Kategorie: Theorie

Krise der Kosmologie [Teil 2]

Die drei anderen Hauptsäulen der Kosmologie - Quantenmechanik, Standardmodell der Elementarteilchenphysik (SM) und die allgemeine Relativitätstheorie - haben auch ihre Probleme. In den meisten Fällen sind diese eher theoretischer, um nicht zu sagen philosophischer Natur.




Der Idealismus der Quantenmechanik


Obwohl die Quantenmechanik durchgehend mit Experimenten überprüft wird, gibt es trotzdem grundlegende Fragen bei der Interpretation der Resultate. Das dominante Paradigma im Feld der Quantenmechanik ist das der Kopenhagener Schule, benannt nach dem dänischen Physiker Niels Bohr, dem Begründer dieser Interpretation. Dieses Paradigma besagt, dass der Status eines Teilchens keine objektive Realität ist, sondern eine in einer Wellenfunktion ausgedrückten Wahrscheinlichkeit. Diese «Wellenfunktion» ist aber nur ein mathematisches Konstrukt - eine Gleichung, ein abstraktes Model, erstellt von Mathematikern, welches zur Grundlage der Realität befördert wurde.

Diese auf Wahrscheinlichkeiten basierende Interpretation des Verhaltens von atomaren und subatomaren Teilchen zeigt eine inhärente Ungewissheit der Quantenmechanik; die alte Berechenbarkeit der Newton’schen Mechanik geht verloren und mit ihr jede Kausalität und die alten Naturgesetze. Angesichts der kleinen Skala und der hohen Geschwindigkeiten auf der Quantenebene ist ein gewisses Mass an Wahrscheinlichkeiten und Ungewissheiten natürlich unvermeidbar. Aber die Kopenhagener Schule treibt es auf die Spitze und verleugnet die Existenz von objektiver Realität, Gesetzen und Kausalität überhaupt.

Mit dieser Interpretation der Quantenmechanik, sind wir zurück im Idealismus der Philosophie von Kant, vom «unerforschbaren» Ding selbst. Eine Idee von einer Realität, bei der die wirkliche Objektivität ein Mysterium bleibt. Dies steht im Gegensatz zu den Grundsätzen der Wissenschaft, welche auf einer materialistischen Methode basiert und Gesetzmässigkeiten in der Natur erkennt. Durch wissenschaftliche Experimente und Untersuchungen können wir das Innenleben des Universums erforschen und verstehen. Die materialistische Philosophie, welche die Wurzel von wissenschaftlichen Methoden und Marxismus ist, erklärt uns, dass es so etwas wie etwas «Unerforschbares» nicht gibt, sondern die Dinge uns nur noch nicht bekannt sind.

Zudem behaupten Bohr und seine Anhänger, dass die Eigenschaften eines Teilchens gleichzeitig alle Werte - in der Superposition - annehmen können, dies an einem Zeitpunkt der Messung, bei dem die Wellenfunktion der Teilchen zu einem einzigen Status kollabiert. Diese Interpretation führt unweigerlich zu einer Form von subjektivem Idealismus, in dem keine objektive Realität existieren kann ausser dem, was wir sehen. Dazu gibt es eine bekannte philosophische Frage: Wenn ein Baum in einem Wald umfällt und niemand ist da um ihn zu hören, macht er trotzdem ein Geräusch?

Die grundlegende Frage ist die Folgende: An welchem Punkt vom «Aktes der Beobachtung», werden, nach der Interpretation der Kopenhagener Schule, die Quantenwahrscheinlichkeiten der Wellenfunktion zur Realität? An welchem Punkt, wird der subjektive Akt vom Messen zu objektiven Fakten? Der Australische Physiker Erwin Schrödinger verspottete diese Interpretation mit seinem berühmten Gedankenexperiment «Schrödinger’s Katze», mit dem er die Absurdität von Bohrs Interpretation aufzeigen wollte. Darin kann eine Katze, platziert in einer Kammer mit einem bestimmten radioaktivem Equipment, zum selbem Zeitpunkt als tot und lebendig angesehen werden -bis hin zu dem Zeitpunkt, an dem man nachschaut.

Die Konsequenzen der Kopenhagener Schule sind, dass bestimmte Experimente, bei denen Quanteneffekte Resultate erzielen, die scheinbar übernatürlich sind. Speziell das Phänomen der «Quantenverschränkung», bei dem zwei Teilchen eine Verbindung miteinander eingehen und die Eigenschaften zweier Teilchen immer Gegensätzlich sind. Die Teilchen sind ursprünglich im Stadium der Superposition, in der die Eigenschaften beider Teilchen unbekannt sind, aber wenn die Eigenschaft eines Teilchens gemessen wird und die Wellenfunktion kollabiert, kann die Eigenschaft des zweiten Teilchen aus dem Wissen vom ersten gefolgert werden. Das Resultat ist, dass zwei Quantenteilchen, getrennt über lange Distanzen, ohne Zeitverzögerung Informationen austauschen scheinen zu können. Sprich, sie überwinden das Limit der Lichtgeschwindigkeit. Dieses Phänomen ist bis heute unerklärt.

Natürlich ist man, wenn man Aspekte der Natur misst, gezwungen, mit dem Messobjekt zu interagieren, was Auswirkungen, auf die Eigenschaften des Messobjekts selbst, haben kann. Wir können uns nicht ausserhalb der Natur hinstellen und sie beobachten. Wissenschaftliche Experimente sind etwas Interaktives, deren Kern ein Prozess darstellt, in dem Arbeit angewandt wird, um die inneren Beziehungen, die inneren Kausalitäten und die inneren Verbindungen der Natur zu verstehen. Aber wenn man die objektive Realität verleugnet und behauptet, dass keine Realität existiert, bis sie beobachtet wird, kommt man zum subjektiven Idealismus, zum Solipsismus. Es ist ein Rückzug in die Mystik, zurück in das heilige Reich der «unerforschbaren» Realität hinter dem Erreichbaren der Wissenschaft und somit hinter den Möglichkeiten des menschlichen Verstandes. «Gottes Wege», wie uns immer wieder gesagt wird, «sind unergründlich».

Die materialistische Methode der Wissenschaft und auch des Marxismus basiert auf dem grundsätzlichen Prinzip, dass es eine objektive Realität gibt, welche unabhängig von menschlichen Betrachtungen existiert, aber uns bekannt sein kann. Wie uns Lenin erklärte, als er die Subjektivisten, welche argumentieren, dass die Welt ausserhalb der Köpfen der Menschen nicht existiert, verhöhnte:

«Die Dinge existieren unabhängig von unserem Bewusstsein, unabhängig von unserer Empfindung, ausser uns. […]»

«[…] Die Existenz eines von den Widerspiegelnden unabhängigen Widergespiegelten (die Unabhängigkeit der Aussenwelt vom Bewusstsein) ist die Grundthese des Materialismus. Die Feststellung der Naturwissenschaft, dass die Erde vor der Menschheit existiert hat, ist eine objektive Wahrheit.»
 [1]

Wo ist die Masse?

Das SM lässt die sich an den Köpfen kratzenden Wissenschaftlern auch in Verwirrung zurück. der Hauptgrund für die Verwirrung ist das komplette Fehlen eines Plans oder eines Grunds hinter den vielen Teilchen, welche existieren sollen. Bis jetzt konnte noch kein Muster gefunden werden, welches das Existieren der komplexen Vielfältigkeit der Materie erklären würde.

Es gibt da aber auch noch die Frage der Masse. Warum haben die Teilchen die Masse, die sie haben? Was begründet die Masse überhaupt? Und was ist «Masse» überhaupt?

In der allgemeinen Physik ist Masse eine Eigenschaft aller Materie. Die Newton’sche Physik erklärt Masse in der Form von Trägheit - die Resistenz von Materie, sich zu beschleunigen, was eine Resistenz zur Veränderung der Geschwindigkeit ist. Im Newton’schem Paradigma sind Geschwindigkeitsveränderungen durch das Konzept der «Kräfte» erklärt - etwas gänzlich Externes.

Diese einseitige Sichtweise reflektiert die mechanische Sichtweise vom ganzen Newton’schen Paradigma. Die dialektische Sichtweise aber sieht das Zusammenspiel und die Doppelseitigkeit jedes Prozesses, inklusive dem Geschwindigkeitswechsels. Wie Engels in seiner grossartigen und unfertigen Arbeit, Die Dialektik der Natur, erklärt:

«Alle Naturvorgänge sind doppelseitig, beruhen auf dem Verhältnis von mindestens zwei wirkenden Teilen, auf Aktion und Reaktion. Die Vorstellung von Kraft, infolge ihres Ursprungs aus der Aktion des menschlichen Organismus auf die Aussenwelt und weiterhin aus der irdischen Mechanik, schliesst aber ein, dass nur der eine Teil aktiv, wirkend, der andere Teil aber passiv, empfangend sei, statuiert also eine bisher nicht nachweisbare Ausdehnung der Geschlechtsdifferenz auf leblose Existenzen. Die Reaktion des zweiten Teils, auf den die Kraft wirkt, erscheint höchstens als eine passive, als ein Widerstand. Nun ist diese Auffassungsweise auf einer Reihe von Gebieten auch ausserhalb der reinen Mechanik zulässig, nämlich da, wo es sich um einfache Übertragung von Bewegung und deren quantitative Berechnung handelt. Aber schon in den verwickelteren Vorgängen der Physik reicht sie nicht mehr aus» [2]

Masse, als Resistenz gegen Geschwindigkeitsveränderung, kann nur als etwas relationales zwischen zwei Objekten definiert werden, oder, in anderen Worten, als Interaktion zwischen Materie.

Weiter bleibt bei der mechanischen Interaktion zweier Objekte der Impuls, definiert durch Masse multipliziert mit Geschwindigkeit, immer gespeichert. Die kinetische Energie von Materie in Bewegung ist gegeben durch die Formel ½mv2, obwohl Einstein mit seiner berühmten Gleichung E = mc2, die Äquivalenz von Masse und Energie zeigte. Es ist eine wohlbekannte Tatsache, dass Masse und Energie in jedem Prozess erhalten bleiben müssen. Masse kann nur als Eigenschaft der Materie verstanden werden; eine Eigenschaft die aus einer Beziehung - sprich Interaktion - zwischen Materie in Bewegung entspringt.

Einer der grossen Fortschritte des SM ist, dass Masse nicht länger als etwas unabhängig von einem Objekt verstanden werden kann. Eine mechanische und idealistische Sicht auf die Natur sieht die Eigenschaften von Dingen als etwas Inhärentes und Innewohnendes. Früher hatte man die Temperatur (die Hitze) eines Objektes als Resultat einer gewissen Anzahl von Feuer Elemente verstanden. Ähnlich glaubte man im 17. Jahrhundert, die Substanz mit dem Namen Phlogiston sei für die Brennbarkeit einer Materie verantwortlich. Die Farbe eines Objektes wurde als inhärente Eigenschaft eines Objektes angesehen, sodass Dinge rot waren, weil sie die Eigenschaft Rotheit besassen. Von dem Standpunkt eines Subjektivisten, ist Farbe nur individuelle Wahrnehmung die bei jedem anders ist. In der Sphäre der Sozialwissenschaften sprechen die Kapitalisten von «Menschlicher Natur», als angeborenem Egoismus aller Menschen, um ihr ausbeuterisches System der Gier zu rechtfertigen. Währenddessen ist der Wert jeder Ware, geht es nach der bourgeoisen ökonomischen Theorie von «Grenznutzen», nur das Resultat subjektiver Präferenzen von abstrakten Individuen.

Dialektische Philosophie, unterstützt durch alle Entdeckungen der modernen Wissenschaft, demonstriert im Gegensatz dazu, dass Eigenschaften von Dingen ein Ausdruck der Beziehungen zwischen Dingen ist. Eigenschaften entstehen durch die Interaktion zwischen Dingen. Zum Beispiel wissen wir dank der modernen Thermodynamik, dass die Temperatur eines Objektes ein Ausdruck der Bewegung von Atomen und Molekülen ist. Die Verbrennung, so weiss man heute, ist die chemische Interaktion zwischen einem Brennstoff und einem Oxidationsmittel. Die Eigenschaft der Farbe kommt von der Interaktion zwischen Licht (Photonen) und Elektronen der Atome eines Objektes. Diese absorbieren Photonen von einigen Frequenzen (Energiewerte in Quantenwelt) und absondern Photonen von anderen spezifischen Frequenzen, welche wiederum von Rezeptoren in den Augen wahrgenommen und in elektrische Nervensignale umgewandelt und vom Gehirn interpretiert werden.

Die marxistische, das heisst eine dialektische und materialistische, Sicht auf die Geschichte und auf die Wirtschaft, erklärt, wie menschliches Verhalten das Resultat der Gesellschaft und der Produktionsweise ist, während der Wert einer Ware ein Ausdruck von sozialen Verbindungen ist, welcher nur durch den Akt des Tausches bestimmt werden kann.

Im SM ist die Masse jeden Teilchens nicht mehr länger inhärent oder innewohnend, sondern wird beschrieben als Interaktion zwischen dem Teilchen und dem «Higgs Feld», via Austauschteilchen welche als «Higgs Boson» bekannt sind. Während diese Konzeption von Masse als interaktive Eigenschaft von Materie ein Fortschritt darstellt, erklärt die Benützung des Higgs Felds und des Higgs Bosons, um dieses zu beschreiben, in Wirklichkeit überhaupt nichts. Was kreiert das Higgs Feld? Wie entsteht durch die dreiteilige Interaktion zwischen Higgs Feld, dem Higgs Boson und anderen Teilchen die Eigenschaft von Masse? Und warum liefert diese Interaktion Teilchen mit der Masse, die wir beobachten? Zudem gibt es da noch ein weniger bekanntes Problem, dass die Higgs Theorie nur für einen Bruchteil der Masse der Materie verantwortlich ist.

Wie die Beispiele von dem «Inflaton» Teilchen in der Beziehung mit der Inflation, dem «Graviton» Teilchen und der Gravitationskraft, den «WIMPs» und der Frage der dunklen Materie oder die Flucht zu Begriffen wie «Feld» und «Boson» zeigen, haben die Wissenschaftlern den unerklärten Phänomenen lediglich Begriffe zugeordnet und neue hypothetische Teilchen erfunden. Es braucht ein wirkliches Verständnis wie die Eigenschaft Masse entsteht, jedoch nicht aus mysteriösen Feldern und «Gottesteilchen» sondern aus Studien wie Materie mit anderer Materie interagiert.

«Fundamentale» Teilchen

Die Frage, warum die verschiedenen Teilchen ihre Masse haben, entsteht aus derselben Verwirrung. Es gibt dazu aber noch andere Blickwinkel und andere Fragen, welche noch nicht gestellt wurden. Warum soll die Masse von verschiedenen «fundamentalen» Teilchen ein schönes Muster haben? Warum sollen die Arrangements der Natur immer «schön» sein? Und warum betrachten wir überhaupt diese «fundamentalen» Teilen als «fundamental»?

Die ersten zwei Fragen heben das Hauptproblem der modernen Kosmologie hervor - der fürchterliche philosophische Idealismus, der sich eingeschlichen hat, bei dem Theorien als richtig oder falsch angesehen werden auf der Grundlage, ob sie mathematisch ästhetisch sind. Unsere Modelle und Theorien sind immer und überall nur eine Annäherung an das Universum, welches unendlich komplex ist. In manchen Fällen, auf bestimmten Skalen, entsteht eine Einfachheit aus der Komplexität. Dadurch kann manchmal die Komplexität der Natur in relativ einfachen Gleichungen ausgedrückt werden. Aber die Einfachheit in der Natur zu suchen, stellt das Problem auf den Kopf. Unsere Ideen, seien sie nun mathematisch, wissenschaftlich oder anderes, sind Reflexionen der Welt um uns herum und nicht andersrum. Dies ist die grundsätzliche Basis von Materialismus in der Wissenschaft und im Marxismus. Ob Ideen, Theorien oder Gleichungen nun «schön» sind oder nicht, ihre Nützlichkeit entscheidet sich daran, wie gut sie die materielle Realität reflektieren und uns ein tieferes Verständnis von den Ergebnissen der Natur geben. Anzunehmen, dass die Natur unserer subjektiven Idee von Schönheit entsprechen soll, ist purer Idealismus.

Die dritte Frage über die «Fundamentalität» der Teilchen im SM hängt mit den ersten beiden zusammen. Wenn wir erwarten, Muster der Natur in den Resultaten unserer Theorien - welche Verallgemeinerungen von unseren vergangenen Beobachtungen sind - zu sehen, aber stattdessen unerwartete Zufälligkeit finden, bedeutet dies, dass wir ein tieferes Verständnis für die kausalen Zusammenhänge und Verbindungen des Phänomens haben müssen.

Die so genannte «Unbestimmtheitsrelation» in der Quantenmechanik ist dafür ein Paradebeispiel. Wir beobachten Phänomene auf atomarer und subatomarer Ebene, welche uns zufällig erscheinen und welche die aktuellen Theorien nicht erklären können. Aber anstatt tiefer zu forschen um die wirklichen inneren Verbindungen dieser Phänomene aufzudecken, erstellen die Verteidiger der Kopenhagener Schule eine Barriere von Mythen und erklären die inneren Verbindungen auf Quantenebene als «unerforschbar». Dies widerspricht der ganzen Geschichte und Methode der Wissenschaft, welche immer nach Erklärungen suchen musste für Dinge, die als unerklärbar galten, Berechenbarkeit zu liefern, wo vorher Ungewissheit war und Gesetze aufzudecken, wo wir vorher nur Zufälligkeit gesehen haben.

Muster und sogar verallgemeinerte Gesetze können sich entwickeln aus zufälligen, chaotischen, nicht-linearen und unvorhersehbaren Prozessen. Zum Beispiel ist es unmöglich, die Bewegungen jedes Teilchens in einem Zylinder voller Gas zu modellieren und vorherzusehen. Aber dank der Interaktion von Billionen von Gasteilchen entwickelten sich die Gesetze der Thermodynamik über den Druck, die Temperatur und das Volumen des Gases. Muster entstehen aus der Zufälligkeit; Ordnung entsteht aus dem Chaos; Vorhersehbarkeit sieht man in der Unvorhersehbarkeit. Sogar die Prozesse der Quantenmechanik, eines der wenigen Beispiele der Prozesse, welche immer noch als Zufällig gesehen werden, produzieren vorhersehbare Resultate und Muster wie das berühmte Interferenz-Muster vom Doppelspaltexperiment.

Im Laufe der Zeit, durch die Entwicklung und Vertiefung des wissenschaftlichen Verständnisses, werden statistische Beziehungen, welche Muster und Phänomene nur beschreiben, ersetzt durch physikalische Modelle oder wissenschaftliche Gesetze, welche die Vernetzungen und kausale Zusammenhänge dieser Phänomene erklären. Sogar die sogenannten wissenschaftlichen «Gesetze» sind nur korrekt in bestimmten Massstäben und in gewissen Bereichen. Solche Gesetze sind immer nur eine Annäherung an die objektive Realität und werden bis zu einem gewissen Grad immer Fehler, Unkorrektheiten und Ungewissheiten enthalten.

Im Falle des SM ist das Problem, dass wir von der Annahme ausgehen, grundsätzlich von «fundamentalen» Teilchen reden zu können. In der ganzen Geschichte der Physikwissenschaften hat es immer Reduzierungen und Schrumpfungen dessen gegeben was wir als «fundamentale» Bausteine der Natur angesehen haben. Zuerst gab es das Konzept der Atome – ursprünglich vom alten griechischen Philosophen Democritus vorgeschlagen (Das Wort «Atom» leitet sich vom griechischen Wort für «unteilbar» ab). Später kamen die Entdeckungen von Rutherford, welcher das Atommodell erstellte, welches Elektronen, Protonen und Neutronen enthält. Wer schlägt nun vor, dass die Quarks die Grenze der wissenschaftlichen Entdeckungen in der Teilchenphysik repräsentieren?

Die Schwierigkeit für die meisten Wissenschaftler liegt in der Antwort dieser Frage: Wenn wir annehmen, dass Quarks aus noch kleineren Teilchen zusammengesetzt sind, aus was sind dann diese Teilchen zusammengesetzt? Und so weiter und weiter bis ins Unendliche. Aber das ist genau der Punkt - man kann immer weiter unterteilen. Eben weil es so etwas wie die «kleinste» unteilbare Nummer nicht gibt, gibt es kein «fundamentales» Teilchen in der Natur.

Vor einem Jahrhundert wurden die chemischen und physikalischen Hauptunterschiede zwischen allen ca. hundert Elementen entdeckt, nämlich dass sie auf relativ simplen zugrundeliegenden Mustern basieren, welche aus verschiedenen Kombinationen von nicht mehr als drei «fundamentalen» subatomaren Teilchen bestehen. Diese Entdeckung war ein wichtiger Schritt vorwärts im Verständnis für die Struktur der Materie. Heute geht man von duzenden subatomaren Teilchen aus und die Wissenschaft ist nicht weiter gekommen im Verständnis des zugrundeliegenden Musters.

Die Lösung der Frage von sogenannten «fundamentalen» Teilchen liegt in der unendlichen Serie von endlichen Objekten - eine unendliche Regression von Dingen, welche aus anderen Dingen zusammengesetzt sind. Und es ist die Interaktion zwischen den Dingen auf jeder Etage der Serie, welche die Eigenschaften der höheren Ebenen definieren.

Das ist also die Antwort zum Problem des SM und der Quantenmechanik. Wo unsere aktuellen Theorien nicht erklären können, was wir sehen, müssen wir tiefer forschen, um die richtige, korrektere und komplettere Beschreibung der Natur zu finden; Es ist eine Suche ohne Grenze, weil die Komplexität des Universums in alle Richtungen grenzenlos ist.

Unvereinbare Theorien

Als erstes von all den Problemen mit den verschiedenen kosmologischen theoretischen Komponenten, welche oben beschrieben wurden, steht eines, das die Wissenschaftler mehr als alles andere beschäftigt: Die Unvereinbarkeit der verschiedenen Säulen der modernen Kosmologie und im Speziellen die Unverträglichkeit der Quantenmechanik und des SM mit der allgemeinen Relativitätstheorie.

Meistens ist diese Inkompatibilität nicht relevant, da Quantenmechanik nur in kleinen, subatomaren Massstäben angewendet wird und die allgemeine Relativitätstheorie benutzt wird, um Gravitation und Effekte von grossen Massen auf kosmologischem Masstab zu beschreiben. Bei der Urknalltheorie aber war einmal die ganze Materie des Universums an einem einzigen Punkt konzentriert. Gleichermassen, so wird heute angenommen, gibt es eine Singularität mit einer endlichen Menge von Materie konzentriert auf einem unendlich kleinen Punkt, im Zentrum von jedem schwarzen Loch, geformt durch Sterne (von einer bestimmten Masse), welche unter ihrer eigenen Gravitation kollabiert sind. Solche Hypothesen werfen grosse Probleme auf, weil sie mit kleinen Massstäben und grossen Massen hantieren - daher kommen die Versuche, die beiden Säulen der modernen Kosmologie wieder zusammen zu führen.

Die Unvereinbarkeit von Quantenmechanik und der allgemeinen Relativitätstheorie hat verschiedene Erscheinungsformen. Zuallererst ist da die Art und Weise, wie die Theorien mit Raum und Zeit umgehen. In der Quantenmechanik sind Raum und Zeit diskrete Werte, mit so genannten «Planck-Einheiten» als Minimallänge. In der allgemeinen Relativitätstheorie aber ist der Raum - oder genauer die Raumzeit - kontinuierlich.

Aus einer dialektischen und materialistischen Perspektive sind beide Interpretationen fehlerhaft, Raum und Zeit sind nicht einfach nur Dinge in sich selbst, sondern Ausdrücke von Beziehungen oder Eigenschaften von Materie in Bewegung. Doch wie vorher, in Verbindung mit der «Phasenveränderung»-Theorie vom Urknall, dargelegt wurde, ist Raum und Zeit nichts greifbares und kann weder als kontinuierlich noch als diskret betrachtet werden. Um von «Raum» und «Zeit» ohne Referenz zu Materie und Bewegung zu sprechen, ist wie von leeren Abstraktionen ohne wirklichen Inhalt zu reden. Zeit, Raum, Materie und Bewegung sind unzertrennlich.

Zweitens ist da das Problem der vier «fundamentalen» Kräfte, welche durch diese beiden Theorien beschrieben werden. Auf einer kleinen Skala beschreibt das SM den Elektromagnetismus, die starke Kernkraft und die schwache Kernkraft mit Interaktionen zwischen Materie durch Bosonen - Austauschteilchen von Kräften. Auf einer grossen Skala ist die vierte Kraft, die Gravitationskraft, erklärt ohne «Bosonen», sondern durch die allgemeine Relativität, bei der Masse (Massenenergie) die Krümmung von Raumzeit beeinflusst und Raumzeit ihrerseits die Bewegung der Materie beeinflusst. Es wurde zwar auch die Existenz eines «Graviton», eines Gravitation-Bosons, vorgeschlagen, aber dessen Existenz ist bis heute unbestätigt.

Die Frage, wie die vierte «fundamentale» Kraft zustande kommt und die Abweichung davon, wie SM und die allgemeine Relativität die Kräfte erklären, ist das Resultat einer mechanischen und einseitigen Sichtweise davon, was eine «Kraft» überhaupt ist. Dies ist das Resultat des Newton’schen Paradigmas der Gesetze der Bewegung, bei denen jedes Objekt isoliert betrachtet wird und Geschwindigkeitsveränderungen von einer externen Kraft verursacht werden. In der physikalischen Sprache ausgedrückt ist eine Kraft äquivalent zu einem Impuls und oft vereinfacht zu F = ma, wobei F die Kraft, m die Masse und a die Beschleunigung (eine Veränderung der Geschwindigkeit) ist.

Die Bewegungsveränderung auf diese Art anzusehen stellt beide Seiten der Gleichung als etwas Greifbares dar, mit einer externen Kraft, welche an einem Objekt (mit einer Masse) eine Geschwindigkeitsveränderung (eine Beschleunigung) bewirkt. In anderen Worten begeben wir uns in eine Form von Idealismus, in der die Elemente der Gleichung, welche wiederum selbst Abstraktionen sind, als reale materialistische Dinge betrachtet werden. In der Realität aber ist es Materie in Bewegung die, in all ihrer Komplexität, nie komplett mit einer Formel eingefangen werden kann. Alle Gesetze, Gleichungen und mathematischen Modelle sind nur nützliche Abstraktionen von diesen dynamischen und vernetzten Bewegungen.

Die Wissenschaft ist unglücklicherweise in der mechanischen Newton’schen Sichtweise festgefahren, seit sie sich in alle Forschungsgebiete ausbreitet. Wo es Bewegung gibt, gehen wir davon aus, dass dafür eine Kraft verantwortlich ist. Vom Standpunkt des dialektischen Materialismus her ist die Bewegung von Materie aber das Primäre. Jede «Kraft» ist nur Ausdruck der Beziehung zweier Bewegungsveränderungen wenn Materie gegenseitig interagiert. Indem wir eine Kraft zu irgendeiner Form von Bewegung zuzuordnen, die wir nicht verstehen, verstecken wir nur unsere Unkenntnis des zugrundeliegenden eines Phänomens. Einen Schritt weiter zu gehen und zu sagen, dass Kräfte von «Austauschteilchen» kommen, ist nicht besser. Man könnte genauso sagen, dass die Wärme von der Hitze kommt. Engels erklärt:

«Um uns die Angabe der wirklichen Ursache einer durch eine Funktion unsres Organismus herbeigeführten Veränderung zu ersparen, schieben wir eine fiktive Ursache unter, eine der Veränderung entsprechende sog. Kraft. Diese bequeme Methode übertragen wir dann auch auf die Aussenwelt und erfinden damit ebensoviel Kräfte, wie es verschiedne Erscheinungen gibt.» [3]

Es gibt keinen Grund dafür, warum drei «Kräfte» von dem SM unter den gleichen Bedingungen beschrieben werden wie die «Kraft» der Gravitation. Das SM und die allgemeine Relativität sind, wie alle anderen Modelle auch, nur Annäherungen, welche die Bewegung der Materie auf unterschiedlichen Massstäben beschreiben. An einem gewissen Punkt wandelt sich Quantität zur Qualität und es treten andere Phänomene mit anderen Gesetzmässigkeiten auf.

Es gibt etwa, wie vorher beschrieben, die Gesetze der Thermodynamik, welche auftreten durch die Vielzahl von Interaktionen, die entstehen, wenn sehr viele Teilchen zusammenkommen und die Eigenschaften wie Temperatur und Druck beschreiben, beides Eigenschaften, welche bedeutungslos sind, wenn man über ein individuelles Teilchen redet. In anderen Worten haben wir hier ein Phänomen, in dem das Ganze mehr ist als nur die Summe seiner Bestanteile.

Gleichermassen können die Gesetze der Chemie, welche die Interaktionen auf atomaren und molekularen Ebene beschreiben, nicht verwendet werden, um das Verhalten eines ganzen biologischen Organismus zu erklären. Genauso gibt uns das Wissen über die biologischen Gesetze wenig Einblick in die Muster und allgemeinen Gesetze, welche in der Geschichte, Gesellschaft und Wirtschaft auftreten; für das benötigt es die materialistische Methode des Marxismus.

Was ist ein Gesetz?

Derselbe Gedankengang erklärt, warum Quantenmechanik und die allgemeine Relativität inkompatibel sind: Beide sind, wie alle anderen Gesetze oder Theorien, nur Annäherungen, welche die Bewegung von Materie in gewissen Limitierungen beschreiben können. Engels erklärt:

«Übrigens brauchen wir uns keineswegs darüber zu erschrecken, dass die Erkenntnisstufe, auf der wir heute stehn, ebensowenig endgültig ist als alle vorhergegangenen. […] Wahrheit und Irrtum, wie alle sich in polaren Gegensätzen bewegenden Denkbestimmungen, haben absolute Gültigkeit eben nur für ein äusserst beschränktes Gebiet. […] Sobald wir den Gegensatz von Wahrheit und Irrtum ausserhalb jenes oben bezeichneten engen Gebiets anwenden, wird er relativ und damit für genaue wissenschaftliche Ausdrucksweise unbrauchbar; versuchen wir aber, ihn ausserhalb jenes Gebiets als absolut gültig anzuwenden, so kommen wir erst recht in die Brüche; die beiden Pole des Gegensatzes schlagen in ihr Gegenteil um, Wahrheit wird Irrtum und Irrtum Wahrheit.» [4]

Die Rolle der Wissenschaft ist es, unsere Modelle kontinuierlich zu verbessern, um ihre Nützlichkeit zu erweitern; um unser Verständnis für alle Formen der Bewegung zu erhöhen und um genauere Vorhersagen treffen zu können. Das war auch die Basis für den Sprung von der Newton’schen Mechanik zur Theorien wie der Relativität und Quantenmechanik. Newtons Gesetze sind richtig für die meisten alltäglichen Erfahrungen aber können die Bewegung in sehr kleinen Massstäben und sehr hohen Geschwindigkeiten nicht erklären.

Das ist die unendliche Regression des wissenschaftlichen Prozesses - Eine Serie, repräsentiert durch Generationen mit erfolgreichen Forschungen, welche unser Verständnis über die Zeit erweitert haben und wir so eine nähere Annäherung und Auffassung der unendlich komplexen Natur vom Universum bekommen haben.

«Das menschliche Denken ist also seiner Natur nach fähig, uns die absolute Wahrheit, die sich aus der Summe der relativen Wahrheiten zusammensetzt, zu vermitteln, und es tut dies auch. Jede Stufe in der Entwicklung der Wissenschaft fügt dieser Summe der absoluten Wahrheit neue Körnchen hinzu; aber die Grenzen der Wahrheit jedes wissenschaftlichen Satzes sind relativ und können durch die weitere Entwicklung des Wissens entweder weiter oder enger gezogen werden.» [5]

Die Quantenmechanik und die allgemeine Relativitätstheorie sind exzellente Theorien, welche bewiesen haben, korrekte Vorhersagen in gewissen Bereichen machen zu können. Der Versuch, diese beiden zu kombinieren, ist nutzlos, weil beide Bewegungen in verschiedenen Massstäben, die ihre eigenen Regeln haben, Interaktionen der Materie in Bewegung in der entsprechenden Skala, beschreiben.

Der Hauptgrund für die Versuche, diese Theorien zu verbinden liegt in der Urknalltheorie begründet - eine Hypothese, welche weit davon entfernt ist, bewiesen zu werden. Dazu kommt: Selbst wenn es einen Punkt gab, bei dem eine grosse Masse auf einem kleinen Punkt konzentriert war, so würde das doch neue Formen der Interaktion zwischen Materie voraussetzen, was neue Gesetze hervorbringt, welche wiederum anders wären, als diese, welche in der Quantenmechanik, der allgemeinen Relativitätstheorie oder auch nur in einer formale Kombination der beiden hervorgebracht werden. Das Ganze ist immer mehr als die Summe seiner Bestandteile.

All das Gerede von einer «Theorie von Allem» ist utopisch. Alle Theorien sind relative Wahrheiten, Annäherungen an die Dynamik der Bewegung in gewissen Grenzen. Wissenschaftliche Gesetze in der Natur sind wie alle Gesetze auch in der Geschichte, der Wirtschaft oder der Gesellschaft. Sie sind nicht eiserne Gesetze, sondern sind eher gut beschriebene «Tendenzen»: Verallgemeinerungen entstehen aus den Prozessen von Materie in Bewegung, in der ähnliche Bedingungen ähnliche Resultate liefern. Es gibt kein absolutes und universelles Gesetz, welches für alle Zeiten und alle Skalen anwendbar ist.

Es ist Ideologisch zu glauben, dass ein solches absolutes Gesetz für das Universum existieren kann. Das würde bedeuten, dass Gesetze primär sind und die materialistische Welt eine sekundäre Reflexion dieser Gesetze. Die dialektische materialistische Sicht geht vom Gegenteil aus: Materie in Bewegung ist das Primäre und die Gesetze der Natur entstehen aus den Interaktionen der Materie. Solche Gesetze sind nicht als Pläne des Universums geschrieben, aber sie sind Abstraktionen und Verallgemeinerung der Wissenschaft, um ein besseres Verständnis zu bekommen und die Welt um uns herum manipulieren zu können. Es gibt kein «Computerprogramm im Himmel», welches alle Gesetze der Natur spezifiziert und beschrieben hat und bei dem man einfach auf den «Startknopf» gedrückt hat, um den Bewegungen und den Gesetzen zuzusehen.

Das ist ein idealistisches Konzept der «Gesetze» welches aus dem Newton’schen Paradigma entstanden ist. Es beschreibt einen mechanischen «Determinismus» von einem «Uhrwerk-Universum», in dem die zukünftige Bewegung spezifiziert und vorausgesagt werden können, wenn man die Ursprünglichen Bedingungen und die Gesetze kennt. Der dialektische Materialismus vom Marxismus, welcher durch alle modernen wissenschaftlichen Erkenntnisse bestätigt wird, beinhaltet die Ideen der Chaostheorie. Diese demonstriert, dass Materie in Bewegung fundamental ist und unsere Gesetze nur angenäherte Beschreibungen dieser komplexen dynamischen Systeme und den gemeinsamen Interaktionen ist.

Die einzige wirkliche «Theorie von allem», ist eine Theorie, abgeleitet von verallgemeinerten Erfahrungen und den konkreten Prozessen in der Natur, der Gesellschaft und dem Gedanken, welche die allgemeinen Gesetze aller Bewegung beschreibt, die Gesetze der Veränderungen selbst. Eine solche Theorie ist erklärt durch die marxistische Philosophie vom dialektischen Materialismus.

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Weiter zu Teil 1

Dieser Artikel ist eine Übersetzung des folgenden Artikel auf der Seite In Defence of MarxismThe Crisis of Cosmology - Part two
 


[1] W.I. Lenin - Materialismus und Empiriokritizismus

[2] Friedrich Engels - Dialektik der Natur: Grundformen der Bewegung

[3] Friedrich Engels - Dialektik der Natur: Grundformen der Bewegung

[4] Friedrich Engels - Anti-Dühring: IX. Moral und Recht. Ewige Wahrheiten

[5] W.I. Lenin - Materialismus und Empiriokritizismus

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