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Klimawandel: Gedankliche Grundlagen - sowie der Versuch einer Erklärung

(23. Mai 2016 - leicht modif. 2016-09-27, 2018-06-23, Blogs: ab 2019-03-09)

Ich werde oft gefragt: "Glauben Sie an den Klimawandel?" Ich muss dann immer lächeln und pflege zu antworten, dass das letztlich keine Frage von Glauben oder Nicht-Glauben ist. Außerdem ist die Frage zu eng gefasst. Denn die Menschen, die mir diese Frage stellen, meinen mit Sicherheit, ob ich daran glaube, dass der Mensch - oder besser: die Menschheit - an der derzeitigen Form des Klimawandels verantwortlich beteiligt ist. Diese Webseite wurde auch deshalb geschaffen, um den sog. Klimaskeptikern (das sind diejenigen Menschen, die leugnen, dass es einen menschlichen Einfluss auf den derzeitigen Klimawandel gibt) einige Argumente entgegensetzen zu können. Ich bin mir volkommen bewusst, dass das keine leichte Aufgabe ist..

Was nun den Glauben betrifft, so hat das mit der  herkömmlichen Definition des Wortes Glauben nichts, aber auch gar nichts, zu tun.
Diese Fragestellung hat etwas mit Wissen zu tun. Wenn ich etwas weiß, dann habe ich das in der Regel selbst erlebt, oder jemand anders, an dessen Urteilskraft ich keinen Zweifel hege. Es gibt einfach Fakten, die jeder mit seinen Sinnen erkennen kann. Alle diese Fakten zusammen genommen würde ich als Wissen bezeichnen. Derjenige, der sich mit den grundsätzlichen Fakten der Natur beschäftigt, ist der Naturwissenschaftler. Und der hat bestimmte Grundsätze für sein Arbeiten:

A Das Prinzip der Persistenz
B Das Prinzip der Induktion
C Das Prinzip der Kausalität

Die drei Prinzipien haben wir sozusagen von Geburt an in uns verankert. Immanuel Kant hat sie als "a priori" vorhanden genannt. Lothar Schäfer - ein Physiko-Chemiker an der Universität von Arkansas - schreibt in seinem Buch "Versteckte Wirklichkeit" [1] über die dreifachen Wurzeln unseres naturwissenschaftlichen Wissens (in der Philosophie wird hier noch einiges zu ergänzen sein):

"... Im Gegensatz dazu, dass alles Wissen um die Wirklichkeit empirisch und rational ist, sind es die Prinzipien, die wir benutzen, um Wissen zu erwerben, nicht. Unter ihnen finden wir die Annahme der kontinuierlichen Existenz und Identität der Dinge, das Vertrauen in
die Gültigkeit der Induktion und den Glauben an die Kausalität als Naturprinzip.

1. Das Prinzip der kontinuerlichen Existenz (Persistenz) und Identität der Dinge ist eine selbstverständliche Grundlage für alle Beobachtungen der Wirklichkeit. Wenn wir nicht annehmen könnten, dass die gewöhnlichen Dinge mit verlässlicher Identität und ohne Unterbrechnung existierten, dann könnten wir uns auch kein zusammenhängendes Bild von der Wirklichkeit machen. Doch aus praktischen Gründen im Allgemeinen und wegen Heisenbergs Unbestimmtheitsrelation im Besonderen ... sind ununterbrochene Beobachtungen von Dingen unmöglich. Objektbeständigkeit ist im Prinzip unbeobachtbar.

2. Das Prinzip der Induktion spielt in der Wissensbildung eine große Rolle. In der Logik ist Induktion das Verfahren, vom Besonderen auf das Allgemeine zu schließen; oder Folgerungen allgemeiner Art aus spezifischen Argumenten abzuleiten. In den Naturwissenschaften bezeichnet man mit Induktion alle Versuche, aus vereinzelten Beobachtungen allgemeine Naturgesetze herauszulesen. Dabei werden Eigenschaften, die man bei einigen Ereignissen einer Menge gefunden hat, allen Ereignissen dieser Menge zugesprochen. Das Induktionsprinzip beruht darum auf dem Satz, dass die Zukunft der Gegenwart ähnlich ist . Diese Annahme kann aber weder durch einen logischen Denkprozess noch durch das Erfahren der Wirklichkeit bewiesen werden.

Ein einfaches Beispiel: Wenn ich über mehrere Jahre beobachte, dass auf der Nordhalbkugel in unserer Breiten im Frühjahr die Laubbäume grün werden, dann kann ich sagen: Jedes Jahr im Frühjahr werden auf der Nordhalbkugel in unseren Breiten die Laubbäume grün.

3. Auf das Prinzip der Kausalität beruft man sich immer dann, wenn man annimmt, dass zwischen zwei Ereignissen eine Ursache-Wirkung-Beziehung besteht. Wenn A, dann B. Wenn die Kausalität ein Prinzip der Natur ist, dann geschieht nichts ohne Ursache. Dieses Prinzip ist für unser Verständnis der Wirklichkeit so wichtig, weil  sinnvolle Beobachtungen der Welt nur möglich sind, wenn jedes Signal eine Wirkung verursacht, die wiederum selbst als Signal fungieren und weitere Wirkungen hervorrufen kann, und so weiter. Eine verlässliche Kausalkette führt von den Wahrnehmungen zu deren Verarbeiten, Speichern und Erinnern." Das Kausalitätsprinzip ist grundlegend für die naturwissenschaftlichen Arbeiten, allerdings gibt es Punkte, wo es nicht mehr so ganz exakt funktioniert. Paul Davies und John Gribbin beschreiben in ihrem Buch "Auf dem Weg zur Weltformel" [1c], dass durch die Quantenmechanik einiges anders verläuft: " An die Stelle von Newtons deterministischer Maschine trat eine nebulöse und widersprüchliche Verbindung von Wellen und Teilchen, die vielmehr den Gesetzen des Zufalls als den strengen Regeln der Kausalität gehorchte" [1c S. 14]

Es ist interessant, dass das Kausalitätsprinzip auch beim sog. Urknall nicht mehr so richtig zieht. Denn zu diesem Zeitpunkt werden ja nach der derzeit gültigen Theorie erst Raum und Zeit zunächst mal ohne irgendeine Ursache gebildet. Einfach so. Das bedeutet also im Prinzip, dass auch die Kausalität zu diesem Zeitpunkt „geboren“ wird. Wenn die Kausalität dort geboren wurde, wie steht es dann mit den anderen beiden Prinzipien. Das sind  interessante philosophische Fragestellungen, allerdings will ich hier nicht tiefer darauf eingehen, sondern nur mitteilen, dass diese Prinzipien mich durch den Vortrag leiten werden, wenigstens will ich mich darum bemühen (siehe B. Falkenburg [1a], aber auch J. Holt [1b] über das Antiversum bei TED - https://www.youtube.com/watch?v=zORUUqJd81M ).

Wenn ich also jetzt über den Klimawandel sprechen werde, halte ich mich an die übliche Definition des Begriffes „Wissen“ in den  Naturwissenschaften, nämlich „empirisches Wissen“. Dies steht nicht im Gegensatz zum exakten Wissen. Das empirische Wissen ist
immer mit einer – wenn auch meistens kleinen Unsicherheit – behaftet. Diese Unsicherheit müssen wir uns immer sozusagen im Hintergrund vor Augen halten. Richard Feynman, Nobelpreisträger für Physik, sagte im Jahre 1988:

“When a scientist doesn’t know the answer to a problem, he is ignorant. When he has a hunch as to what the result is, he is uncertain. And when he is pretty damn sure of what the result is going to be, he is still in some doubt.
We have found it of paramount importance that in order to progress, we must recognize our ignorance and leave room for doubt. Scientific knowledge is a body of statements of varying degrees of certainty — some most unsure, some nearly sure, but none  absolutely certain.”

Dieses so dargestellte Wissen ist manchmal verknüpft mit dem Begriff „Meinung“, aber es gibt wahre Meinungen und falsche Meinungen. Falsches Wissen existiert allerdings nicht.
Beispiele: Ich weiß, dass es regnet, aber ich bin nicht der Meinung, dass es regnet. Ein idiotischer Satz, er möge aber zur Illustration dieser Problematik erlaubt sein.

Im allgemeinen Sprachgebrauch benutzen wir das Wort MEINUNG oft anstelle von GLAUBEN und umgekehrt. Nach dem oben genannten kann ich also nicht GLAUBEN, dass es einen Klimawandel gibt, sondern ich WEISS es und das allerdings immer behaftet mit einer kleinen (oder großen) Unsicherheit. Ich vermute, dass es diese Unsicherheit ist – die ja auf statistischen Überlegungen beruht – die uns das Wort GLAUBEN oder MEINEN benutzen lässt. Von Galileo stammt ein gewisses Prozedere, um Erkenntnisse bzw. Wissen zu erlangen:

1. Ich stelle eine Hypothese bzgl. eines Erfahrungswertes auf (nach den obigen drei Prinzipien A-C)
2. Ich überprüfe die Hypothese anhand von Experimenten

Genauso geht es auch in der Klimawissenschaft zu. Somit erlange ich also folgendes empirisches Wissen:

1. Es muss glaubhaft sein
2. es muss glaubhaft und unwidersprochen sein
3. es muss glaubhaft und unwidersprochen sein und allseits geprüft

Einige Tatsachen zu diesem Thema sind erstmal (durch Messwerte erhärtet im Sinne der drei
Prinzipien):

  • Die im folgenden gemachten Aussagen sind gültig für das Jahr 2016 - sie werden sich im Laufe der Jahre verändern.
    :
  • Die Atmosphäre und die Ozeane der Erde erwärmen sich seit 1750 global. Ursache hierfür sind überwiegend die vom Menschen erzeugten Treibhausgase wie vor allem CO 2 , Wasserdampf spielt ebenfalls eine Rolle, ist aber nicht kontrollierbar. Der Anteil von CO 2 an der Luftmasse beträgt derzeit  (2018)  0,4 Promille, das sind 400 ppm. (1) 1750 waren es noch 280 ppm, also 0,28 Promille. Der daraus resultierende Anstieg der mittleren globalen Temperatur in den unteren Luftschichten (also die ersten 10-20 m auf Normal-Null bezogen) beträgt seit 1750 ziemlich genau 0,8 °C. Dieser Anstieg ist, erdgeschichtlich gesehen, rasant. Er ist so in der bisher bekannten Erdgeschichte nicht aufgetreten. Es gibt ein vergleichbares Ereignis vor etwa 55,4 Millionen Jahren, das PETM (Paleozän-Eozän Temperatur Maximum). Das ist ein Peak von ca. 100 000 Jahren mit einem Anstieg von ca. 4000 Jahren (2016 erkannt). Derzeit steigt das CO2 mit ca. 11 Gt/Jahr (2) an, damals [PETM] waren es „nur“ 1 Gt/Jahr ... Das ist ein gewaltiger Unterschied – und niemand weiß, wie sich die Erde bei einem solch rasanten CO2-Anstieg (wie heute) verhalten wird.
    Dabei muss beachtet werden, dass allein der Mensch in Ruhe etwa 0,2 kt CO2 pro Jahr erzeugt. Der Maximalwert (z.B. bei Ausübung von Sport) kann bis zu 2 kt pro Jahr ansteigen. Nehmen wir der Einfachheit halber an, ein Mensch erzeuge 1 kt CO2 pro Jahr, dann erzeugen die jetzt (2016) lebenden ca. 7 Milliarden Menschen derzeit 7 Gt CO2 pro Jahr, allein aufgrund ihrer biologischen Existenz. Diese Rechnung ist allerdings ein sog. "Nullsummenspiel", da die Menge an ausgestoßenen CO2 vorher biologisch gespeichert wurde (Pflanzen, Tiere).
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    Hier ist der Temperaturverlauf über ca. 65 Millionen Jahre dargestellt. Es ist deutlich sichtbar das sog. PETM (linke obere Ecke) - Man nimmt an, dass in jener Zeit der indische Kontinent gegen die asiatische Platte gestoßen ist und neben der Auffaltung des Himalaya ungeheuer viel Klimagas (u.a. CO2) ausgestoßen wurde, welches zu der gewaltigen Temperaturerhöhung des PETM geführt hat..
  • Gleichzeitig steigt der Meeresspiegel, denn das Wasser wird  erwärmt und dehnt sich aus. Außerdem schmelzen die Gletscher und die Polkappen bzw. Grönland, ab und genauso die Gletscher auf dem Festland. Insgesamt beträgt der Anstieg des Meeresspiegels nach  derzeitiger Kenntnis ca. 3 mm/Jahr.
  • Als drittes versauern die Meere. Denn ein großer Teil des jetzt produzierten CO2 löst sich im Meerwasser auf und wird dort zur Kohlensäure. Man kennt das vom Mineralwasser, angereichert mit Kohlensäure, welches leicht säuerlich schmeckt. Dieser erhöhte Säuregehalt hat einen negativen Effekt auf die Biosphäre. Dadurch und durch übermäßigen Fischfang reduziert sich die Biodiversität (Beispiel: Korallenriffe sterben ab - Great Barrier Reef in Australien).
  • Es gibt eine natürliche Form, wie der Atmosphärengehalt an CO2 wieder abgebaut werden kann. Dem im Wasser durch Verwitterungsprozesse gelösten CO2 gelingt es, aus Silikaten (z.B. CaSiO3 ) Kalkstein zu generieren (z.B. CaCO3 ), der das CO2 gebunden hat. Das ist ein chemischer Prozess (Urey-Prozess, https://de.wikipedia.org/wiki/Harold_C._Urey), der allerdings ca. 5000 Jahre und mehr dauert, bis das gesamte CO2 aus der Atmosphäre gebunden ist. Erzeugt wird dann insgesamt eine 5 mm dicke Schicht. Um das CO2 aus dem Ozean zu binden, bedarf es längerer Zeiten, ca. 500.000 Jahre und würde dann eine Schicht von 50 cm Kalkstein bilden.
  • Der Prozess der Photosynthese verschluckt ebenfalls CO2 und generiert Sauerstoff (O2). Das Meeresplankton „verschluckt“ z.B. weitgehend das CO2, bildet teilweise Kalkschalen und fällt nach dem Absterben auf den Meeresboden, um dort als Kalkstein sedimentiert zu werden.

Das Paradox der schwachen jungen Sonne
Wir beginnen mit einem interessanten Paradoxon, dem sog. Paradoxon der schwachen jungen Sonne. Was ist das? Nun, aufgrund von Altersbestimmungen (mit Hilfe der radiologischen Zerfallsreihe Uran-Blei - dabei gibt es minimale Unstimmigkeiten - siehe den Link hier - https://de.wikipedia.org/wiki/Uran-Blei-Datierung) hat man festgestellt, dass das Sonnensystem mit seinen Planeten ungefähr 4,5 Ga alt ist. Die Erde existierte damals auch  schon und befand sich in der geologischen Epoche des Hadaikums. Das Alter des Sonnensystems wurde anhand von Meteoritengestein und Mondgestein (was die Astronauten damals mitgebracht hatten) mit dieser radiologischen Methode bestimmt, desweiteren fand man in Westgrönland und Westaustralien irdische Gesteinsformationen, die diesem Alter nahekommen (ebenfalls mit der radiologischen Methode vermessen). Wenn das Sonnensystem allerdings so alt ist, weiß man aus anderen astronomischen Untersuchungen ähnlicher Sterne wie unsere Sonne, dass die Sonne zu Beginn nur eine Strahlkraft hatten, die etwa 70% der heutigen Strahlkraft  entsprachen. Bei dieser geringen Strahlkraft von einst hätte die Erde ein Eisklumpen werden müssen. War sie aber nicht. Denn die geologischen Funde deuteten alle darauf hin, dass es in jener Zeit Ozeane, d.h. flüssiges Wasser gab, das heißt, die Erdatmosphäre war nicht so kalt wie eine schwache Sonne vermuten ließe. Das heißt, es herrschten Temperaturen zwischen 0° und etwa 100°C, in Wirklichkeit zwischen 0° und ca. 40°C – mit anderen Worten, wir hatten einen Widerspruch zwischen Astronomie und irdischen Beobachtungen. Dies ist das sog. Paradox der schwachen jungen Sonne (paradox of the faint young sun). Es musste also einen Effekt geben, der die Erde aufheizte trotz der schwachen Sonne. Es gibt laut der gängigen Theorie nur eine Erklärung: Es waren die sog. Treibhausgase – und zwar in recht hoher Konzentration – wie z.B. CO2, CH4 (Methan) und noch andere. Dieses Phänomen wurde 1972 von den berühmten Astronomen Carl Sagan und George Mullen  formuliert (https://en.wikipedia.org/wiki/Faint_young_Sun_paradox und der Originalartikel: https://science.sciencemag.org/content/177/4043/52/tab-pdf). Andere hatten zur Lösung aber nicht nur die Treibhausgase ins Auge gefasst, sondern auch astrophysikalische Einflüsse oder eine Kombination von beiden. Es gibt – und das will ich nicht verschweigen – auch Auffassungen, die meinen, in der damaligen Zeit des Hadaikums (https://de.wikipedia.org/wiki/Hadaikum) und später habe es Meteoreinschläge größeren  Ausmaßes gegeben, die die Erde, die anfänglich näher an der schwachen Sonne kreiste und damit genügend warm war , so bombardiert haben, dass sie sich suksessive von der wärmer werdenden Sonne entfernte. Dies ist eine Erklärung, die eigentlich sehr unwahrscheinlich ist, da die Gesteinsfunde auf der Erde eigentlich nahelegen, dass die Erde sich immer auf dem heutigen Orbit um die Sonne befunden habe.
Es gibt inzwischen (2019) einige Publikationen, die versuchen, dieses Paradoxon zu erklären. Einmal gehört dazu eine Publikation, die im April bei Nature veröffentlicht wurde: No climate paradox under the faint young sun - die Autoren sind M. T. Rosing, D. K. Bird, N.H. Sleep und Ch. J. Bjerrum (Nature volume 464, pages 744–747 (01 April 2010) https://www.nature.com/articles/nature08955). Hier werden Argumente gebracht, die unter Umständen eine größere Albedo aufgrund eines kleineren Kontinentalbereichs - also mehr Ozeanwasser mit hoher Absorption (geringe Albedo) sowie biologisch begründeter sehr geringer Wolkenbildung darlegen. Diese Aussagen und noch andere werden mit modellmäßigen Untersuchungen solcher Annahmen unterfüttert. Hohe Konzentration von Treibhausgases werden weitgehend aufgrund von mineralogischen Befunden  ausgeschlossen. Dann gibt es eine weitere Publkation aus dem Jahre 2013 (Hydrogen-Nitrogen Greenhouse Warming in Earth's Early Atmosphere - by R. Wordsworth und R.T. Pierrehumbert - Science 339, p.64-67 - https://science.sciencemag.org/content/339/6115/64.full). Diese beiden Veröffentlichungen scheinen sich auf den ersten Blick zu widersprechen, man könnte allerdings auch beide Veröffentlichungen methodisch miteinander kombinieren.
Eine schöne Zusammenfassung der Problematik findet man in der Dissertation von E. T. Wolf - 2014 . mit dem Titel Solutions to the Faint Young Sun Paradox
Simulated by a General Circulation Model. Weitere spätere Arbeiten finden sich z.B. hier:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X16302576?via%3Dihub
https://phys.org/news/2016-06-solution-faint-young-sun-paradox.html
Jüngere Arbeiten sind zum derzeitigen Zeitpunkt nicht bekannt (2019).

Was sind denn nun Treibhausgase und wie wirken sie?
Zur Beantwortung dieser Frage müssen wir ein wenig in die physikalischen Hintergründe von elektromagnetischen Strahlungen eingehen. Auf der Erde empfangen wir im wesentlichen elektromagnetische Strahlung von der Sonne (In der Abb. 1 als 100 % einfallend - gelb - dargestellt. Diese Strahlung wird teilweise von der Atmosphäre (Wolken) und der Erdoberfläche reflektiert (25 % plus 5 % links - "reflected") und teilweise von der Erdoberfläche absorbiert. Diese absorbierte Strahlung erwärmt die Erde.

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Abb. 1. Energie- bzw. Strahlungsbilanz der Erde - einfallende Energie ist gelb dargestellt, die von der Erde
abgestrahlte Energie rötlich, hinzu kommen noch atmosphärische Prozesse (grün) - Zahlenangaben sind
prozentuale Werte: 100 % Einstrahlung im gesamten Spektrum und 70 % Abstrahlung im Infraroten Bereich
der Strahlung - 30 % werden reflektiert.





Welche Effekte gibt es sonst noch?
Was sind die langfristigen Einflüsse auf unser Klima und wie kann man gefährliche
Einflüsse eindämmen oder gar vermeiden?
Und stimmt das alles, was wir hier von den Wissenschaftlern erfahren, es könnte doch sein, dass sich trotz aller Bemühungen ein Irrtum eingeschlichen hat?

Literatur:
[1] Lothar Schäfer, „Versteckte Wirklichkeit“, Hirzel Verlag 2004
[1a]   Brigitte Falkenburg, "Mythos Determinismus", https://www.springer.com/de/book/9783642250972
[1b]   TED-Video - John Holt - https://www.youtube.com/watch?v=zORUUqJd81M - Übersetzung s.w.u.
[1c] Paul Davies und John Gribbin, "Auf dem Weg zur Weltformel", DTV - München 2001  ISBN 6-423-33076-7

Fußnoten:
(1) ppm bedeutet „Parts per Million“ - also Anzahl Anteile pro Million Anteilen;
entsprechend gilt ppb "parts per Billion" (die engl. Bezeichnung für Milliarde) die Anzahl der Anteile pro Milliarde Anteile.

(2) Gt = Giga Tonne, also 10**9 Tonnen, Mt = Megatonne 10**6, kt = Kilotonne 10**3 ("**" = hoch)



Wird fortgesetzt ...
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TED-Video - https://www.youtube.com/watch?v=zORUUqJd81M
Übersetzung: Lena Strößner Lektorat: Nadine Hennig:

Warum existiert das Universum?
Warum gibt es ... Okay, okay. (Lachen)
Das ist ein kosmisches Mysterium. Bleiben Sie ernst.
Warum gibt es die Welt, warum sind wir in ihr?
Warum gibt es überhaupt etwas anstatt nichts?
ch denke, das ist das ultimative "Warum".
Ich werde also über das Geheimnis der Existenz sprechen,
das Rätsel der Existenz,
wie der neuste Stand in Bezug auf dessen Lösung ist,
und warum es Sie interessieren sollte.
Ich hoffe, dass es Sie interessiert.
Der Philosoph Arthur Schopenhauer sagte,
dass diejenigen, die nicht über die Beschaffenheit ihrer Existenz,
über die Beschaffenheit der Existenz der Welt nachdenken,
geistig behindert seien.
Das ist etwas hart, stimmt jedoch. (Lachen)
Es wurde das erhabenste
und ehrfurchtsgebietenste Mysterium genannt,
die tieftgehendste und weitreichendste Frage,
die der Mensch stellen kann.
Es hat große Denker gefesselt.
Ludwig Wittgenstein, der vielleicht größte Philosoph des 20. Jahrhunderts,
war erstaunt, dass es überhaupt eine Welt gibt.
In "Tractatus", Proposition 4.66 schrieb er:
"Das Mystische ist nicht, wie die Dinge in der Welt sind,
sondern dass die Welt existiert."
Und wenn Sie Ihre Epigramme ungern von einem Philosoph entgegennehmen,
versuchen Sie es mit einen Wissenschaftler.
John Archibal Wheeler, einer der größten Physiker
des 20. Jahrhunderts, Lehrer von Richard Feynman,
welcher den Begriff "schwarzes Loch" prägte,
hat gesagt: "Ich will wissen,
woher das Quantum kommt,
woher das Universum kommt, woher die Existenz kommt."
Und mein Freund Martin Amis, --
Entschuldigen Sie, dass ich so viele Namen in die Runde werfe,
gewöhnen Sie sich dran. --
mein guter Freund Martin Amis sagte einmal,
ass wir ungefähr fünf Einsteine davon entfernt sind,
das Geheimnis vom Ursprung des Universums zu lüften.
Ich bin sicher, dass hier heute fünf Einsteine im Publikum sind.
Irgendwelche Einsteine? Hand heben? Nein? Keine Einsteine? Okay.
Also die Frage, warum es etwas gibt anstelle von Nichts;
diese erhabene Frage wurde recht spät in der intellektuellen Geschichte gestellt.
Ende des 17. Jahrhunderts
stellte der Philosoph Leibniz diese Frage,
ein sehr cleverer Kerl dieser Leibniz.
Er erfand die Infinitesimalrechnung,
unabhängig von Isaac Newton, ungefähr zur gleichen Zeit.
Aber für Leibniz, der fragte, warum da etwas ist statt nichts,
war das kein großes Geheimnis.
Er war oder gab vor, in seinen metaphysischen Betrachtungen
ein orthodoxer Christ zu sein,
und er sagte, dass es offensichtlich sei, warum die Welt existiert:
weil Gott sie geschaffen hat.
Und Gott schuf tatsächlich aus dem Nichts heraus.
So mächtig ist Gott.
Er braucht keine existierende Materie, um daraus eine Welt zu schaffen.
Er kann das einfach aus dem totalen Nichts heraus, ex nihilo.
Übrigens ist es das,
woran die meisten Amerikaner heute glauben.
Für sie ist die Existenz der Welt kein Rätsel. Gott hat sie geschaffen.
Packen wir das einmal in eine Gleichung.
Ich habe keine Folien, ich werde meine Grafiken mimen,
nutzen Sie Ihre Vorstellungskraft.
Also wir haben:
Gott + Nichts = die Welt.
Okay? Das ist die Gleichung.
Vielleicht glauben Sie nicht an Gott.
Vielleicht sind Sie wissenschaftlicher Atheist
oder ein unwissenschaftlicher Atheist und Sie glauben nicht an Gott,
und sind nicht zufrieden damit.
Übrigens, selbst wenn wir diese Gleichung nehmen,
also
Gott + Nichts = die Welt,
gibt es auch schon ein Problem:
Warum existiert Gott?
Gott existiert nicht aus purer Logik,
außer Sie glauben an den ontologischen Gottesbeweis,
und ich hoffe, das tun Sie nicht, denn es ist kein guter Beweis.
Falls Gott existiert, wäre es vorstellbar,
dass er denkt: "Ich bin ewig, ich bin allmächtig,
aber woher komme ich?"
(Lachen)
"Woher stamme ich?"
Gott drückt sich etwas formeller aus.
(Lachen)
Also eine Theorie ist, dass Gott so gelangweilt davon war,
über das Rätsel Seiner Existenz zu grübeln,
dass Er die Welt erschuf, um sich abzulenken.
Aber egal, vergessen wir einmal Gott.
Nehmen wir Gott aus der Gleichung:
________ + Nichts = die Welt.
Wenn Sie Buddhist sind,
wollen Sie vielleicht hier aufhören.
Denn jetzt haben wir:
Nichts = die Welt,
und wegen der Symmetrie heißt das:
die Welt = Nichts.
Okay?
Und für Buddhisten ist die Welt nur eine Menge Nichts.
Es ist nur eine große kosmische Leere.
Wir denken, dass da draußen eine Menge von Irgendwas sei,
aber nur, weil wir Sklaven unseres Verlangens sind.
Wenn wir unser Verlangen sich auflösen lassen,
werden wir die Welt sehen, wie sie wirklich ist,
eine Leere, ein Nichts.
Wir können in den glücklichen Zustand des Nirvana übergehen,
in dem man laut Definition gerade noch genug Leben hat,
um das Todsein zu genießen. (Lachen)
Das ist die buddhistische Denkweise.
Aber ich komme aus der westlichen Welt und mich beschäftigt immer noch
das Rätsel der Existenz. Also ich habe:
_________ + --
gleich wird es ernst, also --
________ + Nichts = die Welt.
Was packen wir in diese Lücke?
Wie wäre es mit der Wissenschaft?
Die Wissenschaft ist unser bester Wegweiser für das Wesen der Realität,
und die fundamentalste Wissenschaft ist die Physik.
Diese sagt uns, was die nackte Realität wirklich ist,
sie zeigt, was ich DWUEEDU nenne,
"die wahre und endgültige Einrichtung des Universums".
Also vielleicht kann die Physik diese Lücke füllen,
und tatsächlich, seit ungefähr den späten 60ern oder um 1970,
haben Physiker vorgegeben, rein wissenschaftlich erklären zu können,
wie ein Universum wie das unsere einfach plötzlich existieren konnte,
aus dem Nichts heraus:
Quantumschwankungen aus der Leere.
Stephen Hawking ist einer dieser Physiker,
in noch jüngerer Zeit Alex Vilenkin,
und das ganze wurde popularisiert
von einem anderen sehr guten Physiker und Freund von mir,
Lawrence Krauss, der das Buch
"Ein Universum aus Nichts" geschrieben hat,
und Lawrence glaubt, dass er eine Lösung hat --
er ist übrigens ein militanter Atheist,
Gott ist also raus für ihn --
die Gesetze der Quantenfeldtheorie.
Die modernste Physik kann zeigen, wie aus dem Nichts heraus --
kein Raum, keine Zeit, keine Materie, Nichts --
ein kleiner Klumpen falschen Vakuums
in die Existenz fluktuieren kann,
und sich dann durch das Wunder der Inflation
zu diesem riesigen und vielfältigen Kosmos aufbläst,
der uns umgibt.
Okay, das ist ein wirklich geniales Szenario.
Es ist sehr spekulativ. Es ist faszinierend.
Aber ich habe ein großes Problem damit,
und zwar: Es ist ein pseudo-religiöser Ansatz.
Lawrence denkt zwar, dass er ein Atheist sei,
aber er ist in einer religiösen Sichtweise gefangen.
Er sieht physikalische Gesetze, als wären sie göttliche Gebote.
Die Gesetze der Quantenfeldtheorie sind für ihn wie
fiat lux, "Es werde Licht".
Die Gesetze haben eine Art ontologische Kraft oder Macht,
sodass sie den Abgrund erschaffen können
und er voll von Sein ist.
Sie können die Welt aus dem Nichts heraus ins Leben rufen.
Aber das ist eine sehr primitive Vorstellung
von physikalischen Gesetzen, nicht wahr?
Wir wissen, dass physikalische Gesetze eigentlich
verallgemeinerte Beschreibungen der Muster und Regelmäßigkeiten
in der Welt sind.
Sie existieren nicht außerhalb der Welt.
Sie haben keine eigene ontische Macht.
Sie können keine Welt aus dem Nichts schaffen.
Das ist eine primitive Sicht von wissenschaftlichen Gesetzen.
Und wenn Sie mir diesbezüglich nicht glauben,
hören Sie auf Stephen Hawking,
der selbst ein Modell des Kosmos vorgeschlagen hat,
das eigenständig war
und keinen außenstehenden Grund oder Schöpfer brauchte.
Nachdem er es vorgeschlagen hat,
gab er zu, immer noch vor einem Rätsel zu stehen.
Er sagte: "Dieses Modell besteht nur aus Gleichungen,
was haucht ihnen Leben ein
und schafft ihnen eine Welt, die sie beschreiben können?"
Das machte ihn ratlos.
Gleichungen alleine können keine Magie erwirken;
sie können das Rätsel der Existenz nicht lösen.
Und außerdem, selbst wenn die Gesetze so etwas tun könnten,
warum gerade diese Gesetze?
Warum die Quantenfeldtheorie,
die ein Universum mit einer bestimmten Anzahl von Kräften
und Teilchen usw. beschreibt?
Warum nicht komplett andere Gesetze?
Es gibt viele, viele mathematisch schlüssige Gesetze.
Warum nicht gar keine Gesetze? Warum nicht reines Nichts?
Das ist ein Problem, ob Sie es glauben oder nicht,
mit dem nachdenkliche Physiker sich wirklich viel beschäftigen,
und an diesem Punkt werden sie dann oft philosophisch.
Vielleicht sind die Gesetze,
die unser Universum beschreiben,
nur eine Reihe von Gesetzen
und beschreiben nur einen Teil der Wirklichkeit,
aber vielleicht beschreibt jede schlüssige Reihe von Gesetzen
einen anderen Teil der Wirklichkeit
und alle möglichen physikalischen Welten
existieren tatsächlich, sie sind alle da draußen.
Wir sehen nur einen kleinen Teil der Wirklichkeit,
der von der Quantenfeldtheorie beschrieben wird,
aber es gibt viele, viele Welten,
Teile der Wirklichkeit, die von komplett
anderen Theorien beschrieben werden,
die sich von den unseren auf unvorstellbare Weise unterscheiden,
die undenkbar exotisch sind.
Steven Weinberg, der Vater des Standardmodells der Teilchenphysik,
war selbst von dieser Idee recht angetan,
das alle möglichen Wirklichkeiten tatsächlich existieren.
Ebenso wie der jüngere Physiker Max Tegmark,
der glaubt, dass alle mathematischen Strukturen existieren,
und dass mathematische Existenz gleich physischer Existenz sei
und wir ein enorm reiches Multiversum haben,
das alle logischen Möglichkeiten umfasse.
Indem sie diesen metaphysischen Ausweg nehmen,
greifen diese Physiker und Philosophen
auf eine sehr alte Idee zurück,
die auf Platon zurückgeht.
Es ist das Prinzip der Vollkommenheit oder Fruchtbarkeit,
oder der großen Kette des Seins,
dass die Wirklichkeit tatsächlich so vollständig wie möglich ist.
Es ist so weit wie irgendwie möglich vom Nichts weg.
Wir haben jetzt also zwei Extreme.
Wir haben das reine Nichts auf der einen Seite,
und wir haben diese Sicht der Realität,
die alle denkbaren Welten umfasst
in dem anderem Extrem: die vollständige Realität,
Nichts, die einfachste Realität.
Was gibt es zwischen diesen beiden Extremen?
Da gibt es alle möglichen Zwischenrealitäten,
die manche Teile beinhalten und andere nicht.
Eine dieser Zwischenrealitäten
könnte zum Beispiel die mathematisch eleganteste sein,
die alle uneleganten Aspekte weglässt, die hässlichen Asymmetrien und so weiter.
Nun gibt es Physiker, die Ihnen erzählen werden,
dass wir tatsächlich in der elegantesten Realität leben.
Ich glaube, dass Brian Greene hier im Publikum ist.
Er hat ein Buch geschrieben: "Das elegante Universum".
Er behauptet, dass das Universum, in dem wir leben,
mathematisch sehr elegant sei.
Glauben Sie ihm nicht. (Lachen)
Es ist ein frommer Wunsch und ich wünschte, es wäre wahr,
aber ich denke, dass er mir letztens gestanden hat,
dass es ein wirklich hässliches Universum ist.
Es ist dumm gebaut,
es hat viel zu viele zufällige Kopplungskonstanten
und Massenverhältnisse
und überflüssige Familien von Elementarteilchen,
und was zur Hölle ist dunkle Energie?
Es ist ein "Stock-und-Kaugummi-Apparat".
Es ist kein elegantes Universum. (Lachen)
Dann gibt es da noch die beste aller möglichen Welten
im ethischen Sinne. Sie sollten jetzt ernst werden,
denn das wäre eine Welt, in der empfindsame Wesen
nicht unnötig leiden,
in der es Dinge wie
Krebs bei Kindern oder den Holocaust nicht gibt.
Das ist ein ethisches Konzept.
Wie auch immer, also zwischen Nichts
und der vollständigen Realität,
gibt es besondere Realitäten.
Das Nichts ist besonders. Es ist das Einfachste.
Und dann ist da die eleganteste Realität.
Die ist besonders.
Die vollständige Realität ist besonders.
Aber was vergessen wir hier?
Da gibt es auch die schäbigen,
unspezifischen Realitäten,
die auf keine Art und Weise besonders sind,
die irgendwie zufällig sind.
Sie sind unendlich weit vom Nichts entfernt,
aber ihnen fehlt auch noch unendlich viel zur Vollkommenheit.
Sie sind eine Mischung aus Chaos und Ordnung,
aus mathematischer Eleganz und Hässlichkeit.
Ich würde diese Realitäten also
als unendliche, mittelmäßige, unvollständige Unordnung beschreiben,
eine unspezifische Realität, so eine Art kosmischer Ramschhaufen.
Und diese Realitäten,
gibt es da eine Gottheit in einer dieser Realitäten?
Vielleicht, aber die Gottheit ist nicht perfekt,
wie die christlich-jüdische Gottheit.
Die Gottheit ist nicht gütig und allmächtig.
Sie könnte stattdessen 100 % bösartig sein,
aber nur zu 80 % effizient,
was ziemlich genau die Welt beschreibt, die wir kennen, denke ich. (Lachen)
Ich schlage also vor, dass die Lösung
des Mysteriums der Existenz ist,
dass die Realität, in der wir leben,
in Wirklichkeit eine dieser unspezifischen Realitäten ist.
Die Wirklichkeit muss ja irgendwie sein.
Sie kann entweder nichts sein,
oder alles oder irgendetwas dazwischen.
Wenn sie also eine besondere Eigenschaft hätte,
etwa sehr elegant oder vollständig
oder sehr einfach wie das Nichts zu sein,
würde das eine Erklärung verlangen.
Aber wenn es eine dieser zufälligen, unspezifischen Wirklichkeiten ist,
gibt es keine weitere Erklärung.
Und das ist tatsächlich die Wirklichkeit, in der wir leben, würde ich sagen.
Das sagt uns die Wissenschaft.
Anfang der Woche gab es die aufregende Neuigkeit,
dass die Inflationstheorie,
die eine große, unendliche, unordentliche, zufällige, sinnlose Realität vorraussagt,
-- das ist wie ein großer schäumender Champagner,
der ewig aus der Flasche sprudelt,
ein riesiges Universum, hauptsächlich Ödland
mit kleinen Flecken von Charme, Ordnung und Frieden.
Dieses inflationäre Szenario wurde durch die Beobachtungen
der Signatur der Gravitationswellen von kurz vor dem Urknall
mit Radioteleskopen in der Antarktis bestätigt.
Ich bin sicher, Sie haben alle davon gehört.
Also, wie auch immer, ich denke, es gibt einige Beweise dafür,
dass diese Realität die ist, in der wir leben.
Warum sollte Sie das interessieren?
Also -- (Lachen) --
die Frage, "Warum existiert die Welt?"
ist die kosmische Frage, die sich
irgendwie auf eine intimere Frage reimt:
Warum existiere ich? Warum existieren Sie?
Unsere Existenz ist eigentlich unglaublich unwahrscheinlich,
denn es gibt eine enorme Anzahl von genetisch möglichen Menschen.
Man kann es mit der Anzahl
der Gene und der Allele usw. berechnen,
und ein Überschlag ergibt,
dass es etwa 10 hoch 10 000
genetisch mögliche Menschen gibt.
Das ist zwischen einem Googol und einem Googolplex.
Die Zahl der Menschen, die existiert haben, liegt bei
100 Milliarden, vielleicht 50 Milliarden,
ein verschwindend kleiner Teil davon.
Wir alle haben diese kosmische Lotterie gewonnen. Wir sind hier. Okay.
In welcher Art Realität wollen wir also leben?
Wollen wir in einer besonderen Realität leben?
Was wäre, wenn wir in der elegantesten Realität leben würden?
Stellen Sie sich den existenziellen Druck vor,
dem wir dann gerecht werden müssten,
elegant zu sein, um das Niveau nicht zu senken.
Oder wenn wir in der vollständigen Realität leben würden?
Dann wäre unsere Existenz garantiert,
weil alle Möglichkeiten
in dieser Realität existierten,
aber unsere Entscheidungen wären bedeutungslos.
Wenn ich in moralische Konflikte gerate
und mich entscheide, das Richtige zu tun,
wäre das egal,
denn es gäbe eine unendliche Anzahl
von Varianten von mir,
die auch das Richtige machen,
und unendlich viele, die das Falsche machen.
Es wäre also bedeutungslos.
In dieser Realität wollen wir also auch nicht leben.
Und bezüglich der besonderen Realität des Nichts,
dann würden wir diese Unterhaltung nicht führen.
Ich denke also, in einer unspezifischen Realität zu leben,
in der es schöne und scheußliche Dinge gibt
und wir die schönen größer
und die scheußlichen kleiner machen können,
gibt uns einen Sinn im Leben.
Das Universum ist absurd,
aber wir können immer noch einen Zweck konstruieren,
und die überwiegende Mittelmäßigkeit der Realität
ist schön im Einklang mit der Mittelmäßigkeit,
die wir alle in unserem tiefsten Innern fühlen.
Ich weiß, dass Sie das fühlen.
Sie sind alle besonders,
aber Sie sind trotzdem irgendwie heimlich mittelmäßig,
denken Sie nicht?
(Lachen) (Applaus)
Jedenfalls könnten Sie sagen, dieses Rätsel, das Mysterium der Existenz,
ist nur alberne Geheimtuerei.
Sie sind nicht erstaunt über die Existenz des Universums,
und da sind Sie nicht die Einzigen.
Bertrand Russel hat gesagt:
"Ich würde sagen, dass das Universum einfach da ist und das ist alles."
Das ist ein klarer Fakt.
Mein Professor an der Columbia, Sidney Morgenbesser,
ein großer philosophischer Witzbold,
sagte auf meine Frage: "Professor Morgenbesser,
warum gibt es etwas anstelle von Nichts?",
"Oh, selbst wenn da nichts wäre,
wärst du immer noch nicht zufrieden."
Also -- (Lachen) -- okay.
Sie sind also nicht erstaunt. Ist mir egal.
Aber ich werde Ihnen zum Abschluss etwas erzählen,

was Sie garantiert erstaunen wird,
denn es hat all die brillianten, wunderbaren Leute, die ich bei dieser TED-Konferenz getroffen habe,
erstaunt, als ich es Ihnen erzählte, und zwar:
Ich habe in meinem ganzen Leben noch nie ein Handy besessen.

Vielen Dank.
(Lachen) (Applaus)