Über Frank J. Tiplers "Physik der Unsterblichkeit"1

Vortrag an der Volkshochschule Bregenz, 12. Oktober 1995

Gebhard Grübl
Institut für Theoretische Physik der Universität
Technikerstr. 25
A-6020 Innsbruck, Austria


 

1. Einleitung

Verehrte Damen und Herren, hinter dem Titel von Frank Tiplers Buch "Die Physik der Unsterblichkeit" könnten Sie vielleicht eine Rezeptur vermuten, durch deren Anwendung Ihnen der Weg zu einem Leben ohne Ende geöffnet wird. Nun, gäbe es eine solche Rezeptur, sie würde sicherlich von keinem Verlag um ein paar hundert Schilling zum Kauf angeboten werden. Und ich hoffe, Sie sind nicht mit derart hochgesteckten Erwartungen hierher gekommen. In der Tat verspricht Tipler in seinem Buch auch etwas, das weitaus weniger dramatisch ist. Er verspricht nämlich folgendes. Keiner von uns wird seinem Tod entkommen, aber nach den heute bekannten physikalischen Gesetzmäßigkeiten ist dieser Tod bloß ein vorübergehender. Wir werden zwar bis in die Endzeit des Universums für Tausende von Milliarden Jahren im Zustand der körperlichen Nichtexistenz verharren, aber dann für den Bruchteil einer Sekunde bis zum Verglühen des Universums in den Rechenmaschinen einer sich herausbildenden globalen Intelligenz zu einem subjektiv als ewig empfundenen Leben wiedererweckt. Dies alles wird - laut Tipler - geschehen, völlig unabhängig davon, wie wir unser jetziges Leben führen, nach purer naturgesetzlicher Notwendigkeit. Tipler bietet also keine ethischen Maximen, sondern Trost und Hoffnung. Sie werden vielleicht einwenden, daß uns derartiges von vielen Religionen in Aussicht gestellt wird. Wozu also Tiplers 600 Seiten starkes Buch? Nun, Tiplers hochgesteckter Anspruch besteht darin, die Hoffnung auf ein Wiedererstehen von den Toten nicht auf den gefühlsmäßigen Glauben in tradierte Mythen zu gründen, sondern diese Hoffnung aus dem heute herrschenden naturwissenschaftlichen Weltbild heraus plausibel zu machen.

Tipler nimmt dabei einen radikal reduktionistischen Standpunkt ein, nämlich den, daß in der Welt - einschließlich von uns allen - nichts außer Materie existiert und daß sich die Eigenschaften der Welt einzig und allein aus dem heraus erklären lassen, was in der Physik der "Zustand der Materie" genannt wird. Die Beziehungen zwischen den Zustandseigenschaften werden dabei von Naturgesetzen geregelt, die objektiv vorliegen und keine subjektive Einmischung unseres Denkvermögens enthalten. Ich halte diesen Standpunkt für einen interessanten, denn er nimmt die Physik beim Wort und versucht die Welt innerhalb einer einigermaßen klar abgesteckten, kohärenten und auch minimalistischen Strategie zu verstehen. Die Alternative wäre, an eine Welt zu glauben mit scharf gegeneinander abgegrenzten Phänomenbereichen, zwischen denen keine logischen Zusammenhänge existieren. In einer solchen Welt unzusammenhängender Phänomenbereiche bräuchten wir uns nicht um die logische Verträglichkeit der verschiedenen Wissenszweige untereinander zu kümmern. Dafür allerdings, daß unsere Welt wirklich so ist, dafür gibt es keine überzeugenden Argumente. Wir sollten vorläufig fehlende Einsicht in Zusammenhänge nicht mit dem tatsächlichen Fehlen von Zusammenhängen verwechseln!

Lassen Sie mich 3 Beispiele für diesen sogenannten ontologischen Reduktionismus geben. Vor etwa 200 Jahren waren Physik und Chemie noch 2 voneinander gedanklich völlig getrennte Bereiche. Mit der Entstehung der physikalischen Atomistik hat sich dies allerdings gründlich geändert: Chemie ist konzeptuell zu einer Disziplin der Physik geworden, wenngleich viele im Detail ungeklärte Ableitungszusammenhänge ein separates Fortbestehen des Zweiges Chemie rechtfertigen. Ein weiteres Beispiel liefern die von Faraday und Maxwell entdeckten Zusammenhänge, welche die Phänomenbereiche der Elektrizität und des Magnetismus im sogenannten Elektromagnetismus vereinten, welcher schließlich ganz unerwartet das Licht als eine Form elektromagnetischer Materie interpretierte. Wir sehen: Unzusammenhängende Theoriengebäude werden zu fundamentaleren Theorien fusioniert und neue, ungeahnte logische Abhängigkeiten wurden zu Tage befördert. Ja, oftmals überleben Theorien diesen Prozeß der Harmonisierung gar nicht unbeschadet, denn wenn sich eine übergeordnete Theorie der beiden Vorläufertheorien nicht finden läßt, dann werden die Vorläufertheorien in modifizierter Form fusioniert. Derartiges geschah etwa beim Übergang von Newtons klassischer Mechanik und Maxwells Elektrodynamik zur modernen relativistischen Elektrodynamik geladener Massenpunkte. Unter dem Eindruck derartiger Erfolge wurde der Reduktionismus in diesem Jahrhundert mehr oder weniger explizit und bewußt zu einem programmatischen Prinzip der modernen Physik und wohl auch anderer Zweige der Naturwissenschaften.

 

2. Tiplers künftige Weltgeschichte

Nachdem Sie nun vor Tiplers durch und durch materialistischer Argumentationslinie "gewarnt" sind, möchte ich das von ihm entwickelte Weltbild in groben Zügen skizzieren.

Tiplers zentrale Frage ist: Wie wird sich menschliches Leben in Zukunft unter den in unserer Welt vorliegenden Bedingungen weiterentwickeln? Seine zentrale Hypothese dabei ist, daß die Gesamtheit aller heute auf dieser Erde lebenden Organismen sich wie bisher derartig weiterentwickeln wird, daß jeder Organismus die Überlebenschance seines Genoms optimiert. Wie bisher in der Geschichte der Evolution geschieht dies ohne jede zielgerichtete Absicht, sondern lediglich gemäß naturgesetzlich geregelter genetischer Veränderung. Von den Millionen entstehender genetischer Varianten pflanzen sich vornehmlich jene fort, die im Konkurrenzkampf um die für die Reproduktion benötigten Ressourcen gewinnen. Intellekt ist dabei nur eine der Strategien um eine Verbesserung der Reproduktionschance eines Organismus. Dieser Intellekt hat der menschlichen Spezies Einsicht in die Gesetzmäßigkeiten der Natur gegeben, und diese Einsicht wird weiterhin zur Erlangung von Vorteil im Streben nach Reproduktion genutzt werden.

Nun hat menschlicher Intellekt in Form astrophysikalischer Forschung zur Erkenntnis geführt, daß dauerhaftes Überleben auf der Erde, in Form organischer Materieklumpen nicht möglich sein wird. Denn in etwa 1 Milliarde Jahren wird die zunehmend heißer werdende Sonne die Erde mit allem, was da drum und dran ist, in ihre chemischen Elemente zerlegen und verdampfen. Um solcher Auslöschung zu entgehen, wird zukünftiges Leben rechtzeitig das Sonnensystem verlassen und die Umgebung jüngerer, nicht von baldiger Explosion bedrohten Sterne kolonisieren. Doch damit ist noch nicht alle aus dem Kosmos drohende Gefahr für unbeschränkte Fortpflanzung von Leben beseitigt. Schon heute läßt Intellekt in Form kosmologischer Forschung vermuten, daß die Welt vor 10 - 20 Milliarden Jahren in einer kosmischen Explosion, dem "big bang", entstanden ist und daß sie in Tausenden von Milliarden (1014 - 1018) Jahren in einem kosmischen Kollaps verglühen wird. Somit scheint ein ewiges Überdauern der Biosphäre in einer solchen Welt von vorne herein ausgeschlossen. Doch Tipler argumentiert: Nicht die objektive physikalische Dauer eines Prozesses, die sogenannte Eigenzeit, wird von einem Organismus als subjekive Dauer wahrgenommen, sondern die Menge des vom Organismus Erfahrbaren steuert sein Zeitempfinden. Und in der Endphase des finalen kosmischen Kollapses wächst die Zahl der wahrnehmbaren Prozesse unbeschränkt an. Gespeist von der aus dem finalen Gravitationskollaps frei werdenden Energie werden nämlich alle physikalischen Untersysteme der Welt in Zustände ständig steigender Energie versetzt, was die Geschwindigkeit der möglichen Zustandsänderungen unbeschränkt anwachsen läßt. Dieses Faktum eröffnet somit die Möglichkeit, die Sekundenbruchteile vor dem Ende der Welt als Ewigkeit wahrzunehmen – vorausgesetzt, das wahrnehmende System selbst verbleibt in einem Zustand hinreichend niedriger Energie.

Wie letzteres zustande kommen wird, weiß Tipler auch: Gravitative Systeme sind, soweit sie durch Einsteins Theorie der Gravitation zu beschreiben sind, chaotisch. Das impliziert aber, daß durch kleine Eingriffe die Entwicklung des Kosmos in seiner globalen kosmischen Dimension beeinflußt werden kann. Dieses Wissen werden zukünftige Intelligenzen nützen, um den kosmischen Kollaps zu steuern und zwar so, daß der Kollaps in verschiedenen Raumrichtungen verschieden schnell geht. Dies würde dann dazu führen, daß es eine sehr heiße und eine mäßig heiße Richtung am finalen Firmament geben wird. Diese zwei Regionen verschiedener Temperatur werden dann zum Betrieb von Kraftwerken in Form von Wärmekraftmaschinen benutzt werden. Mit der dabei freigesetzten Energie lassen sich dann Kühlschränke von planetarem Ausmaß betreiben, mit deren Hilfe die Biosphäre in einem Intellektfähigen Zustand unterdurchschnittlicher Temperatur gehalten werden kann. Voraussetzung für einen derartigen Verlauf der Dinge ist allerdings, daß Leben den gesamten Kosmos kolonisiert, da steuernde Eingriffe koordiniert im gesamten Kosmos erfolgen müssen. Leben wird sich übrigens bis dahin gänzlich anderer Trägermedien bemächtigt haben, um sich der steigenden kosmischen Temperatur anzupassen.

Sie werden vielleicht fragen: "Wie sollen dies unsere bedauernswerten Nachfahren jemals zustande bringen?" Wenn Tipler die Antwort auf diese Frage ausbreitet, liest er sich wie ein routinierter unterhaltsamer science fiction Autor und der Leser fragt sich wieder und wieder ob er nicht schon die längste Zeit auf Tiplers Arm genommen ist. Tipler phantasiert: Unsere Nachfahren werden mikroskopisch kleine Raumsonden bauen, um die unmittelbare stellare Nachbarschaft in unserer Milchstraße zu kolonisieren. Diese Raumsonden werden computergesteuerte Roboter sein, deren Denkleistungen jenen von uns Menschen ebenbürtig oder sogar überlegen sind. Schon um 2030 könnte es durchaus so weit sein bei einer Beibehaltung der bisher vorliegenden Innovationsrate am Computermarkt. Diese Roboter werden menschlichen genetischen Code auf andere Planeten - auch künstliche - bringen und dort neue Menschen unter Verwendung des mitgebrachten Gencodes synthetisch aus der Retorte gebären. (Tipler breitet hier die physikalische Denkarbeit der entsprechenden Beschleunigungstechnologie in extenso aus.) Lawinenartig wird dieser Kolonisierungsprozeß anwachsen, bis schließlich das gesamte Universum bevölkert ist. Im Laufe dieses Vorgangs wird sich Leben weiterentwickeln und sich anderer materieller Trägermedien bemächtigen. Schließlich wird eine kollektive Organisation alles Lebenden unabdingbar, um im finalen Kollaps zu bestehen. Nun kommt die zentrale Annahme hinter Tiplers Weltgeschichte zum Tragen, nämlich die: Damit eine kollektive Organisation der Biosphäre möglich wird, müssen alle Subsysteme der Welt miteinander in "kausalen Kontakt" treten, d.h. im Endstadium der Welt muß alles mit allem in Wechselwirkung treten. Nur so ist der Fortbestand von Leben bis ans Ende der Welt möglich. Und Tiplers fundamentale kosmologische Hypothese lautet demgemäß: Aus der unendlichen Vielzahl von Lösungen der kosmologischen Gleichungen sind nur solche Lösungen Kanditaten für die Beschreibung der realen Welt, die ewiges Leben ermöglichen.

Tipler formuliert diese Omegapunkthypothese genannte Annahme explizit als unbewiesene Hypothese und wie alle Hypothesen muß sie an der Realität geprüft werden. Tipler führt einige Konsequenzen der Omegapunkthypothese an, die an dem uns heute zugänglichen Erfahrungsbereich überprüfbar sind. Es sind dies Schranken für die Massen von Topquark und Higgsboson, sowie die Hubblekonstante. Keiner der vorgeschlagenen empirischen Tests ist jedoch wirklich überzeugend. Viele andere Weltmodelle liefern die selben Schranken. In groben Zügen sagt die Omegapunkthypothese, daß die vierdimensionale Geometrie der Raumzeit mit jener des im 3-dimensionalen Raum eingebetteten Kegelmantels vergleichbar ist. Die Kegelspitze fehlt als Punkt in der Welt des Kegelmantels, ihre Existenz hat jedoch Auswirkungen auf die geometrischen Verhältnisse innerhalb der Mantelfläche. Das Analogon der Kegelspitze in unserem 4-dimensionalen Kosmos ist der Omegapunkt, der Randpunkt des Universums jenseits des finalen Kollaps. Sein Vorhandensein spiegelt sich in den kausalen Verhältnisse unserer Welt wieder.

Falls unsere reale Welt der Omegapunkthypothese tatsächlich genügt, ist der Biosphäre die Möglichkeit zu einem unbegrenzten Fortbestand bis in die Endzeitsingularität hinein gegeben.

Wie kommt es nun zu der von Tipler angekündigten Wiederauferstehung von den Toten? Um ihr Überleben zu organisieren, muß die Biosphäre auf ihrem Weg in den Kolaps den Zustand des Universums mit unbeschränkt wachsender Präzision ermitteln. Um dies zu bewerkstelligen, muß möglichst viel der aus dem momentanen Zustand des Universums zu ermittelnden Information auf Denkmaschinen gespeichert und für prognostische Rechnungen über den detaillierten weiteren Verlauf der Weltgeschichte benützt werden. Ein Teil dieser globalen Information ist Information über verstorbene Lebewesen. Um diese Information zugänglich und nutzbar zu machen, wird das Trägerlebewesen der Endzeitintelligenz unsere Körperzustände und auch die aller anderen jemals lebenden Organismen auf seinen Großrechnern fehlerfrei simulieren. Im Jargon der Informatik heißt das "wir werden emuliert". Falls nun die Selbstwahrnehmung eines komplex organisierten Systems tatsächlich einzig und allein ein Resultat seiner materiellen Konfiguration ist, und falls die materielle Simulation eines Systems fehlerfrei ist, dann sollte die Selbstwahrnehmung der Kopie mit jener des Orginals übereinstimmen. Hier ist Reduktionismus in seiner äußersten Konsequenz zu sehen und er scheint zu sagen: wir werden weiterleben.

Auch wenn Sie Tiplers weitaus umfassendere Argumentation nicht gelesen haben, werden sie ahnen, welche skurrile Stoßrichtung sein Werk schließlich einschlägt. Den Vorstellungen der Religionen wird eine physikalisch materielle Interpretation gegeben. So ist etwa Gott ein anderes Wort für den Omegapunkt. Die physikalisch mathematischen Eigenschaften dieses Punktes scheinen dies nahezulegen. Und Tipler treibt es auf die Spitze, wenn er sagt, daß Steven Weinberg bei der Anhörung durch Kongreßabgeordnete vor der Entscheidung über den Bau des bislang teuersten Teichenbeschleunigers versichern hätte sollen, daß die Physiker in diesem Beschleuniger Gott sehen werden, wenn es ihn gibt. (Extempore über SSC). Ähnlich wird nach einer Diskussion der quantentheoretischen Kosmologie die Wellenfunktion des Universums mit dem heiligen Geist identifiziert. Tipler erhebt den Anspruch endlich die Theologie aus dem Bereich der erfahrungslosen Spekulation in den der belegbaren Naturwissenschaften befördert zu haben.

 

3. Kritische Anmerkungen

Das Buch ist zweifellos von großem naturkundlichen Sachverstand getragen. Es wird Bezug genommen auf eine Fülle von interessanten modernen Forschungszweigen und so die Neugier nach einer eingehenderen Beschäftigung mit einigen dieser Gebiete geweckt. Der Bogen von Ideenkreisen spannt sich von formaler Logik über Informatik, Physik und Biologie bis in die spieltheoretischen Modelle der Ökonomie. Auch der geistesgeschichtlich interessierte Leser wird zahllose Anregungen finden, in den Werken weithin vergessener Autoren zu schmökern. Besondere Beachtung verdient ein Kapitel über die Verträglichkeit unserer (subjektive) Wahrnehmung freier Willensentscheidungen mit naturgesetzlicher Notwendigkeit. Die Lektüre ist über weite Strecken unterhaltsam, manchmal aber auch quälend. Die zentrale Frage bei einem derartigen Buch ist jedoch nicht die nach seinem Unterhaltungs- oder Bildungswert, sondern die, ob seine Aussage wahr oder falsch ist. Wenn ich die Hauptaussage des Buches verdichte zur Behauptung, daß vor dem Hintergrund der modernen physikalischen Theorien ein Weiterleben nach dem Tod wahrscheinlich ist, so erscheint mir das Buch als falsch. Warum?

Lassen Sie mich zunächst einen recht technischen innerphysikalischen Grund anführen. Eine zentrale Rolle in Tiplers Argumentation spielt die Behandlung von künstlicher Intelligenz. Dabei geht Tipler davon aus, daß physikalische Systeme wie das menschliche Gehirn von einem endlichen, digitalen Rechner fehlerfrei simuliert werden können. So gibt er etwa die Speicherkapazität des menschlichen Gehirns mit 1015 bits an und schätzt seine Datenverarbeitungsgeschwindigkeit mit 1012 Flops pro Sekunde ab. Nun ist aber die Zustandsmenge praktisch jeden physikalischen Systems, also vermutlich auch des menschlichen Gehirns, und zwar egal ob es als klassisches oder quantenphysikalisches System beschränkter Energie zu modellieren ist, unendlich (und nur die Dimensionen der zugehörigen quantenmechanischen Zustandsräume genügt der von Tipler wiederholt zitierten Bekensteingrenze). Diese unendlich große Zahl an Zuständen besitzen im Grunde auch Computer, und es ist lediglich eine bislang unabdingbare Konstruktionsanforderung, Denkmaschinen so zu entwerfen, daß nur endlich viele (meta)stabile Haltezustände im Normalbetrieb zugänglich sind und die Resultate von automatisierten Denkprozessen determinieren. Daß auch das menschliche Gehirn diesem Konstruktionsprinzip genügt, ist sicherlich kein etabliertes Resultat der Neurophysiologie. Warum sollen sich unsere Denk- und Gefühlsinhalte nicht aus lokalen Zeitmitteln über grundsätzlich instationäre Hirnzustandstrajektorien bestimmen? Wenn letzteres tatsächlich der Fall wäre, hätte ein Hirnmodell nach dem Muster heutiger Computer nur wenig Bedeutung. Ich halte fest: Durch ihre Beschränkung auf endlich viele Haltezustände wird das Verhalten von Computern zwar durchschaubarer, aber gleichzeitig wird der Computer zu einem grundsätzlich fehlerbehafteten System der Simulation unendlicher Systeme. Wenn menschliche Selbstwahrnehmung je simuliert werden kann, dann m. E. nur auf analogen statt auf digitalen Maschinen und zwar auf Maschinen von mindestens der Komplexität eines Menschen. Damit werden aber viele von Tiplers Abschätzungen über die Machbarkeit der endzeitlichen globalen Emulation hinfällig. Mein physikalischer Instinkt sagt mir: das Universum kann nur von einem zweiten identischen Universum emuliert werden.

Nun zu einem, wie mir scheint, kräftigen, eher wissenschaftstheoretischen Einwand. Vom reduktionistischen Standpunkt aus ist es höchst unwahrscheinlich, daß intelligente Subsysteme der Welt jemals absolute Wahrheiten erkennen. Naturgesetze werden vielmehr immer approximativ und vorläufig sein. Absolute Präzision aber ist eine unumgängliche Voraussetzung bei der Steuerung des Universums in den kontrollierten Kollaps, wenn die kosmische Evolution (im heutigen technischen Bedeutungssinn) tatsächlich chaotisch ist. Also erscheint mir eher die unbeabsichtigte Steuerung in vorzeitige Auslöschung allen Lebens als wahrscheinlich. Ein weiterer Einwand derselben Sorte ergibt sich aus der Frage, warum die Stifter der Weltreligionen das Wesen der Omegapunktkosmologie ohne unser heutiges physikalisches Wissen haben erahnen können? Viel wahrscheinlicher ist es, daß Tipler Pseudophysik nach religiösem Muster strickt. Als letzten Grund für meine Skepsis möchte ich die Tatsache anführen, daß Tipler Argumentation vielfach von den äußeren Rändern der heutigen physikalischen Theorien Gebrauch macht. Von jenen Bereichen der theoretischen Physik also, die nur sehr indirekt, wenn überhaupt einer experimentellen Prüfung unterzogen wurden. (Als Beispiel sei die Quantenkosmologie erwähnt, von der lediglich bruchstückhafte Entwürfe existieren, und zu der es wahrscheinlich mehr widersprüchliche Meinungen als aktiv in der Forschung beteiligte Forscher gibt. Diese Bereiche der Physik kann ich bestenfalls als interessant aber nicht für einigermaßen wahr halten.

Eine Besprechung von Tiplers Buch in der englischen Fachzeitschrift "Physics World" (May 1995, p. 45, von Chris Clarke) beginnt mit dem Satz: "My first reaction on reading the ideas behind this book in preprint form, was that Frank Tipler had gone mad." Mein Eindruck nach Lektüre des Buches ist ein etwas anderer: der Entwurf zu diesem Buch entstand in feuchtfröhlicher Physiker Runde zu später Stunde.

Von einem wissenschaftspolitischen Standpunkt aus halte ich das Buch allerdings für ganz und gar nicht lustig, sondern sogar für äußerst destruktiv. Es schürt die Inflation der Erwartung des steuerzahlenden Publikums in die Wissenschaft, indem es lächerliche Allmachtsphantasien nährt. Derartig hochgeschraubte Erwartungen können nur enttäuscht werden, was die kommenden Generationen von intellektuell redlich an Forschung interessierten Menschen in Form von fehlender Unterstützung werden zu spüren bekommen. Ich will Ihnen daher zum Schluß noch zwei hervorragende, an Amateure gerichtete Bücher2,3 über die Rätsel der modernen Physik nennen, die es - viel mehr als Tiplers Buch - wert sind, wirklich aufmerksam gelesen zu werden, da sie ein Muster an wissenschaftlicher Wahrhaftigkeit liefern.

 

(1) Frank J. Tipler, "Die Physik der Unsterblichkeit - moderne Kosmologie, Gott und die Auferstehung von den Toten", Piper, 1994 (Original: "The Physics of Immortality", Doubleday, 1994)

(2) David Ruelle, "Zufall und Chaos", Springer, 1992. (Original: "Chance and Chaos", Princeton University Press, 1991).

(3) Euan Squires, "Conscious Mind in the Physical World", Adam Hilger, 1990.


© Gebhard Grübl. Comments to: Gebhard.Gruebl@uibk.ac.at