allgemeinen Züge der Welt) und verwertet sie kumulativ in den
Schritten (5) bis (Cool. Bemerkenswert ist dabei, daß der zuletzt genannte Beleg
(die “Feinabstimmung” der Naturkonstanten) erst in der zweiten, erweiterten
Auflage von The Existence of God herangezogen wird; interessanterweise
und ganz gegen Bayesianische Gepflogenheiten wird jedoch die na479
heliegende Gelegenheit nicht ausgenützt, diese „new evidence“ als bestätigenden
Beleg zu benützen – es ändert sich nämlich zwischen der 1. und 2.
Auflage nichts an Swinburnes Endurteil über die Wahrscheinlichkeit des
Theismus. Das ist insofern überraschend, als ein zeitlicher Aspekt, das sukzessive
Neueinschätzen von Hypothesenwahrscheinlichkeiten aufgrund
neuer Belege ja ein entscheidender theoretischer Bestandteil der Bayesianischen
Bestätigungstheorie (und, nebenbei gesagt, die wissenschaftsgeschichtlich
durchaus bedeutsame Bestätigung aufgrund von “old evidence”
ein hartnäckiges theoretisches Problem für sie ist2). Dieser zeitliche
Aspekt wird ausgedrückt durch sogenannte Konditionalisierungsregeln; von
den dafür erhältlichen Vorschlägen erwähne ich hier die einfachste Version:
Konditionalisierungsregel: P(h/e ∧ k)alt = P(h/k)neu
d.h. die “neue” Ausgangswahrscheinlichkeit einer Hypothese, die wir für
unsere zukünftigen Urteile über diese Hypothese im Lichte zukünftiger Belege
nützen, ist ihre “alte” Nachwahrscheinlichkeit, d.h. ihre Nachwahrscheinlichkeit
im Lichte des zuletzt erhaltenen Erfahrungsbelegs, und so
weiter. Die bisher benützen Belege werden pro futuro also Teile des Hintergrundwissens.
Im folgenden möchte ich untersuchen, was passiert, wenn wir
diesen zeitlichen Aspekt des Bayesianismus ernst nehmen und auf Swinburnes
Argument anwenden.
Die Grundidee ist dabei, Swinburnes Bündel von Belegen aufzuschnüren,
es – teilweise ja naheliegenderweise – als in zeitlicher Abfolge gewonnen zu
betrachten (ich benenne die Belege daher mit e1 bis e7), und die Frage von
Gottes Existenz als eine Frage ihrer Bayesianischen Bestätigung zu interpretieren.
Das ist hier insofern besonders einfach, als in Swinburnes Argument
der Inhalt der fraglichen Hypothese h von Beginn an klar definiert ist
und sich im Verlauf des Arguments nicht mehr ändert (ich erwähne dies
deshalb, weil darin nicht nur ein Unterschied zu vielen Fällen des Wissenschaftsbetriebes
besteht, sondern auch zu den klassischen sogenannten
„Gottesbeweisen“, etwa den „fünf Wegen“ bei Thomas von Aquin: dort stehen
die Eigenschaften Gottes nicht wie bei Swinburne von Anfang an fest,
sondern sie werden im Lauf der Argumente erst konstruktiv eingeführt, etwa
im Bewegungsargument die Eigenschaft Gottes, „unbewegter Beweger“ zu
sein, etc. (siehe etwa Siegwart (1998))).
Ein Vergleich mit kriminalistischen Überlegungen (wie sie auch Swinburne
gerne benutzt) kann vielleicht als intuitive, untechnische Hinführung
zu meinem zweiten Argument dienen: Nehmen wir an, wir müßten einen
Täter aus einer riesigen Personenmenge herausfinden, etwa aus der Weltbevölkerung.
Und nehmen wir an, sechs zugegeben schwache belastende Indizien
deuten auf die Schuld von Herrn Müller hin, etwa die Blutgruppe, die
Autotype, die Haarfarbe des Täters und drei weitere passende Merkmale.
Und vielleicht können wir einen etwas unsicheren Zeugenbericht als einen
480
siebten, vielleicht etwas stärkeren Beleg heranziehen (vergleichbar der religiösen
Erfahrung in Swinburnes Ansatz). Wenn man diese sieben Belege in
sieben aufeinanderfolgenden Schritten der Neuberechnung der Nachwahrscheinlichkeit
von h benutzt – immer unter der Annahme, daß P(e ∧ ¬h/k)
extrem klein ist –, dann scheint es plausibel, daß wir bei einer wesentlich
höheren Wahrscheinlichkeit P(h/e1 ∧ ... ∧ e7 ∧ k) als bloß ca. 0,5 anlangen
werden. So wie sieben unabhängige, wenngleich schwache Indizien normalerweise
einen starken Verdacht gegen eine Person begründen, so würden
sie auch ein ziemlich starkes Argument für den Theismus bilden – vielleicht
ein zu starkes. In der folgenden Tabelle seien die Wahrscheinlichkeiten für
die jeweiligen “Belege ohne Gott” P(e1-7 ∧ ¬h/k) willkürlich mit 0,0000001
angenommen, viel niedriger also als die Wahrscheinlichkeit dieser Belege,
falls Gott existiert P(e1-7 / h ∧ k), die (auch noch eher bescheiden) mit
0,00001 angesetzt werden. Die Ausgangswahrscheinlichkeit von Gottes
Existenz sei (ebenso bescheiden) mit 0,00001 angenommen.3
nach
dem ...
P(h/k) P(e1-7 /h ∧ k) P(e1-7 ∧ ¬h/k) P(h/ e1-7 ∧ k)
1.Beleg 0,00001 0, 00001 0,0000001 0,000999000999...
2.Beleg 0,000999000999... 0, 00001 0,0000001 0,090826521344...
3.Beleg 0,090826521344... 0, 00001 0,0000001 0,900819745968...
4.Beleg 0,900819745968... 0, 00001 0,0000001 0,989020879219...
5.Beleg 0,989020879219... 0, 00001 0,0000001 0,989990199196...
6.Beleg 0,989990199196... 0, 00001 0,0000001 0,989999901990...
7.Beleg 0,989999901990... 0, 00001 0,0000001 0,989999999019...
Tabelle 3
Wir erhalten dasselbe Resultat wie im ersten Argument: die Wahrscheinlichkeit
von Gottes Existenz konvergiert recht rasch gegen 1.4
4. Ein Einwand und seine Zerstreuung
Freilich – ein Einwand liegt auf der Hand: Jemand könnte sagen, daß die
„späteren“ Belege nicht mehr so interessant, da nicht mehr so überraschend
sind, und das Argument könnte wie folgt aussehen. Angenommen, ich habe
bereits die folgenden Belege für mein Argument für den Theismus benützt:
die Existenz eines komplexen, geordneten Universums und die Existenz
bewußtseinsbegabter Wesen. Dann, so könnte jemand sagen, sind die anderen
Belege nicht mehr überraschend. Gegeben ein geordnetes Universum
mit bewußtseinsbegabten Wesen darin (mag das alles auf Gottes Schöpfung
zurückgehen oder „einfach da sein“), werden wir wohl auch eine Übereinstimmung
zwischen den Bedürfnissen dieser Wesen und der Umwelt erwarten
können, und natürlich auch die Feinabstimmung der Naturkonstanten.
Wenn wir das nicht tun, scheinen wir den häufigen Trugschluß zu be481
gehen, voneinander abhängige Belege so zu betrachten, als wären sie voneinander
unabhängig. Technisch gesehen heißt das, daß P(e ∧ ¬h/k) nach
den ersten Schritten von 0,0000001 auf eine wesentlich höhere Wahrscheinlichkeit
ansteigt – folglich steigt der Nenner stark an, und insgesamt würde
die Wahrscheinlichkeit der Existenz Gottes damit wohl nicht nahe 1 liegen.
Ich habe zwei Gegeneinwände gegen diesen Einwand, einen begrifflichen
und einen technischen. Der begriffliche lautet wie folgt: Zugegebenermaßen
neigen wir dazu, die Existenz bewußtseinsbegabter Wesen mit
einer gewissen Ordnung im Universum, damit wohl auch der Feinabstimmung
seiner Grundkonstanten etc. zu assoziieren. Dies geschieht ganz einfach
auf Grund unserer Vertrautheit mit unserer faktischen Welt, in der all
dies der Fall ist – ja es bedarf sogar einiger intellektueller Anstrengung, sich
eine Welt vorzustellen, in der es anders ist. Dennoch: man kann sich Welten
vorstellen, in denen einige dieser Merkmale fehlen, denn eine begriffliche
Verbindung zwischen diesen Merkmalen der faktischen Welt gibt es nicht.
Also liegt in der Betrachtung unserer sechs oder sieben Belege als voneinander
unabhängige Belege kein methodischer Fehler.
Dieser Gegeneinwand vermag vielleicht noch nicht zu überzeugen. Daher
hier der zweite, technische Gegeneinwand. Sollte es wirklich eine begriffliche,
oder zumindest probabilistische Abhängigkeit zwischen diesen verschiedenen
Belegen geben, dann existiert diese Abhängigkeit ganz unabhängig
davon, wie die Welt ins Dasein gelangte. Wenn es Gott war, der die
Welt mit ihren bewußtseinsbegabten Wesen erschuf, dann steigt z.B. die
Wahrscheinlichkeit, daß er auch eine Feinabstimmung im Universum schuf.
Also beeinflußt eine erhöhte Wahrscheinlichkeit der „später einbezogenen“
Belege nicht nur den Nenner von Swinburnes Theorem, sie erhöht auch den
Wert von P(e /h ∧ k) , und dieser Term erscheint im Zähler und im Nenner.
Also wird ein Ansteigen von P(e ∧ ¬h/k) im Nenner teilweise durch das
Ansteigen von P(e /h ∧ k) im Zähler kompensiert (der Beweis sei hier aus
Raumgründen übersprungen).
5. Woran krankt Swinburnes Argumentation?
Sofern zumindest eines meiner in den Abschnitten 2 und 3 skizzierten Argumente
stichhaltig ist, dann erlauben Swinburnes Prämissen also eine wesentlich
stärkere Konklusion als die, welche er selbst anzielt: Die subjektive,
epistemische Wahrscheinlichkeit der Existenz Gottes sollte im Lichte der
Belege nicht etwas über 0,5, sondern eher nahe bei 1 liegen. Sollten theistisch
gesinnte Philosophen (wie ich selbst) mit diesem Resultat glücklich
sein? Haben wir damit endlich das von mancher Seite lang gesuchte, absolut
zwingende Argument für Gottes Existenz vor uns? Ich denke nicht. Es gibt
gewisse Verdachtsmomente, die sich gegen die Prämissen oder die Argumentationsstruktur
insgesamt richten. In den abschließenden Bemerkungen
möchte ich diesen Verdacht etwas konkretisieren.
482
Ein erstes, eher allgemeines Unbehagen betrifft die Weise, wie Swinburne
von epistemischen Wahrscheinlichkeiten Gebrauch macht. Was könnten
vernünftige Kriterien zur Einschätzung der epistemischen Wahrscheinlichkeit
von, sagen wir, e bei gegebenem (h und k) sein? Oder von e bei gegebenem
(k , aber ¬h)? Was wäre eine vernünftige epistemische Wahrscheinlichkeit
dafür, daß unter der Annahme, daß Gott existiert, er auch bewußtseinsbegabte
Wesen schaffen wird? Oder ein feinabgestimmtes Universum
eher als ein anderes, oder vielleicht gar ein völlig chaotisches? Und was ist
eine vernünftige epistemische Wahrscheinlichkeit dafür, daß ein Universum
wie das unsere ganz zufällig, ohne Gottes Eingreifen in Existenz gelangt?
All das scheint extrem schwierig abzuschätzen. Bekannt ist das bon mot,
demzufolge die Vorhersage eine schwierige Sache ist, speziell diejenige für
die Zukunft; man könnte hinzufügen, daß auch Retrodiktion äußerst schwierig
wird, sobald man sich auf Vorgänge vor der Existenz des Universums
bezieht. Der einzige Ausweg aus solchen Problemen scheint die Voraussetzung
eines großen Wissensbestandes über das Wesen Gottes zu sein, und
damit verbunden eine stark realistische Konzeption ästhetischer, moralischer,
methodologischer und anderer Werte. Erst aufgrund solcher Werte
könnte man dann nicht nur partielle Voraussagen über Gottes Handeln treffen,
sondern auch die Wahrscheinlichkeit von Gottes Existenz (zumindest
komparativ) beurteilen. Tatsächlich ist Swinburnes Buch voll von Bemerkungen
in dieser Richtung. Spezielle Beachtung verdient dabei seine aprioristische
Konzeption der Einfachheit; wie Swinburne selbst hervorhebt
((1991), 56), ist simplex sigillum veri ein zentrales Motiv des Buches. Es
sind Einfachheitsüberlegungen, die das primäre Kriterium zur Beurteilung
von Wahrscheinlichkeiten darstellen, etwa auch zur Beurteilung der Existenzwahrscheinlichkeit
eines unendlichen und in diesem Sinne einfachen
Wesens wie Gott.
Der Verdacht liegt nahe, daß derlei Wahrscheinlichkeitsurteile durch eine
ganze Menge an Hintergrundannahmen beeinflußt werden. Und diese Annahmen
könnten bei Angehörigen verschiedener Weltanschauungen durchaus
unterschiedlich ausfallen. Eine Person mit theistischer Weltanschauung
wird ihre epistemischen Wahrscheinlichkeiten möglicherweise ähnlich verteilen
wie Swinburne. Andere könnten aber abweichende Einschätzungen
vertreten und sich dabei (da diese Wahrscheinlichkeiten subjektiver Natur
sind) durchaus innerhalb ihrer epistemischen Rechte bewegen. Wie wir gesehen
haben, ist der eigentliche Angelpunkt des Arguments der Wahrscheinlichkeitsunterschied
zwischen P(e /h ∧ k) und P(h/k) einerseits und
P(e ∧ ¬h/k) andererseits, bzw. Swinburnes Einschätzung dieses Unterschieds.
Andere, sofern sie Swinburnes objektivistische Deutung der Wahrscheinlichkeiten
nicht teilen, mögen hier vielleicht zu anderen Einschätzungen
kommen; innerhalb eines bestimmten weltanschaulichen Rahmens ist es
allerdings nicht erstaunlich, daß dieser Wahrscheinlichkeitsunterschied besteht,
und daß folglich die Existenz Gottes eine Wahrscheinlichkeit nahe 1
483
zugeordnet bekommt. Der Appell an Einfachheitsüberlegungen dürfte hier
keine weltanschauungsübergreifende Kraft entwickeln. So weit ich sehe,
konvergiert diese Einschätzung auch mit den Resultaten der (inzwischen
eher verebbten) wissenschaftstheoretischen Debatte um den Einfachheitsbegriff:
objektive Maßstäbe für die Einfachheit von Hypothesen scheint es
nicht zu geben, die behauptete Einfachheit stellt sich in der Regel als Vertrautheit
(familiarity) der Hypothesenbenützer damit heraus, die jedoch abhängig
ist von der Wahl einer Bezugssprache, eines Begriffsrahmens, etc.
Mir scheint, daß hier – im Bereich von Swinburnes Einfachheitsbehauptungen
und ihrer Abhängigkeit von unklaren Hintergrundannahmen – das
Grundproblem von Swinburnes Ansatz liegt. Daß verschiedene Personen
ihre Wahrscheinlichkeitszuordnungen unterschiedlich verteilen, scheint jedenfalls
eine immanente Grenze zu sein, der sich eine probabilistische Gotteslehre
im Stile Swinburnes bewußt bleiben sollte.
Allerdings kann man daraus vielleicht in einem allgemeineren religionsphilosophischen
Punkt etwas lernen: die traditionellen Gottesbeweise
beruhten u.a. auf einigen Prinzipien, die man – in erster Näherung gesprochen
– als synthetisch apriorisch klassifizieren könnte. Das bekannteste davon
ist das sog. metaphysische Kausalprinzip (üblicherweise formuliert etwa
als “jedes kontingente Seiende hat, sofern es tatsächlich existiert, eine
entsprechende Wirkursache“). Swinburnes Reserven gegen solche Prinzipien
waren der Hauptgrund, die ihn zur Ablehnung dieser traditionellen Argumente
und zu ihrer Rekonstruktion in probabilistischer Form veranlaßt
haben. Wenn also immer wieder zu lesen ist, Swinburne sei der zeitgenössische
Fortsetzer der traditionellen Gottesbeweise, so stimmt dies nur sehr
bedingt; sein Denken hat mit der „Physikotheologie“ des späten 17. und des
18. Jahrhunderts wesentlich mehr gemein als etwa mit den Scholastikern.
Dennoch: an einigen Punkten, vor allem im Wege über seine Einfachheitsurteile
und andere Hintergrundannahmen scheint der Inhalt dieser traditionellen
Prinzipien wieder durch die Hintertür eingeschleust zu werden. Beispielsweise
scheinen Urteile wie “P(e/h ∧ k) ist viel größer als P(e/¬h ∧ k)”
oder “P(h/ k) ist viel größer als P(e/¬h ∧ k)” den Gehalt dieser Prinzipien in
verdeckter Form zu enthalten, probabilistisch getarnt und hauptsächlich begründet
mit dem Verweis auf „Einfachheit“.
Wie gesagt: Daß verschiedene Personen ihre Wahrscheinlichkeitszuordnungen
unterschiedlich verteilen, scheint eine Grenze probabilistischer Ansätze
in der Gotteslehre im Stile Swinburnes zu sein. Auf der anderen Seite:
wenn es wirklich so ist, dass traditionelle Ideen wie das Kausalprinzip bei
Swinburne in verdeckter Form wieder auftauchen, dann könnte das ein
Hinweis auf ihre bleibende Relevanz sein, ja vielleicht sogar für ihre Unverzichtbarkeit
im Rahmen einer Religionsphilosophie, die ihren metaphysischen
Ambitionen nachkommen

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http://www.giordano-bruno-stiftung.de/Archiv/existcraig2.pdf

Und steht es mit meinem dritten Argument bezüglich der Feinabstimmung des Universums? Bitte beachten Sie, dass Herr Dr. Schmidt-Salomon die Wahrheit meiner ersten Prämisse nicht in Abrede stellt. Er greift vielmehr Prämisse Nr. 2 an, indem er für die Überlegenheit der Zufalls-Hypothese argumentiert. Unglücklicherweise sind die meisten seiner Kommentare an dieser Stelle schlicht irrelevant für das Argument.
Beispielsweise ist es nicht Bestandteil unserer Auseinandersetzung, dass wir der Zweck seien, für den die Ausgangsbedingungen geschaffen wurden. Vielleicht ist, in der Tat, der Universum so groß, weil darin Leben verstreut ist. Das Argument lautet lediglich, dass unsere Existenz von Bedingungen abhängt, die zu unwahrscheinlich sind, als sie plausibel dem Zufall zuschreiben zu können.
Herrn Dr. Schmidt-Salomons Versuch, das Argument mit einem Verweis auf die Eventualität unserer Existenz basierend auf Vorgängen im Dritten Reich zu entschärfen ist vergeblich, da die Zustände, die im Dritten Reich herrschten, im Gegensatz zur Feinabstimmung des Universums, nicht unwahrscheinlich waren. Die Leute, die munter für den Zufall als Erklärung für die Feinabstimmung des Universums appellieren, legen keinerlei Verständnis für die involvierten Wahrscheinlichkeiten an den Tag. Vielleicht hilft eine Illustration: stellen wir uns bildlich den Bereich möglicher Werte für Konstanten und Größen, von denen unsere Existenz abhängt, so weit wie das ganze bekannte Universum vor, so ist der Bereich der Werte, zwischen denen Leben möglich ist, ca. 2,5 cm breit. Dass all diese Konstanten und Größen per Zufall in diesen winzigen, Leben ermöglichenden, Bereich fallen sollen, ist praktisch unmöglich.
Allein die Tatsache, auf die Herr Dr. Schmidt-Salomon anspielt, dass ansonsten nüchterne Wissenschaftler gezwungen sind, auf die metaphysische Hypothese anderer, unbekannter Paralleluniversen zurückzugreifen, ist ein Zeugnis für die Unhaltbarkeit der einfachen Zufallshypothese. Vielleicht können wir anschließend in der Diskussionsrunde dem Vorzug der Hypothese vieler Universen nachgehen, als Versuch, die Zufalls-Alternative zu retten.
Daraus folgt, dass wenn sich die Design-Hypothese nicht als ähnlich unwahrscheinlich bewiesen lässt, diese die bessere Erklärung ist. Herrn Dr. Schmidt-Salomons Vorhaltungen gegen die Kosten-Nutzen-Bilanz des Schöpfers, der bei der Schöpfung der Menschheit vermittels eines graduellen, evolutionären Prozesses vorgeht, können am besten als sein Versuch, die Unwahrscheinlichkeit der Design-Hypothese aufzuzeigen verstanden werden. Aber sein Einwand ist als solcher wenig überzeugend. Zuerst einmal ist Effizienz nur für denjenigen wichtig, der lediglich über begrenzte Zeit oder eingeschränkte Ressourcen verfügt. Aber für einen Schöpfer und Designer des Weltalls, dem Zeit und Ressourcen in uneingeschränktem Maße zur Verfügung stehen, ist Effizienz einfach kein Thema. Davon einmal abgesehen waren die Dinosaurier und Urwälder Bestandteil eines Ökosystems welches, zusammen mit den geologischen Prozessen der Vergangenheit, uns die fossilen Brennstoffe liefert, die heute von unkalkulierbarem Nutzen für das Fortkommen des Menschen sind und von denen die moderne Zivilisation abhängt. Ich denke, es könnte gut sein, dass der Kosmische Designer weitaus intelligenter gehandelt hat, als Herr Dr. Schmidt-Salomon vermutet!



Last edited by ElShaddai888 on Sat Oct 03, 2009 4:59 am; edited 1 time in total

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Kein Wunder ( oder doch ? ), dass wir existieren; das anthropische Prinzip

http://giordanobrunostiftung.wordpress.com/2009/05/04/kein-wunder-dass-wir-existieren-das-anthropische-prinzip/

In den letzten Jahrzehnten wurde die Evolutionstheorie durch die enormen Fortschritte der Naturwissenschaften und hier vor allem der Genetik stark untermauert. Sie wird inzwischen von ernstzunehmenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern nicht mehr angezweifelt.
( gibt jedoch genug genauso ernstzunehmende Wissenschaftler, die massive zweifel haben )
Auch der Vatikan konnte sich dieses Druckes der Fakten nicht entziehen. Es gibt zwar vom Vatikan keine wirklich klare, eindeutige Anerkennung der Evolutionstheorie, aber es wird jetzt von Seiten der katholischen Theologie zunehmend die Position vertreten, dass die Evolutionstheorie dem katholischen Glauben nicht wirklich widerspricht.( die makroevolution wiederspricht dem glauben ganz ordentlich !! ) So wird der Versuch unternommen, sie in den Glauben zu integrieren mit dem folgenden Argument: Der Herr hat ganz offensichtlich die Naturgesetze, die Naturkonstanten sowie die besonderen Eigenschaften der Erde und unseres Sonnensystems so geschickt gewählt, dass über die Gesetzmäßigkeiten der Evolution zwangsläufig hier der Mensch entstehen musste. Während der Evolution hat Gott dann nicht mehr eingegriffen. Dieses war aber auch gar nicht mehr nötig. Als wichtigstes Argument für diese Lehre wird angeführt, dass die Wahrscheinlichkeit zur Entstehung intelligenten Lebens von sehr vielen Faktoren abhängt und insgesamt so extrem klein ist, dass sie an ein Wunder grenzt.



Dieser Argumentation setzt das anthropische Prinzip, das erstmals 1973 vom Kosmologen Brandon Carter formuliert wurde, entgegen, dass wir zwangsläufig in einem Universum leben, das für die Entwicklung von intelligentem Leben geeignet sein muss, da es uns andernfalls nicht gäbe. Es gibt mittlerweile verschiedene Formulierungen des anthropischen Prinzips. Versionen, die teleologisch interpretiert werden können, werden vom Standpunkt der Naturwissenschaften als pseudowissenschaftlich eingestuft. So gelten die von Carter erstmals aufgestellten Versionen des allgemeinen und schwachen anthropischen Prinzips als wissenschaftlich, die des starken anthropischen Prinzips als weniger wissenschaftlich, da hier „muss“ steht:

Allgemeines anthropisches Prinzip:

Was wir zu beobachten erwarten können, muss eingeschränkt sein durch die Bedingung, welche für unsere Gegenwart als Beobachter notwendig sind.

Schwaches anthropisches Prinzip:

Wir müssen vorbereitet sein, die Tatsache in Betracht zu ziehen, dass unser Ort im Universum in dem Sinne notwendig privilegiert ist, dass er mit unserer Existenz als Beobachter vereinbar ist.

Starkes anthropische Prinzip:

Das Universum (und deswegen die fundamentalen Parameter, von welchen es abhängt) muss derart sein, dass es die Entstehung von Beobachtern in ihm in manchen Phasen erlaubt.

Beim schwachen anthropischen Prinzip werden die Naturgesetze und die Naturkonstanten als gegeben vorausgesetzt und es wird angenommen, dass sie aus uns noch unbekannten Gründen zwangsläufig so sind, wie sie sind. Die Frage konzentriert sich hier mehr darauf, wie wahrscheinlich die Existenz von Planeten ist, auf deren Oberfläche Bedingungen herrschen, die die Entwicklung von intelligentem Leben erlauben. Damit ist dann auch die Frage verbunden, ob es eventuell außerirdisches Leben gibt. Das starke anthropische Prinzip bezieht auch noch die Naturgesetze und die Naturkonstanten mit ein und fragt, wie unser gesamtes Universum beschaffen sein muss, um intelligentes Leben entstehen zu lassen.

Nun kann man natürlich argumentieren, dass die Feststellung, dass wir zwangsläufig in einer Welt leben, die auch die Voraussetzungen für Leben bereitstellt, eine Trivialität ist. Es bleibt dann aber immer noch die Frage, ob nicht schon die Existenz dieser Voraussetzungen an ein Wunder grenzt. Wir müssen uns also zunächst in Bezug auf das schwache anthropische Prinzip mit der Frage befassen, wie wahrscheinlich die einzelnen Faktoren sind, die auf der Erde die Voraussetzungen zur Entwicklung von intelligentem Leben ergeben haben.



Sonderfall Erde?

Unser Sonnensystem und damit auch die Erde entstanden vor ungefähr 5 Milliarden Jahren durch die Zusammenballung von interstellarem Gas und Staub. Für die Entstehung des Lebens auf der Erde war eine ganze Reihe von einschränkenden Voraussetzungen zu erfüllen. Zuerst musste unsere Sonne die richtige Größenordnung der Masse haben. Massereichere Sterne haben erheblich kürzere Lebenserwartungen. Die verfügbare Zeitspanne für die Entwicklung von intelligentem Leben wäre in ihrer Umgebung dann zu kurz. Auf der anderen Seite darf die Masse eine gewisse Größe nicht unterschreiten, um im Innern noch genügend Druck und Temperatur zur Zündung der Kernfusion zu erreichen. In der richtigen Größenordnung liegt aber ein recht hoher Prozentsatz der Sterne, so dass diese Voraussetzung unkritisch ist. Sehr viel kritischer ist dagegen der Gesamtaufbau des Planetensystems. So spielen in unserem Planetensystem die Masse und die Bahn des Planeten Jupiter eine wichtige Rolle. Da seine Bahn einen größeren Abstand von der Sonne hat als die Erde, ist er aufgrund seiner relativ großen Masse in der Lage, wie ein Staubsauger, Kometen und andere größere Bruchstücke einzufangen und so die Erde davor zu schützen. Erste Entdeckungen und Messungen anderer Planetensysteme haben gezeigt, dass eine solche Anordnung eher selten ist. Ein weiterer wichtiger Parameter ist der Abstand der Erde zur Sonne. Die Oberflächentemperatur stellt sich aus dem Gleichgewicht zwischen der von der Sonne zugestrahlten Energie und der von der Erde an den Weltraum abgestrahlten Energie ein. Ein geringerer Abstand würde zu hohe Oberflächentemperaturen zur Folge haben, so dass der größte Teil des Wassers in Form von Dampf vorliegen würde. Andererseits würde ein größerer Abstand das Wasser zu Eis gefrieren lassen. Aber gerade das Wasser war zur Entwicklung des Lebens von entscheidender Bedeutung. Insgesamt liegt der brauchbare Abstandsbereich zur Sonne innerhalb einer Schwankungsbreite von 5 bis 10%. Bei Sternen mit einer wesentlich geringeren Masse als der Sonne, liegt dieser Abstandsbereich näher am Zentralgestirn, wegen der geringeren Leuchtkraft. Ein geringerer Abstand führt aber zu einer stärkeren Abbremsung der Eigenrotation der Planeten, soweit die Rotationsachse in etwa senkrecht zur Bahnebene steht. Das führt dann langfristig zu einer synchronen Rotation des Planeten. Das heißt, es wird dann immer die gleiche Hälfte des Planeten beleuchtet, was zu extrem lebensfeindlichen Temperaturen führt. Genauso ungünstig ist generell eine Lage der Rotationsachse in der Bahnebene, weil dann während einer Umdrehung überwiegend das gleiche Gebiet vom Zentralgestirn beleuchtet wird. Zur Lagestabilisierung der Erdachse trägt unser Mond ganz erheblich bei. Andernfalls hätte sich vermutlich in der Vergangenheit die Lage der Erdachse stark verändert, was wiederum zu extremen Temperaturverhältnissen und eventuell zur Auslöschung des Lebens geführt hätte. Planeten, die von einem Trabanten umkreist werden, der die Größe unseres Mondes hat, dürften aber extrem selten sein, denn nach der allgemein anerkannten Theorie entstand unser Mond durch eine Kollision der Erde mit einem Planetoiden von der Größe des Mars. Eine solche Kollision hat eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit.

Weiterhin ist die Masse der Erde ein wichtiger Faktor. Eine zu geringe Masse führt dazu, dass Teile der Atmosphärengase in den Weltraum entweichen. So besitzt zum Beispiel unser Mond aufgrund seiner geringen Masse überhaupt keine Atmosphäre. Eine zu große Masse würde andererseits zu einer ungünstigen Zusammensetzung der Atmosphäre führen. So wären dann größere Anteile von Wasserstoff und Wasserstoffverbindungen die Folge. Außerdem wäre eine mit der größeren Masse verbundene größere Anziehungskraft ungünstig für die Entwicklung höherer Lebensformen.

Zur Abschirmung der lebensfeindlichen Partikelstrahlung aus dem Weltraum und vor allem von der Sonne, ist ein Magnetfeld erforderlich. Dies wiederum erfordert einen flüssigen Metallkern. Bei der Erde wird die Aufrechterhaltung der hohen Temperaturen im Erdinneren durch den Zerfall radioaktiver Elemente gewährleistet. Bei der Entwicklung einer für das Leben optimalen Atmosphäre hat nach neueren Erkenntnissen die Plattentektonik der Erdkruste eine wichtige Rolle gespielt. Diese funktioniert wiederum nur in Zusammenhang mit einem bestimmten Aufbau des Erdinnern und der dadurch bedingten Temperaturverteilung. Die Plattentektonik ist wichtig für das Recycling von Kohlendioxid. Während der Verwitterung nimmt das Gestein Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf. Beim Übereinanderschieben der Plattenränder taucht das Gestein in den flüssigen Erdmantel ein und wird aufgeschmolzen. Dabei wird das Kohlendioxid wieder freigesetzt und über Vulkane an die Atmosphäre zurückgegeben.

Die Entwicklung der Erdatmosphäre war wahrscheinlich ebenfalls ein sehr kritischer Vorgang. Die erste Uratmosphäre bestand überwiegend aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Stickstoff. Zu diesem Zeitpunkt lag die Temperatur auf der Erdoberfläche noch bei 1500 Grad Celsius, kühlte sich aber langsam ab. Im Anfangsstadium der Sterne vom Typ der Sonne durchlaufen sie eine kurze Phase, in der große Gasmengen abgestoßen werden. Vermutlich ist hierdurch die Uratmosphäre der Erde teilweise weggeblasen worden. Sie wurde aber wieder durch Gase ersetzt, die aus Vulkanen ausgestoßen wurden. Es bildete sich so eine zweite Uratmosphäre, die aus Kohlendioxid, Wasserstoff, Methan, Ammoniak und geringen Mengen an Edelgasen bestand. Der hohe Anteil an Kohlendioxid erzeugte über den Treibhauseffekt Durchschnittstemperaturen um 40° Celsius auf der Erdoberfläche, so dass das Wasser zu einem erheblichen Teil in Form von Dampf vorlag, der erst in höheren Atmosphärenschichten zu Wolken kondensierte. Das wiederum führte zu einer ständig geschlossenen Wolkendecke. In den ersten 2 Milliarden Jahren nach Entstehung der Erde wurde das Kohlendioxid langsam durch die Bildung von Silikatverbindungen an der Oberfläche abgebaut. In den obersten Atmosphärenschichten wurden Wassermoleküle durch Photolyse in die Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Während der Wasserstoff aufgrund seines geringen Atomgewichts weitgehend in den Weltraum entwich, wurde der Sauerstoff teilweise an das in den Gesteinen vorkommende Eisen gebunden. Ein weiterer Anteil des Sauerstoffs reagierte mit dem Methan und dem Ammoniak in der Atmosphäre und erzeugte damit Wasserdampf und Stickstoff. Vor etwa 2 Milliarden Jahren war der Kohlendioxidanteil unter 5% gesunken, so dass der Treibhauseffekt nachließ. Durch die sinkende Oberflächentemperatur regneten die Wolken langsam ab. Da die Sonne zu diesem Zeitpunkt noch nicht ihre heutige Strahlungsintensität erreicht hatte, sank die Durchschnittstemperatur auf unter 10° Celsius. Die Eiskappen an den Polen wuchsen und es fehlten nur wenige Grad um die gesamten Meere zu Eis erstarren zu lassen. Durch das hohe Reflexionsvermögen von Schnee und Eis hätte sich dann die Oberflächentemperatur noch weiter abgesenkt und die Erde wäre zu einer Eiswüste geworden. Wahrscheinlich war dies einer der kritischsten Punkte in der Evolution. Bereits eine um ein Prozent größere Entfernung der Erde zur Sonne hätte ausgereicht, um dieses Umkippen des Klimas herbeizuführen.

Bei dieser Vielzahl von Zufällen mit zum Teil recht geringer Wahrscheinlichkeit, erscheint vielen die Entstehung des Menschen auf unserem Planeten als ein Wunder. Diesem Argument ist entgegenzuhalten, dass wir bisher nur diesen einen Planeten mit intelligentem Leben kennen und aus einem einzigen Ereignis kann man grundsätzlich keine statistische Aussage über dessen Wahrscheinlichkeit machen. Man kann bestenfalls die Wahrscheinlichkeiten einzelner Faktoren, die zur Entwicklung des Lebens Voraussetzung sind, genauer bestimmen. Auf der anderen Seite gibt es womöglich eine Vielzahl von erdähnlichen Planeten in unserem Universum, so dass damit die geringe Gesamtwahrscheinlichkeit für die Entstehung von Lebensbedingungen wieder kompensiert wird. Sollte das Universum gar unendlich groß sein, so müsste intelligentes Leben bei noch so geringer Wahrscheinlichkeit zwangsläufig irgendwo entstehen. John D. Barrow und Frank Tipler haben mit diesen Argumenten das schwache anthropische Prinzip folgendermaßen formuliert:

Die beobachtbaren Werte aller physikalischen und kosmologischen Größen sind nicht gleich wahrscheinlich, aber sie nehmen Werte an, die beschränkt sind durch die Erfordernisse für die Existenz von Orten, an denen sich kohlenstoffbasiertes Leben entwickeln kann, und durch die Erfordernis, dass das Universum alt genug sein muss, dass dieser Vorgang bereits eingetreten ist.

Die Bestimmung der Wahrscheinlichkeit der einzelnen Faktoren ist Gegenstand intensiver naturwissenschaftlicher Forschung, insofern kann das schwache anthropische Prinzip als eine überprüfbare wissenschaftliche Hypothese angesehen werden. Insbesondere die Erforschung anderer Planetensysteme wird uns schon in der nahen Zukunft in die Lage versetzen, die Wahrscheinlichkeit der Entstehung von intelligentem Leben im Kosmos genauer zu bestimmen und damit auch genauere Wahrscheinlichkeitsaussagen über die Existenz außerirdischer Lebewesen zu machen. So konnten bereits eine ganze Reihe größerer Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zweifelsfrei nachgewiesen werden. Planeten von der eher geringen Größe der Erde sind allerdings nur sehr schwer zu entdecken. Dazu müssen neue, noch größere Teleskope gebaut werden.



Feinabstimmung der Naturkonstanten?

Zur Diskussion des starken anthropischen Prinzips müssen wir nun noch einen Schritt weiter gehen und fragen, warum sind die Naturgesetze und die Naturkonstanten so wie sie sind und nicht anders? Fragen wir uns dazu zunächst einmal, wie viele fundamentale Naturkonstanten es überhaupt gibt. Da es noch keine „Theorie für Alles“ gibt, ist auch die Definition von fundamentalen Naturkonstanten im Moment noch etwas willkürlich. Es ist daher nicht verwunderlich, dass es unter den Physikern dazu unterschiedliche Meinungen gibt. In der Literatur werden häufig folgende sieben Naturkonstanten als fundamental angegeben:



Neben diesen fundamentalen Naturkonstanten gibt es noch zwei fundamentale mathematische Konstanten:

π = 3,1415926534…

e = 2,71828182846…

Ein Argument für die Anzahl der fundamentalen Naturkonstanten kann man aus der Menge der physikalischen Einheiten ableiten. Für jede Einheit sollte es eine dazugehörige Konstante geben. Gäbe es mehr Konstanten als Einheiten, so könnte man die Einheit der überzähligen Konstanten aus den anderen zusammensetzen. Die grundlegenden Einheiten sind: Zeit (s), Länge (m), Masse (kg), elektrische Spannung (V), elektrischer Strom (A), thermodynamische Temperatur (K), Menge von Substanz (mol). Nun lassen sich aber die letzten vier Einheiten durch die ersten drei ausdrücken. Damit bleiben Zeit, Länge und Masse als grundlegende Maßeinheiten übrig. Interessanterweise sind diese drei Einheiten bereits von dem Mathematiker C.F.Gauss (1777-1855) als grundlegend identifiziert worden. Nach dem Physiker L.B.Okun sind die drei fundamentalen Naturkonstanten dann die Lichtgeschwindigkeit (c), das Plancksche Wirkungsquantum (h) und die Gravitationskonstante (G). Diese Konstanten haben nicht nur die Eigenschaft, dass sie sich nicht durch andere Konstanten irgendwie zusammensetzen lassen, sondern sie sind direkt mit einer eigenständigen physikalischen Theorie verbunden. So lässt sich mit diesen drei Konstanten das Gebäude der physikalischen Theorien in Form eines Würfels darstellen (siehe Abb. 1).


Durch die im letzten Jahrhundert entwickelten modernen Theorien der Quantenmechanik, der Quantenfeldtheorie und der Relativitätstheorie sind die älteren Theorien der klassischen Physik und der Newtonschen Mechanik nicht als falsch entlarvt worden, sondern sie sind in ihrem Gültigkeitsbereich eingeschränkt worden. Und zwar gelten sie nur für makroskopische Objekte bei Geschwindigkeiten, die wesentlich kleiner als die Lichtgeschwindigkeit sind und nur in schwachen Gravitationsfeldern. Das trifft aber auf den größten Teil der Objekte unserer Alltagsrealität zu. Eine „Theorie für Alles“ muss dagegen die Eigenschaft besitzen, keinerlei Einschränkungen zu unterliegen.

Gelingt es, die Quantentheorie mit der Theorie der Gravitation zur Quantengravitation zu vereinigen, so könnte sich eventuell die Zahl der Naturkonstanten weiter reduzieren lassen. Diese Meinung vertritt z.B. der Physiker G.Veneziano. Mit der Stringtheorie lassen sich seiner Meinung nach das Planksche Wirkungsquantum und die Gravitationskonstante durch die Stringlänge ls ersetzen. In der 1995 formulierten modernen M-Theorie kann diese Funktion der dreidimensionalen Membran-Länge l3 zugesprochen werden. Die dann noch verbleibenden Einheiten sind die Zeit und die Länge. Einige Physiker wie z.B. M.J.Duff vertreten sogar die radikale Meinung, dass es überhaupt keine fundamentalen Naturkonstanten gibt. Mit einer „Theorie für Alles“ ließen sich vielleicht sogar die Werte der Naturkonstanten theoretisch ableiten und sie würden dann ihren Status als unabhängige Konstanten verlieren.

Ein weiteres Problem ist, dass es prinzipiell möglich sein müsste, den Wert einer Naturkonstante irgendwelchen Außerirdischen mitzuteilen, um zu überprüfen, ob in ihrem Bereich des Universums die Naturkonstante den gleichen Wert hat. Bei der Lichtgeschwindigkeit (Einheit: m/s) hätten wir da große Probleme, denn die Außerirdischen könnten mit unserer Definition von Meter und Sekunde nichts anfangen. Das gleiche Problem tritt auf, wenn wir überprüfen wollen, ob eine Naturkonstante wirklich konstant ist. Bei den auf Einheiten basierenden Naturkonstanten hat man dann generell das Problem, dass man nicht unterscheiden kann, ob die Konstante oder die Einheit zeitliche Veränderungen aufweist. Das zeigt, wie problematisch die Überprüfung der Konstanz von Naturkonstanten sein kann, die auf Einheiten basieren. Sinnvoller erscheint es daher, wenn man dimensionslose Naturkonstanten auf deren zeitliche Konstanz überprüft.

Dazu bietet sich die Feinstrukturkonstante α an. Ihr Wert liegt nahe bei 1/137. Sie ist ein Maß für die elektromagnetische Wechselwirkung. Sie ist eine der Naturkonstanten, deren Wert bis weit zurück in die Vergangenheit überprüft werden kann. Hierzu muss das Licht von entfernten Objekten wie Galaxien und Quasaren spektral untersucht werden. Allerdings gehen in die Berechnung bestimmte Annahmen über die Entwicklung des Kosmos und andere Konstanten mit ein. Erste Messungen ergaben, dass die Feinstrukturkonstante eine sehr geringe Änderung von -1,09 +/-0,36 x 10-5 über die Dauer von einigen Milliarden Jahren erfahren hat. Allerdings sind die Messungen für eine endgültige Beurteilung noch viel zu unsicher und sie werden inzwischen auch angezweifelt. Berechnungen zeigen, dass eine Änderung des Wertes der Feinstrukturkonstante um nur 1% schon zu so gewaltigen Änderungen der physischen Welt führen würde, dass darin intelligentes Leben nicht mehr möglich wäre, bzw. gar nicht erst hätte entstehen können. Ähnliches gilt auch für die anderen Naturkonstanten und daraus abgeleitete Parameter. So kann man umgekehrt sogar aus dem anthropischen Prinzip Einschränkungen für die Werte der Naturkonstanten ableiten. Ein Beispiel ist der Mindestwert für die Protonenlebensdauer. Sie muss mindestens 1016 Jahre betragen. Andernfalls wäre die radioaktive Strahlung der Protonen, die ein wesentlicher Bestandteil der Materie sind, so groß, dass wir nicht existieren könnten. Die Frage, ob wir jemals die Werte der Naturkonstanten wissenschaftlich erklären oder gar theoretisch berechnen können, ist im Moment nicht abschließend zu beantworten.

Wenn wir auch mit dem anthropischen Prinzip erklären können, dass wir zwangsläufig in einer Welt leben müssen, die aufgrund ihrer Naturgesetze und ihrer Naturkonstanten intelligentes Leben erlaubt, so bleibt dennoch die Frage, woher die Naturgesetze und die Naturkonstanten kommen. Muss es nicht doch jemanden geben, der sie gemacht hat und auf die Entstehung des Menschen Ziel gerichtet aufeinander abgestimmt hat? Theologen reden hier von einer wunderbaren Feinabstimmung der Naturkonstanten, die nach ihrer Meinung kein Zufall sein kann.

Einige Physiker, wie z.B. Stephen Hawking glauben, dass es gar keine bestimmten Naturgesetze gibt, sondern dass es eine unendlich große Zahl von Welten gibt, mit unterschiedlichen, beliebigen Naturgesetzen. In gewisser Weise betrachten diese Physiker das Universum wie ein Quantengebilde, das gleichzeitig in mehreren parallelen Zuständen existiert. Jedes Universum hat eigene Naturgesetze und Naturkonstanten. Die moderne Superstringtheorie stützt diese These. Nehmen wir einmal an, es gäbe eine Vielzahl von Universen mit unterschiedlichen Naturgesetzen und Naturkonstanten, so würden nur die Universen als solche erkannt werden, die intelligentes Leben hervorgebracht haben. Ob es Universen gibt, die unbewohnt sind, ist naturwissenschaftlich nicht zu beantworten, da solche Universen naturwissenschaftlichen Beobachtungen und Messungen prinzipiell nicht zugänglich sind. Es können also grundsätzlich nur solche Universen wahrgenommen werden, deren Naturgesetze und Naturkonstanten so angelegt sind, dass intelligentes Leben entsteht. Damit hätten die Naturgesetze und die Naturkonstanten keine bestimmte Ursache, sondern wären letztlich Folge von Zufällen. Selbst wenn es mehrere Paralleluniversen geben sollte, die von intelligenten Wesen bevölkert sind, so wäre eine gegenseitige Wahrnehmung wahrscheinlich nicht möglich. Denn diese Universen stehen womöglich nicht in kausalem Zusammenhang miteinander und mit unserem eigenen Universum. Der Begriff „parallel“ ist hier im naturwissenschaftlichen Sinn auch nicht definierbar, denn andere Universen hätten weder zeitlich noch räumlich irgendeinen Bezug zu unserem Universum. Es stellt sich damit hier die Frage, ob das starke anthropische Prinzip noch als wissenschaftliche Hypothese gewertet werden kann. Allerdings kann man nicht ausschließen, dass die modernen Theorien der Superstringtheorie oder der Schleifenquantengravitation zu überprüfbaren Aussagen führen, die dann zumindest die Existenz von Paralleluniversen plausibel machen könnten.

Von den meisten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern werden die beiden mathematischen Konstanten als noch grundlegender als die Naturkonstanten angesehen, da sie unabhängig von den Naturgesetzen existieren. Selbst wenn es eine Vielzahl von Paralleluniversen gäbe mit unterschiedlichen Naturgesetzen und Naturkonstanten, so müssten wir dennoch davon ausgehen, dass die mathematischen Konstanten immer die gleichen Werte hätten. Diese Aussage ist aber nur eine Vermutung, denn es ist keine Möglichkeit abzusehen, dies zu überprüfen.

Der Physiker John Archibald Wheeler geht nun noch einen Schritt weiter und formuliert das allgemeine anthropische Prinzip folgendermaßen:

Beobachter sind notwendig, um das Universum zu erzeugen.

Diese Formulierung ist der philosophischen Position des Konstruktivismus zuzuordnen. Grundlage dieser Form des anthropischen Prinzips ist die so genannte Kopenhagener Deutung der Quantentheorie. In dieser Deutung wird die quantenmechanische Wellenfunktion durch einen bewussten Beobachter zu einer messbaren Größe reduziert. Danach spielt also der Beobachter selbst eine wesentliche Rolle in der physikalischen Beschreibung der Welt. Eine weitere sehr spekulative Form des anthropischen Prinzip ist das von Barrow und Tipler formulierte „endgültige anthropische Prinzip“ (engl. Final Anthropic Principle, abgek. FAP):

Intelligente Informationsverarbeitung muss im Universum entstehen, und, wenn sie einmal entstanden ist, wird sie niemals aussterben.

Wegen ihrer Unbeweisbarkeit wird diese Version von den meisten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern als unwissenschaftlich bezeichnet und damit abgelehnt.



Zusammenfassung

Zusammenfassend können wir sagen, dass die zum Teil geringen Wahrscheinlichkeiten der einzelnen Faktoren, die zur Entwicklung des Menschen auf der Erde geführt haben, kein Argument für einen Schöpfer sind.( fragt sich nur, warum )
In einer unendlich großen Welt oder in einer Welt mit unendlich vielen Paralleluniversen werden noch so geringe Wahrscheinlichkeiten durch die unendliche Menge der Möglichleiten kompensiert. Der Zufall reicht damit zur Erklärung unserer Existenz vollkommen aus. Dies ist zwar kein Beweis gegen die Existenz eines Schöpfergottes, aber es macht ihn restlos überflüssig.

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Die moderne Kosmologie und die Feinabstimmung der Naturkonstanten auf Leben hin

http://www.institutfuerglaubeundwissenschaft.de/texte/Feinabstimmung_Naturkonstanten.pdf

Zusammenfassung

Die erste der drei von Freud formulierten Kr¨ankungen der Menschheit handelt vom ¨Ubergang
des geozentrischen in das heliozentrische Weltbild: Der Mensch erlebt sich zunehmend
als einsam und unbedeutend in einem unermesslich großen Weltall. Diese Kr¨ankung
scheint durch neuere Entwicklungen der Kosmologie und durch ”anthropische“ ¨Uberlegungen
¨uberwunden zu sein. Der amerikanische Physiker Dyson formuliert:

Wenn wir ins
Universum hinausblicken und erkennen, wie viele Zuf¨alle in Physik und Astronomie zu unserem
Wohle zusammengearbeitet haben, dann scheint es fast, als habe das Universum in
einem gewissen Sinne gewusst, dass wir kommen.“ Ist die Welt also doch f¨ur den Menschen
gemacht?
Es wird zun¨achst ein knapper ¨Uberblick ¨uber den gegenw¨artigen Stand der Kosmologie
(Standardmodell) gegeben. Auch offene Fragen und neuere Entwicklungen werden angesprochen.
Es wird dann die Bedeutung von Naturkonstanten in den grundlegenden Gesetzen
aufgezeigt. Die moderne Astrophysik und Kosmologie ist heute so weit ausgearbeitet,
dass sich Fragen vom Typ

Was w¨are, wenn ...?“ mit naturwissenschaftlichen Argumenten
behandeln lassen. Dabei stellt sich heraus, dass bereits geringf¨ugige Ver¨anderungen an den
Werten der bekannten Naturkonstanten fast immer zu einer v¨ollig anderen Geschichte des
Kosmos f¨uhren w¨urden und dabei kein biologisches Leben entstehen k¨onnte. Dies wird u.a.
bei der Feinstrukturkonstante des Elektromagnetismus und der Konstanten der Starken
Wechselwirkung gezeigt. Auch die Dimensionszahl von Raum und Zeit ist offenbar auf Leben
hin abgestimmt. Besonders eindrucksvoll ist die pr¨azis abgestimmte Kernchemie der
Kohlenstoffentstehung.
Diese offensichtliche Feinabstimmung der Naturkonstanten auf Leben hin hat vieleWissenschaftler
ganz unterschiedlicherWeltanschauung erstaunt und zu verschiedenen Deutungen
gef¨uhrt:
1. Die Feinabstimmung wird auf ein Prinzip zur¨uckgef¨uhrt: das Anthropische Prinzip.
Es existiert in unterschiedlich starken Fassungen. Grunds¨atzlich ist die Einf¨uhrung
von Prinzipien in der Naturwissenschaft legitim und fruchtbar. Die Erkl¨arungskraft
des Anthropischen Prinzips ist allerdings problematisch und umstritten.
2. Die Feinabstimmung wird rundweg bestritten mit dem Hinweis, dass Leben ja auch
auf einer anderen als auf Kohlenstoff-Basis entstanden sein k¨onnte. Biochemische
Fakten sprechen gegen dieses spekulative Argument.
3. Die Feinabstimmung wird – im Gegensatz zu 2 – als notwendig vorkommend und als
verstanden angenommen. Hier wird mit naturwissenschaftlichen Spekulationen argumentiert,
dass unser Kosmos nur einer von unendlich vielen mit unterschiedlichen
Gesetzen und Konstanten ist. Einer davon – der unsrige – hat dann notwendigerweise
die gerade passenden Gesetze und Konstanten.
6
Tabellenverzeichnis
Diese Deutung ist weit verbreitet und nahe liegend wegen der Analogie zu der sehr
großen Zahl an Sternen, Sonnensystemen und Galaxien. Sie wird allerdings als nicht
empirisch testbar angesehen und hat zum Zweck der Erkl¨arung eines einzigen Problems
in unserem Kosmos einen doch immensen ”Verbrauch“ an Kosmen! Die wissenschaftlichen
Kommentare lassen hier weltanschauliche Vorentscheidungen sehr
deutlich erkennen.
4. Die Feinabstimmung wird als Hinweis auf noch unbekannte gesetzm¨aßige Zusammenh
¨ange angesehen. Dies f¨uhrt zu einem durchaus berechtigten und fruchtbaren
Arbeitsprogramm. So kann das sog. inflation¨are Modell eine bestimmte Feinabstimmung
des Standardmodells wegerkl¨aren. Allerdings braucht dieses Modell selbst feinabgestimmte
Konstanten! Damit wird das Problem nicht gel¨ost, sondern offensichtlich
nur verschoben.
5. Die Feinabstimmung wird als zuf¨allig angesehen. Ist damit aber irgend etwas erkl¨art?
Bei Ereignissen sehr geringer Wahrscheinlichkeit wird Zufall i.a. nicht als Erkl¨arung
akzeptiert. Hier muss der Begriff des Zufalls genauer analysiert werden. Zuf¨allige
Ereignisse brauchen keineswegs in jedem Kontext als plan- und absichtslos gedeutet
zu werden.
6. Die Feinabstimmung wird als Design interpretiert: Ein Designer, eine Intelligenz hat
den Kosmos geplant und wollte Leben erm¨oglichen. Diese Deutung ist keineswegs
weniger plausibel als die bisher angef¨uhrten. Ihr finaler Charakter muss nicht als
Konkurrenz zu einer kausalen Erkl¨arung verstanden werden.
Die theistische Deutung sieht in der Feinabstimmung zwar keinen Gottesbeweis, aber
doch einen Hinweis auf den christlichen Sch¨opfergott. Diese Deutung transzendiert
den naturalistischen Erkl¨arungsrahmen.
Die Designer-Deutung hat allerdings darin ihre Grenze, dass sie nur wenig Spezifisches
¨uber den Designer zu sagen weiß. Dass hier der Dreieine Gott, zu dem sich
die Christen bekennen, am Werk ist, kann aus naturwissenschaftlicher Sicht nicht
deutlich werden. Aus biblisch-christlicher Sicht kann der Theologe Pannenberg jedoch
weiter gehen. Er zeigt, dass ich die Zuf¨alligkeit der Naturkonstanten als Wahl
Gottes deuten kann, die er zu meinen Gunsten getroffen hat. Zur Feinabstimmung
schreibt er: ”[. . . ] Theologische Interpretation darf ¨uber diese Feststellung hinausgehen
zu der Aussage, dass sich in diesem Sachverhalt die auf die Inkarnation des
g¨ottlichen Logos in einem Menschen bezogene ¨Okonomie des g¨ottlichen Sch¨opfungswerkes
bekundet.“
7
1 Kr¨ankungen und anthropische Befunde
Mit Sigmund Freud spricht man von den drei Kr¨ankungen, welche die Menschheit erleiden
musste. Es handelt sich dabei um wissenschaftliche Entwicklungen und Umbr¨uche,
welche das Selbstverst¨andnis des Menschen wesentlich beeinflussten und seine Sonderstellung
in Frage stellten:
1. Da war zun¨achst der ¨Ubergang vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild.
Seit Kopernikus und Galilei wird die Erde nicht mehr als Mittelpunkt der Welt
angesehen. Der Mensch erlebt sich zunehmend als einsam und unbedeutend in einem
unermesslich großen Weltall. Pascal dr¨uckt in seinen Pens´ees das ver¨anderte Lebensgef
¨uhl Vieler aus:

Das ewige Schweigen dieser unendlichen R¨aume macht mich
schaudern.“1
Die Astronomie, die Astrophysik und die Kosmologie f¨uhrten diese Entwicklung weiter,
die den Menschen immer mehr aus seiner zentral empfundenen Stellung verdr
¨angt: Unsere Sonne ist nur ein Stern unter Milliarden von Sternen, unsere Milchstraße
erweist sich als eine Galaxie unter vielen, und selbst der Kosmos ist nach
neueren ¨Uberlegungen vielleicht nur ein (Teil)kosmos unter vielen verschiedenartigen
Kosmen.
2. Seit Darwin ist auch die Sonderstellung des Menschen unter den Lebewesen fraglich
geworden. Autoren wie Monod versuchen zu zeigen, dass biologisches Leben –
und damit auch menschliches Leben – ein reines Zufallsprodukt eines evolution¨aren
Prozesses ist.
3. Freud selber hat schließlich gezeigt, dass der Mensch nicht einmal ”Herr im eigenen
Hause“ ist, sondern in hohem Maße von unbewussten Antrieben bestimmt wird.
Inzwischen werden bereits weitere Kr¨ankungen genannt: Die Evolution¨are Erkenntnistheorie,
die K¨unstliche Intelligenz und die Robotertechnik. Sie machen dem Menschen jede Art
von geistiger und intellektueller Sonderrolle streitig.
Nun ist allerdings keineswegs klar, ob die genannten Entwicklungen zu Recht als Kr¨ankungen
verstanden werden m¨ussen. F¨ur den modernen Naturwissenschaftler stellt sich etwa
der Wechsel vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild als ein simpler Wechsel
des Bezugssystems (Koordinatentransformation) dar. Es geht dabei nur um eine Standpunktsfrage.
Und betrachtet man den Menschen im christlichen Verst¨andnis als Gesch¨opf
unter Gesch¨opfen, so ist seine Verbundenheit mit dem Pflanzen- und Tierreich im Grunde
selbstverst¨andlich. Dennoch haben die genannten Kr¨ankungen bis heute Wirkung gezeigt.
Vielfach wurde in ihrem Gefolge auch das christliche Menschenbild in Frage gestellt.
1Zit. nach [Gie97, S. 30].
8
Es ist vor diesem Hintergrund sehr bemerkenswert, dass neuere naturwissenschaftliche Ergebnisse
heutzutage von einer ganzen Anzahl von Wissenschaftlern so gedeutet werden,
dass der Mensch – oder zumindest biologisches Leben – nun pl¨otzlich doch wieder eine
zentrale Stellung im Kosmos erh¨alt. Leben ist offenbar viel enger an gesamtkosmische
Bedingungen und Entwicklungen gekn¨upft als bisher angenommen, und es wird immer
weniger plausibel, Leben lediglich als belangloses Zufallsprodukt anzusehen. Viele Abl
¨aufe im Kosmos scheinen auf Leben hin ausgerichtet zu sein. Dieser Befund wird als
Feinabstimmung von Gesetzen und Naturkonstanten bezeichnet und recht unterschiedlich
interpretiert. Vielen erscheint heute die erste Kr¨ankung aufgehoben. Der amerikanische
theoretische Physiker Freeman J. Dyson formulierte:

Wenn wir ins Universum hinaus blicken und erkennen, wie viele Zuf¨alle in
Physik und Astronomie zu unserem Wohle zusammengearbeitet haben, dann
scheint es fast, als habe das Universum in einem gewissen Sinne gewusst, dass
wir kommen.“ 2
Und der deutsche Astronom Otto Heckmann (1901–1983) schrieb:

Die kosmische Grundbedingung des Menschen oder menschen¨ahnlicherWesen
besteht [. . . ] in der Existenz nicht irgendeines, sondern eines h¨ochst spezifischen
Gesamtkosmos. Wenn der Mensch Wert legt auf kosmische W¨urde und auf
kosmischen Rang: Hier sind beide zur¨uckerstattet in einer Gr¨oßenordnung, die
man kaum steigern kann.“ 3
Und Davies schreibt:
There ”is for me the powerful evidence that there is something going on behind
it all. The impression of design is overwhelming.” [Dav88, S. 203]4
Was veranlasst Wissenschaftler zu solchen geradezu ¨uberschw¨anglichen und wertenden
Aussagen (Wohl, W¨urde, Rang)?
Im Rahmen des heutigen Wissens ¨uber die Entwicklung des Kosmos (Kosmologie) kann
man ¨uberlegen, wie die Entstehung des biologischen Lebens (auf Kohlenstoffbasis) von den
Gesetzen, Naturkonstanten und Rand- und Anfangsbedingungen abh¨angt. Breuer f¨uhrt
dazu folgenden exemplarischen Gedankengang an:

Auf der Erde gibt es eine Lebensform mit Bewusstsein, eine beobachtende
Intelligenz. Wie muss das dazu geh¨orige Universum aussehen? Diese Frage
kann nicht beantwortet werden ohne die folgenden logischen Schritte:
B Bewusstsein setzt voraus, dass es Leben gibt;
2Zit. nach Breuer [Bre84].
3[Hec76], zitiert nach Vaas [Vaa94].
4

F¨ur mich gibt es den starken Hinweis, dass da hinter allem etwas vor sich geht. Der Eindruck von
Planung ist ¨uberw¨altigend.“
9
1 Kr¨ankungen und anthropische Befunde
B Leben braucht als Grundlage seines Entstehens chemische Elemente, vor
allem auch solche, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium;
B Schwere Elemente entstehen aber nur durch thermonukleare Verbrennung
der leichten Elemente, also durch Atomkernverschmelzung;
B Atomkernverschmelzungen laufen jedoch nur im Innern der Sterne ab
und ben¨otigen wenigstens einige Milliarden Jahre, um gr¨oßere Mengen
an schweren Elementen zu produzieren;
B Eine Zeitspanne von mehreren Milliarden Jahren steht aber nur in einem
Universum zur Verf¨ugung, das selbst wenigstens einige Milliarden Jahre
alt und damit einige Milliarden Lichtjahre ausgedehnt ist. [. . . ]
Daher kann die Antwort auf die Frage, warum das heute von uns beobachtete
Universum so alt und so groß ist, nur lauten: Weil sonst die Menschheit gar
nicht hier w¨are.“ [Bre84, S. 18f.]
Dies ist ein Beispiel einer anthropischen, auf den Menschen bezogenen Formulierung, in
der die Existenz von intelligentem Leben mit Eigenschaften des Kosmos in Zusammenhang
gebracht wird.
Die genauere Untersuchung dieses Zusammenhangs hat nun gezeigt, dass als Vorbedingung
f¨ur Leben bestimmte Eigenschaften des Kosmos nicht nur gr¨oßenordnungsm¨aßig
passen (

Milliarden Jahre“), sondern dass dar¨uber hinaus eine ganze Anzahl hochpr¨aziser
Feinabstimmungen von Gesetzen, Naturkonstanten und Rand- und Anfangsbedingungen
vorliegt, ohne die kein Leben m¨oglich w¨are.5 Nur eine verschwindend kleine Untermenge
denkbarer Kosmen erf¨ullt die notwendigen Bedingungen. Leben entsteht keineswegs unter
allen Umst¨anden und unabh¨angig von der gesamtkosmischen Entwicklung. Die Abb. 1.1
veranschaulicht dies grob schematisch. Dieser Befund fordert zu Deutungen heraus. Leben
M e n g e d e n k b a re r K o s m e n
N a tu rg e s e tz e ,
N a tu rk o n s ta n te n
k o s m is c h e R a n d - u n d
A n fa n g s b e d in g u n g e n
K o s m e n m it L e b e n a u f
K o h le n s to ffb a s is
Abbildung 1.1: Feinabstimmung auf Leben hin
wir in einem ”Universum nach Maß“6?
5Engl.: anthropic balances; cosmic coincidences
6Vgl. den Buchtitel

Ein Universum nach Maß. Bedingungen unserer Existenz“ [Gri91].
10
2 Kosmologie
Im Folgenden werden Beispiele solcher Feinabstimmungen auf Leben hin berichtet und
dann ihre Deutungen diskutiert. F¨ur die naturwissenschaftlichen Einzelheiten muss dabei
auf die Literatur verwiesen werden. Zun¨achst soll aber das Rahmenmodell kurz geschildert
werden, in das die Feinabstimmungen eingeordnet sind. Dies ist das sog. Standardmodell
der Kosmologie.
2.1 Das Standardmodell
Schon bei Platon kann man nachlesen:

¨ Uber die Entstehung des Universums gibt es viele Vorstellungen und Meinungen.
Wundre Dich also nicht, Sokrates, wenn wir nicht imstande sind, Erkl
¨arungen und Begr¨undungen zu geben, die in jeder Hinsicht exakt sind und
konsistent miteinander.“1
Die Situation hat sich heute gebessert: Die Mehrzahl der Naturwissenschaftler akzeptiert
das Standardmodell der Kosmologie2, das theoretisch und experimentell gut begr¨undet ist
und eine erstaunlich konsistente Beschreibung der raum-zeitlichen Entwicklung liefert. Vor
allem die genaue Vermessung der kosmischen Hintergrundstrahlung mit Hilfe der COBEundWMAP-
Satelliten ergab eine F¨ulle neuer Daten, aus denen man Erkenntnisse ¨uber den
Energieinhalt des Universums und die Entstehung der Galaxien gewinnen konnte [Boe05].
In der aktuellen Forschung werden allerdings Varianten und vor allem auch Erweiterungen
dieses Modells diskutiert. Unverstanden ist bisher die seit einigen Jahren beobachtete
Beschleunigung der Ausdehnung des Kosmos und die Natur der weit ¨uberwiegenden Menge
an sog. dunkler Materie und dunkler Energie.
Nach dem Standardmodell hat unser Kosmos einen Anfang – ein noch vor wenigen Jahrzehnten
sehr fremdartiger Gedanke in den Naturwissenschaften. Vor etwa 14 Milliarden
Jahren startete alles mit einer Anfangssingularit¨at, einem extrem dichten und heißen Zustand
der Materie. Dieser Vorgang wird etwas reißerisch als Urknall 3 bezeichnet. Die Materie,
ein Brei aus Elementarteilchen, begann sich zusammen mit dem Raum auszudehnen.
Dies ist anschaulich nicht vorstellbar. Als Hilfe kann man sich das Aufblasen eines Lufballons
vorstellen. Der dreidimensionale Raum wird hierbei durch die Oberfl¨ache des Ballons
1Platon (427-347 v. Chr.): Timaios 29c; zit nach [Vaa94].
2Ein informativer und kritischer ¨Uberblick findet sich z. B. bei Kippenhahn [Kip97] oder B¨orner,
Ehlers und Meier [Boe93].
3Engl.: big bang
11
2 Kosmologie
veranschaulicht. Der Anfang ist physikalisch nicht gut verstanden. Man glaubt aber, bereits
nach 10−6 s (also nach einer millionstel Sekunde) mit den bekannten Naturgesetzen
die weitere Entwicklung gut beschreiben zu k¨onnen.
Nach 100 s betr¨agt die Temperatur immer noch eine Milliarde Grad; 25% der Wasserstoffmasse
wird zu Helium. Nach ca. 300 000 Jahren ist die Temperatur auf 4000 K (Kelvin4)
abgesunken; es entstehen neutrale Atome; das Weltall wird durchsichtig, da Strahlung nun
nicht mehr sofort im heißen Plasma absorbiert wird. Die sog. kosmische (elektromagnetische)
Hintergrundstrahlung hat hier ihren Ursprung.
Nach ca. einer Milliarde Jahren entstehen aufgrund der anziehendenWechselwirkung (Gravitation)
der Teilchen Galaxien, erste Sterne und schwerere chemische Elemente in den
Sternen. Der Prozess der Galaxienbildung ist – im Gegensatz zur Sternentwicklung und
Elementsynthese – noch wenig gut verstanden.
Mit dem Hubble-Space-Teleskop kann man etwa zehn Milliarden Jahre in die Vergangenheit
schauen [Kip97].
Unser Sonnensystem hat ein Alter von etwa 4,5 Milliarden Jahren. So alt ist auch das
¨alteste bekannte Mondgestein. Das ¨alteste irdische Gestein ist 3,96 Milliarden Jahre alt.
Etwa auf diese Zeit datiert man den Beginn des Lebens. Einzellige Lebewesen gibt es
wahrscheinlich schon seit 3,5 Milliarden Jahren. Eine Entwicklung zu komplexeren Lebensformen
schließt sich an. Das Verst¨andnis der Entstehung und Entwicklung des Lebens
ist – im Gegensatz zu vielen popul¨aren Darstellungen – bisher sehr l¨uckenhaft.
Heute hat sich die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung aufgrund der kosmischen Ausdehnung
auf die sehr niedrige Temperatur von 2,73 K abgek¨uhlt. 2% des urspr¨unglichen
Wasserstoffs sind in Sternen zu den lebenswichtigen Elementen Kohlenstoff, Stickstoff,
Sauerstoff usw. synthetisiert worden. In unserer Galaxie, der Milchstraße, finden wir im
Sonnensystem auf dem Planeten Erde lebensfreundliche Bedingungen. Es ist unbekannt,
ob es Leben auch in anderen Bereichen des Kosmos gab oder gibt. – So lautet die ”kurze
Geschichte“ [Haw88] des Weltalls.
Welche experimentellen und theoretischen Befunde sprechen f¨ur dieses Urknall-Modell?
Dazu lassen sich die folgenden Punkte5 anf¨uhren:
B Die Frequenzen der Spektrallinien von Galaxien sind rotverschoben (Hubble 1929).
Dies wird h¨aufig anschaulich als Doppler-Effekt gedeutet.6 Die Rotverschiebung
nimmt etwa proportional zur Entfernung zu. Dies legt die R¨uckextrapolation auf
einen hochverdichteten Anfangszustand nahe.
B Die Allgemeine Relativit¨atstheorie Einsteins ist eine heute sehr gut best¨atigte Gravitationstheorie.
Mit ihr wurde 1922/24 die Expansion des Kosmos vorausgesagt. Sie
4Die Kelvin-Skala ist gegen¨uber der Celsius-Skala verschoben und beginnt mit 0 K beim absoluten Nullpunkt
-273,15 oC.
5F¨ur eine detaillierte Diskussion und Abw¨agung dieser Punkte muss auf die Literatur verwiesen werden.
Einen kritischen ¨Uberblick bieten z. B. [Boe93], [Kip97] und [Wei88].
6Richtig ist, dass der expandierende Raum alle Lichtwellen w¨ahrend ihrer Ausbreitung dehnt. Siehe
z.B. [Lin05, S. 45].
12
2.2 Naturkonstanten und ihre Feinabstimmung
ist die Rahmentheorie f¨ur alle raum-zeitlichen Prozesse. Details der Anfangssingularit
¨at kann sie allerdings nicht richtig beschreiben. Hier fehlt bis jetzt eine Theorie,
welche die Quantentheorie mit der Allgemeinen Relativit¨atstheorie vereinigt.
B Die kosmische Hintergrundstrahlung mit sehr hoher Isotropie und einer Planck’schen
Frequenzverteilung wurde 1948 von Gamow vorausgesagt und 1965 von Penzias
und Wilson entdeckt.
Smoot entdeckte 1992 sehr geringe Temperaturschwankungen (10−5) dieser Strahlung,
deren Verteilung viel spezifische Information f¨ur die kosmischen Parameter
liefert [Boe05].
Im Jahre 1993 konnte man nachweisen, dass der Ursprung der Hintergrundstrahlung
tats¨achlich hinter den sichtbaren Galaxien liegt: Nach Durchstrahlung der Gasmassen
von Galaxienhaufen ist sie geringf¨ugig aber charakteristisch ver¨andert [Kip97].
Im Jahr 1994 wurde dann an einer durch die Hintergrundstrahlung angeregten
Kohlenstoff-Linie eines weit entfernten Quasars nachgewiesen, dass die Hintergrundstrahlung
fr¨uher erwartungsgem¨aß heißer war (gemessen: 7,4 K, erwartet nach dem
Urknall-Modell: 7,58 K) [Kip97].
B Die beobachtetenMengenverh¨altnisse vonWasserstoff, Deuterium, Helium-3, Helium-4
und Lithium-7 im Kosmos stimmen mit der Modellvorstellung ¨uberein.
B Die Dunkelheit des Nachthimmels (sog. Olbers’sches Paradoxon) wird erkl¨art. Diese
simple Tatsache ist ¨uberraschend schwierig zu verstehen und wurde vielfach fehlgedeutet.
Wesentlich ist u. a. die endliche Lebensdauer der Sterne und die gegenw¨artige
Materiedichte im Universum [Har83, Krb01].
B Das Weltalter ist vertr¨aglich mit den (unabh¨angig bestimmten) Altern von Kugelsternhaufen
und Galaxien.
Einzelne dieser Befunde lassen auch alternative Erkl¨arungen zu. Die St¨arke des Standardmodells
besteht darin, dass es alle genannten Befunde gemeinsam erkl¨art. Ein Alternativmodell
m¨usste dies mindestens auch leisten. Dennoch sollte man sich vor Augen halten,
dass das Standardmodell auf sehr weit reichenden Basisannahmen beruht: Universelle und
zeitunabh¨angige G¨ultigkeit der Naturgesetze, Homogenit¨at und Isotropie der Welt.
Die Aussagen und Probleme von chemisch-biologischen Theorien der Lebensentstehung
sollen hier nicht diskutiert werden. Hierbei spielen Anpassungsprozesse an bestimmte Umwelten
eine wesentliche Rolle. Im Folgenden soll es lediglich um die ganz grundlegenden
physikalisch-chemischen Vorbedingungen f¨ur Leben im Kosmos gehen.
2.2 Naturkonstanten und ihre Feinabstimmung
Viele physikalische Gesetze enthalten Naturkonstanten. Dies sind Zahlenwerte bestimmter
physikalischer Gr¨oßen, die nach aller bisherigen Erfahrung zeitlich und r¨aumlich konstant
sind. Die Tabelle 2.1 gibt einige Beispiele. Von besonderem Interesse sind dimensionslose
13
2 Kosmologie
Naturkonstanten, da ihre Zahlenwerte nicht von (evtl. ver¨anderlichen) willk¨urlichen Maßeinheiten
abh¨angen. Die Tabelle 2.2 zeigt die Kopplungskonstanten f¨ur die St¨arken der
vier bekannten fundamentalen Wechselwirkungen und das Massenverh¨altnis von Elektron
und Proton, welches die Molek¨ulbildung entscheidend beeinflusst.
Alle bisherigen Experimente best¨atigen im Rahmen der Messgenauigkeit die Konstanz der
Naturkonstanten. So zeigen z.B. optische Spektren sehr ferner Objekte außer der Rotverschiebung
keine Ver¨anderungen gegen¨uber Laborspektren. Die unver¨anderte relative Lage
der Spektrallinien zeigt, dass die Feinstrukturkonstante unver¨andert ist.7 Im Folgenden
e = 1, 602 177 33 · 10−19 C elektrische Elementarladung
me = 9, 109 389 7 · 10−31 kg Ruhemasse des Elektrons
mp = 1, 672 623 1 · 10−27 kg Ruhemasse des Protons
c = 299 792 458
m
s
Lichtgeschwindigkeit (Vakuum)
G = 6, 672 59 · 10−11 Nm2
kg2 Gravitationskonstante
h = 6, 626 075 5 · 10−34 Js Planck’sches Wirkungsquantum
"o = 8, 854 187 817 · 10−12 F
m
elektrische Feldkonstante
Tabelle 2.1: Einige wichtige Naturkonstanten
werden nun einige Beispiele f¨ur Feinabstimmungen vorgestellt.
2.2.1 Feinabstimmung der elektromagnetischen und der Starken
Wechselwirkung
Die Abbildung 2.1 zeigtWertekombinationen des Paares der Konstanten der elektromagnetischen
( ) und der Starken Wechselwirkung ( S).8 Das tats¨achlich vorliegende Wertepaar
ist durch ”hier sind wir“ gekennzeichnet. Es liegt auf einer kleinen ”lebensfreundlichen“ Insel
nahe an Bereichen, die kein Leben zulassen w¨urden. Diese Bereiche ergeben sich aus
kernphysikalischen ¨Uberlegungen und Absch¨atzungen [Teg98, Teg03]. Legt man eine –
noch nicht gesicherte – vereinheitlichte Theorie aller Wechselwirkungen zugrunde, so ergeben
sich f¨ur noch ganz wesentlich engere Grenzen (senkrechte Linien in der Abbildung
2.1).
7Murphy und Mitarb. haben allerdings k¨urzlich aus Messungen auf eine Vergr¨oßerung von um 10−5
innerhalb von 10 Mrd. Jahren geschlossen (www.ast.cam.ac.uk/ mim/res.html). Dieses Ergebnis muss
noch abgesichert werden.
8Man beachte die nichtlineare Skalierung der Achsen!
14
2.2 Naturkonstanten und ihre Feinabstimmung
S = 0, 08 . . . 14 (energieabh.) Feinstrukturkonstante
der Starken Wechselwirkung
=
1
4"o
e2
~c
=
1
137, 036 Sommerfeld’sche Feinstrukturkonstante
der elektromagnetischen Wechselwirkung
W = m2e
c
~3 GF = 3, 05 · 10−12 Feinstrukturkonstante
der schwachen Wechselwirkung
GF = 1, 435 · 10−62 Jm3 (Fermi)
G =
Gm2
p
~c
= 0, 591 · 10−40 Feinstrukturkonstante
der Gravitationswechselwirkung
= me
mp
=
1
1836, 153
Massenverh¨altnis von Elektron und Proton
Tabelle 2.2: Einige wichtige dimensionslose Naturkonstanten
W¨are S nur um 3.7% gr¨oßer, w¨are das Diproton (ein Kern aus zwei Protonen) stabil. Das
h¨atte katastrophale Folgen f¨ur die Stabilit¨at von Sternen: Das ”Wasserstoffbrennen“ w¨urde
um den Faktor 1018 schneller ablaufen! Es g¨abe keinen Wasserstoff und keine organische
Chemie, da alle Protonen zu Diprotonen binden w¨urden.
W¨are S um 11% kleiner (waagrechte Linie), so w¨are das Deuterium nicht stabil. Die
wesentlichen Reaktionen zur Heliumsynthese in der Sonne w¨urde dann nicht ablaufen. Es
ist fraglich, ob dann ¨uberhaupt langlebige Sterne existieren k¨onnten.
2.2.2 Feinabstimmung der elektromagnetischen Wechselwirkung und des
Massenverh¨altnisses von Elektron und Proton
Die Abbildung 2.2 zeigt Wertekombinationen des Paares der Konstanten der elektromagnetischen
Wechselwirkung und des Massenverh¨altnisses = me
mp
von Elektron und
Proton.9
Auch hier (vgl. Abbildung 2.1) gibt es große Bereiche der Werte von und , die kein
Leben erm¨oglichen w¨urden. Gr¨oßereWerte von (z.B. eine gr¨oßere Elektronenmasse) w¨urden
gr¨oßere Fluktuationen der Kerne bewirken und die Stabilit¨at geordneter molekularer
Strukturen verhindern. Genauere Absch¨atzungen finden sich bei Tegmark [Teg98].
15
2 Kosmologie
K o h le n s to ff in s ta b il
k e in e n ic h t-
re la tiv is tis c h e n A to m e
D ip ro to n -
K a ta s tro p h e
h ie r s in d
w ir
E le k tro m a g n e tis c h e K o p p lu n g s k o n s ta n te a
0 0 .1 1 1 0
S ta rk e K o p p lu n g s k o n s ta n te a s
1 0
1
0 .1
0
8
8 Abbildung 2.1: Feinabstimmung der elektromagnetischen und der StarkenWechselwirkung
2.2.3 Feinabstimmung der ”Expansionskraft“ und der Gravitationskraft
Im Standardmodell sind beim Urknall die ”Expansionskraft“ und die Schwerkraft mit der
unglaublichen Genauigkeit von etwa 1 : 1060 aufeinander abgestimmt. Die Abbildung 2.3
veranschaulicht das mit einer ”Supermaschine“ zur Herstellung eines Kosmos [Wil01]. Dieser
ist – wie h¨aufig – eine Dimension erniedrigt als ein sich aufbl¨ahender Ballon gezeichnet.
F¨ur die sog. Kosmologische Konstante ist eine noch wesentlich genauere Feinabstimmung
n¨otig [Kra98]. W¨are die Expansion st¨arker, k¨ame es zu keiner Bildung von Galaxien und
Sternen; lebensfreundliche Bedingungen w¨urden also nicht entstehen. W¨are sie geringer,
so w¨are das Weltall schon vor jeder Sternbildung wieder kollabiert.
Die folgenden Abbildungen verdeutlichen denkbare Entwicklungsmodelle des Kosmos nach
Gale [Gal82]. Die Abbildung 2.4-1 zeigt die tats¨achliche Entwicklung bis zur heutigen
großr¨aumigen Homogenit¨at mit lokalen Inhomogenit¨aten (Galaxien) – offenbar eine feinabgestimmte
Spezialit¨at unseres Kosmos. Eine schnellere Ausdehnung (Abbildung 2.4-2)
w¨urde zu einem homogenen Universum f¨uhren ohne Galaxien mit Sternen und Planeten,
auf denen sich Leben entwickeln k¨onnte. Auch eine anf¨angliche Inhomogenit¨at w¨urde
nicht zur Galaxienbildung f¨uhren (Abbildung 2.4-3). Eine etwas ¨uberwiegende Gravitation
w¨urde dagegen rasch in einem Rekollaps enden (Abbildung 2.4-4).
9Man beachte wieder die nichtlineare Skalierung der Achsen!
16
2.2 Naturkonstanten und ihre Feinabstimmung
k e in e
g e o rd n e te n
S tru k tu re n
Abbildung 2.2: Feinabstimmung der elektromagnetischen Wechselwirkung und des Massenverh
¨altnisses von Elektron und Proton
2.2.4 Feinabstimmung der Dimensionen von Raum und Zeit
Seit langem wird ¨uber die Dimensionenzahl von Raum und Zeit nachgedacht. Warum ist
die Zeit eindimensional, der Raum dreidimensional? Oder im Sinne der beiden Relativit
¨atstheorien Einsteins: Warum ist das Raum-Zeit-Kontinuum vierdimensional (3+1)?
Diese Eigenschaften lassen sich bisher nicht aus physikalischen Theorien ableiten.10
Es gibt aber Argumente, dass auch hier eine Feinabstimmung auf Leben hin vorliegt, dass
also Leben nur in einer eindimensionalen Zeit und einem dreidimensionalen Raum m¨oglich
ist.11 Diese Argumente sind von unterschiedlichem Gewicht und setzen voraus, dass die
Naturgesetze auch in anderen Dimensionen analog gelten, d. h., dass die Differentialgleichungen
lediglich eine ver¨anderte Zahl von Orts- bzw. Zeitkoordinaten haben.
Ein zwei- oder gar eindimensionaler Raum scheint nicht gen¨ugend komplexe Strukturen
f¨ur Lebewesen zuzulassen: Der Blutkreislauf und das Nervennetz k¨onnten keine ¨Uberkreuzungen
haben. Hawking diskutiert einen zweidimensionalen Hund, der durch seinen
Verdauungstrakt sogar in zwei Teile zerlegt ist [Haw88, S. 207]. Im Rahmen der Allgemei-
10Lediglich C. F. von Weizs¨acker gibt in seinem Forschungsprogramm der Theorie der Uralternativen
eine Begr¨undung f¨ur die Dreidimensionalit¨at des Raumes [Wei85].
11Siehe [Teg97]; dort finden sich viele weitere Literaturangaben.
17
2 Kosmologie
Abbildung 2.3: Feinabstimmung der ”Expansionskraft“ und der Gravitationskraft
nen Relativit¨atstheorie l¨asst sich außerdem zeigen, dass es in zwei Dimensionen gar keine
Gravitation und damit keine stabilen Planetensysteme gibt (Wheeler).
Kann Leben in vier- und h¨oherdimensionalen R¨aumen existieren? Ehrenfest hat schon
1917 darauf hingewiesen, dass es dort keine stabilen Planetenbahnen und keine (damals
klassisch verstandenen) Atome geben kann. Auch im Rahmen der Quantenmechanik wurde
sp¨ater gezeigt, dass es dann keine stabilen Atome gibt (Tangherlini 1963).
Andere Zeitdimensionen sind unserem Vorstellungsverm¨ogen nicht zug¨anglich. Dennoch
kann man sie formal in Betracht ziehen. Es zeigt sich, dass die Differentialgleichungen
(Naturgesetze) in Zeitdimensionen ungleich 1 von einem Typ sind, der Voraussagen (Vorausberechnungen)
praktisch nicht erm¨oglicht. Es liegt hier – grob gesprochen – eine ¨ahnliche
Situation vor wie in der Chaostheorie, wo man die Anfangsbedingungen beliebig genau
kennen m¨usste, um Prognosen berechnen zu k¨onnen. Z¨ahlt man nach Tegmark [Teg97]
die M¨oglichkeit der prognostischen Naturbeschreibung zu den Voraussetzungen f¨ur intel-
18
2.2 Naturkonstanten und ihre Feinabstimmung
Abbildung 2.4: Entwicklung unseres Kosmos
ligentes Leben,12 so ist auch die Dimensionenzahl 1 der Zeit ausgezeichnet.
12Tegmark spricht allgemeiner von ”self-aware substructures”.
19
2 Kosmologie
0
1
2
3
4
5
0 1 2 3 4 5
R a u m d im e n s io n
Z e itd im e n s io n
u n v o rh e rs a g b a r
(e lip tis c h )
u n v o rh e rs a g b a r
(e llip tis c h )
z u
e in fa c h
n u r
T a c h y o -
n e n
H ie r
s in d
w ir
n ic h t s ta b il
n ic h t s ta b il
u n v o rh e rs a g b a r
(u ltra h y p e rb o lis c h )
Abbildung 2.5: Leben in anderen Raum-Zeit-Dimensionen?
Abbildung 2.6: Der Tripel-Alpha-Prozess
Die Abbildung 2.5 stellt die Eigenschaften der verschiedenen Kombinationen von Raum-
Zeit-Dimensionen graphisch dar.13
13Die angef¨uhrten Tachyonen sind Teilchen, welche sich nur mit ¨Uberlichtgechwindigkeit bewegen k¨onnen.
20
2.2 Naturkonstanten und ihre Feinabstimmung
2.2.5 Feinabstimmung der Kohlenstoff-Synthese
Ein besonders eindrucksvolles Beispiel f¨ur eine Feinabstimmung fand man bei der Frage
nach der Entstehung von Kohlenstoff, demjenigen chemischen Element, das nach heutigemWissen
eine notwendige Vorbedingung f¨ur die Entstehung von Leben ist.14 Die Tabelle
2.3 zeigt den hohen Kohlenstoffanteil im menschlichen Organismus [Voe92]. Kurz nach
Element Trockengewicht (%)
C 61,7
N 11,0
O 9,3
H 5,7
Ca 5,0
P 3,3
K 1,3
S 1,0
...
...

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Tabelle 2.3: Chemische Elemente im menschlichen Organismus
dem Urknall entstanden nur die ganz leichten Elemente Wasserstoff, Helium und Lithium.
Schwerere Elemente konnten sich zun¨achst nicht bilden: Helium-5 ist instabil und ebenso
Beryllium-8, das aus der Zusammenlagerung von zwei Helium-4-Kernen h¨atte entstehen
k¨onnen (

Beryllium-Barriere“ [Cho04, S. 229]). Schwerere Elemente, auch Kohlenstoff,
konnten erst sp¨ater in l¨angeren Zeitr¨aumen unter den Temperatur- und Druckbedingungen
im Inneren von Sternen gebildet und bei Nova- und Supernova-Explosionen in den
Weltraum geschleudert werden.
Die nahe liegende Reaktion zur Erzeugung von Kohlenstoff-12 (12 Nukleonen) w¨are die
Verschmelzung von je drei Helium-4-Kernen ( -Teilchen, 4 Nukleonen im Kern) zu (angeregtem)
Kohlenstoff-12:
4He + 4He + 4He −! 12C
Diese Reaktion ist aber zu selten und damit zu unergiebig; es m¨ussen ja drei Kerne zugleich
miteinander reagieren. So wurde stattdessen von Salpeter folgende Reaktion diskutiert:
4He + 4He −! 8Be
8Be + 4He −! 12C
Sie sind mit der Speziellen Relativit¨atstheorie vertr¨aglich, aber experimentelle bisher nicht nachgewiesen.
14Ein leicht lesbarer ¨Uberblick findet sich bei Chown [Cho04, S. 229ff.]; vgl. auch [Gri91]; weitere Details
finden sich bei [Bar86].
21
2 Kosmologie
Zun¨achst entsteht also ein angeregter Beryllium-8-Kern aus zwei Helium-4-Kernen. Er ist
mit einer Lebensdauer von 10−17 s extrem langlebig (!) im Vergleich mit der Stoßzeit von
He-4-Kernen (10−21 s). Diese Dauer w¨urde f¨ur 10 000 St¨oße reichen. Ein ”Treffer“ eines
dritten He-4 w¨ahrend der Lebensdauer von 8Be ist also hinreichend wahrscheinlich (siehe
Abbildung 2.615).
Im Jahr 1954 erkannte nun der Astrophysiker und Kosmologe Hoyle, dass auch diese Reaktion
nicht gen¨ugend ergiebig ist, es sei denn, sie l¨auft resonant ab. Das bedeutet: Da der
angeregte Kohlenstoff-12-Kern nur ganz bestimmte Energieniveaus annehmen kann, l¨auft
die Reaktion nur dann mit guter Ausbeute ab, wenn die Massenenergie und die kinetische
Energie von 8Be und 4He zusammen gerade einem ”erlaubten“ Energieniveau des Kohlenstoffs
entspricht, wenn die Energien in Resonanz sind.16 Hoyle sagte nun aufgrund
der Tatsache, dass heute Leben auf Kohlenstoffbasis existiert, ein (bisher unentdecktes)
geeignetes Energieniveau des Kohlenstoff-Kerns bei 7.65 MeV voraus. Dieses wurde tats
¨achlich experimentell gefunden und liegt nur 4% ¨uber der Summe der Massenenergien
der Stoßpartner. Dieser merkw¨urdige Zufall kommt durch ein sehr kompliziertes Zusammenspiel
der Kr¨afte der Starken Wechselwirkung in den Kohlenstoffkernen zustande und
wurde erst in j¨ungster Zeit verstanden und n¨aherungweise berechnet [Fel05]. Der fehlende
Energiebetrag wird leicht aus der kinetischen Energie der Kerne aufgebracht.
Fast noch merkw¨urdiger ist, dass der Kohlenstoff nicht nach demselben Schema sofort zu
Sauerstoff-16 weiter reagiert und dann gar nicht mehr vorhanden w¨are:
12C + 4He −! 16O
Tats¨achlich hat Sauerstoff-16 ein ”resonanzverd¨achtiges“ Energieniveau. Dieses ist aber
f¨ur eine ergiebige Reaktion um 1% zu niedrig! Diese Differenz kann hier aber nicht durch
kinetische Energie ausgeglichen werden, da diese ja immer positiv ist.
Hoyle war vom Erfolg seiner eigenen anthropischen Voraussage sehr beeindruckt und
bekannte sp¨ater: “Nothing has shaken my atheism as much as this discovery.” [Wil93] 17
Und auch f¨ur den Physiker und Autor Paul Davies ist ganz offensichtlich, dass hier ein
Element eines kosmischen Plans vorliegt.18
Viele weitere Beispiele f¨ur Feinabstimmungen werden bei Barrow und Tipler [Bar86]
und bei Ross [Ros93] diskutiert.
Es soll noch einmal betont werden, dass es sich bei diesen Feinabstimmungen nicht um
Anpassungen handelt, wie sie in der Evolutionsbiologie diskutiert werden. Sie sind nicht
zweckm¨aßige Ergebnisse einer ”kosmischen Evolution“, sondern festgestellte, nicht tiefer
begr¨undete Voraussetzungen f¨ur Leben [Ewa97].
15Quelle: http://aether.lbl.gov/www/tour/elements/stellar/3alpha.html
16Atomkerne haben gem¨aß der Quantenmechanik ¨ahnlich wie die Elektronenh¨ulle diskrete Energieniveaus.
17

Nichts hat meinen Atheismus so sehr ersch¨uttert wie diese Entdeckung.“
18”[. . . ] the most compelling evidence for an element of cosmic design.” [Wil93]
22
3 Deutungen der Feinabstimmung
Die festgestellten Feinabstimmungen, ¨uber die im Abschnitt 2.2 berichtet wurde, werden
als erstaunlich betrachtet, unabh¨angig von der weltanschaulichen Position des einzelnen
Wissenschaftlers. Ihre Deutung ist allerdings ganz unterschiedlich [Hae99]:
B Die Feinabstimmung wird auf sog. Anthropische Prinzipien zur¨uckgef¨uhrt.
B Es werden Alternativen zu kohlenstoff-basiertem Leben diskutiert und damit die
Feinabstimmung bestritten.
B Man nimmt die Existenz unendlich vieler Kosmen an mit unterschiedlichen Gesetzen
und allen m¨oglichen Werten der Naturkonstanten. Unser Kosmos ist dann notwendig
auch dabei.
B Man fordert die Suche nach neuen Gesetzen, welche die Feinabstimmung erkl¨aren.
B Man erkl¨art die Feinabstimmung schlicht als Zufall.
B Man sieht die Feinabstimmung als Hinweis auf einen Designer.
3.1 Anthropische Prinzipien
Die geschilderten Voraussetzungen f¨ur die Lebensentstehung werden auf ein Prinzip, das
Anthropische Prinzip zur¨uckgef¨uhrt. Es wird unterschiedlich und auch mehr oder weniger
weit reichend formuliert. Es lautet in seiner schwachen Form nach Clifton [Cli90]:
Das physikalische Universum, das wir beobachten, hat eine Struktur, welche
die Existenz von uns als Beobachtern zul¨asst.
Dieses Prinzip wurde zuerst von dem amerikanischen Physiker R. H. Dicke 1961 formuliert
[Bre84, S. 24]:
Weil es in diesem Universum Beobachter gibt, muss das Universum Eigenschaften
besitzen, die die Existenz von Beobachtern zulassen.
Barrow und Tipler [Bar86, p. 16] formulieren ausf¨uhrlicher:
Die beobachteten Werte aller physikalischen und kosmologischen Gr¨oßen sind
nicht beliebig. Sie nehmen vielmehr Werte an, die eingeschr¨ankt sind durch
die Forderung, dass es Regionen gibt, wo sich Leben auf Kohlenstoff-Basis
entwickeln kann, und durch die Forderung, dass das Universum alt genug ist,
dass das bereits passiert ist.
23
3 Deutungen der Feinabstimmung
Dies sind verschiedene Fassungen des sog. Schwachen Anthropischen Prinzips (abgek¨urzt:
WAP1).
Es gibt Fassungen des Anthropischen Prinzips, die mehr aussagen als das WAP, wie z.B.
folgende:
Das Universum muss in seinen Gesetzen und in seinem speziellen Aufbau so beschaffen
sein, dass es irgendwann unweigerlich einen Beobachter hervorbringt.2
Diese und ¨ahnliche Formulierungen werden als Starkes Anthropisches Prinzip (abgek¨urzt:
SAP3) bezeichnet. Sie gehen auf B. Carter [Car74] zur¨uck. Die Entstehung von Leben
wird hier zur notwendigen Eigenschaft des Universums erkl¨art. Das Universum zielt auf
Leben hin. Dies ist eine teleologische Aussage4.
Eine noch weiter gehende Formulierung des Anthropischen Prinzips lehnt sich an eine
bestimmte Theorie des (bis heute nicht voll verstandenen) quantenmechanischen Messprozesses
an. Eine – nur von wenigen Physikern geteilte – Deutung sagt, dass das Resultat
einer quantenmechanischen Messung erst fest steht, erst verwirklicht wird, wenn es von
einem bewussten Beobachter wahrgenommen wird. So lautet eine idealistische Interpretation
des Anthropischen Prinzips:
Beobachter sind notwendig, um das Universum in Existenz zu rufen.
Wheeler spricht vom Teilnehmenden Anthropischen Prinzip (abgek¨urzt: PAP5).
Der Mensch wird so zur Ursache der Existenz des Universums. Hier scheinen die Begr¨undungszusammenh
¨ange auf den Kopf gestellt! Soll man sich hier eine in die Vergangenheit
wirkende Verursachung vorstellen?
Verfolgt man diese Spekulation weiter, so kommt man zu einem Letzten Beobachter (Ultimate
Observer), der alle einzelnen Beobachtungen koordiniert. Barrow und Tipler
versuchen dieser theistischen Konsequenz zu entgehen und stellen das Finale Anthropische
Prinzip (abgek¨urzt: FAP6) auf [Bar86]. Sie formulieren:
Im Universum muss intelligentes, informationsverarbeitendes Leben entstehen
und f¨ur immer existieren.
und kommentieren:
”A modern-day theologian might wish to say that the totality of life at the
Omega Point is omnipotent, omnipresent and omniscient!” [Bar86, p. 682]7
1Nach der englischen Bezeichnung Weak Anthropic Principle
2Formuliert nach Breuer [Bre84, S. 24]
3Nach der englischen Bezeichnung Strong Anthropic Principle
4t´elos (griech.) – Ende, Ziel, Zweck; vgl. auch [Spa89].
5Nach der englischen Bezeichnung Participatory Anthropic Principle
6Nach der englischen Bezeichnung Final Anthropic Principle
7

Ein moderner Theologe w¨urde wohl gerne sagen, dass die Gesamtheit des Lebens am Omega-Punkt
allm¨achtig, allgegenw¨artig und allwissend ist.“
24
3.2 Silizium statt Kohlenstoff?
Die Autoren nehmen dieses Prinzip als Auswahlprinzip, um aus den nach der Allgemeinen
Relativit¨atstheorie m¨oglichen Metriken der Raum-Zeit diejenige auszuw¨ahlen, welche Leben
bis in alle Ewigkeit erm¨oglichen. Die Ausformulierung dieses Programms bis hin zur
physikalischen Begr¨undung von Unsterblichkeit und Auferstehung verliert sich im Spekulativen
und kann wohl nur als Science Fiction verstanden werden.8
Grunds¨atzlich ist es naturwissenschaftlich legitim und ¨ublich, Ph¨anomene auf Prinzipien
zur¨uckzuf¨uhren und so – zusammen mit den speziell vorliegenden Rand- und Anfangsbedingungen
– zu erkl¨aren. Es ist allerdings umstritten, welchen Status und welche Erkl¨arungskraft
die Anthropischen Prinzipien tats¨achlich haben. Insbesondere wird das WAP
nicht als Erkl¨arung verstanden, sondern eher als die Forderung, dass Beobachter bei der
Aufstellung von Theorien mit einzubeziehen sind. Jede kosmologische Theorie muss damit
vertr¨aglich sein, dass es Beobachter gibt.9
Eine vertiefende Diskussion Anthropischer Prinzipien findet sich bei B. Suchan10
3.2 Silizium statt Kohlenstoff?
Diese ”Deutung“ bestreitet, dass ¨uberhaupt eine Feinabstimmung auf Leben hin vorliegt.
Im R¨uckblick erkennt man eine Feinabstimmung auf kohlenstoff-basiertes Leben hin. Nun
w¨are es ja auch denkbar, dass Leben auf einer anderen als auf Kohlenstoff-Basis entstehen
kann. Dann w¨are eben eine andere Art von Leben entstanden und es l¨age gar keine spezielle
Feinabstimmung vor.
Schon seit l¨angerer Zeit (J. Scheiner 1891, J. E. Reynolds 1893) wird vor allem
¨uber die Eignung des Siliziums f¨ur die Lebensentstehung spekuliert.11 Es hat eine ¨ahnliche
Elektronenstruktur wie Kohlenstoff und analog gebaute kleine Molek¨ule (z.B. CH4, SiH4).
Allerdings kann Silizium nur relativ kurze stabile Ketten bilden; seine M¨oglichkeit, ”h¨andige“
Molek¨ule zu bilden ist gering, und sein Oxidationsprodukt SiO2 ist fest (Sand) – im
Gegensatz zum gasf¨ormigen CO2. All dies spricht gegen eine silizium-basierte Biochemie.
Fundiertere Vergleiche werden allerdings erst m¨oglich sein, wenn die chemische Evolution
der uns bekannten kohlenstoff-basierten Lebensformen verstanden ist.
3.3 Viele Universen
Die Feinabstimmung wird – im Gegensatz zu dem obigen Argument – als notwendig vorkommend
erwiesen und damit als nicht weiter erkl¨arungsbed¨urftig.
Barrow und Tipler [Bar86] argumentieren mit Entstehungsmodellen des Kosmos, die
weit ¨uber das Standardmodell hinausgehen. Hierbei wird diskutiert, dass es nicht nur
8Vgl. [Tip96]. Eine scharfe Kritik an Tiplers

Physik der Unsterblichkeit“ findet sich bei L¨ow [Loe94]
und Mutschler [Mut05, S. 277].
9M. St¨ockler spricht von einer

epistemischen Konsistenzforderung“ [Sto91].
10Vgl. in diesem Band . . .
11 Vgl. www.daviddarling.info/encyclopedia/S/siliconlife.html.
25
3 Deutungen der Feinabstimmung
Leben,
aber ohne
Intelligenz
intelligentes
Leben
keine
Materie
schwache Starke
Wechselwirkung
- keine Fusion
keine
Atombindungen
schwache
Gravitation
- keine
Planeten
starke Gravitation
- nur schwarze
Löcher
starke Schwache
Wechselwirkung
- zu viel Radioaktivität
kein
Licht
Abbildung 3.1: Viele Welten?
einen Kosmos, sondern viele Kosmen mit unterschiedlichen Anfangsbedingungen, unterschiedlicher
Struktur und verschiedenen Naturkonstanten und vielleicht auch ver¨anderten
Naturgesetzen gibt (siehe Abbildung 3.1 12 ). Das ist wissenschaftlich durchaus denkbar.13
Falls es nun unendlich viele Kosmen gibt, in denen alle m¨oglichen Gesetze, Konstanten
und Rand- und Anfangsbedingungen realisiert sind, muss darunter auch unser Universum
mit Notwendigkeit vorkommen. Und dann gibt es auch keinen Grund, sich dar¨uber zu
wundern oder nach Deutungen der Feinabstimmung zu suchen.
Von diesem kosmischen Vielwelten-Szenario ist die Everett’sche Vielwelten-Theorie zu
unterscheiden, welche die Zufalls-Problematik des quantenphysikalischen Messprozesses
auf radikale Weise l¨ost: Bei jeder Messung wird nicht nur einer der m¨oglichen Messwerte –
zuf¨allig – realisiert, sondern s¨amtliche quantenmechanisch m¨oglichen Messwerte, allerdings
in jeweils unterschiedlichen Kosmen! Jede Messung vervielfacht die Zahl der Kosmen. Diese
stehen nicht miteinander in Wechselwirkung.14 Kanitscheider bem¨uht diese Theorie in
entsprechender Weise wie Barrow und Tipler, um die Feinabstimmung als notwendig
zu erweisen [Kan85]. Es ist sehr fraglich, ob diese spezielle Theorie des Messprozesses auch
nur irgend etwas mit der Feinabstimmung zu tun hat.
Viele Kosmen k¨onnten auch im Laufe der Zeit durch ein oszillierendes Weltall entstehen
mit Expansion, Kollaps, Expansion usw. Diese Vorstellung wird neuerdings wieder im
Rahmen der Stringtheorie diskutiert.15
12Nach: http://abyss.uoregon.edu/js/ast123/lectures/lec19.html
13Einen knappen ¨Uberblick ¨uber neuere Entwicklungen geben Blome und Zaun [Blo04, S. 86ff.]
14Siehe z.B. [Rae96, S. 121ff.], [Bag04, p. 263ff.].
15Vgl. [Wil93], [Blo04, S. 94ff.].
26
3.3 Viele Universen
Kritisch muss hier angemerkt werden, dass solche Vielwelten-Szenarien zwar auf quantentheoretischen
¨Uberlegungen fußen, aber derzeit einen sehr spekulativen Charakter haben.
Vor allem ist keine M¨oglichkeit in Sicht, solche anderen Kosmen empirisch festzustellen.
Damit unsere Welt mit Notwendigkeit vorkommt, m¨usste es tats¨achlich unendlich viele
Welten geben und alle m¨oglichen Eigenschaften m¨ussten auch vorkommen. Dies sind sehr
weit reichende Annahmen. Warum sollten sie gelten?
Schließlich muss man darauf hinweisen, dass bei der Vielwelten-Argumentation das Gebot
der Sparsamkeit der Mittel (das ”Rasiermesser des Ockham“) bei der Theoriebildung
extrem stark verletzt ist.16 Zur Erkl¨arung – oder eherWegerkl¨arung – der Feinabstimmung
werden unendlich viele Kosmen bem¨uht.

Geht es wirklich nicht sparsamer?“ fragt auch
Kanitscheider [Kan85].
Bei der Deutung der Feinabstimmung durch viele Universen ist besonders auff¨allig, dass
philosophische und weltanschauliche Vorentscheidungen ins Spiel kommen. Kanitscheider
sagt ganz offen, dass er die Vielwelten-Theorie

vom wissenschaftlichen Standpunkt aus“ vorzieht,

denn sie bleibt im Rahmen
einer naturalistischen Ontologie; es werden viele physikalische Welten
gebraucht, aber keine transzendent-metaphysischen.“ Einen

transzendenten
Koordinator“ scheint man dann nicht zu ben¨otigen [Kan85].
In ¨ahnlicher Weise ¨außert sich H. Oberhummer17 in einem Artikel ¨uber das Anthropische
Prinzip:

Das Konzept eines Multiversums ist h¨ochst spekulativ und wird es m¨oglicherweise
auch bleiben, da die anderen Universen prinzipiell von uns nie beobachtet
werden k¨onnen.
Diese Hypothese beinhaltet aber zumindest eine plausible Basis f¨ur anthropische
¨ Uberlegungen. Denn so ergibt sich auf ganz nat¨urliche Weise, dass unser
Universum die richtige Feinabstimmung hat, um Leben hervorbringen zu k¨onnen.“
[Obe02]
Beiden Autoren ist es ein Anliegen, den Boden des Naturalismus nicht zu verlassen (

naturalistische
Ontologie“,

ganz nat¨urliche Weise“). Das scheint die allgemein akzeptierte
naturwissenschaftliche Vorgehensweise des methodischen Atheismus18 zu sein. Allerdings
ist die Bem¨uhung von prinzipiell nicht beobachtbaren Welten methodisch ¨außerst fragw¨urdig
und selbst metaphysikverd¨achtig! Es w¨are zu untersuchen, ob bei den hier diskutierten
Grenzfragen das Prinzip des methodischen Atheismus noch sinvoll angewendet werden
kann.
Tegmark19 sieht immerhin folgende Alternative:
16Wilhelm von Ockham (1285–1349):

Wesenheiten soll man nicht ¨uber Geb¨uhr vermehren, denn es ist
eitel, etwas mit mehr zu erreichen, was mit weniger zu erreichen m¨oglich ist.“ Zit. nach [Blo04, S. 98].
17Prof. Dr. H. Oberhummer, Institut f¨ur Kernphysik der TU Wien, Leiter der Abt. Nukleare Astrophysik
18Metaphysische ¨Uberlegungen und insbesondere die Frage nach Gott werden aus der naturwissenschaftlichen
Methodik ausgeklammert.
19Prof. Dr. M. Tegmark, Dept. of Physics and Astronomy, Univ. of Pennsilvania;
www.asa3.org/archive/evolution/200006/0102.html.
27
3 Deutungen der Feinabstimmung
”Either God fine-tuned the Universe for us to be here, or there are many
universes, each with different values of the fundamental constants [. . . ]”20
Der Astrophysiker H. Lesch21 dr¨uckt sich dagegen ganz unverbl¨umt aus. Auf die Interview-
Frage

Glauben Sie an die Viele-Welten-Theorie? Leben wir in einem Multiversum?“ sagte
er:

Nein. Das ist eine Sache, mit der kann ich ¨uberhaupt nichts anfangen. Ehrlich
gesagt, ist das der verzweifelte Versuch, um Gott herum zu kommen. Man
versteht nicht, warum dieses eine Universum so wahnsinnig tolle Eigenschaften
hat, also versucht man, das mit vielen Universen zu machen. Das ist f¨ur mich ein
naturwissenschaftlich v¨ollig sinnloser Ansatz, denn andere Universen entziehen
sich per Definition einer experimentellen ¨ Uberpr¨ufung.“22
3.4 Unbekannte Gesetze?
Die Feinabstimmung wird lediglich als ein Hinweis auf noch unbekannte ”st¨arkere“ [Kan85,
S. 617] gesetzm¨aßige Zusammenh¨ange angesehen.
Das, was als merkw¨urdig und ¨uberraschend erscheint, ist einfach noch nicht naturwissenschaftlich
verstanden. Kanitscheider h¨alt das Anthropische Prinzip f¨ur etwas Vorl¨aufiges:

Es ist ein Platzhalter f¨ur einen zu entdeckenden Mechanismus [. . . ] es zeigt
auf vorher unbemerkt gebliebene L¨ucken des Zusammenhangs.“23
Das Zuf¨allige soll deshalb durch das Auffinden von Gesetzm¨aßigkeiten erkl¨art und so
eliminiert werden.
Diese Forderung erscheint berechtigt als Forderung nach einem wissenschaftlichen Arbeitsprogramm.
So wurde etwa das kosmologische Standardmodell von Guth und Linde
zum sog. Inflation¨aren Modell erweitert [Blo04, S. 63ff.]. Darin erscheint die extrem
empfindliche Balance zwischen der abstoßenden Kraft der Expansion und der anziehenden
Schwerkraft (vgl. Abschnitt 2.2.3) als Folgerung aus diesem erweiterten Modell. Allerdings
hat sich herausgestellt, dass auch dieses erweiterte Modell feinabgestimmter Konstanten
bedarf. Guth und Steinhardt schreiben:
20

Entweder hat Gott das Universum feinabgestimmt, damit wir hier existieren, oder es gibt viele Universen,
die alle unterschiedliche Werte der fundamentalen Naturkonstanten haben [. . . ]“ Siehe auch
[Cho03, S. 140].
21Prof. Dr. H. Lesch, Prof. f. theoret. Astrophysik an der Universit¨at M¨unchen; Lehrbeauftragter an der
Hochschule f. Philosophie, M¨unchen; Wissenschaftssendung

Alpha Centauri“ bei BR-Alpha.
22www.wasistzeit.de/interviews/lesch.pdf (Oktober 2002)
23 [Kan91, S. 280]; zit. nach [Mut05].
28
3.5 Alles Zufall?

Leider erfordert der notwendige slow-rollover-Phasen¨ubergang24 eine sehr empfindliche
Abstimmung der Parameter; die Rechnungen liefern nur dann vern
¨unftige Ergebnisse, wenn sich die Werte der Parameter in wohldefinierten,
engen Grenzen bewegen. Die meisten Theoretiker (einschließlich der Autoren
dieses Artikels) halten dies f¨ur wenig einleuchtend.“
Die Autoren hoffen,

vielleicht realistischere Versionen der vereinheitlichten
Theorien zu finden, in denen ein slow-rollover- ¨ Ubergang ohne besonders empfindliche
Abstimmung der Parameter eintritt.“ [Gut84, S. 91]
Man erkennt hier die Motivation, die Feinabstimmung loszuwerden. Unabh¨angig von den
Details der neuen Theorie wird aber deutlich, dass das Problem nicht gel¨ost, sondern nur
verschoben wird. F¨ur andere Feinabstimmungen kann man ¨Ahnliches vermuten.
Sollten tats¨achlich einmal Theorien gefunden werden (oder gar eine ”theory of everything
(TOE)”), die selbst ohne feinabgestimmte Parameter auskommen, so bliebe dennoch die
Frage, warum unsere Welt gerade solch raffinierten Gesetzen gehorcht, welche zu den
lebensnotwendigen Feinabstimmungen f¨uhren.
3.5 Alles Zufall?
Nicht zuletzt kann man die Feinabstimmung schlicht als zuf¨allig und damit als nicht weiter
erkl¨arungsbed¨urftig ansehen. So schrieb etwa E. Tryon [Try73]:
”[. . . ] our Universe is simply one of those things which happen from time to
time.”25
Diese Deutung der Feinabstimmung sieht richtig, dass auch das Unwahrscheinliche gelegentlich
passiert: Irgend jemand bekommt eben tats¨achlich den Millionengewinn im Lotto.
Mehr steckt nicht dahinter. Oder doch?
Mit dem Hinweis auf den Zufall ist ja gar keine Erkl¨arung gegeben. Zum einen ist man
vor allem bei Naturereignissen sehr geringer Wahrscheinlichkeit nicht bereit, den Zufall als
Begr¨undung zu akzeptieren: Wenn beispielsweise ein Ziegelstein ohne erkennbare Ursache
nach oben fliegt, so wird man nach Ursachen suchen und sich nicht damit zufrieden geben,
dass es eine ganz extrem kleine Wahrscheinlichkeit gibt, dass alle Atome des Ziegelsteins
sich zuf¨allig zugleich nach oben bewegen.
Zum anderen ist der Begriff des Zufalls nach Kant ein limitativer Begriff, ein Grenzbegriff,
der etwas verneint, ohne selbst eine positive Bestimmung zu haben: Zufall ist in den Naturwissenschaften
Nicht-Gesetz; er markiert lediglich die Grenze der Berechenbarkeit und
Vorhersagbarkeit durch Gesetze. Der Zufall bewirkt nichts [Mut97]; er ist nicht Ursache
von etwas.
24Ein symmetriebrechender ¨Ubergang vom

falschen“ zum

wahren“ Vakuum bei dem eine beschleunigte
Expansion auftritt; siehe [Gut84, S. 82f.].
25

Unser Universum ist einfach eines dieser Dinge, die ab und zu geschehen.“
29
3 Deutungen der Feinabstimmung
Insbesondere kann und darf zuf¨alliges Geschehen im Rahmen der Methodik der Naturwissenschaften
nicht gewertet werden. Dort haben wir es lediglich mit Wahrscheinlichkeitsverteilungen
zu tun. Wer ein Geschehen als planlos oder absichtslos wertet, wie es
der umgangssprachliche Zufallsbegriff nahe legt (”blinder Zufall“), verl¨asst den naturwissenschaftlichen
Bereich und gibt eine Deutung. Entscheidend ist nun, dass dies nicht die
einzig m¨ogliche Deutung zu sein braucht. In anderen Zusammenh¨angen kann zuf¨alliges
Geschehen durchaus planvoll und sinnvoll sein. Dazu zwei Beispiele:
Im Schachspiel ist beim L¨aufer die Zugl¨ange durch die Schachregeln nicht festgelegt, sondern
nur die Zugrichtung (diagonal). Einem unkundigen Zuschauer werden in einem Spiel
die Z¨uge deshalb teils gesetzm¨aßig teils zuf¨allig erscheinen. Gerade in der scheinbar zuf¨alligen
Wahl der Zugl¨angen verwirklicht sich aber die Strategie (der Plan, die Absicht) des
erfahrenen Spielers [Mut97]!
Der Autoverkehr auf einer Straße hat viele Merkmale, die zuf¨allig sind: Die Typen der
vorbeifahrenden Autos, ihre Geschwindigkeiten, die Fahrzeugabst¨ande usw. Sie sind zufallsverteilt
f¨ur eine Planungsbeh¨orde oder einen Polizisten am Straßenrand. Aus der Sicht
der einzelnen Autofahrer w¨are es aber unsinnig, dieses Geschehen deshalb als planlos oder
sinnlos zu werten. Jede einzelne Fahrt kam ja aufgrund eines Willensentschlusses zustande!
Auf die Naturwissenschaften bezogen bedeutet dies, dass auch hier dem zuf¨alligen Geschehen
in einem anderen Deutungsrahmen m¨oglicherweise ein Sinn, ein Plan zugeordnet
werden kann. Der Hinweis auf die Zuf¨alligkeit der Feinabstimmung ist also zun¨achst unbestimmt,
was die Interpretation des Zuf¨alligen anbelangt. F¨ur eine bestimmte Deutung
sind dann allerdings außerwissenschaftliche Vorentscheidungen n¨otig.
Nach Kant ist

die Gesetzlichkeit des Zuf¨alligen Zweckm¨aßigkeit“ (KU, B 344).

Kant
unterstellt, dass dasjenige, was vom Standpunkt des Naturwissenschaftlers als bloßer Zufall
erscheint, von einem teleologischen Gesichtspunkt als Zweckm¨aßigkeit interpretiert werden
kann.“ [Mut92, S. 92],[Mut05, S. 244ff.]
3.6 Design
Manche deuten die Feinabstimmung agnostisch: Es ist keine tiefere Begr¨undung bekannt,
es gibt ja vielleicht gar keine. Das Zuf¨allige steht in keinem Sinnzusammenhang. Muss man
sich damit abfinden? Viele sind damit nicht zufrieden. Der Kosmologe Hawking bemerkte
dazu ganz treffend:

Der Mensch lebt nicht vom Brot allein. Wir alle wollen wissen, woher wir
kommen.“
Es ist auch eine Designer-Deutung m¨oglich: Ein genialer Designer, eine Intelligenz hat unser
Universum nach seinem Plan so gemacht und vorbereitet, dass Leben entstehen konnte
und bestehen kann. Die Naturgesetze, Konstanten und Randbedingungen haben Sinn im
Hinblick auf das Ziel, dass Leben erm¨oglicht wird. Der Theologe Pannenberg deutet das
theistisch aus der Sicht des Christen und zeigt, dass ich die Zuf¨alligkeit der Naturkonstanten
als Wahl Gottes deuten kann, die er zu meinen Gunsten getroffen hat [Mut97, S.
9].
30
3.6 Design
Der Theologe Evers urteilt anders:

Die so kontingent erscheinende Feinabstimmung der komologisch relevanten
Parameter ist nicht als ¨uberzeugender Hinweis auf eine den Kosmos zur Hervorbringung
von Leben eingerichtet habende Intelligenz zu werten. Es bleibt
stets eine physikalisch gleichwertige Alternative, die ,Einrichtung‘ unseres Kosmos
als rein statistische Variante einer Vielzahl von Universen zu betrachten.“
[Eve00]
Die kritischen ¨Uberlegungen zur Vielweltentheorie (siehe Abschnitt 3.3) erweisen allerdings
die Gleichwertigkeit dieser Alternative als recht fragw¨urdig.
Die Designer-Deutung transzendiert den naturalistischen Erkl¨arungsrahmen. Sie harmoniert
mit dem Schwachen Anthropischen Prinzip (vgl. Abschnitt 3.1); sie kann im Sinne des
Starken Anthropischen Prinzips verstanden werden. Sie ist wohl keinesfalls unplausibler
als etwa die Deutung mittels Vielwelten-Szenarien.
Der teleologische, finale Charakter dieser Deutung mag vielen Naturwissenschaftlern verd
¨achtig erscheinen. Haben kausale Mechanismen nicht l¨angst alle finalen Erkl¨arungen verdr
¨angt? Mit einer finalen Betrachtungsweise braucht allerdings gar keine andere Art von
Kausalit¨at eingef¨uhrt zu werden. Kausalit¨at und Finalit¨at m¨ussen nicht als Konkurrenten
oder Gegens¨atze angesehen werden. Finalit¨at ist eine Sicht, in der die Kausalit¨at Mittelcharakter
hat; sie wird als Mittel angesehen, um bestimmte Zwecke zu erreichen.26
Es geht hier ausdr¨ucklich nicht um den Versuch eines Gottesbeweises. Das Design-Argument
ist aber ein sehr bemerkenswerter Hinweis auf Gott. Gottesbeweise sind im streng logischen
Sinn ja gar nicht m¨oglich. R. L¨ow formuliert als ein Fazit seines Buches ¨uber ”Die
neuen Gottesbeweise“:

Ein logisch gelungener Beweis Gottes, g¨abe es ihn, w¨are Blasphemie: Kein
Endlicher ergr¨undet Gott, indem er ihn zur Offenbarung seiner Existenz zwingt.
Das schließt die M¨oglichkeit der ,Wege‘ nicht aus . . .“ [Loe94, S. 196]
L¨ow meint damit die ”Gottesbeweise“, die F¨unf Wege (quinque viae) des Thomas v.
Aquin. Dieser verwendet in seinen einleitenden S¨atzen nie den Begriff Beweis (demonstratio),
sondern spricht von Wegen, von an der Erfahrung orientierten rationalen Orientierungshilfen
[Loe94, S. 72]. In diesem eingeschr¨ankten Sinne kann die festgestellte
Feinabstimmung ein Hinweis auf einen planenden Gott sein.
Die Designer-Deutung hat allerdings darin ihre Grenze, dass sie nur wenig Spezifisches
¨uber den Designer zu sagen weiß. Dass hier der Dreieine Gott, zu dem sich die Christen
bekennen, am Werk ist, kann aus naturwissenschaftlicher Sicht nicht deutlich werden.
So sieht das auch einer der f¨uhrenden Kosmologen, A. R. Sandage27. Er wurde erst im
Alter von 50 Jahren Christ und bejaht die oft gestellte Frage, ob man als Naturwissenschaftler
zugleich Christ sein k¨onne, mit dem Hinweis auf Design in der Welt:
26Siehe z.B. [Mut05, S. 118ff.].
27Die New York Times nannte ihn ”The grand old man of cosmology”. Er entdeckte den ersten Quasar,
machte Altersbestimmungen von Kugelsternhaufen und arbeitete an der Neubestimmung der Hubble-
Konstanten.
31
3 Deutungen der Feinabstimmung
”Yes. The world is too complicated in all its parts and interconnections to be
due to chance alone. I am convinced that the existence of life with all its order
in each of its organisms is simply too well put together.” [Lig90]28
Er weiß dabei auch um die Begrenztheit einer tiefer gehenden Gotteserkenntnis aus der
Natur:
”The nature of God is not to be found within any part of the findings of science.
For that, one must turn to the Scriptures.” 29
F¨ur das biblisch-christliche Denken ist die Design-Deutung ganz selbstverst¨andlich. Gott
offenbart sich als der Redende, dessen Wort geschieht. Er ist Sch¨opfer und Gesetzgeber
der Welt und zudem ihr Erhalter und Vollender.
Besonders bemerkenswert ist die Aussage, nach der Gott die Erde wohnlich gestaltet hat.
Hier wird etwas von Gottes Absicht deutlich. Er schafft dem Menschen Lebensraum:

Denn so spricht der Herr, der die Himmel geschaffen, er, der alleinige Gott,
der die Erde gebildet und der sie gemacht, der sie befestigt hat – nicht zur ¨Ode
hat er sie erschaffen, zum Wohnen hat er sie gebildet – : ich bin der Herr und
keiner sonst.“ (Jesaja 45,18)
Vor allem aber bereitet Gott eine Erde vor, auf der er selbst wohnen kann:

Und das Wort
ward Fleisch und wohnte unter uns.“ (Joh. 1,14a) Eine solche Aussage greift weit ¨uber die
Designer-Deutung hinaus. Pannenberg formuliert:

So wenig diese Thesen [des Anthropischen Prinzips] einen spezifisch physikalischen
Erkl¨arungswert beanspruchen k¨onnen, so eindrucksvoll haben sie doch
herausgearbeitet, dass das Universum de facto so eingerichtet ist, dass es den
Bedingungen f¨ur die Hervorbringung intelligenter Wesen gen¨ugt. Theologische
Interpretation darf ¨uber diese Feststellung hinausgehen zu der Aussage, dass
sich in diesem Sachverhalt die auf die Inkarnation des g¨ottlichen Logos in
einem Menschen bezogene ¨Okonomie des g¨ottlichen Sch¨opfungswerkes bekundet.“
[Pan91, S. 138]
28

Die Welt ist viel zu kompliziert in all ihren Teilen und Wechselbeziehungen, als dass man das allein
dem Zufall zuschreiben k¨onnte. Ich bin ¨uberzeugt, dass das bestehende Leben mit all seiner Ordnung
in all seinen Organismen einfach viel zu gut zusammenpasst.“
29

Das Wesen Gottes ist nicht irgendwo in naturwissenschaftlichen Entdeckungen zu finden. Dazu muss
man sich an die Bibel wenden.“ [Lig90]
32
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Fingerabdrücke Gottes in der Erschaffung des Universums

http://www.earthharvest.org/de/ApologetikChristlicheReligionBibel/GibtEsEinenGott/9GottIntelligenteDesign-Vers-Entwicklung.htm

Die Sonne ist von entscheidender Bedeutung für das Leben auf der Erde, doch die Existenz der Sonne und der Sterne, die zumeist aus kollabierenden Wasserstoffatomen bestehen, ist im allgemeinen ein Wunder. Die Wahrscheinlichkeit, dass Sterne und die sie kontrollierenden Kräfte zufällig auftreten, ist praktisch unmöglich. Damit Sterne existieren können, muss es folgende Kräfte geben:

1) Eine schwache Anziehungskraft ist notwendig, damit das Universum in seiner vorliegenden Form bestehen kann:

Die Kraft, durch die ein Teilchen von der Schwerkraft beeinflusst wird, ist proportional zu seiner Masse. Die tatsächliche Kraft zwischen zwei Körpern ergibt sich aus der gemeinsamen Multiplikation der beiden Massen und der Multiplikation des Ergebnisses mal einer universellen Konstante, deren fantastische Kleinheit eines der Rätsel im Bereich der Parameter der Teilchenphysik ist. Diese Gravitationskonstante hat einen Wert von ca. 10 hoch minus 38 (10-38) und stellt die Gravitationskraft zwischen zwei Protonen dar.

Die Gravitation ist ein schwache Kraft und spielt doch ein wichtige Rolle auf der Erde und im Weltraum. Sternenkörper setzen sich aus enormen Teilchenmengen zusammen, und die winzige Massenanziehung jedes Teilchens hat eine erhebliche kumulative Wirkung. Sterne können ohne eine schwache Gravitationskonstante nicht bestehen. Je geringer die Schwerkraft, desto mehr Protonen müssen aufeinandergehäuft werden, damit der Druck im Zentrum eine Atomreaktion auslösen kann. Da die Gravitationskonstante winzig klein ist, müssen Sterne so groß sein, und weil die Sterne so groß sind, können sie "Milliarden" Jahre brennen.

Wäre die Gravitationskraft stärker als sie es ist, wären Sterne viel kleiner und würden schneller ausbrennen.

2) Neutronen, Protonen und Elektronen haben genau die richtige Größe für die Kern- und Atomphysik (Quantenphysik):

Das Neutron ist nur geringfügig schwerer als das Proton, etwa um zwei Tausendstel. Das Elektron ist achthundert mal leichter als das Proton, doch rätselhafterweise entspricht die Elektronenmasse ziemlich genau der Differenz, um die ein Neutron mehr Masse hat als ein Proton. Ohne diese Massendifferenz wäre es unmöglich, dass Atomkerne zusammengehalten werden und stabile Kerne bilden. Ohne stabile Kerne würde die Welt, wie wir sie kennen, nicht bestehen.

3) Die spezifische Massen- und Energiedichte von leerem Raum:

Einem leeren Raumvolumen wird nach Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie eine Masse zugeschrieben. Diese Masse ist eine kosmologische Konstante, die eine intrinsische Massen- und Energiedichte misst. Wäre diese Konstante größer, würde sich das Universum gravitationsmäßig zusammenziehen und in sich zusammenfallen, ähnlich wie ein schwarzes Loch oder ein implodierender toter Stern. Damit dies nicht geschieht, darf die kosmologische Konstante in der Protonmasse nicht größer sein als ungefähr 10 hoch minus 40 (10-40). Eine höhere Konstante würde zu einem kurzlebigen Universum ohne Bildung von Sternen führen.

4) Alpha:

Die Ausstrahlung von Licht ermöglicht den Sternen die Befreiung von der von ihnen erzeugten Energie, so dass sie nicht explodieren. Licht ist ein elektromagnetischer Aspekt. Die elektrische Kraft zwischen zwei Elementarteilchen ist viel stärker als ihre Massenanziehung. Die Stärke der elektrischen Wechselwirkung wird anhand der sogenannten Alpha-Zahl gemessen, die das Maß der elektrischen Kraft zwischen zwei Protonen oder Elektronen ist, und einen Wert von ca. 1/137 hat. Dies ist eine Konstante, die dem Stern die Abstrahlung von Licht erlaubt. Wissenschaftler haben während des gesamten 20. Jahrhunderts herauszufinden versucht, warum die Alpha-Konstante auf diese notwendige Konstante eingestellt ist – und keine Erklärung gefunden, es sei denn, man zieht ein intelligentes Design in Betracht.

5) Große Kernkraft:

Gleiche Ladungen stoßen sich ab. Protonen sind gleich geladen und die meisten Atome enthalten zahlreiche Protonen, die eng zusammengedrängt sind. Daher müssten Atome eigentlich auseinanderbersten, wenn sie keine andere Kraft zusammenhält, eine Kraft, die stärker ist als die Schwerkraft oder Elektrizität. Diese Kraft muss stark genug sein, um die Atomkerne zusammenzuhalten, darf aber nicht so stark sein, dass sie die nuklearen Kettenreaktionen eines Sterns verhindert. Diese Kraft muss ebenso von kurzer Reichweite sein, damit Elektronen, Protonen und Neutronen nicht in einem großen Kern zusammengebunden und alle chemischen Reaktionen unmöglich gemacht werden. Eine solche Kraft gibt es. Es handelt sich um eine starke Kernkraft, die ihren Einfluss auf einer Reichweite von ungefähr einem Atomkern ausübt.

6) Schwache Kernkraft:

Eine weitere notwendige Kraft heißt schwache Kernwechselwirkung. Diese Kraft ist zu schwach um zu binden, kontrolliert aber die grundlegende Kernreaktion in der Physik der Sterne, durch die ein Elektron und ein Proton in ein Neutron und einen Neutrino umgewandelt werden.

Die vorgenannten Daten stammen von Lee Smolin in “The Life of the Cosmos” [Das Leben des Kosmos] (Oxford University Press, 1997). Lee Smolin sagt in der Diskussion, die er „Das Wunder der Sterne“ nennt:

„Wenn wir unser Universum wirklich verstehen wollen, dürfen wir die Relationen zwischen den Strukturen auf großer Ebene und den Elementarteilchen nicht als Zufall verstehen. Wir müssen verstehen, wie es dazu kam, dass die Parameter, die die Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen kontrollieren, so aufeinander abgestimmt und ausbalanciert sind, dass ein derart vielfältiges und komplexes Universum entsteht.

„Natürlich ist es immer möglich, dass dies nur Zufall ist. Bevor wir weitermachen, sollten wir uns vielleicht die Frage stellen, wie wahrscheinlich es wohl ist, dass ein von zufällig gewählten Parametern geschaffenes Universum Sterne enthält. Angesichts des Vorgenannten ist es einfach, diese Wahrscheinlichkeit zu schätzen ... Die Antwort in runden Zahlen benennt eine Wahrscheinlichkeit von eins zu zehn hoch zweihundert neunundzwanzig (1:10229).“

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Den Naturkonstanten verdanken wir unser Leben

http://www.welt.de/print-welt/article599295/Den_Naturkonstanten_verdanken_wir_unser_Leben.html


Von THOMAS BÜHRKE

Heidelberg - Die uns umgebende Welt erscheint uns mit ihren vielfältigen Phänomenen unglaublich kompliziert. Um so erstaunlicher ist es, daß ein Satz von nur wenigen physikalischen Größen alle Naturphänomene bestimmt: die sogenannten Naturkonstanten. Diese fundamentalen Größen lassen sich zwar messen, offen ist aber die Frage, ob diese "Konstanten" wirklich konstant sind. Überdies hat sich herausgestellt, daß die Werte der verschiedenen Naturkonstanten sehr fein aufeinander abgestimmt zu sein scheinen. Wären sie nur geringfügig anders, hätte es nie Sterne, Planeten oder gar Leben gegeben. Wodurch sie aber festgelegt wurden, liegt vollkommen im dunkeln. Die erste Naturkonstante, die als solche erkannt wurde, ist die Gravitationskonstante, das Maß für die Stärke der Schwerkraft. Der britische Physiker Isaac Newton führte sie vor etwa 300 Jahren bei der Entdeckung des Schwerkraftgesetzes ein. Lange Zeit machten sich die Forscher keine Gedanken darüber, ob die Gravitationskonstante und die anderen Fundamentalgrößen überall im Universum und zu jeder Zeit denselben Wert besitzen oder besessen haben. Erst mit dem Aufkommen der Urknalltheorie in den dreißiger Jahren, nach der sich das Universum über Jahrmilliarden hinweg entwickelt hat, kamen auch Zweifel an der Konstanz der Konstanten auf. Den Stein ins Rollen brachte 1937 der britische Physiker Paul Dirac mit einer Idee, die später als "Theorie der großen Zahlen" in die Physikgeschichte einging. Dirac hatte errechnet, daß die elektrische Kraft zwischen den beiden Atombausteinen Proton und Elektron 10 hoch 39 Mal stärker ist als deren Anziehung durch die Schwerkraft. Das Verhältnis dieser beiden Kräfte ist unabhängig vom gegenseitigen Abstand der Teilchen und somit eine Naturkonstante. Außerdem sei der Durchmesser des Universums 10 hoch 39 Mal größer als der des Protons. Dirac fand noch weitere Verhältnisse mit dem Wert 10 hoch 39 und glaubte daher nicht an einen Zufall. Da sich aber das Universum ausdehnt, mußte auch das Größenverhältnis zum Proton wachsen. Wenn die beiden großen Zahlen nun zu jeder Zeit in der Entwicklung des Universums gleich groß gewesen sein sollten, mußte sich auch das Verhältnis zwischen elektrischer Kraft und Schwerkraft vergrößert haben. Dirac vermutete, daß die Gravitationskonstante seit dem Urknall abgenommen hat, die Schwerkraft also schwächer geworden ist. Diracs Vermutung erwies sich schon bald als Täuschung. Die Idee einer sich zeitlich verändernden Gravitationskonstante jedoch blieb und war später Teil von durchaus ernstzunehmenden Alternativen zu Einsteins Theorie der Schwerkraft, der Allgemeinen Relativitätstheorie. Die Hypothese einer variablen Gravitationskonstante läßt sich bis zu einer bestimmten Genauigkeit überprüfen. Wenn die Schwerkraft nämlich abnimmt, müßten sich die Planeten langsam immer weiter von der Sonne und der Mond von der Erde entfernen. Dies gilt auch für Raumsonden. Die genaue Beobachtung der Flugbahn der Viking-Sonden zum Mars oder die millimetergenauen Abstandsmessungen zum Mond über Jahre hinweg ließen keine Veränderung der Gravitationskonstante erkennen. Sie kann sich demnach seit dem Urknall um höchstens zehn Prozent verändert haben. Bei anderen Naturkonstanten konnten die Physiker die maximal mögliche Variationsbreite stärker eingrenzen. Ein Beispiel ist die sogenannte Feinstrukturkonstante. Sie legt in Atomen fest, in welchem Abstand vom Kern sich die Elektronen bewegen und bestimmt unter anderem die chemischen Eigenschaften der Elemente. Astronomen sind in der Lage, mögliche Veränderungen der Feinstrukturkonstante im Laufe der vergangenen Milliarden Jahre sehr genau zu messen. Mit Spektrometern zerlegen sie das Licht der Galaxien in seine Regenbogenfarben. Gaswolken, die sich zwischen einer solchen Galaxie und der Erde befinden, verschlucken bestimmte Anteile des Lichts, was sich als Schar dunkler Linien im Spektrum bemerkbar macht. Für die Astronomen sind diese Linienmuster wie Fingerabdrücke, anhand derer sich die in der Wolke befindlichen Elemente identifizieren lassen. Sollte sich die Feinstrukturkonstante seit dem Urknall kontinuierlich verändert haben, so müßten die Linien einer sehr weit entfernten Wolke ein etwas anderes Muster aufweisen als die einer nahen Wolke. Denn wegen der endlichen Laufzeit des Lichtes blicken die Astronomen stets auch in die Vergangenheit des Universums zurück: Ein zehn Milliarden Lichtjahre entferntes Objekt sandte das heute empfangene Licht aus, als das Universum erst etwa zwei Milliarden Jahre alt war. Bei solchen Spektralanalysen ließen sich bislang keine Veränderungen der Linienmuster und damit auch der Feinstrukturkonstante erkennen. Demnach kann sich diese Naturkonstante seit dem Beginn der Welt höchstens um etwa ein Promille verändert haben. Im Laboratorium läßt sich mit Atomuhren oder Lasern die Konstanz anderer Naturkonstanten, wie das Massenverhältnis von Proton zu Elektron, überprüfen. Keines dieser Experimente lieferte bislang einen Hinweis auf eine zeitliche Variation. Bewiesen ist damit zwar nicht, daß die Konstanten wirklich konstant sind, aber nichts deutet auf das Gegenteil hin. Aus diesem Grunde gehen heute die meisten Forscher davon aus, daß die Naturgesetze überall im Universum gelten und zu jeder Zeit gleich waren. Die Naturgesetze und ihre Konstanten wurden, davon sind die Kosmologen überzeugt, bereits im

OFFENE FRAGEN DER WISSENSCHAFT
ersten Augenblick nach dem Urknall festgelegt. Damit war die Entwicklung des Universums im Prinzip besiegelt: Es entstand neben der Strahlung auch Materie, die sich aufgrund der Schwerkraft zusammenballen und Sterne bilden konnte. Um eine Welt entstehen zu lassen, in der sich Planeten und letztendlich auch das Leben entwickelte, waren die Naturkonstanten offenbar optimal "gewählt". Ein Beispiel hierfür ist die Feinstrukturkonstante und ihr Einfluß auf die Kohlenstoffproduktion im Innern der Sterne. Kohlenstoff ist mit seiner chemischen Eigenschaft, komplexe Moleküle bilden zu können, Grundlage für Leben, wie wir es kennen. Dieser Stoff ist jedoch nicht im Urknall entstanden. Er wurde und wird noch immer im Innern der Sterne bei Kernfusionsreaktionen gebildet. In der Endphase ihres Lebens geben die Sterne den Kohlenstoff beispielsweise bei Supernova-Explosionen an den Weltraum ab, wo er als Rohstoff für neue Sterne und Planeten zur Verfügung steht. Nun besitzt die Feinstrukturkonstante offenbar einen optimalen Wert dafür, daß Kohlenstoff in sehr großen Mengen entsteht. Eine Änderung um nur ein Prozent würde die Produktion auf ein derart geringes Niveau vermindern, daß die lebensnotwendigen Bausteine nicht in ausreichender Menge vorhanden wären. Ein weiteres Beispiel sind die elektrischen Kräfte. Wären sie nur wenige Prozent stärker als die starken Kernkräfte, gäbe es keine weiteren Elemente außer Wasserstoff. Diese und andere Beispiele zeugen von einer exakten Abstimmung der Fundamentalkonstanten. Was steckt hinter dieser wunderbaren Ordnung der Natur? Ein göttlicher Plan oder Zufall? Zumindest Naturwissenschaftler tendieren eher zur zweiten Ansicht. Wären die Konstanten anders ausgefallen und das All lebensfeindlich, so gäbe es uns Menschen eben nicht, und niemand würde nach den Konstanten fragen. Diese Interpretation erscheint vielen Kosmologen dennoch unbefriedigend. Der britische Theoretiker Dennis Sciama hat sie einmal mit folgendem Vergleich ad absurdum zu führen versucht: "Stellen Sie sich vor, Sie kämen in ein Zimmer und fänden auf einem riesigen Tisch eine Million Karten, die numeriert sind und in der Reihenfolge 1, 2, 3 und so weiter bis eine Million angeordnet sind. Würden Sie annehmen, daß sie zufällig so hingelegt worden seien, weil jede Anordnung gleich wahrscheinlich ist? Ganz sicher nicht." Eine Lösung dieses Dilemmas bieten Kosmologen an, nach deren Theorien unser Universum nur eines von unzählig vielen anderen, parallel existierenden Universen ist. In diesen anderen, für uns nicht beobachtbaren Welten könnten völlig andere Naturgesetze herrschen. In den meisten Universen gäbe es gar keine Materie, in anderen würde eine wesentlich größere Gravitationskonstante dafür sorgen, daß der Raum sich vielleicht nur wenige Jahre lang ausdehnt und anschließend von der Schwerkraft wieder zusammengezogen wird. In anderen Universen mag die Schwerkraft so schwach sein, daß sich das Gas nie zu Sternen verdichten kann. Die Wahrscheinlichkeit, daß alle Naturgesetze so aufeinander abgestimmt sind, daß eine Welt wie die unsere entstehen kann, ist offenbar gering. Aber nur in diesen seltenen Fällen kann Leben, wie wir es kennen, entstehen. Alle anderen Universen sind sozusagen Totgeburten. Dennoch, der menschliche Geist strebt danach, die Natur zu durchdringen, und so ist es das erklärte Ziel der Physiker, eine Fundamentaltheorie zu finden, die möglicherweise erklärt, warum die Naturkonstanten so sind, wie sie sind. Es ist die berühmte Suche nach der "Weltformel", an der schon Einstein und Heisenberg gescheitert sind und an der sich heute der Physiker Stephen Hawking versucht.NÄCHSTEN SAMSTAG: Die Rätsel der Tiefsee

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Sind die Naturkonstanten gottgegeben?

http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/odenwalds_universum/ifrage-von-udo-klein-i_aid_28022.html

Wir existieren, weil die Naturkräfte und -konstanten unglaublich fein aufeinander abgestimmt sind. Wurde das Universum von Gott für uns maßgeschneidert oder gibt es eine natürliche Erklärung?
Die Frage zielt auf das wohl größte Rätsel unserer Existenz: Warum gibt es etwas und nicht nichts? Und: Warum sind wir, die Menschen, hier? Darüber grübeln Philosophen und Naturforscher schon seit der Antike. Endgültige Antworten haben sie natürlich nicht gefunden. Doch sie versuchen zumindest eine Annäherung mithilfe physikalischer Theorien.

Unsere Existenz verdanken wir dem unglaublich fein abgestimmten Zusammenspiel der Naturkräfte und -konstanten. Sie wurden im Augenblick des Urknalls festgelegt, seither bestimmen sie die Entwicklung des Kosmos. Ihr Zusammenwirken ließ das All so werden, wie wir es kennen. Wären sie nur geringfügig anders beschaffen, würde es völlig anders aussehen. Lebewesen, die Planeten, auf denen sie existieren, und die Sonnen, um die diese Trabanten kreisen, würde es jedenfalls nicht darin geben.

Die „starke Kraft“

Ein Beispiel liefert die „starke Kraft“. Sie hält die Atomkerne zusammen. Wäre sie nur um wenige Prozent stärker, gäbe es keinen Wasserstoff mehr im All: Alle Wasserstoffatome, die aus dem Urknall hervorgingen, wären nach kurzer Zeit zu Helium verschmolzen. Bei einem geringeren Wert hätten sich hingegen nie Atome bilden können. In beiden Fällen würde es keine Sterne geben und damit keine schwereren Elemente wie den Lebensgrundbaustein Kohlenstoff. Denn massereiche Atome werden in den Sternen aus leichteren Elementen erzeugt.

Ebenso gäbe es ohne eine präzise eingestellte elektromagnetische Kraft – sie lässt unter anderem den elektrischen Strom fließen – weder stabile Atome noch chemische Reaktionen und folglich auch kein Leben. Oder die Gravitation: Würde sie stärker wirken, wäre das Universum nach dem Urknall rasch wieder kollabiert; wäre sie schwächer, hätte sich die Materie darin zu einem dünnen Gasnebel verflüchtigt, aus dem nie Galaxien, Sterne oder Planeten hervorgehen könnten. Noch viel erstaunlicher erscheint indes der Wert der „kosmologischen Konstanten“ – jener von Albert Einstein so getauften Kraft, welche die mit dem Urknall begonnene Expansion des Universums beschleunigt. Nach den Regeln der Quantenphysik sollte sie 10 hoch 120-mal stärker sein als von den Astronomen beobachtet. Dann aber hätte sie den Kosmos auseinandergerissen – Sterne und Galaxien wären darin nie entstanden. Im Umkehrschluss muss die Feinabstimmung in Bezug auf die „kosmologische Konstante“ auf 120 Dezimalstellen genau sein.

Das Wechselspiel von 37 Naturkräften

Insgesamt sind 37 Naturkräfte und -konstanten bekannt. Wieso aber wirken sie so reibungslos zusammen, dass sie Leben hervorbringen? Womöglich, sinnierten manche Kosmologen, ist dies der Zweck des Universums. Denn mit den intelligenten Kreaturen, die es auf unserem und vermutlich noch vielen anderen Planeten beobachten, schafft es sich gleichsam ein Bewusstsein seiner selbst. Aus solchen Überlegungen heraus formulierten die Forscher das „anthropische Prinzip“. Es lautet: „Unser Universum muss so beschaffen sein, dass es die Entstehung von Beobachtern in manchen Phasen erlaubt.“

Anfangs drückte das „anthropische Prinzip“ die Hilflosigkeit der Himmelsforscher aus. Ihr Problem ist, dass sich die Konstanten nicht in tiefere Zusammenhänge einbetten lassen. Sie sind nach heutigem Wissen völlig unabhängig voneinander und können nicht aus anderen Größen hergeleitet werden, die dann wahrhaft fundamental wären. Für diesen Umstand sind zwei Erklärungen denkbar: Zum einen könnte es Kräfte geben, die der Natur innewohnen und die Feinabstimmung gezielt bewirken. Dies bedeutet jedoch letztendlich, dass ein Schöpfer die Werte der Konstanten festgelegt hat – und zwar so, dass sie Leben herbeiführen. Dieser Gedanke trieb schon Albert Einstein um. „ Was mich eigentlich interessiert, ist, ob Gott die Welt hätte anders machen können; das heißt, ob die Forderung der logischen Einfachheit überhaupt eine Freiheit lässt“, äußerte er einmal.

Die Rolle des Zufalls

Die alternative Idee ist, dass die passgenauen Werte der Konstanten einem unglaublichen Zufall entspringen. Daran wollen die Wissenschaftler aber erst recht nicht glauben. Manche versuchten, die Wahrscheinlichkeit dafür auszurechnen, etwa der berühmte britische Physiker Roger Penrose. Er errechnete eine unglaubliche Zahl: 1 : 10 hoch 10 hoch 123. Anders ausgedrückt, müsste ein Schöpfer mit sämtlichen Teilchen und Feldern im Kosmos 10 hoch 10 hoch 123 Mal würfeln, bis sich zufällig genau die Konfiguration unseres Universums ergibt. Würde diese Zahl mit Ziffern von nur der Größe eines Protons ausgeschrieben, würde sie den Durchmesser des Universums übertreffen. Die Wahrscheinlichkeit für eine Zufallsgeburt unseres Alls ist also von Null kaum verschieden.

Ein Geschenk des Himmels

Für Kreationisten ist diese Rechnung ein Geschenk des Himmels. Mit ihrer Hilfe wollen sie „beweisen“, dass der Kosmos nicht durch natürliche Prozesse entstand, sondern dass Gott ihn erschaffen haben musste. Die Naturwissenschaftler kommen aber lieber ohne eine „übernatürliche Ursache“ der Entstehung des Universums aus. Inzwischen ersannen sie einen Weg, der den göttlichen Schöpfungsakt umgehen könnte. Womöglich, so ihre Überlegung, gibt es nicht nur einen Kosmos, sondern Myriaden davon, die ein übergeordnetes Multiversum bilden. Darauf weist die so genannte Stringtheorie (von englisch „string“ = Saite) hin. In diesem Ideengebäude gelten die Elementarteilchen als winzige eindimensionale Fäden, die aber heftig schwingen. Je nach Frequenz und Schwingungsmodus bilden sie die bekannten Teilchen wie Proton oder Elektron. Der Haken dabei: Für die Formeln der Theorie gibt es bis zu 10 hoch 500 verschiedene Lösungen.

Zunächst ließ diese ungeheure Zahl die Forscher verzweifeln. Mit einer solchen Fülle möglicher Lösungen, dachten sie, könne die Theorie unser All niemals zutreffend und eindeutig beschreiben. Später aber erkannten sie, dass genau diese Vielfalt aus dem „anthropischen Dilemma“ herausführen könnte – nämlich dann, wenn jede Lösung einen eigenen Kosmos beschreibt. Jeder davon besäße jeweils andere Eigenschaften. Festgelegt würden sie durch Naturkonstanten, die in jedem Universum anders ausfallen. Tatsächlich bringt jede Version der Stringtheorie andere Teilchen und Kräfte hervor.

Ein unendliches Netz verzweigter Universen

So könnte es Kosmen geben, die von strukturlosem Gas erfüllt sind, andere dagegen von dichten Ballungen exotischer Teilchen. Einige kollabierten unmittelbar nach ihrer Entstehung, manche haben nur zwei Dimensionen oder mehr als drei. In dieser Landschaft der Universen gibt es nur wenige, in denen lebensfreundliche Konstanten realisiert sind. Dazu zählt unseres, und womöglich ist es sogar das einzige. Das „anthropische Prinzip“ wäre damit erfüllt, weil wir nur hier, in dem für uns maßgeschneiderten All, auftauchen können und sonst nirgends. Einige dieser fremden Räume könnten sogar von Lebensformen bevölkert sein, von denen wir nicht einmal träumen können. Sie könnten beispielsweise aus magnetisch zusammengehaltenen Plasmawolken oder noch exotischeren Gebilden bestehen. Das Multiversum könnte aus einem unendlichen Netz verzweigter Universen bestehen, die unentwegt durch quantenphysikalische Prozesse auseinander hervorgehen, oder aus Kosmen, die beim Kollaps von Riesensternen zu schwarzen Löchern werden (siehe die Kolumne „Gibt es Paralleluniversen“ vom 5. 1. 2007).

Die Frage, warum wir hier sind, wäre damit beantwortet: Das Universum hat uns gewissermaßen eingeladen und für unseren Auftritt die Bühne bereitet. Die wohl noch wichtigere Frage, warum es überhaupt etwas gibt, bleibt aber offen. Träfe die Idee mit einer unendlichen Abfolge von Kosmen zu, die sich fortpflanzen, würde das Problem nur zurückgereicht in einen Urkosmos – oder in die Ewigkeit. „Wenn ich wüsste, warum das Universum entstand“, schrieb er einmal, „würde ich alles wirklich wichtige wissen.“

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Das anthropische Prinzip

http://homepage.swissonline.ch/philipp.wehrli/Erkenntnistheorie/Anthropisches_Prinzip/anthropisches_prinzip.html

Philipp Wehrli, 4. März 2006

Unser Universum ist geradezu perfekt darauf abgestimmt, bewusst denkende Beobachter hervorzubringen. Nach dem anthropischen Prinzip ist diese überragende Feinabstimmung notwendig: “Die Umgebung, die ein bewusst denkender Beobachter wahrnimmt, ist so, dass ein bewusst denkender Beoabachter in dieser Umgebung überleben kann.” Diese Aussage scheint je nach Auslegung trivial oder falsch. Als Richtlinie kann das anthropische Prinzip aber sehr wertvoll sein, wenn jemand sich Gedanken macht über seine Stellung im Universum, wenn er sich fragt, welche anderen Lebewesen möglicherweise ebenfalls zu den bewusst denkenden Lebewesen zählen oder wie der unbeobachtete Teil des Universums aussehen könnte.



1. Zwei Interpretationen des anthropischen Prinzips

Das anthropische Prinzip besagt: “Die Umgebung, die ein bewusst denkender Beobachter wahrnimmt, ist so, dass ein bewusst denkender Beoabachter in dieser Umgebung überleben kann.” Dieser Satz wird auf zwei unterschiedliche Arten interpretiert:

Schwaches anthropisches Prinzip
Nach der schwachen Interpretation ist das anthropische Prinzip als Mahnung vor möglichen Fehlschlüssen zu verstehen. Wir müssen damit rechnen, dass das, was wir am häufigsten beobachten, nicht das ist, was in der Welt am häufigsten vorkommt. Wenn bewusst denkende Lebewesen nur an sehr speziellen Umständen entstehen und leben können, dann sehen sie immer etwas sehr Spezielles. Es bringt dann nichts, darüber zu grübeln, weshalb unsere Umgebung sehr speziell ist.

Starkes anthropische Prinzip
Das starke anthropische Prinzip sieht das Bewusstsein als Ziel des Universums. Ein Universum ohne bewusst denkende Beobachter ist nicht denkbar. Deshalb muss das Universum und die Naturgesetze gezielt so gemacht sein, dass es die Entstehung von Beobachtern in ihm in manchen Phasen erlaubt.

Kritik
Das starke anthropische Prinzip verstösst meiner Ansicht nach gegen das Ökonomieprinzip. Ein bewusst formuliertes Ziel ist immer komplizierter als eine ungesteuerte Entwicklung. Ich gehe aber auf diese Version nicht weiter ein.

Aus Sicht der schwachen Version ist der Begriff “anthropisches Prinzip” denkbar unpassend. Denn erstens klingt er anthropozentrisch und suggeriert, dass die Naturgesetze sich irgendwie nach dem Menschen richten sollen, was nur in der starken Version der Fall ist. Und zweitens handelt es sich nicht um ein in den Naturgesetzen vorgegebenes Prinzip, vergleichbar mit dem Äquivalenzprinzip von Einstein oder das Paulische Ausschliessungsprinzip, sondern um eine Regel, wie Beobachtungen interpretiert werden sollen. Ich nenne das schwache anthropische Prinzip deshalb lieber die Beobachter-Regel. Denn das ist es. Die Beobachter-Regel zeigt einen Weg aus der anthropozentrischen Sicht, indem sie uns vor den Fehlschlüssen warnt, die dadurch entstehen, dass wir als bewusst denkende Beobachter notgedrungen immer von unseren Wahrnehmungen abhängig sind und so nie ein objektives Bild der Welt haben können.

Die Beobachter-Regel, also das schwache anthropische Prinzip, wurde kritisiert, weil sie trivial sei. Viele Leute denken, aus einem trivialen Satz können keine tiefgründigen Schlussfolgerungen gezogen werden. Ich versuche anhand einiger Beispiele zu zeigen, dass mit Hilfe der Beobachter-Regel durchaus überraschende Schlüsse gezogen werden können.



2. Der Trugschluss vom überfüllten Zug


Wie der Artikel Induktion zeigt, hat man im allgemeinen gute Aussicht auf Erfolg, wenn man annimmt, dass das, was man in der Vergangenheit mehrheitlich beobachtete, dem entspricht, was in der Welt ganz allgemein am häufigsten vorkommt. Es gibt aber einen bemerkenswerten Fall, bei dem diese Regel versagt. Dieser Fall ist umso interessanter, als wir ihn täglich antreffen, zum Beispiel im Zug.

Viele Zugpassagiere sind überzeugt, dass Züge mehrheitlich überlastet sind. Sie können dies auch belegen, denn sie fahren ja selber häufig Zug, und sie sehen, dass diese Züge öfters voll sind als leer. Der Pressesprecher der Schweizerischen Bundebahnen (SBB) hingegen beharrt darauf, es gebe weit mehr fast leere Züge, als überfüllte. Wie kommt dieser Widerspruch zustande?

Ganz einfach: Wenn ein Zug überfüllt ist, so sehen einige Hundert Menschen einen überfüllten Zug. Wenn ein Zug fast leer ist, so merken das nur ganz wenige Passagiere und der Kontrolleur, der es dem Pressesprecher erzählt.

Mit anderen Worten: Wenn ich fast nur überfüllte Züge sehe, so bedeutet das nicht, dass es fast nur überfüllte Züge gibt. Sondern es bedeutet nur, dass -vermutlich- überfüllte Züge viel häufiger gesehen werden als fast leere. Dies hat auch überhaupt nichts mit den Stosszeiten zu tun. Auch wenn die SBB die Stosszeiten optimal mit Entlastungszügen überbrückt, so dass es nur noch ganz wenige überfüllte Züge gibt, so werden immer noch mehr Passagiere in überfüllten Zügen sitzen als in leeren (sonst wären die Züge ja nicht überfüllt).

Machen wir ein Beispiel mit Zahlen: Ich betrachte zwei Züge und fünf Personen, die sich rein zufällig auf diese Züge verteilen. Ich nenne einen Zug fast leer, wenn null oder ein Passagier drin sitzen und fast voll, wenn vier oder fünf Passagiere im Zug sind (Es sind sehr kleine Züge).

Die ersten fünf Spalten geben an, in welchem der Züge (A oder B) die fünf Personen P1 bis P5 sitzen. Da sich die Personen rein zufällig verteilen, sind alle Zeilen gleich wahrscheinlich. Obwohl es genau gleich viele überfüllte wie fast leere Züge gibt, sitzen die Passagiere viel häufiger in überfüllten Zügen:



P1

P2

P3

P4

P5

Anzahl Personen in einem überfüllten Zug

Anzahl Personen in einem fast leeren Zug

Anzahl überfüllte Züge

Anzahl fast leere Züge

A

A

A

A

A

5

0

1

1

B

B

B

B

B

5

0

1

1

A

A

A

A

B

4

1

1

1

A

A

A

B

A

4

1

1

1

A

A

B

A

A

4

1

1

1

A

B

A

A

A

4

1

1

1

B

A

A

A

A

4

1

1

1

B

B

B

B

A

4

1

1

1

B

B

B

A

B

4

1

1

1

B

B

A

B

B

4

1

1

1

B

A

B

B

B

4

1

1

1

A

B

B

B

B

4

1

1

1



Total:

50

10

12

12




Dazu kommen noch 10 Möglichkeiten, in denen 3 Passagiere in A sitzen und 2 in B, und weitere 10 Möglichkeiten mit 2 Passagieren in A und 3 in B; insgesamt also 20 zusätzliche Möglichkeiten, bei denen die Züge aber weder fast leer noch überfüllt sind.

Man sieht sehr rasch, dass immer, wenn der eine Zug überfüllt ist, der andere fast oder ganz leer ist. Der SBB-Sprecher wird deshalb zu recht sagen, es seien ebenso viele Züge fast oder ganz leer, wie überfüllt sind. Dennoch sind die Passagiere zusammen 50 mal in einem überfüllten Zug gefahren, aber nur 10 mal in einem fast leeren. Kein einziger fuhr in einem ganz leeren Zug (hätte mich auch überrascht).

Das bedeutet: Selbst wenn sich die Passagiere völlig zufällig auf die Züge verteilen, wenn es also keine Stosszeiten gibt, und selbst wenn es genau gleich viele fast leere wie überfüllte Züge gibt, ist die Wahrscheinlichkeit, in einem überfüllten Zug zu sitzen, viel grösser als die Wahrscheinlichkeit, einen fast leeren Zug zu erwischen.

Dies ist genau die Aussage der Beobachter-Regel. Was am häufigsten beobachtet wird, ist nicht notwendigerweise das, was auch am häufigsten vorkommt.


3. Feinabstimmung

In den vergangenen Jahrhunderten wandelte sich unser Bild vom Menschen. Einst Krone der Schöpfung im Zentrum der Welt, sehen wir uns heute als belangloses Grüppchen von Winzlingen am Rande einer riesigen Galaxie, die selber nur eine von vielen anderen Galaxien ist. Die Erde ist nur einer von abertausenden ähnlichen Planeten, auf denen ebensogut hätte Leben entstehen können. Dies passt bestens ins Konzept der Induktionsprinzip. Was wir beobachten, ist kein Sonderfall, ist nicht das Zentrum der Welt. Wir können damit rechnen, dass die Welt an ziemlich vielen anderen Orten ähnlich aussieht. Man nannte diese Ansicht das ‘kosmologische Prinzip’.

In jüngerer Zeit wurde aber mehr und mehr klar, dass das, was wir beobachten, extrem speziell ist. Wenn sich ein Wissenschaftler überlegt, wie ein Universum sonst noch hätte aussehen können, dann sieht er, dass unser Universum unter allen denkbaren Universen ein unglaublicher Sonderfall ist. Die allermeisten der denkbaren Universen wären weit davon entfernt, die Entstehung von komplizierteren Strukturen oder gar von Leben zuzulassen. Allein in unserem Universum gibt es wie durch ein Wunder die perfekte Feinabstimmung der Naturgesetze, die Leben erst ermöglicht. Weil aber Wissenschaftler weder den Zufall noch Wunder speziell lieben, suchen sie nach einer besseren Erklärung für das unglaubliche Zusammentreffen.

Einige Zahlen mögen das ‘Wunder’ der Feinabstimmung illustrieren. Es ist hier nicht so wichtig, die Details der Zahlen zu verstehen. Wesentlich ist, einen Eindruck zu bekommen, wie ungeheuer präzis gewisse Naturkonstanten aufeinander abgestimmt sein müssen, damit komplizierte Strukturen oder sogar höhere Lebewesen entstehen können.

Wäre zum Beispiel das Verhältnis der elektromagnetischen Wechselwirkung zur Kernkraft nur um einen Faktor zehn grösser oder kleiner, so wäre eine Verbindung der Atome zu stabilen Molekülen unmöglich. Bereits bei einer Veränderung dieses Verhältnisses um Faktor drei könnte es kein flüssiges Wasser geben. Wäre eine Sekunde nach dem Urknall die Expansionsgeschwindigkeit unseres Universums nur um ein Hunderttausendmillionstel Millionstel (also um Faktor 10-17) kleiner gewesen, so wäre das Universum wieder in sich zusammengefallen, bevor es seine gegenwärtige Grösse erreicht hätte. Eine minimale Abweichung von den tatsächlichen Naturgesetzen hätte bereits ausgereicht, um die Entstehung von Leben zu verhindern.

Hätte das Universum nur zwei Raumdimensionen, wäre es also eine Ebene statt ein dreidimensionaler Raum, so hätten sich wohl ebenfalls kaum je Lebewesen entwickelt. Man stelle sich nur zum Beispiel ein Schwein in einem zweidimensionalen Universum vor: Hätte dieses Schwein einen Mund, einen Magen und einen Hintern, so würde es glatt in zwei Teile zerfallen! (vgl. Abb. 1.) Schwer vorstellbar wäre auch der Blutkreislauf dieses Tieres.


Abbildung 1
Ein zweidimensionales Schwein würde in zwei Teile zerfallen.







In einem Universum mit vier oder mehr Raumdimensionen träte ein anderes Problem auf: Bei vier Raumdimensionen würden die Gravitations- und die elektromagnetischen Kräfte vermutlich nicht mehr mit dem Abstand im Quadrat (r2), sondern mit dem Abstand im Kubik (r3) abnehmen, was Planetensysteme und Atome sehr instabil machen würde. Dies sollte uns nachdenklich stimmen, denn bis heute ist nicht klar, weshalb ein Universum gerade drei Raumdimensionen (und eine Zeit) hat. Viele Physiker nehmen an, auch unser Universum habe mehr Dimensionen, wobei aber zufällig alle diese Dimensionen bis auf die drei Raumdimensionen und eine Zeit derart gekrümmt sind, dass wir sie nicht wahrnehmen. Weshalb sind nicht mehr Dimensionen gekrümmt? Oder weshalb sind nicht mehr flach?

Wenn schon unser Universum eine bemerkenswerte Sonderstellung unter den denkbaren Universen einnimmt, so ist unsere Erde über diese Sonderbarkeit hinaus auch noch innerhalb dieses Universums etwas Spezielles. Nur an wenigen Stellen des Universums ist die feine Abstimmung der Natur auf geeignete Lebensbedingungen so ausgeprägt wie auf der Erde. Auf einem Stern oder gar im luftleeren Weltraum wäre Leben ohnehin kaum denkbar. Doch auch unter den Planeten bildet die Erde einen bemerkenswerten Sonderfall. Wäre der Erdbahnradius nur ein wenig kleiner, wäre die Erde also näher bei der Sonne, so wäre das Klima vermutlich bereits zu heiss, und die Hitze der Sonne würde die Entwicklung höherer Lebensformen verunmöglichen. Kreiste die Erde mit einer wesentlich grösseren Entfernung um die Sonne, so wären die Weltmeere gefroren, was bestimmt nicht besonders lebensfreundlich wäre. Gäbe es auf der Erde nicht derart viel Wasser, derart viel von dem so teuren und seltenen Stoff, so wäre hier ebenfalls kaum Leben entstanden.

Wie kommt es, dass sich unsere Welt gleichsam seit dem Urknall darauf vorbereitet, uns heute geeignete Lebensbedingungen zu bieten? Ist ein derartiger Sonderfall in einer wissenschaftlichen Theorie noch haltbar?

Viele sehen hier vielleicht den Plan eines Schöpfers. Es leuchtet sogleich ein, dass ein Schöpfer nicht eine besonders öde und langweilige Welt schafft, sondern eine Welt, in der komplizierte chemische Verbindungen vorkommen und damit Leben und vielleicht sogar Intelligenz möglich sind. Nach dieser Vorstellung wäre der Mensch ein wesentlicher Teil des Schöpfungsplanes und in diesem Sinne gewissermassen im Mittelpunkt des Universums, wenn er auch diese Ehre vielleicht mit ausserirdischen intelligenten Lebewesen teilen muss.

Nur wenige Wissenschaftler werden dieser Vorstellung zustimmen. Ein hochintelligenter allmächtiger Schöpfer ist ungeheuer kompliziert und nach dem Ökonomieprinzip sollten wir von möglichst einfachen Grundannahmen ausgehen. Viele Physiker suchen nach einem Grund, weshalb sich das Universum ausgerechnet so entwickelte, wie wir es heute beobachten. Viele Kosmologen glauben, es müsse irgendwelche Gesetze geben, nach denen alle möglichen Universen sich ähnlich wie das unsere entwickeln müssen. Nach dieser Annahme nimmt unser Universum keine Sonderstellung ein: Es konnte nur diese Art von Universum entstehen. Nach dieser Vorstellung hatte ‘Gott’ gar keine andere Wahl, als ein Universum zu schaffen, das dem unseren ähnlich sieht. Das ist für das Ökonomieprinzip entscheidend: Je weniger Möglichkeiten Gott hatte, desto einfacher ist er. Wie die gesuchten Grundgesetze aussehen, ist freilich nicht klar.

Aber muss es überhaupt solche Grundgesetze geben? Am Beispiel der überfüllten Züge habe ich gezeigt, dass das, was wir beobachten, unter Umständen etwas sehr Seltenes ist. Dies könnte auch für unsere Position im Universum zutreffen.

Vielleicht gibt es grosse Teile im Universum, die kein Leben zulassen. Vielleicht leben wir in einer winzigen Oase in einer riesigen, absolut lebensfeindlichen Wüste. Wenn wir in den Weltraum blicken, sehen wir sogar, dass es so ist. Aber wir brauchen uns nicht zu wundern, dass wir in der Oase leben und nicht in der Wüste, selbst wenn die Wüste unendlich viel grösser ist als alle Oasen zusammen. Es ist wie bei den oben diskutierten Zügen: Wir sitzen nie in einem leeren Zug, auch wenn es noch so viele davon gibt.

Dies ist natürlich wieder die Beobachterregel. Es besteht kein Anlass, nach einem Grund für die Feinabstimmung unseres Universums zu suchen. Angenommen, es es gibt unzählige völlig unterschiedliche Regionen in unserem Universum, in denen jeweils eigene Naturgesetze gelten. Die meisten dieser Regionen wären sehr lebensfeindlich und würden keine intelligenten Beobachter hervorbringen. Vielleicht gäbe es nur ganz wenige Gebiete, in denen Lebewesen entstehen können. Aber selbst wenn es so wäre, müssten wir uns unweigerlich genau in diesen seltenen Gebieten finden, die Leben ermöglichen.

Ebenso wie es falsch ist, zu glauben, alle Züge seien immer überfüllt, ist es falsch zu denken, jeder Teil des Universums beherrberge ähnlich viele intelligente Beobachter wie der unsere. Es ist also vielleicht hoffnungslos, nach Grundgesetzen zu suchen, die dafür sorgen, dass sich jeder Teil des Universums so entwickelt, wie wir es beobachten. Denn vielleicht gibt es diese Gesetze gar nicht. Wir müssen nur zeigen, wie ein Universum mit sehr vielen verschiedenen Gebieten entstehen kann, wovon einige wenige sich ähnlich entwickeln wie unsere Umgebung.

Die Fähigkeit, bewusst beobachten zu können, spielt zwar -wie bereits erläutert- in der Beobachter-Regel eine wichtige Rolle. Dies bedeutet aber nicht, dass Bewusstsein in der Welt irgendwie von Bedeutung ist. Die Beobachter-Regel ist kein Naturgesetz, sondern eine Richtlinie für schlussfolgernde Beobachter.

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Das Weltall – auf den Menschen abgestimmt

http://74.125.47.132/search?q=cache:UVdnm5hUgYsJ:www.iguw.de/text.php%3Ftext%3D33%26typ%3Ddoc+folgen+der+abweichung+gravitations+konstante+feinabstimmung+universum&cd=6&hl=pt-BR&ct=clnk&gl=br

Peter Rüst, CH-3148 Lanzenhäusern e-mail: pruest@dplanet.ch

VBG-Fachaufsatz 1/00 (VBG-Büro, Postfach, CH-8033 Zürich; e-mail: vbgbuero@bluewin.ch)

Inhalt



0. Einleitung 1

0.1 Das anthropische kosmologische Prinzip

Das „anthropische kosmologische Prinzip“ sagt, der Kosmos sei auf den Menschen (griechisch: anthropos) zugeschnitten!2 Diese überraschende Aussage stammt nicht etwa von Theisten. Was ist damit gemeint? Wie kann das Weltall auf den Menschen zugeschnitten sein? Der Mensch hatte sicher keinen Einfluss auf dessen Entstehung und Entwicklung!

Es gibt triftige Gründe anzunehmen, dass die Umwelt, die wir auf der Erde vorfinden, ein unerhört unwahrscheinlicher Treffer war. Entstehung und Entwicklung des Weltalls sind geprägt von einer grossen Menge an unwahrscheinlichen Umständen, die aber unbedingt eintreffen mussten, wenn es überhaupt menschliches Leben geben sollte.

Wie ist dies zu erklären? Wie konnte es dazu kommen? Ist es physikalische Notwendigkeit? Oder Zufall? Oder war es nicht möglich ohne göttliche Planung?

Analoge Überlegungen treffen auf die Entstehung und Entwicklung der Erde und des Lebens zu. Doch lässt es der Umfang dieser Dokumentation nicht zu, detailliert auf die Bereiche der Geologie und der Biologie einzugehen. Die beispielhafte Erwähnung einiger Punkte muss hier genügen, während das Hauptgewicht auf der Kosmologie liegt.

Das Aufzeigen dieser anthropischen Situation erfordert es stellenweise, auf wissenschaftliche Zusammenhänge und Ideen einzugehen, die nicht zu unserem Alltags-Gedankengut gehören. Ich versuche aber, sie verständlich darzustellen. Ein solcher Abschnitt kann aber auch übersprungen werden, ohne dass der Gesamtzusammenhang verloren geht.

Das Wesentliche dieser Dokumentation soll es sein, etwas von den Wundern des Weltalls, in dem wir uns befinden, zu vermitteln und zum Staunen darüber anzuregen. Es soll klar werden, dass der Schöpfer, auf den die wissenschaftliche Untersuchung des Universums hinweist, nicht von dem in der Bibel offenbarten persönlichen Schöpfergott unterschieden werden kann.

0.2 Wie ist alles entstanden?

Zum Einstieg möge ein kurzer Abschnitt aus einem modernen Astrophysikbuch3 einen Überblick über die Entstehung und Entwicklung von Weltall, Erde und Leben vermitteln:

In unserer Astrophysikvorlesung fragte einmal ein Student: „Weshalb sind wir hier?“ Die Antwort war für uns [Dozenten] ebenso staunenswert wie für die Zuhörerschaft.

Wir sind hier, weil vor über zehn Milliarden Jahren das Universum vom Vakuum Energie borgte, um riesige Mengen an Materie und Antimaterie in nahezu gleichen Mengen zu erschaffen. Das meiste davon annihilierte und füllte das Universum mit Photonen. Weniger als ein Milliardstel überlebte und bildete Protonen und Neutronen, und daraus den Wasserstoff und das Helium, welche den Grossteil von all dem ausmachen, was es gibt.

Einiges von diesem Wasserstoff und Helium stürzte zusammen und bildete die erste Generation massiver Sterne, welche im Feuer ihrer Kerne die erste Charge an schweren Elementen erzeugten. Die Sterne explodierten und reicherten mit diesen Elementen die interstellaren Wolken an, welche dann die nächste Generation von Sternen produzierten.

Schliesslich, etwa vor fünf Milliarden Jahren, kollabierte eine bestimmte Wolke in einer bestimmten Galaxie und bildete unsere Sonne und ihr Planetensystem.

Auf dem dritten Planeten entstand Leben auf der Basis des Wasserstoffs, Kohlenstoffs, Stickstoffs, Sauerstoffs und anderer Elemente, die sich in der protostellaren Wolke vorfanden. Die Entwicklung des Lebens hatte die Verwandlung der Erdatmosphäre zur Folge, was es dem Leben erlaubte, an Land zu gehen.

Vor fünfundsechzig Millionen Jahren beschleunigte ein glücklicher Zusammenstoss mit einem grossen Meteoroiden das Ableben der Dinosaurier. Dies ermöglichte es kleinen, behaarten Säugetieren, den Hauptschauplatz einzunehmen.

Frühmenschen entwickelten sich, wanderten aus Afrika aus und eroberten mit ihren neuen Kenntnissen, Werkzeugen, Sprache und Landwirtschaft die Welt.

Die Nahrungsmittel, welche sie auf dem Land anpflanzten, verzehrten Ihre Ahnen, Ihre Eltern, und dann Sie, und atmeten die Luft. Ihr eigener Körper ist eine Ansammlung von Atomen, die vor Milliarden von Jahren im Innern von Sternen geschaffen wurden, der Bruchteil eines Bruchteils eines Prozentes an normaler Materie, der in der ersten Mikrosekunde des Universums der Annihilierung entging.

Ihr Leben und alles in der Welt um Sie herum ist innig verbunden mit zahllosen Aspekten der modernen Astrophysik.

0.3 Was enthält unser Weltall?

Warum ist der Himmel nachts dunkel? Anfangs des 20. Jahrhunderts dachte man sich das Universum unendlich gross und unendlich alt. Wenn dies der Fall wäre, müsste aber der ganze Himmel etwa so hell strahlen wie die Sonnenoberfläche, und wir wären längst verbrannt. In einem unendlich grossen Weltall müsste man ja in jeder Richtung irgendeinen Stern sehen. Und auch das Licht extrem ferner Sterne müsste in einem unendlich alten Weltall bis zu uns gelangt sein. Dunkelwolken könnten Sternenlicht auch nicht abschirmen, denn sie wären durch Bestrahlung längst auf die gleiche Helligkeit aufgeheizt worden. Das Alter oder die Grösse des Universums – oder beides – muss also endlich sein.

In einigen Schritten soll nun die Struktur unseres Weltalls in zunehmenden Grössenbereichen kurz beschrieben werden.

Die Milchstrasse, die Galaxie, in der wir uns befinden, gleicht einem Diskus von etwa 100'000 Lichtjahren4 Durchmesser und besteht aus ungefähr 100 Milliarden Sternen. Ein Blick gegen ihr Zentrum, ca. 25'000 Lichtjahre vom Sonnensystem entfernt, zeigt neben dichten Sternansammlungen auch Dunkelwolken.

Der Diskus unserer Milchstrasse ist umschlossen von einem kugelförmigen Hof, dem „Halo“. Er enthält Kugelsternhaufen, die Hunderttausende von Sternen umfassen. Sie sind fast so alt wie das Universum, daher in einem dynamischen Gleichgewicht und im Grossen sehr nahe der Kugelsymmetrie.

Wie unsere Milchstrasse von aussen etwa aussähe, erkennt man an Spiralgalaxien, die Millionen von Lichtjahren entfernt sind. Die von einem dichten Zentrumswulst ausgehenden Spiralarme sind von jungen, blau leuchtenden Sternen dominiert, was aktive Sternbildung anzeigt.

Das auf einer Erdumlaufbahn befindliche Hubble-Weltraumteleskop (Hubble Space Telescope) erfasste im Projekt „Hubble Deep Field“ eine sehr weit entfernte Region des Universums. Die Bilder dieses Projekts zeigen neben einigen wenigen Vordergrundsternen unserer Galaxie etwa 3000 Galaxien verschiedenster Formen, die wegen der riesigen Entfernungen für uns bis über eine Milliarde Mal schwächer leuchten als die von blossem Auge gerade noch erkennbaren Sterne.

Kürzlich wurde ein Computerbild veröffentlicht,5 das die Ergebnisse einer Erfassung von Objekten der 17. bis 20,5. Helligkeitsklasse6 im blauen Spektralbereich über eine Region von 4'300 Quadratgrad um den galaktischen Südpol zeigt. Dies entspricht ungefähr einem Zehntel der Himmelskugel. Das Bild umfasst etwa 2 Millionen Galaxien dieses Helligkeitsbereichs. Im Grossen ergibt sich eine erstaunlich gleichmässige Verteilung der Galaxien. Man schätzt die Anzahl aller Galaxien, die im grundsätzlich sichtbaren Teil des Weltalls enthalten sind, auf etwa hundert Milliarden.


Im grossen Massstab entfernen sich alle Galaxien voneinander mit Geschwindigkeiten, die ungefähr ihren Abständen proportional sind. Gemessen wird die Fluchtgeschwindigkeit durch die Rotverschiebung ihres Lichts.7 Abb. 1 zeigt die von Hubble erstmals gemessene Galaxienflucht, publiziert 1929.8 Diese Entdeckung sowie Einsteins Relativitätstheorie führten zur Erkenntnis, dass das Universum sich ausdehnt. Man kann diese Expansion zurückextrapolieren und daraus schliessen, dass sie einmal angefangen hat, als alles sehr nahe zusammen war. Es gab also einen Urknall oder „Big Bang“.

Es soll nun die Entstehung
(1) des Universums,
(2) der Elemente,
(3) der Erde, und
(4) des Lebens
beschrieben und gezeigt werden, in welch erstaunlicher Weise eine grosse Menge extrem unwahrscheinlicher Vorgänge dazu beitrugen, dass menschliches Leben ermöglicht wurde.

1. Entstehung eines Universums für menschliches Leben


1.1 Die Expansion des Universums

Berechnungen ergeben einen Urknall vor 10-15 Milliarden Jahren. Der Skalenfaktor misst die lineare Grösse des Universums, definiert als 1 für die Gegenwart.

Die Gravitation (Anziehungskraft zwischen den Galaxien) verzögert die Ausdehnungsgeschwindigkeit, und zwar umso stärker, je höher die mittlere Dichte des Universums ist. Abb. 2 zeigt den Skalenfaktor des Universums für zwei verschiedene mittlere Dichten. 9 Die Bremswirkung der Gravitation ist aus den Kurven ersichtlich. Wenn die Dichte eine kritische Dichte übersteigen würde, fiele das Weltall eines Tages wieder in sich zusammen; es wäre geschlossen. Sonst dehnt es sich unbegrenzt aus. Wenn die Dichte genau kritisch wäre, ergäbe die Expansion eine Parabel, und das Weltall wäre etwa 10 Milliarden Jahre alt. Man hat aber erst Masse für etwa 20-30 % der kritischen Dichte gefunden;10 dies gibt eine Hyperbel. Zudem sind manche Kugelsternhaufen wesentlich älter als 10 Milliarden Jahre.11 Das Universum ist also offen, mit einer Dichte, die kleiner ist als die kritische. Mit einem Viertel der kritischen Dichte ergäbe sich für das Universum ein Alter von 13,6 Milliarden Jahren, was ungefähr zu den neuesten Schätzungen der Expansionsgeschwindigkeit passt (der neueste Wert ist 14,5 Milliarden Jahre, vergleiche Abschnitt 1.6).

1.2 Kausale Trennung

Die Abb. 3 zeigt die Entwicklung des Universums in den vergangenen 10 Milliarden Jahren.12 Sie setzt ein flaches Universum voraus, also eines mit kritischer Dichte. Eine geringere Dichte ergäbe hier aber keine wesentlich anderen Zusammenhänge.


Man kann ausrechnen, wie weit von uns entfernt die Galaxien waren, als sie ihr Licht aussandten, das wir heute sehen, und wann sie es aussandten. Die Fluchtgeschwindigkeit der fernsten sichtbaren Galaxien nähert sich der Lichtgeschwindigkeit. Noch weiter entfernte Galaxien könnten wir daher grundsätzlich nicht sehen, weil ihr Licht uns nicht erreichen konnte. Wegen der Expansion des Universums waren uns Galaxien, die ihr Licht z.B. vor 9 Milliarden Jahren aussandten, damals näher als Galaxien, die ihr Licht vor 7 Milliarden Jahren aussandten, es zu ihrer Zeit waren.

Die Entfernung (in Milliarden Lichtjahren) der Galaxien, die ihr Licht vor mehr als 6 Milliarden Jahren aussandten, ist aber grösser als das damalige Alter des Universums in Milliarden Jahren. Jene Galaxien konnten also seit dem Urknall bis vor 6 Milliarden Jahren keinerlei kausalen Kontakt mit unserer Galaxie haben, denn keine Wirkung kann sich schneller ausbreiten als das Licht. Dies führt zu einem Problem, da das Universum im grössten Massstab extrem homogen ist, mit Schwankungen von nur etwa einem Hunderttausendstel. Wie konnten Gebiete, die kausal getrennt waren, sich so genau aufeinander abstimmen?

Um diese Frage zu beantworten, müssen wir die frühesten Zeiten nach dem Urknall etwas genauer betrachten. Wir können aber nur bis zu 5 x 10-44 s nach dem Urknall zurückgehen. Vor jener Zeit, der Planck-Zeit, versagen die heutigen Kenntnisse der Physik, da es bisher noch nicht gelungen ist, die Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik zu verbinden.13 Aber macht es überhaupt Sinn, von Sekundenbruchteilen zu sprechen, die vor über 10 Milliarden Jahren passiert sind? Die Theorie des Urknalls, die dies beschreibt, hat zu Voraussagen geführt, die durch spätere Beobachtungen sehr präzis bestätigt wurden. Dies verleiht ihr eine sehr grosse Glaubwürdigkeit.

1.3 Der Urknall

Tab. 1. Entwicklung des Universums

Zeit nach Urknall Temperatur Dichte* Dimension** Objekte und Vorgänge
5x10-44 s 1032 K 0,004 mm Planck-Zeit
10-32 s 1027 K 2 m Inflation ?
10-11 s 1016 K 50 Mio km alle Kräfte getrennt
Beginn Leptonen-Ära 0,01 s 100 Mia K 4000 t/cm3 0,2 Lichtj. e- @ e+ @ n @ n¬ @ g >> p = n
(~ 5 n+p pro 1010 g) ***
Beginn Strahlen-Ära 1 s 10 Mia K 400 kg/cm3 2 Lichtj. 3 p/n; e- + e+ ®️ 2 g (Annihilation, Feuerball)
200 s 1 Mia K 40 g/cm3 25 Lichtj. 6 p/n; keine e+ mehr; 2p + 2n ®️ He4
30 min 300 Mio K 0,1 g/cm3 80 Lichtj. 12 H/He (24 % He), nur Kerne; e-, g
Beginn Materie-Ära 300'000 J. 10'000 K 10-20 g/cm3 6 Mio Lichtj. Atomkerne + e- ®️ Atome:
„Entkopplung“ zwischen e- und g:
Universum wird durchsichtig
1 Mia J. 50 K 400 H/m3 1 Mia Lichtj. Galaxien- und Sternenbildung
13,5 Mia J. 2,73 K » 0,2 H/m3 10 Mia Lichtj. heute
*) ab 1 Mia J. in H-Atomen/m3 (Mio = Millionen, Mia = Milliarden, Lichtj. = Lichtjahr = 9,5x1012 km)
**) entsprechend der weitesten heutigen Sichtdistanz ***) e- Elektron, e+ Positron, n Neutrino, n¬ Antineutrino, g Photon (Lichtquant), p Proton, n Neutron

Die Tab. 1 zeigt das Standardmodell der Ereignisse seit dem Urknall, mit der mittleren Temperatur des Universums, seiner mittleren Dichte, sowie einer linearen Grösse, die heute etwa der Distanz zu den entferntesten sichtbaren Galaxien entspricht. Zur Planck-Zeit waren das nur einige mm, während die Temperatur 1032 K betrug.14 Die Inflation und die Trennung der Kräfte wird später behandelt.

Nach 0,01 s, als die Temperatur nur noch 100 Milliarden K betrug, gab es nur ein Plasma von Elektronen, Neutrinos und ihren Antiteilchen, Photonen und sehr viel weniger Protonen und Neutronen,15 das Ganze bei einer Dichte von 4000 t/cm3. Die Leptonen-Ära begann.

Nach 1 s annihilierten Elektronen und Positronen und erzeugten einen riesigen Feuerball. Die Strahlen-Ära begann.

Nach 3 Minuten, bei 1 Milliarde K, gab es keine Antimaterie mehr, und Protonen und Neutronen begannen zu Heliumkernen zu verschmelzen (Kernfusion). Dies dauerte etwa eine halbe Stunde. Dann, bei 300 Millionen K, hörte die Kernfusion auf. Etwa 24 % der Baryonenmasse bestand nun aus Heliumkernen, der Rest aus Wasserstoffkernen (Protonen).


Nach 300'000 Jahren war die Temperatur auf 10'000 K gesunken, und aus den Atomkernen und Elektronen konnten sich ganze Atome bilden. Bisher waren die Photonen noch ständig mit den Elektronen zusammengestossen. Die Elektronen wurden durch Bindung in den Atomen von den Photonen entkoppelt. Man nennt dieses Stadium in der Entwicklung des Universums daher „Entkopplung“. Nun konnte sich das Licht frei im Raum ausbreiten, das Universum wurde durchsichtig, und die Materie-Ära begann.

Die doppeltlogarithmische Darstellung in Abb. 4 zeigt die Dichte, die Temperatur und den Skalenfaktor des Universums von 3 ms (10-10 Jahre) bis 1010 Jahre nach dem Urknall. Mit der Ausdehnung des Universums sinken die Dichte und die Temperatur. Der Knick in den Kurven für den Skalenfaktor und die Temperatur entspricht der Entkopplung von Photonen und Elektronen.

1.4 Trennung der Kräfte


Abb. 5 zeigt die Trennung der Kräfte.16 Hier ist die Zeitachse vertikal, von der Planckzeit bis heute. Zu kritischen Zeiten ist nochmals die mittlere Temperatur des Weltalls angegeben. Es gibt vier fundamentale physikalische Kräfte, deren sehr unterschiedliche Stärke horizontal aufgetragen ist. Beide Massstäbe sind logarithmisch.

Die starke Kernkraft hält die Teilchen im Atomkern zusammen, wirkt aber nicht darüber hinaus. Die elektromagnetische Kraft ist 100 Mal schwächer. Nochmals 1 Milliarde Mal schwächer ist die schwache Kraft, welche das Verhalten der Elektronen und damit die Chemie bestimmt. Nochmals 1028 Mal schwächer ist die Gravitationskraft, die nur bei grossen Massen spürbar wird, aber auch auf sehr grosse Distanzen.

Die Entstehung der elektromagnetischen und der schwachen aus der elektroschwachen Kraft 10-11 s nach dem Urknall ist bewiesen, da vorausgesagte Teilchen nachgewiesen wurden. Die Abspaltung dieser elektroschwachen von der starken Kraft 10-32 s nach dem Urknall ist noch spekulativ, aber sie würde mit der Inflation, deren Erklärung noch folgt, einige Rätsel lösen. Die Abspaltung der Gravitationskraft von dieser aus starker und elektroschwacher Kraft kombinierten Kraft zur Planck-Zeit kann man erst untersuchen, wenn man die Beziehung zwischen der Relativitätstheorie und der Quantenmechanik versteht.

Die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung17 stellt eine der markantesten Erfolgsgeschichten der kosmologischen Forschung dar. Für diese beim Durchsichtigwerden des Universums (bei der Entkopplung zwischen Elektronen und Photonen) frei gewordene Strahlung wurden 1948 vier spezifische Voraussagen gemacht:
(1) diese Strahlung sollte heute messbar sein;
(2) sie sei extrem homogen und isotrop, d.h. von allen Seiten her kommend gleich;
(3) ihr Spektrum sei das einer Schwarzkörperstrahlung;
(4) ihre Frequenz entspreche heute einer Temperatur von wenigen K.

Diese Hintergrundstrahlung wurde 1965 von Forschern entdeckt, die etwas ganz anderes suchten. Ihre Temperatur beträgt 2,73 K, und ihr in Abb. 6 gezeigtes Spektrum stellt vielleicht die schönste Kurve in der Kosmologie dar. Die theoretische Kurve (ausgezogene Linie) ist das am besten an die Messpunkte (Quadrate) angepasste Schwarzkörperspektrum. Die Abweichungen sind offensichtlich minim.

Abb. 6. Kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung
(horizontal: Frequenz, cm-1; vertikal: Helligkeit, 10-4 erg / cm2 sr s cm-1)
Trotz der hohen Homogenität mussten aber einmal Dichteschwankungen auftreten, so dass sich später in den dichteren Bereichen die Materie durch die Gravitation zu protogalaktischen Wolken zusammenziehen konnte, aus welchen sich später Galaxien und schliesslich Sterne bilden konnten. Die Homogenität durfte nicht absolut sein. Dies ergab eine weitere Voraussage:
(5) die Strahlung sollte sehr geringe Inhomogenitäten enthalten.
Solche Inhomogenitäten in der Grösse von 10-5 wurden dann 1992 tatsächlich gemessen.

Aber wie konnte eine derart hohe Homogenität über das ganze Universum zu einer Zeit entstehen, als seine verschiedenen Bereiche noch nicht kausal miteinander gekoppelt waren? Das Modell der Inflation scheint gegenwärtig die einzige Möglichkeit einer wissenschaftlichen „Erklärung“ zu sein. Allerdings beinhaltet sie äusserst unkonventionelle Aspekte.

1.5 Inflation

In Abb. 7 sind nochmals die Temperatur- und Skalenfaktorkurven von der Planck-Zeit bis heute doppelt logarithmisch aufgetragen.

Abb. 7. Entwicklung im Standardmodell Abb. 8. Entwicklung im Inflationsmodell


In Abb. 8 sind Temperatur- und Skalenfaktorentwicklung im Inflationsmodell18 mit den genau gleichen Skalen gezeigt wie im Standardmodell in Abb. 7.19 Das Inflationsmodell setzt bei der Trennung der elektroschwachen Kraft von der starken Kernkraft ein, die um 10-34 s nach dem Urknall, bei 1027 K, geschah. Das Modell postuliert nun, dies habe einem Phasenübergang entsprochen, wie beim Gefrieren einer Flüssigkeit. Dabei sei zunächst eine Unterkühlung aufgetreten bis 10-33 s, bevor die Kräfte sich explosionsartig trennten und die freiwerdende Energie die lineare Grösse des Universums um über 43 Zehnerpotenzen aufblähte. Diese Inflation dauerte nur 10-32 s.

Ein Grössenvergleich soll die Immensität dieser Inflation verdeutlichen, so weit dies überhaupt möglich ist. Die Distanz des Ursache-Wirkungskontakts, also die Distanz, welche das Licht seit dem Urknall, 10-34 s früher, zurücklegen konnte, war vor der Inflation nur ein Hundertmilliardstel des Protonendurchmessers. Eine solche Distanz erstreckte sich aber nach der Inflation, also nur 10-32 s später, über 100 Lichtjahre. Damit war der Ursache-Wirkungskontakt zwischen allen Elementarteilchen verloren. Der Radius des heute beobachtbaren Weltalls von 10 Milliarden Lichtjahren betrug nach der Inflation ca. 3 m. Was wir heute kennen, umfasste also nur 2 Teile in 1052 dieser Inflationsblase, wie 1 Wasserstoffatom in 2 Erdvolumen!

Dieses Szenario ist völlig spekulativ, aber es stellt heute die einzige physikalische Erklärung dar für folgende Fakten (die aber hier nicht im Einzelnen erklärt werden sollen):
(1) dass es keine Antimaterie mehr gibt, nur Materie;
(2) die Herkunft des Grossteils der kosmischen Hintergrundstrahlung;
(3) die grosse Homogenität des Universums ohne Ursache-Wirkungskontakt kurz nach dem Urknall;
(4) die schwachen Homogenitätsschwankungen, die für eine Galaxienbildung nötig waren;
(5) dass die Gravitation überhaupt Galaxien bilden konnte.

Das anfängliche Verhältnis von Expansionsgeschwindigkeit zu Gravitation musste genau richtig sein. Wenn es nämlich um mehr als einen Teil in 1060 vom kritischen abgewichen wäre, hätte die Gravitation entweder in kurzer Zeit das Universum wieder in sich zusammenstürzen lassen, oder sie wäre für eine Galaxienbildung zu schwach gewesen. Dies bedeutet eine unerhörte Präzision! Aber es kommt noch erstaunlicher!

1.6 Die kosmologische Konstante

Bis vor kurzem passten nicht alle voneinander unabhängigen Altersbestimmungen des Universums genau zusammen. Mit dem Inflationsmodell konnte man die Erzeugung eines „flachen“ Universums erreichen, um die Entstehung von Galaxien zu erklären. Doch könnte ein solches Universum mit genau kritischer Dichte nur gut 10 Milliarden Jahre alt sein. Manche Kugelsternhaufen sind aber älter, und nur ein kleiner Teil der benötigten Masse ist gefunden worden.

Nun hat die Bestimmung der Entfernung von 42 sehr weit entfernten Supernovae zu einem überraschenden Lösungsansatz geführt.20 Mit grosser Wahrscheinlichkeit entfernen sich diese Objekte schneller von uns, als sie es könnten, wenn das Weltall nur von der Gravitation beherrscht wäre! Eine Erklärung dafür ist eine kosmologische Konstante L, welche den Raum ausdehnt, und zwar mit zunehmender Geschwindigkeit und unabhängig von der Materie. Einstein hatte einmal ein solches L postuliert, um ein statisches, ewiges Universum zu ermöglichen. Nachdem aber Hubble die Expansion des Universums entdeckt hatte, nannte es Einstein seinen „grössten Schnitzer“.

Im neuen Modell der Expansion des Universums war zunächst der Bremseffekt der Gravitation vorherrschend, seit ca. 6 Milliarden Jahren jedoch der sehr kleine Beschleunigungseffekt der kosmologischen Konstante. Dies ermöglicht ein „flaches“ Universum mit einer mittleren Dichte, die den Beobachtungen entspricht. Die mysteriöse „exotische Materie“ wurde überflüssig.21 Es ergibt sich ein Alter des Universums von ca. 14,5 Milliarden Jahren, was auch zu den ältesten Kugelsternhaufen passt.

Interessant ist, dass die Grösse von L mit einer Genauigkeit von einem Teil in 10120 festgelegt sein muss,22 um einen Kosmos mit einer bewohnbaren Erde zu ermöglichen. Das ist Präzision!

1.7 Die Zielgenauigkeit des Schöpfers

Penrose, ein führender Kosmologe und Empfänger der Einstein-Medaille, berechnete die Entropie des Universums heute und für einen Endkollaps, den es bei einem Universum mit überkritischer Dichte einmal geben müsste.

Tab. 2. Die Entropie des Universums

Urknall: heute: End-Kollaps:
Entropie ~ 0(Theorie) 1088(beobachtet) 10123(berechnet)
anfängliche Singularität = 108 / Baryon End-Singularität
Die Entropie ist ein Mass für die „Zufälligkeit“ oder „Unordnung“ in einem System, z.B. im gesamten Weltall. Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Entropie eines geschlossenen Systems nur zunehmen könne. Ein geschlossenes System ist z.B. das Weltall, das keinerlei physikalischen Ursache-Wirkungskontakt mit irgendwelchen Objekten ausserhalb haben kann.

Die einzige Chance, den Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik zu begründen, besteht in der anfänglichen Singularität des Urknalls. Das Weltall hatte im Urknall eine Entropie von nahezu 0, denn sie musste ja sehr viel kleiner sein als die heutige Entropie, die nur 108 / Baryon beträgt, was als äusserst klein betrachtet wird. Wie gross die Entropie einer zufällig entstandenen Singularität für ein Weltall wie das unsere sein müsste, kann anhand der Entropie einer End-Singularität abgeschätzt werden, die beim End-Kollaps eines überkritisch dichten Weltalls auftreten würde: sie wäre 10123.

Ein zufälliges Entstehen einer anfänglichen Singularität mit Entropie von nahezu 0, also eines Zustands extremer Dichte und Temperatur, wie es der Urknall beinhaltete, hat nun aber nur eine Wahrscheinlichkeit von 1 in 1010(123). Dies ist eine unvorstellbar kleine Zahl: 1010(123) ist eine 1 und 10123 Nullen, der Exponent 10123 ist eine 1 und 123 Nullen! Ist eine solche Singularität denn eine Notwendigkeit? Oder ist es eine unvorstellbare „Zielgenauigkeit des Schöpfers“, wie Penrose sich ausdrückte?

Der nachstehende Extrakt aus Penroses Arbeiten23 ist in seinen technischen Einzelheiten in unserem Zusammenhang nicht von wesentlicher Bedeutung, aber er zeigt durch die in Anführungszeichen stehenden Aussagen Penroses Urteil über die Unwahrscheinlichkeit eines spontanen Urknalls:

Wenn die kosmologische Singularität wegfällt, „hätten wir etwas verloren, was mir als die beste Chance erscheint, das Geheimnis des Zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik erklären zu können.“24

Das Hartle-Hawking-Modell25 „ist weit davon entfernt, die Tatsache erklären zu können, dass Singularitäten in der Vergangenheit kleine Weylsche Krümmungen26 haben, solche in der Zukunft grosse.“27

Wenn wir die anfängliche kosmologische Singularität entfernen, machen wir die Weylsche Krümmungshypothese irrelevant und „wir wären in unseren Versuchen, den Ursprung des Zweiten Hauptsatzes zu verstehen, nicht weiter gekommen.“28

„Hätte es kein einschränkendes Prinzip (wie die Weylsche Krümmungshypothese) gegeben, würde uns die Bekenstein-Hawking-Formel29 sagen, dass die Wahrscheinlichkeit, dass solch eine 'spezielle' Geometrie zufällig auftritt, höchstens etwa 1 Teil in 101000B(3/2) beträgt, wobei B die gegenwärtige Baryonenzahl des Universums darstellt [~ 1080].“30

„Die Zielgenauigkeit des Schöpfers“ müsste also 1 Teil in 1010(123) gewesen sein, damit unser Universum existiert.31

„Ich erinnere mich nicht, in der Physik je irgendetwas anderes gesehen zu haben, dessen bekannte Genauigkeit auch nur im Entferntesten an eine Zahl wie 1 Teil in 1010(123) heranreicht.“32

Derartige Unwahrscheinlichkeiten sind natürlich auch anderen Physikern ein Dorn im Auge. Die meisten unter ihnen helfen sich mit der Spekulation von unendlich vielen Universen aus der Klemme. Wenn es unendlich viele Universen gäbe, und wenn die Naturgesetze und Parameter in ihnen aus beliebig vielen Möglichkeiten zufällig ausgelesen und kombiniert würden, müsste jede beliebige Kombination einmal auftauchen. Wir haben also einfach Glück gehabt. Unwahrscheinlich wäre es nicht mehr.

Natürlich ist es der Wissenschaft grundsätzlich unmöglich, irgendetwas, was es allenfalls ausserhalb unseres Universums noch geben könnte, je zu beobachten oder zu messen. Die „Erklärung“ mit den unendlich vielen Universen ist daher überhaupt keine Erklärung, sondern einfach eine müssige Spekulation.

2. Entstehung der chemischen Elemente für menschliches Leben

2.1 Synthese leichter Elemente im Urknall

Nur die drei Elemente Wasserstoff (H), Helium (He) und Lithium (Li) entstanden im Urknall. Einige Minuten nach dem Urknall, als die Temperatur nur noch 1 Milliarde K betrug, konnten durch Fusion von Protonen (p oder H1) und Neutronen (n) zusammengesetzte Atomkerne aufgebaut werden. Abb. 9 zeigt, wie Kerne der schweren Wasserstoffisotopen H2 (Deuterium), H3 (Tritium), der Heliumisotopen He3 und He4, sowie Lithium Li7 entstanden.

Ein H1 und ein n fusionieren zu H2. Zwei H2 können verschmelzen, stossen aber gleichzeitig entweder ein H1 oder ein n aus, unter Bildung von H3 oder He3. H3 kann ein weiteres H2 aufnehmen und ein n ausstossen, während He3 nach der Aufnahme eines weiteren H2 ein H1 ausstösst. In beiden Fällen entsteht dabei He4. In einer selteneren Reaktion kann dieses mit einem H3 zu Li7 fusionieren. Das Hauptprodukt ist He4. H3 ist radioaktiv und zerfällt mit einer Halbwertszeit von 12,4 Jahren unter Abgabe eines Elektrons zu He3.

Man hat berechnet, wieviel von jedem dieser Isotopen entstehen musste, abhängig von der heutigen Dichte des Universums.


Abb. 10 zeigt die Mengenanteile an leichten Isotopen, die aufgrund der Berechnung im Urknall entstehen mussten, im Vergleich zu den heute beobachteten Werten 33 (vertikale Achse, Kurven „Theorie H2, He3, Li7“ und horizontale Balken „gefunden H2, He3, Li7“), als Funktion der heutigen Dichte des Universums (horizontale Achse, in Anzahl Baryonen (Protonen und Neutronen) pro cm3). Neben den hier gezeigten Isotopen H2, He3 und Li7 mussten 24 % He4 entstehen, wie beobachtet, während der Rest H1 blieb. Die beobachteten Mengen an H2, He3 und Li7 passen genau mit den berechneten zusammen. Dies gilt aber nur dann, wenn die heutige Dichte des Universums (vertikale Balken) nicht der kritischen Dichte von etwa 10-29 g/cm3 entspricht, sondern nur einigen Prozent davon. Aber dies ist genau das, was den bisherigen Beobachtungen entspricht!

Neben der Expansion des Universums und der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung ist diese Übereinstimmung der Häufigkeit der leichten Isotopen über 9 Grössenordnungen einer der stärksten Beweise für das Urknallmodell.

2.2 Beryllium bis Sauerstoff


Nach der ersten halben Stunde nach dem Urknall war die Temperatur auf 300 Millionen K gesunken, und es konnten keine Atomkerne mehr synthetisiert werden. Es gab aber erst die drei leichtesten Elemente H, He und Li. Erst in den Sternen wurde es durch die hohe Dichte im Innern wieder so heiss, dass Kernfusionen erneut eintreten konnten. Auch hier fusioniert zunächst wieder H zu He.

Wenn der Wasserstoff im Zentrum des Sterns fast aufgebraucht ist, genügt die erzeugte Energie nicht mehr, um den Gravitationsdruck der Sternmasse aufzuhalten, und der Stern kollabiert. Dadurch wird sein Zentrum weiter aufgeheizt, bis die Fusion von Helium zu schwereren Elementen gezündet wird. Dies bläht nun die äussere Hülle auf, und der Stern wird zum Roten Riesen. Später kann ein Teil der Hülle abgestossen werden. Dies ist z.B. beim Ring-Nebel ersichtlich, der aus einer solchen abgestossenen Hülle besteht und bereits einen Durchmesser von einem Lichtjahr hat.

Mit der Helium-Verschmelzung (Abb. 11) beginnen nun neue Wunder.

Bei der Helium-Fusion verschmilzt He4 zu Beryllium Be8. Dieses zerfällt sofort wieder zu He4, aber mit einer Halbwertszeit von 6,7 x 10-17 s viel langsamer als erwartet. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass das Be8 noch ein drittes He4 einfangen kann.
Da die Gesamtenergie von Be8 + He4 7,37 MeV beträgt, also gerade ein bisschen kleiner ist als diejenige von Kohlenstoff C12, 7,65 MeV, ergibt sich mit der Stossenergie zusammen eine Resonanz mit diesem C12-Energieniveau, und C12 entsteht. Ohne Resonanz würde kein C entstehen.
Beim Einfang eines weiteren He4 entsteht Sauerstoff O16, aber da die Gesamtenergie von C12 + He4 etwas grösser ist als diejenige von O16, ist keine Resonanz möglich, und nicht alles C12 wird in O16 verwandelt. Mit Resonanz würde kein C übrig bleiben, mit nur wenig kleinerer oder wenig grösserer Energie von C12 + He4 entstünde kein O.
Die Rahmenbedingungen dafür, dass diese Nukleosynthesen funktionieren können, sind extrem eng. Diesen drei unglaublichen Zufällen ist es zu verdanken, dass es sowohl C als auch O in brauchbaren Mengen gibt. Hoyle,34 der Entdecker dieser Zusammenhänge, schloss aus der Tatsache, dass wir mit unserem C und O existieren, dass die Energien genau so sein müssten und sagte dieses Resonanzschema voraus, das dann auch tatsächlich gefunden wurde. Dies war eine der ersten Anwendungen des anthropischen kosmologischen Prinzips.

Nachdem Hoyle 1953 die seltsamen „Zufälle“ bei der Nukleosynthese von C und O entdeckt hatte, schloss er: „ein Superintellekt hat mit der Physik herumgespielt, wie auch mit der Chemie und Biologie.“ Der Einschluss der Chemie und Biologie bezieht sich darauf, dass er zudem aus der Komplexität des Lebens folgerte, dass dieses nicht zufällig auf der Erde habe entstehen können. Er erachtete die darwinsche Evolution in einem kosmischen Zeitrahmen von nur zehn oder zwanzig Milliarden Jahren für unmöglich, in seinen eigenen Worten:35

Ich schätzte (auf einer sehr konservativen Basis) die Wahrscheinlichkeit, dass ein zufälliges Zusammenwürfeln von Aminosäuren einen funktionierenden Satz von Enzymen erzeugen könnte, auf weniger als 10-40'000. Da die Winzigkeit dieser Wahrscheinlichkeit jeden Gedanken daran, dass das Leben auf der Erde entstanden sein könnte, vom Tisch wischt, argumentieren viele, deren Gedanken irreversibel auf einen Glauben an einen irdischen Ursprung des Lebens programmiert sind, dafür, dass die Enzymschätzung falsch sei. Sie ist es – sie ist nämlich zu konservativ.

Da es für Hoyles agnostischen Glauben essentiell ist, jede Art von göttlicher Schöpfung des Lebens auszuscheiden, zog er den Schluss, dass der einzige gangbare Weg, mit so kleinen Wahrscheinlichkeiten wie 10-40'000 fertigzuwerden, der ist, zu fordern, dass das Universum in Zeit und Ausdehnung unendlich sein müsse. Sogar 1990 verteidigte er noch sein zeitloses Fliessgleichgewichts-Modell als eine Alternative zum allgemein akzeptierten Urknall-Modell,36 obwohl er dadurch mit dem ganzen Kosmologie-Establishment in Konflikt geriet.


2.3 Alle Elemente bis Eisen

In schwereren Sternen wiederholt sich am Ende jeder Kernfusionsstufe der Kollaps des Sterns mit Temperaturerhöhung und dem Start neuer Kernreaktionen, bis zur Synthese von Eisenkernen (Fe). Jede Stufe geht schneller als die vorhergehende, da immer weniger Energie frei wird. Schwerere Elemente als Fe können nicht gebildet werden, da bei ihrer Bildung keine Energie freigesetzt wird, sondern zugeführt werden müsste.

Abb. 12 zeigt die Hauptreaktionen (a-Prozesse) unter Teilnahme von He4-Kernen (a-Teilchen), was zu der „Viererreihe“ in den Atomgewichten führt (vgl. die Elementhäufigkeiten, Abb. 15: die Elemente C, O, Neon (Ne), Magnesium (Mg), Silizium (Si), Schwefel (S) sind jeweils etwa zehnmal häufiger als die dazwischen liegenden; die Häufigkeit des stabilen Fe übertrifft diejenigen aller Elemente, die schwerer als Si sind).

Zwischen den a-Prozessen, die zu C, O, Ne, Mg, Si, S usw. führen, gehen viele weiteren Kernreaktionen vor sich, die alle anderen Elemente bis zu den Eisenmetallen bilden.37 Neutronen-Einfang führt zu immer schwereren Isotopen aller Elemente, bis eines davon radioaktiv ist und unter Abgabe eines Elektrons zerfällt (b-Zerfall) und damit das nächsthöhere Element bildet. In Abb. 13 sind die häufigsten Isotopen eines Elements mit durchgehenden Rahmen versehen (die durch a-Prozesse entstandenen mit einem dicken), die weniger häufigen gestrichelt und die radioaktiven punktiert.

Eine Ausnahme stellt N16 dar, das nach dem b-Zerfall sofort noch ein a-Teilchen abgibt und zu C12 zerfällt. Da aber O16 auch durch den Hoyleschen a-Prozess entsteht, hat dies keine Folgen für die O-Häufigkeit.

Schwerwiegendere Konsequenzen hat die spezielle Situation bei Fluor (F), von dem in den normalen schweren Sternen praktisch nichts übrigbleibt, weil der von O18 zu O19 führende Neutronen-Einfang viel schwächer verläuft als der von F19 zu F20 führende (die Wirksamkeit des Neutroneneinfangs wird durch den thermalen Neutronenquerschnitt38 gemessen). Aus diesem nur sehr ineffizient entstehenden O19 erfolgt aber durch b-Zerfall die Bildung von F19, von welchem daher nur sehr wenig vorhanden ist. Andererseits zerstört der b-Zerfall zu Ne20 das sehr effizient aus F19 entstehende F20 sofort wieder.

Fluor ist für uns aber lebensnotwendig. Woher haben wir es also, wenn es nicht in genügenden Mengen entstehen konnte? Es wäre müssig, darüber zu spekulieren, ob es nicht eine „bessere Welt“ mit weniger stabilem O18 oder stabilerem F19 geben könnte. Die physikalischen Parameter der Isotopen sind nicht individuell und allenfalls sogar zufällig bestimmt, denn sie sind eine Folge der fundamentalen physikalischen Parameter, wie die Stärke der Kernkräfte, Massen der Elementarteilchen usw.


Glücklicherweise gab es eine Lösung für das Fluor-Problem. Um für einen Leben ermöglichenden Planeten genügend F zu erhalten, braucht es eine ganz spezielle Art von Doppelsternen. Einer der beiden Sterne muss ein Weisser Zwerg sein (eine alte Sternruine extremer Dichte), und er muss durch seine hohe Gravitationskraft vom anderen Stern Materie ansaugen können. Diese löst dann beim Aufprall an seiner Oberfläche Kernreaktionen aus und synthetisiert unter anderem F. Ausserdem ist die Grösse der Masse dieses Weissen Zwerges kritisch. Ein zu schwerer Stern wird nicht zum Weissen Zwerg, ein zu leichtes Doppelsternsystem hat nicht genügend Masse für die Bildung einer Supernova. Der Weisse Zwerg muss ja genügend schwer werden und durch seine Explosion seine Materie in den Weltraum zerstreuen können.

2.4 Supernova-Explosion

Die Tab. 3 gibt einen Überblick über die Stadien der Elementsynthese in Sternen. Durch die gegen innen zunehmende Temperatur gibt es mit der Zeit Schalen verschiedener Reaktionen, die zuletzt alle gleichzeitig ablaufen („Zwiebelschalen“). In der äussersten, der H-Schale, in welcher H zu He fusioniert, entstehen nur die gleichen Elemente, die schon im Urknall entstanden sind und daher ohnehin überall reichlich zur Verfügung stehen. Für uns wichtige Elemente werden aber in den inneren Schalen synthetisiert. In der He-Schale entstehen C, O, und Stickstoff (N). In der C-Schale entstehen vor allem O, Ne, Mg, Natrium (Na), und Aluminium (Al). In der Ne-Schale entstehen vor allem O und Mg. In der O-Schale entstehen vor allem Mg, Si, S, Phosphor (P), Chlor (Cl), Argon (Ar), Kalium (K), und Kalzium (Ca). In der Si-Schale entstehen die Eisenelemente Fe, Titan (Ti), Vanadium (V), Chrom (Cr), Mangan (Mn), Kobalt (Co), und Nickel (Ni).

Für die Entstehung von Planeten, die Leben ermöglichen sollen, ist es von entscheidender Bedeutung, was von den neuen Elementen in den Weltraum herausgelangt. Zuerst, nach Ablauf der Phase, in welcher H zu He fusioniert, wird nur H und He ausgestossen, welche im Weltraum schon im Überfluss vorhanden sind. Bei kleinen bis mittleren Sternen bleibt es dabei. Die schwereren Elemente werden nur bei Sternen mit mindestens 25 Sonnenmassen freigesetzt, und zwar durch eine Supernova-Explosion. Das Leben auf der Erde ist also absolut von Supernova-Explosionen abhängig!

Tab. 3. Schwere Elemente für den Weltraum

Kernreaktionen mindestens ... Sonnenmassen Temperatur, K Veränderung am Schluss ungefähre Dauer (bei
25 [1] Sonnenmassen)
H ð He 0,1 15 Mio. Anschwellen, Ausstoss von H und He 10 Mio. [10 Mia.] Jahre
He ð C, O
N 100 Mio.
Kollaps 3 Mio. [100 Mio.] Jahre
C ð O, Ne, Mg
Na, Al 4 600 Mio.
Kollaps 600 Jahre
Ne ð O, Mg 9 1 Mia. 1 Jahr
O ð Mg, Si, S
P, Cl, Ar, K, Ca 1,5 Mia. 6 Monate
Si ð Fe
Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni 20 3 Mia.
Kernkollaps < 1 Tag
25 Supernova, Ausstoss aller Elemente


Glücklicherweise läuft die Entwicklung schwerer Sterne viel schneller ab als diejenige leichter Sterne. Die Phase der H-Fusion dauert bei einem Stern von der Masse der Sonne etwa 10 Milliarden Jahre, bei einem von 25 Sonnenmassen aber nur 10 Millionen Jahre. In der Folge wurde einerseits der Weltraum durch grosse Sterne schon relativ früh mit allen Elementen angereichert, während andererseits für Leben geeignete kleine Sterne genügend lange stabil bleiben.


Abb. 14 zeigt, was bei der Supernova-Explosion eines Sterns mit etwa 25 Sonnenmassen geschieht. Die Zwiebelschalen der verschiedenen Kernreaktionen sind mit ihrenTemperaturen (links, in K), Hauptelementen (Mitte) und Dichten (rechts, in g/cm3) angegeben. Die Dicke der Schalen ist nicht massstabsgetreu gezeichnet. Von links nach rechts sind mit Pfeilen die Ereignisse in der Reihenfolge ihres Eintretens eingezeichnet.

Wenn im Innersten des Sterns genügend Fe entstanden ist, fällt er unter dem Druck der Gravitation plötzlich zu einem Neutronenstern zusammen (dicker grauer Pfeil). Schon vorher bestand diese innerste Sternregion aus extrem komprimiertem Gas aus Ionen und Elektronen, mit einer Dichte von 1000 t/cm3 (Tonnen!). Nun stürzen die Ionen-Reste zusammen und alle Elektronen und Protonen vereinigen sich zu Neutronen, so dass die resultierende Dichte nochmals um den Faktor 100'000 auf 108 t/cm3 steigt.

Dieser Kollaps geschieht so plötzlich, dass die darüber liegenden Schalen des Sterns zunächst zurückbleiben und dann mit bis zu 15 % der Lichtgeschwindigkeit nachstürzen (dünne Pfeile gegen innen). Die Masse schlägt auf den Neutronenkern auf, dieser stösst elastisch zurück (kleine dicke Pfeile) und jagt eine Schockwelle (äusserer grauer Kreis) durch den ganzen Stern nach aussen (dünne schwarze Pfeile gegen aussen, dann graue Doppelpfeile). Die nach aussen gestossenen Massen werden aber in den riesigen Dimensionen des Gesamtsterns gebremst und bilden eine hoch verdichtete Schockfront. Dies würde aber trotzdem noch nicht genügen, den Stern zur Explosion zu bringen.

Beim Aufprall der innersten Schale auf den Neutronenkern entstehen Neutrinos, welche die Schockfront einholen (innere weisse Pfeile). Teils durchfliegen die Neutrinos den ganzen Stern ungehindert (lange weisse Pfeile), teils bleiben sie aber in der verdichteten Schockfront „stecken“. Sie starten eine Lawine von Kernreaktionen, durch welche auch alle Elemente entstehen, die noch schwerer als Fe sind. Dazu gehören unter anderem die lebenswichtigen Elemente Kupfer (Cu), Zink (Zn), Selen (Se), Molybdän (Mo), und Jod (I), ebenso die für die geologische Entwicklung der Erde wichtigen radioaktiven Elemente Uran (U) und Plutonium (Pu).

Die Neutrinos müssen gerade die richtige Energie besitzen, so dass sie aus dem Neutronenkern freikommen, aber trotzdem nicht alle einfach wirkungslos durch die komprimierte Schockfront nach aussen fliegen – wieder eine Feinabstimmung! Der zusätzliche Impuls der Neutrinos reicht nun, um den Stern zur Explosion zu bringen. So gelangen die darin gebildeten Elemente in den Weltraum, wo sie Material für neue Sterne, und vor allem Planeten, liefern können.


Supernova-Explosionen gibt es nur bei schweren Sternen, die nur einige Millionen Jahre als werden. Daher tauchen sie vor allem in Gebieten aktiver Sternbildung auf, so in den Spiralarmen von Spiralgalaxien, besonders aber auch in aktiven Galaxienkernen (z.B. in der 10 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie M82,39 deren Kern Wolken von leuchtendem Gas ausstösst). Aktive Sternbildung ist am blauen Licht zu erkennen, denn schwere Sterne haben eine hohe Oberflächentemperatur im blauen Bereich.

Schon seit Jahrhunderten sind einzelne Supernovae aufgrund der auffälligen Erhöhung ihrer Helligkeit innerhalb von Tagen entdeckt worden. Innerhalb von Wochen geht die Strahlungsintensität dann wieder zurück. Mit modernen Instrumenten können aber auch die Überreste alter Supernovae heute noch untersucht werden, z.B. die Ueberreste der Supernova e Carinae,40 deren Explosion 1841 gesehen wurde. Der Stern, ursprünglich 150 Sonnenmassen schwer, ist ca. 10'000 Lichtjahre entfernt. Man sieht heute zwei grosse, stickstoffhaltige Wolken, die sich mit etwa 900 km/s entfernen. Sie sind in den gut 150 Jahren fast ein halbes Lichtjahr weit gekommen.

Alle stabilen Elemente sind im Sonnensystem vorhanden. Ihre relative Häufigkeit ist aus Abb. 15 ersichtlich.41 Die Häufigkeitsskala ist logarithmisch und ist auf 106 für Si normiert. Die horizontale Skala gibt die Anzahl Protonen im Kern an.

Die gestrichelten Teile der Häufigkeitskurve betreffen Elemente, die nur als radioaktive Isotopen existieren. Mit Ausnahme von Thorium Th und Uran U, welche Halbwertszeiten von mehreren Milliarden Jahren aufweisen, sind alle davon im Laufe der Geschichte des Sonnensystems vollständig zerfallen. Sie sind deshalb hier nicht aufgeführt, obwohl sie unter dem Einfluss der kosmischen Strahlung laufend in Spuren neu entstehen.

Der regelmässige Zickzackverlauf der Kurve von C bis Neodym (60 Protonen) zeigt, dass Kerne mit einer geraden Anzahl Protonen stabiler sind als solche mit einer ungeraden. Dies entspricht auch ihrem Aufbau aus He4-Kernen aufgrund des a-Prozesses. Von He bis S enthalten die stabilsten Isotopen dieser Elemente mit gerader Protonenzahl auch gleichviele Neutronen wie Protonen. Ihre Atomgewichte entsprechen daher der in Abb. 12 angetroffenen „Viererreihe“. Die relativ hohe Menge an Fe zeigt auch, dass dieser Kern eine besonders stabile Konfiguration darstellt.

Viele dieser Elemente sind für den Aufbau einer bewohnbaren Erde und für unser Leben notwendig.

2.5 Feinabstimmung des Universums

Es gibt viele physikalischen Parameter, die nicht zu gross und nicht zu klein sein dürfen, wenn es überhaupt bewohnbare Planeten geben soll. Die Tab. A1 im Anhang (Feinabstimmung des Universums für bewohnbare Planeten42) zeigt eine Liste von 34 Parametern, die ungefähr den bisher besprochenen Teil der Kosmologie abdeckt. Die zulässigen Bereiche in den Parameterwerten sind z.T. sehr eng, z.B. die anfängliche Expansionsgeschwindigkeit innerhalb 1 Teil in 1060. Wenn nur ein einziger dieser Parameter ausserhalb des lebensfreundlichen Bereichs fällt, ist im ganzen Universum kein Leben möglich.

Es geht dabei unter anderem darum, dass es Strahlung und Materie mit stabilen Atomkernen geben konnte; dass sich Galaxien und Sterne bilden konnten; dass Sterne mit der richtigen Masse, Temperatur, Leuchtkraft möglich waren, die genügend lange stabil brennen; dass es stabile Sternen- und Planetenbahnen in Regionen geben konnte, die zwar genügend schwere Elemente für feste Planeten, aber nicht zuviel schädliche Strahlung enthalten; dass genügende Mengen aller für die Biochemie nötigen Elemente vorhanden waren, besonders an C, O und F; dass Wasser ein stabiles Lebensmilieu abgibt, dass die chemische Bindung die lebensnotwendigen Reaktionen zulässt usw.

Dabei muss berücksichtigt werden, dass die Feinabstimmung der vielen verschiedenen physikalischen Parameter nicht unabhängig voneinander geschehen kann, sondern dass das Ganze aus einem Guss ist. Zu grosse Veränderungen eines Parameters würden die Harmonie von vielen anderen zerstören, und das Gesamtsystem würde nicht mehr funktionieren. Alle grundlegenden Eigenschaften des Universums sind aufeinander aufgebaut und voneinander abhängig, angefangen mit der Urknall-Entropie, der Anzahl der Dimensionen, der Quantenmechanik und Relativität, über die fundamentalen Kräfte, zu den Elementarteilchen und ihren Eigenschaften. Dabei bestünde für die Wertewahl vieler anderer, scheinbar zufälliger Parameter durchaus die Wahl aus grossen Wertebereichen, aber nur ein ganz bestimmter Teilbereich erlaubt Leben auf einem Planeten mehr als 10 Milliarden Jahre später.

Ist diese Feinabstimmung der Parameter Notwendigkeit oder Zufall? Oder ist intelligente Planung die einzige vernünftige Erklärung? Dabei beinhaltet „Notwendigkeit“ das Eingebundensein in ein System von vorgegebenen „Naturgesetzen“, während „Zufall“ die nicht physikalisch determinierte Wahl eines bestimmten Wertes aus einer bestimmten Werteverteilung beschreibt. Ein intelligenter Planer hat es natürlich in der Hand, sowohl den zugrundeliegenden Naturgesetzen als auch den Verteilungen die richtige Form zu geben. Er kann ebenso jede Wertewahl entsprechend seinem Plan soweit nötig eingrenzen.

3. Bildung eines Planetensystems für menschliches Leben

3.1 Ein Planetensystem

Im Universum können Bereiche erhöhter mittlerer Dichte aufgrund der Gravitation zur Bildung von Galaxienhaufen und Galaxien führen. Ebenso sind Bereiche erhöhter Dichte in einer Galaxie Ausgangspunkte für die Bildung von Sternen mit ihren Planetensystemen. Es ist nicht bekannt, ob verhältnismässig viele oder nur wenige Sterne Planetensysteme haben. Und wenn ein Planetensystem vorhanden ist, kann es sein, dass keiner der Planeten bewohnbar ist. Die paar Dutzend bisher entdeckten Planeten anderer Sterne weisen jedenfalls darauf hin, dass es sehr verschiedene Arten von Planetensystemen geben kann.

Die Vorgänge, die zur Bildung eines Planetensystems führen, kann man sich wie folgt vorstellen: in einer galaktischen Wolke aus Gas und Staub gibt es Bereiche erhöhter Dichte in den Spiralarmen. Ein Gebiet einer solchen Wolke kann auch durch die von einer Supernova ausgehende Schockwelle zusätzlich verdichtet werden. Den noch viel dichteren Kern der Galaxie brauchen wir nicht in Betracht zu ziehen, da es dort wegen der hohen Dichte an Sternen ohnehin keine genügend stabilen Planetenbahnen geben kann.

Aufgrund der Gravitation zieht sich eine verdichtete Region zunächst langsam, dann immer schneller zusammen. Beim Komprimieren erhöht sich die Temperatur des Gases. Wenn sie im Zentrum über etwa 10 Millionen K erreicht hat, beginnt die Kernfusion, und ein Stern ist geboren. Er ist aber immer noch von einer grossen Wolke von Gas und Staub umgeben, dem protoplanetaren Nebel, aus dem sich Planeten bilden können.

Wenn die ganze verdichtete Region auch nur einen minimen Drehimpuls besass, muss dieser erhalten bleiben. Beim Zusammenziehen erhöht sich daher die Rotationsgeschwindigkeit des Ganzen. Alle Teilchen bewegen sich ungefähr auf Kreisbahnen um die gemeinsame Rotationsachse. Je schneller die Bewegung wird, desto mehr flacht sich wegen der Gravitationskraft (hier als Zentripetalkraft) das Gesamtsystem ab, bis es grob einem Diskus gleicht.


Da auch zwischen kleinsten Teilchen Gravitationskräfte wirken, beeinflussen sich ihre Bahnen, und es kommt gelegentlich zu Kollisionen. Weil aber anfänglich alle Teilchen noch sehr klein sind und ungefähr gleichlaufende Kreisbahnen aufweisen, sind die relativen Geschwindigkeiten bei Kollisionen zwischen ihnen zunächst meist sehr klein. In solchen Fällen besteht die Tendenz, dass die kollidierenden Körper zusammenhaften, so dass diese Planetesimale im Laufe der Zeit immer grösser werden. Bei höheren Geschwindigkeiten wird es eher elastische Stösse und damit Bahnveränderungen geben. Bei grossen relativen Geschwindigkeiten, und besonders bei grossen Massen, wird es zu sehr heftigen Zusammenstössen kommen, welche zum Schmelzen der Körper und zum Verdampfen und Auswurf von Material führen können.

Grosse Massen ziehen kleinere an sich; sie „wischen“ ihr Umfeld sauber. Die gesamthafte Tendenz ist es, dass wenige grosse Massen übrigbleiben, von denen jede einen grossen freien Raum um ihre Bahn hat. So entstehen Planeten und, in etwas komplizierterem Zusammenspiel der gleichen Kräfte, Monde, Kometen und kleinere Körper.

Die Dynamik eines Planetensystems wird durch diverse Einflüsse bestimmt, die voneinander abhängig sind (Abb. 16). Das Vielkörpersystem folgt nichtlinearen Bewegungsgleichungen, die möglicherweise zu nicht voraussehbaren chaotischen Bewegungen führen.43 Computersimulationen haben gezeigt, dass eine Planetenbahn während Jahrmillionen stabil sein und dann plötzlich chaotische Phasen durchmachen kann. Solche Ereignisse könnten problemlos das Leben auf einem Planeten auslöschen. Die Erde war aber während 4 Milliarden Jahren lebensfreundlich! Weshalb? Auch dies scheint eine ganz ungewöhnliche Situation zu sein.

3.2 Die Entwicklung der Erde

Das Leben ist davon abhängig, ständig genügend Wasser und alle nötigen Mineralien (viele Elemente) zur Verfügung zu haben. Keines davon darf also im Laufe der Zeit (z.B. durch Sedimentation im Meer) verschwinden. Wir brauchen daher Kreisläufe aller Elemente. Dies geschieht durch das System der Plattentektonik,44 die immer wieder zu Kontinentalverschiebungen geführt hat. Sie ist notwendigerweise auch mit Erdbeben und Vulkanismus verbunden.

Vor 4.56 Milliarden Jahren wurde die Erde gebildet. 50 Millionen Jahre später stiess ein etwa marsgrosser Körper tangential mit ihr zusammen. Das beim Zusammenstoss ausgeworfene Material kreiste zunächst in einem Ring um die Erde, wie beim Saturn. Daraus kondensierte der Mond,45 der nun die Dynamik der Erdbewegung stabilisiert und gleichzeitig Meeresbewegungen antreibt. Bei der Kollision schmolz die Erde, und Eisen und Silikate trennten sich. Es bildete sich ein Eisenkern, der trotz der hohen Temperatur nur aussen flüssig, aber wegen der hohen Dichte und eines bestimmten Schwefelgehalts innen fest ist. Dies ergab einen Dynamo, der ein Magnetfeld erzeugt, welches uns vor kosmischer Strahlung schützt.


Die leichteren Silikatgesteine bildeten den Erdmantel. Der Erdmantel ist hochviskos, aber langfristig beweglich. Strömungen im Erdmantel (Abb. 17) werden durch die Rotation der Erde und wahrscheinlich Vorgänge an der Kern-Mantel-Grenzschicht angetrieben. Es ergeben sich lokal aufsteigende heisse Zonen, wo sich flüssiges Magma bildet. Dieses erstarrt an der Oberfläche zur Kruste und treibt diese Kruste beidseitig auseinander (einige cm/Jahr). Wo diese wandernden Platten zusammenstossen, bildet sich wegen des mitgerissenen Wassers und der Erdwärme wieder Magma, und was leichter ist, steigt auf. So entstehen mit der Zeit dicke Kontinentalschollen aus leichterem Gestein, während die Primärkruste in die Tiefe geschoben wird (Subduktion). Sobald die Kontinente dick genug waren, tauchten sie aus den Ozeanen über der dünneren Primärkruste oder ozeanischen Kruste auf. Nun begann die wetterbedingte Erosion der Kontinente und die Überlagerung der ozeanischen Kruste mit Sedimenten.

Das Gesamtsystem ist in einem dynamischen Gleichgewicht, mit drei Gesteinsbereichen abnehmender mittlerer Dichte: Mantel, ozeanische Kruste, kontinentale Kruste. Das Fliessgleichgewicht dieses Systems erzeugte den benötigten Kreislauf aller Elemente. Im Erdinnern wird das Gestein transportiert durch die Verschiebung und Subduktion der ozeanischen Platten, durch Strömungen im Erdmantel, durch aufsteigendes Magma, und Wasser wird mitgerissen. Vulkane und Erosion bringen die zirkulierten Elemente wieder mit der Biosphäre in Berührung.

3.3 Die Erdatmosphäre


Nicht jeder Planet entwickelt sich so, dass er Leben tragen kann. Mars und Venus, unsere Nachbarn, waren zunächst der Erde sehr ähnlich, aber heute ist die Venus eine Hölle heisser Schwefelsäuredämpfe und der Mars eine eiskalte, luftlose Wüste mit tödlicher UV-Strahlung. Abb. 18 zeigt die drei radikal verschiedenen Atmosphären46 (die Anteile sind logarithmisch gegeben).

Nur in der Erdatmosphäre sind Stickstoff (N2) und Sauerstoff (O2) vorherrschend, mit stark reduziertem Anteil an Kohlendioxyd (CO2). Mars und Venus haben CO2-Atmosphären mit relativ kleinem N2- und noch kleinerem O2-Anteil. Das giftige Kohlenmonoxyd (CO) kommt bei Venus und Mars in gleichen Mengen wie O2 vor, auf der Erde nur in ungefährlichen Spuren. Das für das Leben bedeutsame Stickoxyd (N2O) kommt nur auf der Erde vor, die ebenso wichtigen reduzierten Gase Wasserstoff (H2) und Methan (CH4) kommen auf der Erde und der Venus in ähnlichen Grössenordnungen vor, obwohl die Erdatmosphäre 10'000 Mal höhere Konzentrationen des Oxydationsmittels O2 enthält. Die Erdatmosphäre, die Leben ermöglichte, wurde ihrerseits durch das Leben geprägt. Sie ist vom chemischen Gleichgewicht weit entfernt, aber in einem dynamischen Fliessgleichgewicht.

Das Fliessgleichgewicht der chemischen Zusammensetzung der Erdatmosphäre wird u.a. auch durch den Gasaustausch an der Erdoberfläche sichtbar (Abb. 19).47 Er ist massgeblich durch das Leben geprägt, und das Leben wird seinerseits durch diese Gase beeinflusst. Viele davon werden in Mengen ausgetauscht, die um eine bis über drei Zehnerpotenzen höher sind, als wenn es kein Leben gäbe. Zudem wird abiotisch überhaupt kein O2, N2O, Ammoniak (NH3), Dimethylsulfid (Me2S) und Isopren48 ausgetauscht.


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Im Laufe der Erdgeschichte hat sich die Atmosphäre aber auch radikal verändert. Die früheren Konzentrationen an CO2 und O2 sind trotz verschiedener Anhaltspunkte noch sehr ungenau bekannt; mögliche Bereiche sind in Abb. 20 gezeigt.49 Man weiss, dass vor 4,5 Milliarden Jahren die Sonneneinstrahlung um 30 % geringer war als heute. Mit der heutigen Atmosphäre wären dabei die Ozeane irreversibel gefroren. Um dies zu verhindern, war eine Treibhausatmosphäre nötig. Man nimmt an, dass in erster Linie CO2 und wahrscheinlich CH4 dazu beitrugen. Eine solche Atmosphäre hätte aber später zu einer irreversiblen Treibhauskatastrophe wie auf der Venus geführt. Die Konzentration der Treibhausgase musste daher im Gleichschritt mit der Zunahme der Sonneneinstrahlung abnehmen, um diese jederzeit exakt zu kompensieren. Aufgrund der Geschichte des Lebens weiss man, dass es mindestens seit 3,8 Milliarden Jahren weder eine Tiefgefrier- noch eine Treibhauskatastrophe gab.


Die Zunahme des O2 erfolgte aufgrund der Entwicklung der Biosphäre, wahrscheinlich in mehreren Stufen, am markantesten vor etwa 2 Milliarden Jahren. Dafür war in erster Linie die Photosynthese durch grüne Bakterien und später Pflanzen verantwortlich. Dabei muss berücksichtigt werden, dass während 2 Milliarden Jahren das entstehende O2 zunächst durch sehr grosse Mengen an reduzierenden Salzen und Mineralien aufgebraucht wurde. Erst später, etwa vor 600 Millionen Jahren, konnten vielzellige Organismen leben, welche eine gewisse Konzentration an verfügbarem O2 brauchen. Grössere Organismen, besonders sich schnell bewegende Tiere, brauchen noch mehr O2; sie tauchten erst etwa vor 400 Millionen Jahren auf. Da O2 auch nötig ist, um einen Strahlungsschirm aus Ozon (O3) aufzubauen, konnte das Festland erst vor etwa 475 Millionen Jahren durch Pflanzen und vor etwa 335 Millionen Jahren durch Tiere besiedelt werden.50

3.4 Der erstaunliche Treffer der bewohnbaren Erde

Die Tab. A2 im Anhang zeigt nochmals eine Liste kritischer physikalischer Parameter, deren Werte in einem bestimmten Bereich sein müssen, damit es eine bewohnbare Erde geben kann. Diesmal geht es ausschliesslich um das System Galaxie – Sonne – Erde – Mond.51 Es sind 75 Parameter; bei jedem wurde die Wahrscheinlichkeit abgeschätzt, dass sein Wert in einem Bereich liegt, der das Leben, und insbesondere auch höheres Leben, ermöglicht. Diese Wahrscheinlichkeiten bewegen sich zwischen 0.0001 und 0,4.

Tab. 4. Wahrscheinlichkeit eines für Leben geeigneten Planeten 52

ð Jeder von 75 physikalischen Parametern eines Systems Galaxie – Stern – Planet – Mond
muss innerhalb bestimmter Limiten sein,
um die Bildung eines für Leben geeigneten Planeten zu ermöglichen.

Geschätzte Wahrscheinlichkeiten, dass diese Faktoren im richtigen Bereich sind 0,4 bis 0,0001

Geschätzte Abhängigkeitsfaktoren 1011

Geschätzte Anforderungen an Dauerhaftigkeit 0.00001

Wahrscheinlichkeit des kombinierten Eintreffens aller 75 Parameter im richtigen Bereich » 10-99

Maximal mögliche Anzahl Planeten im Universum » 1022

ð Wahrscheinlichkeit, im Universum
auch nur einen einzigen für Leben geeigneten Planeten zu finden » 10-77

Wenn man die Wahrscheinlichkeit ausrechnet, dass diese 75 Parameterwerte alle gleichzeitig in ihren richtigen Bereichen liegen (Tab. 4), und noch einige Korrekturen anbringt, ergibt sich eine geschätzte Gesamtwahrscheinlichkeit von ungefähr 10-99. Da es (im grundsätzlich der Beobachtung zugänglichen Teil des Universums) etwa 1011 Galaxien mit je etwa 1011 Sternen gibt und jeder höchstens einen für Leben geeigneten Planeten haben kann, ist die Wahrscheinlichkeit, im ganzen Universum auch nur einen einzigen für menschliches Leben geeigneten Planeten zu finden, ungefähr 10-77. Natürlich ist diese Schätzung sehr ungenau, aber bei solch geringen Wahrscheinlichkeiten fallen sogar Fehler von mehreren Zehnerpotenzen nicht mehr ins Gewicht! Es ist wohl nicht übertrieben, zu sagen, es sei ein Wunder, dass es unsere Erde überhaupt gibt.

4. Lebensentstehung

Eine spontane Lebensentstehung und spontane Evolution wesentlich neuer biologischer Strukturen und Funktionen ist extrem unwahrscheinlich. Das Hauptproblem ist der Ursprung aller dafür benötigten Information. Lebensentstehung und Evolution können höchstens mit der Aktivität eines intelligenten Schöpfers plausibel gemacht werden.53 Hier kann nur kurz auf ein paar zentrale Punkte eingegangen werden.

4.1 Replikation

Wenn die Bedingungen für Leben richtig sind, muss dieses auch noch entstehen. Zuerst müssen die richtigen organischen Kleinmoleküle vorhanden sein, z.B. Biomonomere (Bausteine) wie Aminosäuren, dann die richtigen Verbindungen davon, Biopolymere (Ketten), die dann ein selbstreplizierendes System bilden müssen. Ein in diesem Bereich führender Forscher, Leslie Orgel, hat sich kürzlich folgendermassen dazu geäussert:54

Es gibt drei hauptsächliche rivalisierende Theorien für die präbiotische Herkunft von Biomonomeren [1. stark reduzierende Uratmosphäre, 2. Meteoriten, 3. Tiefsee-Schlote]. Keine ist überzeugend, und keine kann ohne weiteres verworfen werden. ...

Bezüglich der Evolution eines selbstreplizierenden Systems ist die Situation weniger befriedigend; es gibt mindestens so viele Vermutungen, aber praktisch keinerlei experimentelle Fakten. ...

[Es existiert] eine sehr grosse Lücke zwischen der Komplexität von Molekülen, die ohne weiteres synthetisiert werden können, wenn man die [vermutete] Chemie der frühen Erde simuliert, und den Molekülen, von denen man weiss, dass sie potentiell replizierende Informationsstrukturen bilden. ...

Es gibt verschiedene alternative Thesen für eine mögliche Selbstorganisation eines selbstreplizierenden Systems aus präbiotischem Material, aber alle, die gut ausformuliert sind, basieren auf chemisch problematischen Synthesen. ...

Auf andere wichtige Aspekte der präbiotischen Chemie bin ich hier nicht eingegangen (z.B. den Ursprung der Chiralität, die organische Chemie auf anderen Planeten, die Bildung von Membranen). ...

Die bekannte Chemie ergibt keinerlei Grundlage zu der Annahme, dass lange Reaktionssequenzen sich spontan organisieren könnten – aber allen Grund zu glauben, dass sie es nicht können.

Orgel hat auch den Meisterdetektiv Sherlock Holmes bemüht, um das Rätsel der Lebensentstehung abzuklären. In einer Zeichnung55 sieht man ihn mit einer grossen Lupe eine Doppelhelix inspizieren. Offenbar hat sie Holmes' Gehilfe Watson entdeckt. Holmes lobt ihn für diesen hervorragenden Ansatz und heisst ihn dann einen Spiegel holen, denn leider ist die Doppelhelix eine Linksschraube statt der benötigten Rechtsschraube. Die Frage der Entstehung der richtigen Händigkeit (Chiralität) der Biomoleküle ist eines der vielen noch ungelösten Probleme.

Auch Francis Crick, der mit James Watson zusammen für die Aufklärung der DNS-Struktur (die berühmte Doppelhelix) den Nobelpreis erhielt, hat Schwierigkeiten, sich eine spontane Lebensentstehung vorzustellen (dieser Watson ist aber nicht Sherlock Holmes' Gehilfe ...). Im nachfolgenden Auszug aus einem Interview mit Crick stehen seine eigenen Worte zwischen Anführungszeichen:56

„Eine der erschreckendsten Tatsachen in der westlichen Welt, und besonders in diesem Land [USA], ist die Anzahl Leute, die an Dinge glauben, die wissenschaftlich falsch sind,“ sagt [Crick]. „Wenn mir jemand sagt, die Erde sei weniger als 10'000 Jahre alt, sollte er meiner Meinung nach einen Psychiater konsultieren.“

Einige Wissenschaftler sagten 1981 dasselbe von Crick, nachdem Life Itself [Das Leben selbst] erschienen war, ein Buch über den Ursprung des Lebens, das er zusammen mit Leslie E. Orgel vom Salk-Institut verfasste. Das Buch schlug vor, die Samen des Lebens seien in einem Raumschiff zur Erde gesandt worden, das von Wesen auf einem anderen Planeten gestartet worden sei. Die Theorie, genannt gezielte Panspermie, wurde von anderen Wissenschaftlern verspottet, und Orgel selbst beschrieb sie kürzlich als „eine Art Witz.“

Aber Crick besteht darauf, dass angesichts der Schwächen aller Theorien irdischer Lebensentstehung gezielte Panspermie immer noch als „eine ernsthafte Möglichkeit“ betrachtet werden sollte.

Crick hat die Wahrscheinlichkeit der spontanen Lebensentstehung auf 10-1000 geschätzt. Wenn er aber statt der Erde das ganze Universum zu Hilfe nimmt, was er mit der Theorie der Panspermie offenbar beabsichtigte, gewinnt er, wie gezeigt worden ist, einen Faktor von 1022, einen Tropfen auf einen heissen Stein. Im Gegensatz zu Hoyle wagt es Crick nicht, das Urknall-Modell infrage zu stellen.

Was bringt führende Fachleute dazu, sich vor ihren Kollegen derart zu exponieren? Es sind etablierte Forscher, die ihren Erfolg im Leben nicht mehr verlieren können. Sie können es sich leisten, offen auf die riesigen Probleme der Theorie der spontanen Lebensentstehung hinzuweisen, während andere damit ihre Karriere aufs Spiel setzen würden!

Orgel nennt zwar die Panspermie „eine Art Witz“, aber seine ernsthaften Aussagen zur Chemie der Lebensentstehung lassen keinerlei Zweifel daran aufkommen, dass vorläufig trotz intensiver Tätigkeit vieler Forschergruppen während vier Jahrzehnten noch keinerlei Aussicht auf eine Lösung des Problems besteht.

4.2 Eine RNS-Welt?


Heute enthält eine minimale lebensfähige Zelle (1) Deoxyribonukleinsäure (DNS) als Genom (Erbmaterial), das alle benötigte Information speichert, (2) diverse Arten von Ribonukleinsäuren (RNS), die nach Überschreibung der Information aus der DNS der Übersetzung derselben in Protein-Sequenzen dienen, und (3) Proteine, welche als Enzyme die DNS-Replikation, Überschreibung in RNS und Übersetzung in Proteine katalysieren (Abb. 21). Es braucht Proteine, um Nukleinsäuren zu synthetisieren, aber Nukleinsäuren, um Proteine zu codieren. Was war früher da, Proteine oder Nukleinsäuren – das Huhn oder das Ei?

Es gibt gewisse Viren, deren Genom aus RNS besteht (sie vermehren sich aber nur in vollständigen Zellen mit DNS-Genom). Zudem hat man RNS mit gewissen katalytischen Aktivitäten entdeckt.

So glaubt man nun, es habe einmal eine RNS-Welt gegeben, in welcher RNS allein alle Funktionen der Replikation und Katalyse ausübte (Abb. 21). Leider ist man sich dabei zu wenig bewusst, dass dadurch die Anforderungen an diese RNS so hoch werden, dass eine spontane Entstehung dieser gesamten Funktionalität wieder höchst fragwürdig ist.

Das einfachste Urlebewesen, das am wenigsten Information benötigte, hätte nur aus einem einzigen RNS-Molekül bestanden. Mehrere Moleküle müssten ja zusammengehalten werden duch zusätzliche Organisation, z.B. eine Membran, die weitere Information voraussetzt. Die erste RNS müsste eine RNS-Replikase-Funktion ausgeübt haben, und sämtliche nötigen energiereichen Bausteine müssten zu ihrer Synthese reichlich zur Verfügung gestanden haben. Eine Ur-Replikase müsste sehr einfach gewesen sein, also auch fehlerhaft funktioniert haben. Eine solche Replikase könnte aber nur eine sehr kurze RNS replizieren, ohne dass eine Fehlerkatastrophe einträte,57 bei welcher die RNS mit jeder Replikation mehr Fehler enthielte, bis sie (als Replikase) nicht mehr funktionieren würde. Der einzige mögliche Evolutionsdruck (natürliche Selektion) hätte aber darin bestanden, die RNS-Replikation schneller zu Ende zu bringen. Am einfachsten ist dies, wenn die zu replizierende RNS kürzer wird 58 und damit weniger Information enthält. Die Evolution käme damit zum Stillstand. Einen Ausweg aus dieser Sackgasse gäbe es erst, wenn das Genom durch eine Membran von der Umwelt abgeschirmt wäre. Dann könnte die natürliche Selektion am gesamten „Organismus“ angreifen statt direkt an einem Genom-Molekül. Das Gesamtpaket wäre damit aber sehr viel komplexer.



4.3 Evolution einer neuen Funktionalität


Wieviel Information braucht es für eine biologische Aktivität? Konnte sie spontan, d.h. zufällig entstehen? Am Beispiel von Cytochrom c untersuchte Hubert Yockey diese Frage. 59 Cytochrom c ist ein kleines Enzym aus der Atmungskette, mit nur gut 100 Aminosäuren. In Abb. 22 sind die Aminosäuren als kleine Kugeln dargestellt, durch Stäbe verbunden.60 Die Aminosäurenkette gruppiert sich um das im Häminmolekül eingebettete Eisenatom, welches das katalytisch aktive Zentrum darstellt.

Die beobachtete Variabilität bekannter Cytochrome c in vielen verschiedenen biologischen Arten ist durch die Tabelle in Abb. 22 angegeben. Die Spalte „Variabilität“ gibt die Anzahl verschiedener Aminosäuren, die an einer gegebenen Position in Cytochrom c vorkommen können. Die Spalte „gefunden“ zeigt die Anzahl Positionen in Cytochrom c, welche die entsprechende Variabilität aufweisen. Chemisch ähnliche Aminosäuren können sich an einer gegebenen Position in einem Protein gelegentlich ohne grossen Aktivitätsverlust ersetzen (wenigstens wenn man allfällige artspezifische Erfordernisse oder Optimierung ignoriert). Als optimistische Annahme gibt daher die Spalte „verwendet“ die in diesem Sinne erweiterte Variabilität an, welche für die Wahrscheinlichkeitsberechnung verwendet wurde. Gefunden wurden also Variabilitäten von 1 bis 10, verwendet solche bis 16. An 27 von 101 Aminosäurepositionen weisen also alle Cytochrome c jeweils dieselbe Aminosäure auf (in der Grafik schwarz gekennzeichnet), offenbar weil sie absolut erforderlich sind für die Funktionalität des Enzyms.

Daraus berechnet sich die Anzahl verschiedener Cytochrome c, die vermutlich aktiv wären: 4 x 1061. Dabei wird angenommen, dass weder das Ersetzen einer Aminosäure an einer gegebenen Position durch eine chemisch ähnliche, noch beliebige Kombinationen zulässiger Besetzungen irgendeinen Aktivitätsverlust ergeben. Aber die Wahrscheinlichkeit, dass irgendeines dieser vielen theoretisch möglichen Cytochrome c durch reine Zufallsprozesse entsteht, ist trotzdem nur 2 x 10-65, also viel zu klein, als dass eine spontane Entstehung vernünftigerweise erwartet werden dürfte.

Könnte es vielleicht in den frühesten Organismen viel einfachere oder variablere Proteine gegeben haben, die eine höhere Entstehungswahrscheinlichkeit aufweisen, und dennoch eine gewisse minimale Aktivität zeigten? Eine solche Minimalaktivität müsste definitionsgemäss zunächst rein zufällig entstehen, bevor die natürliche Selektion angreifen und die darwinsche Evolution für dieses Enzym funktionieren könnte. So 20-30 spezifische Aminosäuren-Besetzungen (die richtige Aminosäure am richtigen Ort) scheint heute für eine spezifische Aktivität üblich zu sein (auch für Ribonukleasen wurde eine ähnliche Anforderung gezeigt).

Wenn man nur eine neue Teilfunktion betrachtet, z.B. in verschiedenen Umgebungen verwendete Hämoglobine oder Lysozyme, scheinen etwa 5 spezifische Aminosäuren-Ersetzungen erforderlich zu sein, um die gleiche Enzymaktivität an ein neues Umfeld anzupassen. Könnte ein neues Enzym allenfalls mit 4-5 spezifischen Besetzungen auskommen? Natürlich weiss man dies nicht, denn es gibt heute keine „primitiven“ Enzyme mehr.

Aber man könnte die Frage umkehren. Wieviele spezifische Aminosäuren-Ersetzungen (ausgehend von einer Sequenz ohne die betrachtete Aktivität) kann man einem Zufallspfad ohne natürliche Selektion zumuten? Eine Modellrechnung zeigt, dass dies nicht mehr als zwei sein können!

Tab. 5. Modellrechnung für spontane Entstehung eines minimalen Enzyms

Bekannte Daten: Modellrechnung:
3,05 Codons pro Aminosäure
2,16 Mutationen pro Aminosäure-Ersetzung (geometrisches Mittel)

1 Mutation pro 108 replizierte Nukleotide

r = 1 / [3,05 (3x10-8)2,16] = 5,8x1015
Nukleotid-Replikationen im Mittel
für 1 spezifische Aminosäure-Ersetzung
1016 Mol C pro Jahr umgesetzt
in heutiger Biosphäre
1014 Bakterien pro Mol C

4,7x106 Nukleotidpaare pro Bakterium

R = 1016 x 1014 x 4,7x106 = 4,7x1036
Nukleotid-Replikationen pro Jahr
maximal möglich auf der Erde
Anzahl spezifische Aminosäure-Ersetzungen
(ohne Selektion
der Zwischenstufen) benötigte Anzahl Nukleotid-Replikationen mittlere Wartezeit für 1 Treffer mittlere Anzahl Treffer in
300 Millionen Jahren
s = rs = (rs) / R = 3x108xR/(rs) =
1 5,8x1015 4x10-14 Sekunden 2x1029
2 3,4x1031 4 Minuten 4x1013
3 2,0x1047 40 Milliarden Jahre 0,007
4 1,2x1063 2x1026 Jahre 10-18
5 6,7x1078 1042 Jahre 2x10-34
Diese Modellrechnung (Tab. 5) setzt extrem optimistische Bedingungen voraus. Wenn wir die gesamte Biomasse der Erde Proteine machen und mutieren lassen, und zwar in den effizientesten Synthesemaschinen, die wir kennen, Bakterien, dürfen wir alle 4 Minuten damit rechnen, irgendwo auf der Erde eine neue, spezifische Kombination von 2 Aminosäure-Besetzungen zu finden. Wenn es aber eine Kombination von 3 spezifischen Besetzungen sein muss, brauchen wir 40 Milliarden Jahre – die wir sicher nicht zur Verfügung haben! Die ersten Organismen müssen in weniger als 300 Millionen Jahren entstanden sein, und ohne bereits vorhandene „Synthesemaschinen“!

Die Tab. 6 fasst das Argument für die Unwahrscheinlichkeit der spontanen Entstehung einer minimalen Information für eine biologische Funktion nochmals zusammen. Es basiert auf der Annahme, dass der darwinsche Evolutionsmechanismus richtig ist, d.h. dass biologische Strukturen zufälligen Mutationen unterworfen sind, und dass die natürliche Selektion zum Überleben der besser funktionierenden Organismen, Strukturen, Enzyme usw. führt. Eine Folge davon ist, dass für jede grundsätzlich neue Struktur oder Funktion die Minimalversion, welche gerade erst ein wenig aktiv ist, durch einen ausschliesslich zufälligen Mutationenweg, ohne jegliche natürliche Selektion erreicht werden muss. Jede Proteinsequenz kann grundsätzlich aus jeder anderen durch eine Reihe von Mutationen erzeugt werden, und die mittlere Wahrscheinlichkeit für das Entstehen einer bestimmten Kombination essentieller Aminosäurenbesetzungen lässt sich berechnen.

Es darf also nicht einmal für bereits funktionierende Organismen und funktionierende natürliche Selektion erwartet werden, dass die Minimalkonfiguration für eine einzige biologische Funktionalität spontan entstanden ist. Wie soll da der erste lebensfähige Organismus spontan entstanden sein, bevor die darwinschen Evolutionsmechanismen funktionieren konnten? Und wie sollen viele Tausende von grundsätzlich verschiedenen, voneinander unabhängigen biologischen Funktionen der gesamten Biosphäre nachher spontan entstanden sein?

Tab. 6. Spontane Entstehung einer Minimalkonfiguration

Anforderungen an bekannte Enzyme:

Wieviele spezifische Besetzungen (richtiger Baustein am richtigen Ort) sind nötig?

Invariante Positionen: ~ 30 Aminosäuren (Cytochrom c, Ribonuklease; 25 %)
Spezifische Teilfunktion: ~ 5 Aminosäuren (Hämoglobin, Lysozym; 3-5 %)

Minimalkonfiguration:

Natürliche Selektion kann erst angreifen, wenn minimale Aktivität vorhanden ist.
Vorher reiner Zufallspfad für „Evolution“.

Wie gross kann eine zufällig erreichbare Minimalkonfiguration höchstens sein?

ganzer Biosphären-Umsatz in Bakterien (schnellst-replizierende Organismen):
gibt 5 x 1036 Nukleotid-Replikationen pro Jahr

1 Mutation pro 108 replizierte Nukleotide:
braucht 6 x 1015 Nukleotidreplikationen für 1 spezifische Aminosäuren-Ersetzung

daher sind zu erwarten (1 Mal irgendwo auf der Erde):
2 spezifische Aminosäure-Ersetzungen: alle 4 Minuten
3 alle 40 Milliarden Jahre

ð Minimalkonfiguration kann also nicht zufällig entstehen!

5. Schlussfolgerung – welches anthropische Prinzip?

5.1 Befund

Das Universum ist äusserst spezifisch für die Möglichkeit von intelligentem Leben auf der Erde eingerichtet. Die Wahrscheinlichkeit, dass dies durch spontane Prozesse geschah, ist verschwindend klein.

5.2 Zwei ungeeignete Erklärungsversuche

Notwendigkeit? – Das „Starke Anthropische Prinzip“:

„Das Universum musste sich zwangsweise so entwickeln,
dass intelligentes Leben entstehen konnte.“

· Kaum ein Wissenschaftler wird diese Behauptung akzeptieren.

Zufall? – Das „Schwache Anthropische Prinzip“:

„Wenn das Universum sich nicht so entwickelt hätte,
dass intelligentes Leben entstehen konnte,
wäre niemand da, um sich darüber zu wundern.“

· Dies erklärt überhaupt nichts.

· Kaum ein Wissenschaftler wird Vorgänge mit extrem kleinen Wahrscheinlichkeiten als Erklärung akzeptieren.

· Man spekuliert deshalb mit unendlich vielen Universen. Dann dürfte man erwarten, dass eines davon die unwahrscheinliche Kombination Leben ermöglichender Parameter aufweist. Andere Universen sind aber grundsätzlich jenseits jeglicher Erkenntnismöglichkeit.

· Ockhams Prinzip, „Erklärungselemente nicht über das Nötige hinaus vermehren!“ bezeichnet solche ad-hoc-Erklärungen als sinnlos.

5.3 Eine sinnvolle Erklärung

Intelligente Planung: – Das „Intelligente Anthropische Prinzip“:

· Dass ein allmächtiger, intelligenter Schöpfer das Universum, die Erde und das Leben geplant, erschaffen und entwickelt hat, bleibt die einzige Erklärung, die sowohl rational als auch einfach ist.

Im Zusammenhang mit einer solchen Erklärung besteht die Gefahr verschiedener Missverständnisse, zu denen hier kurz Stellung genommen werden soll. Aufgrund heutiger wissenschaftlicher Erkenntnisse wird hier ein „allmächtiger, intelligenter Schöpfer“ postuliert. Der in der Bibel offenbarte Gott ist dies, aber er ist noch viel mehr. Seine transzendente Realität ist aber menschlicher Erkenntnis nicht ohne die Offenbarung zugänglich. Im Folgenden ist der Einfachheit halber einfach von „Gott“ die Rede, obwohl in diesem Zusammenhang genau genommen „der allmächtige, intelligente Schöpfer“ gesagt werden müsste (ausser, wo ausdrücklich Offenbarung erwähnt wird, wobei die biblische Offenbarung gemeint ist).

Es wird nicht postuliert, Gott habe auf mirakulöse Art alles erschaffen, und die Wissenschaft könne daher nicht ausfindig machen, wie alles entstanden sei. Natürlich wäre es Gott ein Leichtes, so zu erschaffen, aber es bestehen keinerlei Anhaltspunkte dafür, dass dies seiner Methode entspricht.
Es wird nicht postuliert, dass Gott ein Universum erschaffen habe und seither immer wieder in tausenderlei Bereichen „interveniere“. Diese Ansicht trennt fälschlicherweise auf in Ereignisse, die Gottes Tätigkeit zuzuschreiben seien, und andere Ereignisse, die ohne Gottes „Eingreifen“ eintreten oder ablaufen würden.
Es wäre falsch anzunehmen, dass es ein Geschehen gebe, das nicht unter Gottes Kontrolle stehe. Er ist nicht nur Schöpfer, sondern auch Erhalter, in dem Sinne, dass die fortdauernde Existenz seiner ganzen Schöpfung (d.h. von allem, was ausserhalb Gottes selbst existiert) jeden Augenblick von seinem aktiven Willen und Tun abhängig ist.
Es wird aber nicht postuliert, dass Gott für restlos alles verantwortlich wäre, so dass die ganze Schöpfung und alle Geschöpfe reine Automaten oder Marionetten wären. Es existieren Geschöpfe mit echt freiem Willen – dies ist, was wir Menschen über uns selbst durch unmittelbares Bewusstsein und Erfahren wissen. Gemäss der Offenbarung gehören auch Geistwesen, also Engel (und gefallene Engel), zu den Geschöpfen mit freiem Willen. Dieser freie Wille wird gemäss Gottes Schöpfungsanordnungen und allenfalls Einschränkungen ausgeübt. Er ist untrennbar verbunden mit der entsprechenden echten Verantwortung.
Es wird nicht postuliert, dass es keine Zufallsereignisse gebe, sofern der Zufall im wissenschaftlichen Sinne der stochastischen Theorie gemeint ist, und nicht im Sinne einer Weltanschauung. Es steht Gott frei, Elementar- oder andere Ereignisse entweder im Einzelnen auszuführen, oder eine Verteilung möglicher Ereignisse zu spezifizieren (vielleicht in der Art der Programmierung eines Zufallsgenerators). Schöpfungsspezifikationen sind auf jeder Ebene des Detaillierungsgrades möglich, auch dort, wo die Wissenschaft nicht mehr mitkommt, wie z.B. bei Elementarereignissen in der Quantenmechanik, innerhalb der Heisenbergschen Unschärferelation, des radioaktiven Zerfalls, der DNS-Mutationen usw.
Es wird nicht postuliert, dass es keine Entwicklung oder Evolution gebe. Entwicklungen auf den verschiedensten Ebenen sind integrierender Teil der Schöpfung und der Geschichte. Wo aber von spontaner biologischer Evolution die Rede ist, darf nicht vergessen werden, dass diese Theorie eine Folgerung aus heutigen Beobachtungen der Ergebnisse der Geschichte des Lebens ist. Die darwinsche Erklärung ist aber insofern ungenügend, als eine Erklärung der Herkunft biologischer Information bis heute völlig fehlt. Zufallsprozesse allein sind für die Herkunft komplexer Strukturen absolut ungeeignet. Doch ist dies nur in einem atheistischen System problematisch, nicht aber, wenn Gott die Information liefert.
Es wäre falsch anzunehmen, ein Ereignis, eine Entwicklung, ein Organismus könne nur entweder ein Produkt von Gottes Aktivität oder ein reines Zufallsprodukt sein. Es gibt wohl Wunder, die ausschliesslich Gottes Tun darstellen, aber keine „natürlichen“ Prozesse oder Produkte, die nicht ebenso aus Gottes schöpferischer Aktivität resultieren. Dabei ist es durchaus möglich, dass Gott in ein „natürlich“ entstandenes Geschöpf eine Dimension wie Seele (bei höheren Tieren, beim Menschen) und Geist (beim Menschen) hineingibt, die wissenschaftlich nicht vollständig oder überhaupt nicht erforschbar sind. Der Ursprung der seelischen und der geistlichen Dimension sind ebenso reine göttliche Schöpfungswunder wie der „Urknall“ des physikalischen Universums.
Es wäre falsch anzunehmen, Geschöpfe, denen Gott zusätzliche Dimensionen wie Seele und Geist gegeben hat, seien aus trennbaren Komponenten zusammengesetzt. Sie sind eine leiblich-seelisch-geistliche Einheit. Seele und Geist manifestieren sich auch in leiblichen Bereichen. Diese Manifestationen können dann natürlich auch wissenschaftlich erforscht – aber nicht restlos „erklärt“ werden.
Es wird nicht postuliert, der Nachweis transastronomischer Unwahrscheinlichkeiten für sehr viele Zusammenhänge in der Geschichte des Universums, der Erde und des Lebens stelle einen wissenschaftlichen Beweis Gottes dar. Auf der wissenschaftlichen Ebene sind wir grundsätzlich auf Wahrscheinlichkeiten angewiesen, die nie eine hundertprozentige Sicherheit erreichen. Aus der Offenbarung erscheint es sogar plausibel, dass es zur göttlich gewollten Freiheit des Menschen gehört, aus freiem Willen an Gott glauben oder nicht glauben zu können. Dies würde jede Möglichkeit eines wissenschaftlichen Gottesbeweises grundsätzlich ausschliessen. Es ist anzunehmen, dass Gott bei der Erschaffung des Universums und unserer ganzen Realität diese Freiheit bereits vorgeplant hat.
Es ist also durchaus möglich, die neuesten Befunde naturwissenschaftlicher Forschungsbereiche von der Kosmologie bis zur Molekularbiologie mit der biblischen Sicht der Schöpfung zu verbinden. Dies kann zu Interpretationen führen, die nicht nur den gesicherten Befunden aus beiden „Informationsquellen“ entsprechen, sondern rationaler, widerspruchsfreier, umfassender und sinnvoller sind als die gängigen atheistischen Mythen. Es ist kürzlich auch gezeigt worden, dass eine Lesung des biblischen Schöpfungsberichts möglich ist, die mit den heutigen Erkenntnissen der Naturwissenschaft harmoniert, sofern man den hebräischen Urtext zugrundelegt, statt traditioneller Übersetzungen und Deutungen.61

Anhang

Tab. A1. Feinabstimmung des Universums für bewohnbare Planeten
(links stehen die Parameter, rechts die davon beeinflussten Systeme)

1. Anzahl wirksamer Dimensionen im frühen Universum (11) Quantenmechanik + Relativität

2. Anzahl wirksamer Dimensionen im heutigen Universum (4) stabile Umlaufbahnen

3. anfänglicher Überschuss v.Nukleonen über Antinukleonen Materie/Strahlung für Planeten

4. Zerfallsgeschwindigkeit der Protonen Materie/Strahlung für Leben

5. Konstante der starken Kernkraft stabile Atomkerne

6. Massendichte des Universums Deuterium- und Heliummenge

7. Konstante der schwachen Kernkraft Heliumbildung im Urknall

8. Neutrinomasse Galaxienbildung

9. Expansionsgeschwindigkeit des Universums Galaxienbildung

10. Inhomogenitäten im frühen Feuerball Galaxienbildung

11. Entropie des Universums Galaxien- und Sternbildung

12. Verhältnis der Masse exotischer zu normaler Materie Galaxien- und Sternbildung

13. anfängliche Gleichmässigkeit der Strahlung Galaxien- und Sternbildung

14. Verhältnis der Anzahl Protonen zur Anzahl Elektronen Kondensation grosser Objekte

15. Gravitationskonstante Sterntemperaturen

16. Verhältnis der elektromagnetischen Kraft zur Gravitation Sternmassen

17. Feinstrukturkonstante (Aufspaltung von Spektrallinien) Sternmassen

18. Lichtgeschwindigkeit Leuchtkraft der Sterne

19. Alter des Universums stabil brennende Sterne

20. kosmologische Konstante langsam brennende Sterne

21. mittlere Distanz zwischen Galaxienhaufen Sternbahnen, Planetensysteme

22. mittlere Distanz zwischen Galaxien Sternbahnen, Planetensysteme

23. mittlere Distanz zwischen Sternen feste Planeten, stabile Bahnen

24. Supernova-Distanz, -Häufigkeit, -Zeit strahlungsarme feste Planeten

25. Verhältnis von Neutronenmasse zu Protonenmasse stabile Sterne, schwere Elem.

26. Zerfallsgeschwindigkeit von Be8 stabile Sterne, schwere Elem.

27. Grund-Energieniveau von He4 genügend C und O

28. Verhältnis der Kernenergie-Niveaux von C12 zu O16 genügend C und O

29. Doppelsysteme aus Weissen Zwergen: Häufigkeit, Zeit genug Fluor, stabile Planeten

30. Konstante der elektromagnetischen Kraft Stärke d.chemischen Bindung

31. Verhältnis von Elektronenmasse zu Protonenmasse Stärke d.chemischen Bindung

32. Grösse des relativistischen Dehnungsfaktors chemische Reaktionen

33. Polarität des Wassermoleküls stabiles Lebensmilieu

34. Grösse der Heisenbergschen Unschärfe O2-Transport, stabile Elemente

Tab. A2. Kritische Parameter für das System Galaxie – Sonne – bewohnbare Erde
(nach dem Parameter stehen in Klammern die beeinflussten Systeme, rechts die geschätzte Wahrscheinlichkeit, dass der kritische Bereich zufällig getroffen wurde)

1. Ort der Galaxie (Störung durch schwere Galaxien und Galaxienhaufen) 0,1

2. Galaxiegrösse (Einströmgeschwindigkeit von Gas) 0,1

3. Galaxietyp (regelmässige Spiralgalaxie, Elemente, Strahlung) 0,1

4. Mittlerer Abstand des Sterns vom Galaxiezentrum (Sterndichte, Elemente) 0,2

5. Exzentrizität der Sternbahn um das Galaxiezentrum 0,1

6. Mittlerer Abstand des Sterns von der Galaxieebene (Strahlung vom Galaxiekern) 0,1

7. Extremabstände des Sterns von der Galaxieebene 0,1

8. Abstand des Sterns vom nächsten Spiralarm (Sterndichte, Stabilität, Elemente) 0,1

9. Abstand des Sterns von der letzten Supernova-Explosion (Elemente, Stabilität) 0,01

10. Zeit der Sternbildung seit der letzten Supernova-Explosion (Elemente, Stabilität) 0,01

11. Zeit der Sternbildung seit dem Urknall (Elemente, stabiles Brennen) 0,2

12. Gehalt des Sterns an schwereren Elementen 0,05

13. Weisse Zwerg-Doppelsterne, Art, Häufigkeit, Abstände (Fluorbildung) 0,01

14. Einzelstern statt Stern in gekoppeltem Mehrsterne-System (stabile Planetenbahn) 0,2

15. Masse des Sterns (Leuchtkraft, Dauer, Stabilität, Jahreslänge, Photosynthese) 0,001

16. Sternfarbe (Photosynthese) 0,4

17. Alter des Sterns (stabiles Brennen) 0,4

18. Leuchtkraft des Sterns im Verhältnis zur Entwicklung des Lebens (Temp.konst.) 0,0001

19. Wasserstoffionen-Produktion (Bildung von Planeten mit Lebens-Chemie) 0,1

20. Häufigkeit und Abstände von Supernova-Explosionen (Elemente, Strahlung) 0,01

21. Abstand des Planeten vom Stern (stabiler Wasserkreislauf) 0,001

22. Neigung der Planetenbahn (Temperaturspannweite) 0,5

23. Exzentrizität der Planetenbahn (jahreszeitliche Temperaturspannweite) 0,3

24. Nähe und Masse Jupiters (Schutz vor Kollisionen ohne Bahnstörungen) 0,01

25. Exzentrizitäten der grossen Planeten (Störung der Erdbahn) 0,1

26. Bahn-Instabilitäten der grossen Planeten (Störung der Erdbahn) 0,1

27. Änderung der Bahnen der grossen Planeten (Kollisionsschutz, stabile Erdbahn) 0,1

28. Masse des Körpers, der mit der Urerde zusammenstiess (Erdbahn, Atmosphäre) 0,002

29. Zeitpunkt des Zusammenstosses mit der Urerde (Atmosphäre, Strahlung) 0,05

30. Rotationsperiode des Planeten (Tagestemperaturspanne, Windstärken) 0,1

31. Änderungsgeschwindigkeit der Rotationsperiode des Planeten (höheres Leben) 0,05

32. Schwerkraft an der Planetenoberfläche (Verlust wichtiger Kleinmoleküle) 0,001

33. Gezeitenkraft (stabiles Klima, Nährstoffzirkulation, Strahlenschutz) 0,1

34. Mittlere Dichte des Planeten (Krustenbildung, Magnetfeld) 0,1

35. Neigung der Planetenachse (Temperaturunterschiede, diverse Lebensformen) 0,3

36. Änderungsgeschwindigkeit der Neigung der Planetenachse (Klimawechsel) 0,01

37. Magnetfeld (Strahlenschutz ohne Magnetstürme) 0,01

38. Viskosität des Erdkerns an der Kerngrenze (tektonische Zirkulation) 0,01

39. Menge an Schwefel im Planetenkern (Bildung des soliden Erdkerns, Magnetfeld) 0,1

40. Kollisionshäufigkeit mit Asteroiden und Kometen (Elemente, ökolog.Gleichgew.) 0,1

41. Änderung der Kollisionshäufigkeit mit Asteroiden und Kometen 0,1

42. Änderungsgeschwindigkeit der Kollisionshäufigkeit mit Asteroiden und Kometen 0,1

43. Regelmässigkeit des Kometen-Einfalls (Stabilität ökolog.Gleichgewicht) 0,1

44. Verhältnis zwischen Biomasse und Einfallhäufigkeit von Kometen (Treibhaus) 0,01

45. Tektonische Aktivität (Nährstoffzirkulation, Erdbebenkatastrophen) 0,1

46. Vulkanische Aktivität (Nährstoff-, Wasserzirkulation, vulkanische Katastrophen) 0,1

47. Abnahmegeschwindigkeit der tektonischen Aktivität (Nährstoffe, Landstabilität) 0,1

48. Abnahmegeschwindigkeit der vulkanischen Aktivität (Nährstoffe, Landstabilität) 0,1

49. Krustendicke (freier Sauerstoff bei stabilen Landmassen) 0,01

50. Anteil der Ozeane an der Gesamtoberfläche (Vielfalt der Lebensformen) 0,2

51. Änderungsgeschwindigkeit des Ozeananteils an Gesamtoberfläche (höh.Leben) 0,1

52. Globale Verteilung der Kontinente (Klimastabilität) 0,3

53. Albedo (Anteil reflektierter Strahlung für Temperaturstabilität) 0,1

54. Häufigkeit und Umfang der Eiszeiten (fruchtbare Täler, keine Globalvereisung) 0,1

55. Druck der Atmosphäre (Wasserkreislauf, Sonneneinstrahlung) 0,1

56. Transparenz der Atmosphäre (richtiges Spektrum der Sonneneinstrahlung) 0,01

57. Häufigkeit elektrischer Entladungen in der Atmosphäre (N2-Fixierung, Brände) 0,1

58. Häufigkeit und Umfang der Wald- und Präriebrände (N2-Fixierung, pflanzl.Prod.) 0,01

59. Temperaturgradient in der Atmosphäre (Klima) 0,01

60. Kohlendioxydgehalt der Atmosphäre (Photosynthese ohne Treibhausatmosph.) 0,01

61. Sauerstoffgehalt der Atmosphäre (Atmung ohne Brandkatastrophen) 0,01

62. Eisenmenge in den Ozeanen (Nährstoffregulation ohne Vergiftung) 0,1

63. Chlorgehalt der Atmosphäre (Erosion, Umwelt-Säuregrad, Stoffwechselrate) 0,1

64. Troposphärische Ozonmenge (Atmung, pflanzliche Produktivität, Luftreinheit) 0,01

65. Stratosphärische Ozonmenge (Strahlungsschutz, Vitamine, Pflanzenproduktion) 0,01

66. Mesosphärische Ozonmenge (Zirkulation und Chemie atmosphärischer Gase) 0,01

67. Wasserdampfgehalt der Atmosphäre (Regenmenge ohne Treibhausatmosph.) 0,01

68. Sauerstoff-Stickstoff-Verhältnis in der Atmosphäre (höhere Lebensfunktionen) 0,1

69. Menge an Treibhausgasen in der Atmosphäre 0,01

70. Bodenmineralisierung (Vielfalt und Komplexität der Lebensformen) 0,1

71. Menge an Meersalz-Ärosolen (Wolkenbildung, Wasserkreislauf, Temperatur) 0,1

72. Menge an zersetzenden Bakterien im Boden (Nährstoffkreislauf) 0,01

73. Menge an Wurzelgeflecht-Pilzen im Boden 0,01

74. Menge an nitrifizierenden Mikroben im Boden (N2-Fixierung, pflanzl.Produktion) 0,01

75. Menge an Schwefel im Boden (Proteine, Stickstoffzyklus ohne Vergiftung) 0,1

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