Markus Widenmeyer (Hrsg.)

Das geplante Universum

Wie die Wissenschaft
auf Schöpfung hindeutet

unter Mitarbeit von

Tobias Holder
Boris Schmidtgall
Peter Trüb

SCM Hänssler ist ein Imprint der SCM Verlagsgruppe, die zur Stiftung Christliche Medien gehört, einer gemeinnützigen Stiftung, die sich für die Förderung und Verbreitung christlicher Bücher, Zeitschriften, Filme und Musik einsetzt.

ISBN 978-3-7751-7450-3 (E-Book)

ISBN 978-3-7751-5960-9 (lieferbare Buchausgabe)

Datenkonvertierung E-Book: CPI books GmbH, Leck

© der deutschen Ausgabe 2019

SCM Hänssler in der SCM Verlagsgruppe GmbH · 71088 Holzgerlingen

Internet: www.scm-haenssler.de· E-Mail: info@scm-haenssler.de

Herausgegeben von der Studiengemeinschaft

Wort und Wissen e.V.

www.wort-und-wissen.de

Satz: Studiengemeinschaft Wort und Wissen, Baiersbronn

Umschlaggestaltung: Patrick Horlacher, Stuttgart

Titelbild: Unsplash.com: Hal Gatewood, Ramon Salinerott

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Über den Herausgeber

Dr. Marcus Widenmeyer, studierte Chemie und Philosophie. Er promovierte in anorganischer Chemie und ist in der Zentralen Forschung bei Bosch tätig. Außerdem arbeitet er ehrenamtlich bei der Studiengemeinschaft Wort und Wissen mit den Themenschwerpunkten interdisziplinäre Philosophie und Apologetik.

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1

Einleitung

Stellen Sie sich vor, Sie haben Schiffbruch erlitten und treiben in einem kleinen Schlauchboot auf dem weiten Ozean. Sie haben großes Glück und erreichen eine kleine grüne Insel. Sie gehen an Land. Die Insel erscheint Ihnen unbewohnt. Dann aber stoßen Sie auf ein nettes Häuschen. Genau Ihr Geschmack. Die Türe ist offen. In einem hübschen, dekorativen Bilderrahmen (wieder Ihr Geschmack!) lesen Sie, ziemlich verblüfft, den Schriftzug: „Willkommen, [setzen Sie hier Ihren Namen ein]!“ Auf dem Tisch steht bereits, noch dampfend heiß, Ihr Lieblingsessen. Auch andere Details der Einrichtung sind persönlich auf Sie zugeschnitten. Die Bücher im Bücherregal passen genau zu Ihren Interessen und Vorlieben. Im Kühlschrank finden Sie Ihre Lieblingsgetränke. Im Hintergrund läuft Ihre Lieblingsmusik usw. Wurden Sie erwartet? Kann man diesen Schluss vermeiden?

Das ist eine (zugegebenermaßen grobe) Analogie zu der Situation, die wir in unserem Universum vorfinden: Leben scheint absolut willkommen zu sein. „Absolut willkommen“ heißt natürlich nicht, dass Leben in jeder Ecke des Universums anzutreffen ist. Bekanntermaßen sind die meisten Orte im Universum nicht besonders gut für Leben geeignet. Darum geht es aber nicht. Auf unserer Insel hat sich das Willkommensgefühl ja auch nur im besagten Häuschen eingestellt. Höchst willkommen erscheint Leben im Universum deshalb, weil die naturgesetzliche Ordnung unserer Welt genau so eingerichtet ist, dass es überhaupt Leben geben kann. Wie wir sehen werden, kann man sich kaum des Eindrucks erwehren, dass unsere Welt bis tief ins Detail genau für diesen Zweck konzipiert und durchdacht ist. Einige Merkmale scheinen darüber hinaus sogar speziell für intelligentes Leben eingerichtet zu sein.

Wir nennen dieses Phänomen „Feinabstimmung“:¹ Die physikalischen Eigenschaften des Universums, also die Naturgesetze, Naturkonstanten und Randbedingungen, sind in komplexer Weise und häufig sehr präzise für das Vorhandensein körperlichen Lebens maßgeschneidert. Wenn Sie im Universum ein Schaltpult finden sollten, an dem Sie Naturgesetze und -kräfte ein- und ausschalten und die Naturkonstanten justieren könnten, lassen Sie unbedingt die Finger davon! Würden Sie zum Beispiel die Gravitationskraft, eine der vier Grundkräfte der Physik, nur um ein Milliardstel Milliardstel Milliardstel von der Skalenbreite verändern, in der eine solche Grundkraft (mindestens) liegen kann, würde alles Leben zerstört werden. Und die richtige Einstellung würden Sie nie wieder finden. Genauso desaströs wären die Konsequenzen, wenn Sie eine Grundkraft oder die Quantenmechanik² einfach abschalten würden. Ein Physik- oder Chemiestudium wäre dann zwar einfacher. Nur würden dann auch die Studenten fehlen: Leben wäre in einer solchen Welt nicht mehr möglich. Der Ratschlag never change a running system trifft nirgends besser zu als hier.

Anforderungen für Leben

Welche Grundanforderungen muss eine Welt erfüllen, in der Leben möglich sein soll? Leben³ weist eine Reihe sehr spezifischer Eigenschaften auf. Häufig erwähnte Beispiele sind Energieaustausch und Stoffwechsel (Metabolismus), Besitz und Ausführung eines komplexen genetischen Programms, Fortpflanzung⁴ und Vererbung sowie die Fähigkeit, auf Umweltreize biologisch konstruktiv zu reagieren.⁵ Leben ist damit ein konzeptionell hochgradig anspruchsvolles Phänomen, das menschliche Technik weit übertrifft.⁶ Es ist nicht überraschend, dass ein Universum, das Leben enthalten soll, ziemlich spezielle Anforderungen erfüllen muss. Wir werden uns unter anderem mit den folgenden vier Anforderungen beschäftigen:

• stabile Materie und vorhersehbare, zuverlässige Prozesse,

• eine komplexe und maßgeschneiderte Chemie, um Bausteine für biologische Körper bereitzustellen,

• passende Lebensräume wie Planeten,

• geeignete Energiequellen wie unsere Sonne.

Um diese Anforderungen zu erfüllen, sind maßgeschneiderte, aufeinander abgestimmte Naturgesetze, präzise eingestellte Naturkonstanten und eine sehr spezielle räumliche Verteilung der Energie (bzw. der Masse) im Universum nötig. An zentralen Stellen braucht es außergewöhnliche Lösungen: So macht in unserem Universum die Quantenphysik stabile Atome und eine funktionierende Chemie überhaupt erst möglich. Und gleichzeitig stellt diese Quantenphysik eine Form der Materie dar, die sich der menschlichen Vorstellungskraft weitgehend entzieht. Sie wurde erst Anfang des 20. Jahrhunderts von Wissenschaftlern entschlüsselt, die zu den intelligentesten Personen ihrer Zeit gehörten.

Hier schließt sich nahtlos ein weiteres Merkmal des Universums an: Die Form der Materie ist in einer mathematischen Sprache geschrieben, die viele Wissenschaftler als besonders elegant und ästhetisch wahrnehmen. Sie beruht letztlich auf einigen wenigen zwar anspruchsvollen, aber doch einfachen Grundkonzepten, sodass sie von uns Menschen entschlüsselt werden kann und dadurch auch technisch anwendbar ist. Man sieht an diesem Beispiel, dass die Welt speziell auch für intelligente Bewohner eingerichtet ist.

Eine biozentrische Welt

Die Feinabstimmung widerspricht einem gewichtigen und bedenklichen Trend im weltanschaulichen Denken unserer vom Naturalismus⁷ geprägten säkularisierten Kultur. Dieser Trend hat zunehmend die Bedeutung des Menschen im Kosmos in Frage gestellt. Der Mensch (mitsamt seinem Heimatplaneten Erde) sei demnach in keiner Weise Mittelpunkt des Kosmos, wie es oft mit dem früheren geozentrischen Weltbild verknüpft wird. Vielmehr sei er eine randständige, höchst irrelevante Erscheinung in einem unvorstellbar riesigen Universum oder gar einem Multiversum, einem Ensemble von praktisch unendlich vielen Einzeluniversen. Auch wenn es natürlich fraglich ist, dass der Mensch jemals seine Bedeutung aus der Nähe zum Mittelpunkt des Kosmos erhalten haben soll,⁸ wird diese Deutung bis heute häufig vertreten. Prominent geworden ist die Aussage des Biologen und Nobelpreisträgers Jacques Monod, wonach der Mensch „seine totale Verlassenheit, seine radikale Fremdheit erkennen“ müsse; der Mensch sei nur „ein Zigeuner am Rande des Universums“, das völlig gleichgültig sei gegenüber seinen Hoffnungen, Leiden oder Verbrechen.

Das Phänomen der Feinabstimmung spricht jetzt aber dafür, dass das Universum in verblüffender Weise biozentrisch eingerichtet ist. Spontan drängt sich der Gedanke auf, dass Leben und speziell auch intelligentes Leben im höchsten Grade erwünscht und willkommen ist. Steht hinter dem Universum ein Master-Plan? Existieren die speziellen, lebensdienlichen Merkmale des Universums deshalb, weil sich jemand etwas dabei gedacht hat, oder sind sie letzten Endes zufällig so, wie sie sind?

Fragen dieser Art gehörten wohl schon immer zu den Grundfragen der Menschheit, auch wenn sich die Details der Fragestellung natürlich im Laufe der Zeit verändert haben. Zum Beispiel fragte der Philosoph und Naturforscher Aristoteles vor fast 2.500 Jahren, was denn wohl die eigentliche Ursache von Ordnung und Schönheit in der Natur sei.⁹ Er kam zum Schluss, dass „eine so große Sache“ nur der „Vernunft“, nicht jedoch „dem Zufall und dem Ungefähr“ zugeschrieben werden könne. Welche Schlussfolgerungen aus der Feinabstimmung aber wirklich zu ziehen sind, ist umstritten: Wir befinden uns hier an einer weltanschaulichen Wasserscheide mit jeweils weitreichenden Konsequenzen. Unabhängig davon, ob wir damals mit Aristoteles gefragt hätten, was denn der Grund der Schönheit und der Ordnung der Natur sei, oder ob wir heute im Rahmen der modernen Naturwissenschaft mit solchen Feinabstimmungsphänomenen konfrontiert sind: Die Auswahl an Antwort- oder Erklärungsmöglichkeiten ist immer die gleiche. Die entscheidende Frontlinie verläuft zwischen Vertretern einer naturalistischen Weltanschauung und Vertretern einer theistischen Weltanschauung.

Der Naturalismus

Naturalisten sind der Ansicht, dass zum Verständnis der Welt rein innerweltliche und damit auch rein nichtpersonale bzw. nichtgeistige Ursachen völlig ausreichend sind, also im Grunde das, was Aristoteles „den Zufall“ oder „das Ungefähr“ nannte: Die Dinge sind einfach so, wie sie sind, ohne dass Planung, Intelligenz, Zielorientierung irgendeine Rolle gespielt hätten. Die physikalische Welt, so diese Sicht, erklärt sich aus sich selbst heraus oder sie erfordert schlicht keine Erklärung. Wie weit gehen innerweltliche Erklärungen? Zunächst versuchen Wissenschaftler ganz unabhängig von ihrer weltanschaulichen Position, die Vielzahl an Phänomenen in unserer Welt durch immer fundamentalere Naturgesetze zu beschreiben. Beispielsweise gelang es Newton, sowohl die Bewegungen der Planeten als auch das Herunterfallen eines Apfels von einem Baum auf eine gemeinsame Ursache zurückzuführen: die Gravitationskraft. Das Zurückführen zahlloser Naturphänomene auf relativ wenige, mathematisch formulierbare Prinzipien war in den letzten Jahrhunderten so erfolgreich, dass die Hoffnung aufkam, letztlich alle Naturerscheinungen in einer einzigen Weltformel zusammenfassen zu können. Blenden wir an dieser Stelle aus, dass diese hochsystematische, mathematisch formulierbare Struktur der Welt im Rahmen einer naturalistischen Weltanschauung eine recht erstaunliche Tatsache wäre (wir kommen in den Kapiteln 3 und 4 darauf zurück). Ein heiß umstrittener Punkt besteht in den unterschiedlichen Ansichten, wie weit eine solche naturgesetzliche Beschreibung unseres Universums gehen könnte. Klassischerweise vertreten Naturalisten die Auffassung, dass sich irgendwann alle Phänomene naturgesetzlich beschreiben und im Wesentlichen auch entsprechend innerweltlich erklären lassen. In den letzten Jahrzehnten sind jedoch einige Naturalisten deutlich vorsichtiger geworden.¹⁰ Denn es gibt gute Gründe dafür, dass wesentliche Aspekte unserer Realität (wie beispielsweise Bewusstseinsphänomene, Intentionalität¹¹, unsere personale Identität oder Moral) nicht naturwissenschaftlich erfassbar, geschweige denn erklärbar sind.¹² Naturgesetze sind natürlich naturwissenschaftlich erfassbar. Sind sie aber wirklich auch naturwissenschaftlich erklärbar? Und wenn nicht: Welche Schlüsse sind daraus zu ziehen?

Auch angesichts der Feinabstimmungsphänomene hegen viele Naturalisten die Hoffnung, dass sich mit dem Fortschritt der Naturwissenschaften letztlich alle bekannten Fälle innerweltlich erklären lassen. Nehmen wir einmal an, dass es tatsächlich gelingen würde, alle Phänomene im Universum durch eine einzige Weltformel zu beschreiben. Wäre damit tatsächlich die Frage nach der Feinabstimmung ein für alle Mal geklärt? Die Antwort lautet nein, denn die Weltformel würde zwar alle Ereignisse korrekt beschreiben, sie würde allerdings nicht erklären, wieso die Naturgesetze genau so sind und nicht anders. Um korrekt als Weltformel zu gelten, müsste sie beispielsweise eine anziehende Gravitationskraft beinhalten. Nun gibt es aber keinen Grund anzunehmen, dass sich die Weltformel nicht so abändern ließe, dass sie keine oder eine abstoßende Gravitationskraft vorhersagen würde. Die grundsätzlichen Fragen wären nach wie vor nicht beantwortet: Wieso verhält sich unser Universum gemäß einer Weltformel, welche Leben ermöglicht, und nicht nach einer anderen aus der viel größeren Menge an Weltformeln, welche kein Leben ermöglichen? Wieso wird die materielle Welt überhaupt von Naturgesetzen regiert, noch dazu von mathematisch höchst eleganten und bis in ihre Tiefenstruktur vom menschlichen Geist entschlüsselbaren?

Gerade auch am letzten Punkt dürften naturalistische Erklärungen scheitern: Das Reich der Mathematik ist unabhängig von Materie und Energie, Raum und Zeit. Die Sätze der Mathematik wären auch dann gültig, wenn das Universum ganz anders wäre, zum Beispiel völlig chaotisch. Oder wenn es überhaupt kein Universum und keine Materie gäbe. Umgekehrt können mathematische Konzepte von mit Geist begabten Wesen a priori entdeckt oder entwickelt werden. A priori heißt, dass man dazu nicht in der materiellen Welt nachsehen muss. Gleichzeitig kommen mit der mathematischen Struktur des Universums ästhetische Werte wie Regelmäßigkeiten, Symmetrien und Raffinesse zum Ausdruck. Es ist schlicht und einfach nicht zu sehen, wie eine naturalistische Erklärung für dieses Merkmal unserer Welt aussehen könnte.

Naturalisten bleibt letztlich keine andere Option, als die höchst spezifischen Phänomene unserer Welt auf eine Kombination äußerst unwahrscheinlicher Zufälle zurückzuführen. Denn wie man es auch dreht und wendet: Auch die Naturgesetze (egal ob mit oder ohne Weltformel) und ihre in verschiedener Hinsicht hochspezifische Beschaffenheit zeigen sich im Rahmen der naturalistischen Weltanschauung als ein gewaltiger Zufall. Wir werden verschiedene Ansätze besprechen, die das Ziel haben, den Naturalismus angesichts des Feinabstimmungsphänomens zu verteidigen, darunter auch die Multiversum-Hypothese, auf der vermutlich die größten Hoffnungen ruhen. Keiner dieser Ansätze schafft es unserer Ansicht nach aber, die ungeheuer unwahrscheinlichen Zufälle aufzulösen.

Überblick über das Buch und Positionierung

Natürlich werden wir nicht alle Fälle von Feinabstimmung darstellen, die in der Literatur diskutiert werden.¹³ Zudem werden auch immer wieder neue Fälle entdeckt und manchmal können auch neuere Forschungsergebnisse unsichere Fälle von Feinabstimmung in Frage stellen. Dennoch sind wir überzeugt davon, dass es genügend klare, gut begründete Fälle von Feinabstimmung gibt, um die Schlussfolgerungen ziehen zu können, die wir ziehen werden. In den meisten Fällen physikalischer Feinabstimmung beziehen wir uns auf das 2016 erschienene Buch von Geraint Lewis und Luke Barnes, das einen guten Überblick des aktuellen Standes vermittelt. Darüber hinaus haben wir noch drei weitere Schwerpunkte gesetzt: erstens die Tatsache, dass unsere Welt von universellen, mathematisch gut darstellbaren Naturgesetzen regiert wird; zweitens die für die funktionalen Anforderungen des Lebens maßgeschneiderte Chemie und drittens eine gründliche philosophische Bewertung der Befunde.

Wir Autoren (zwei Physiker und zwei Chemiker) verteidigen in diesem Buch die theistische Weltdeutung. Es ist rational, außerweltliche und personale Erklärungen in Betracht zu ziehen, wenn innerweltliche Erklärungen nachhaltig oder gar prinzipiell scheitern und gleichzeitig nach wie vor ganz wesentliche Dinge zu erklären sind.¹⁴ Theisten sind der Auffassung, dass sich unsere Welt am besten als das Werk eines höchst kreativen und intelligenten transzendenten (d. h. außerweltlichen) Planers und Schöpfers verstehen lässt. Wie wir sehen werden, ist es plausibel, dass dieser Schöpfer in intelligenten Lebewesen, die kreativ, moralisch und beziehungsfähig sind, einen hohen Wert sieht, was ein nachvollziehbares Motiv für seine Schöpfung darstellt. Der Theismus ist dabei ganz zwanglos im Einklang mit unserer (bislang empirisch nicht widerlegten) Erfahrung, dass Ordnung und Funktionalität durch Planung und gezieltes Handeln, aber nicht durch planlose, zufallsgesteuerte Faktoren entstehen. Ebenso ist der Theismus im Einklang mit der Tatsache, dass Naturgesetze keinen abschließend erklärenden, sondern im Grunde nur einen beschreibenden Charakter haben. Denn die abschließenden Erklärungen gehen auf den Schöpfer, auf seine Motive und sein Wesen zurück.

Im folgenden zweiten Kapitel wird der Begriff der Ordnung, auf den wir häufig zurückgreifen werden, erläutert und definiert. Das dritte Kapitel hat die allgemeine naturgesetzliche Ordnung unserer Welt zum Gegenstand, während das vierte die mathematische Seite dieser Ordnung beleuchtet. Das fünfte Kapitel beschreibt beispielhaft einige grundlegende Gesichtspunkte der naturgesetzlichen Architektur unserer Welt, die es z. B. ermöglicht, dass es stabile, zu chemischen Bindungen fähige Atome geben kann. Das sechste Kapitel zeigt, neben zwei wichtigen Symmetrieaspekten, einige Beispiele für die Feinabstimmung der Naturkonstanten. Die statistisch enorm unwahrscheinliche Verteilung der Energie im Universum, die eine weitere Voraussetzung für die Existenz von Atomen und somit für Leben ist, wird im siebten Kapitel betrachtet. Das achte Kapitel widmet sich der für Leben maßgeschneiderten Chemie. Im neunten Kapitel werden verschiedene Argumente, mit denen der Schluss auf Planung vermieden und der Naturalismus verteidigt werden könnte, dargestellt und geprüft. Im zehnten Kapitel wird das theistische Argument entwickelt. Diese Kapitel 9 und 10 sowie Teile von Kapitel 3 und 4 betreffen im Wesentlichen philosophische Fragestellungen, während die anderen Teile von Kapitel 3 und 4 sowie Kapitel 5 bis 8 naturwissenschaftlich ausgerichtet sind. Die naturwissenschaftlichen Darstellungen setzen außer einem gewissen Grundverständnis keine speziellen naturwissenschaftlichen Kenntnisse voraus. Ein Teil der philosophischen Diskussion behandelt spezielle Einwände gegen Feinabstimmungsargumente und ist naturgemäß etwas abstrakter und weniger anschaulich. Der Hauptstrang unserer Argumentation ist nicht wesentlich davon abhängig. Generell ist dieses Buch für alle geschrieben, die ein naturwissenschaftliches Interesse haben und dieses verbinden wollen mit einer der tiefsten Fragen, die sich die Menschheit jemals gestellt hat: Ist unser Universum geplant?

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2

Ordnung, ihre Erklärung und die Ordnung der Natur

Eine mit Liebe zum Detail gebaute Stadt aus Lego-Bausteinen erscheint uns geordnet, ein großer Haufen solcher Bausteine dagegen ungeordnet. Eine weiße Fläche, auf der schwarze Farbkleckse ohne erkennbare Struktur verteilt sind, erscheint uns ungeordnet; bildet die schwarze Farbe jedoch ein Bild oder einen sprachlichen Text, erkennen wir Ordnung. Diese Fälle sind Beispiele, in denen wir Ordnung intuitiv und direkt wahrnehmen. Oft kann Ordnung zudem auch quantitativ abgeschätzt oder sogar berechnet werden. In solchen Fällen zeigen geordnete Systeme nicht selten eine verblüffend geringe statistische Wahrscheinlichkeit. Abb. 1 zeigt drei Systeme mit unterschiedlichen Systemgrößen, wobei für jedes System beispielhaft jeweils ein ungeordneter und ein geordneter Zustand dargestellt ist. Wir nehmen auch hier sofort intuitiv wahr, welche Zustände die geordneten sind. Ordnung hat in diesem Beispiel das Merkmal, dass sich alle weißen Kreise in der einen Hälfte und alle grauen Kreise in der anderen Hälfte befinden. Fällt das Ordnungskriterium weg, dürfen die grauen und weißen Kreise beliebig und zufällig angeordnet sein.

Eine wichtige Eigenschaft von Ordnung ist, dass geordnete Zustände eine kleine Teilmenge von allen möglichen Zuständen darstellen, die das System haben kann. Es gibt viel mehr Möglichkeiten, irgendeinen beliebigen Zustand zu bekommen, als es Möglichkeiten gibt, einen geordneten Zustand zu bekommen. Und genau das heißt: Geordnete Zustände haben eine geringe statistische Wahrscheinlichkeit; wenn ein Systemzustand zufällig zustande kommt, ist es viel wahrscheinlicher, einen ungeordneten Zustand zu bekommen, als einen geordneten. Die statistische Wahrscheinlichkeit nimmt dabei mit steigender Größe des Systems exponentiell ab; entsprechend nimmt der Ordnungsgrad, den wir am einfachsten als Kehrwert dieser statistischen Wahrscheinlichkeit definieren können, exponentiell zu. So ist beim größten abgebildeten System die Wahrscheinlichkeit, durch Zufall den (hier definierten) geordneten Zustand zu erhalten, mit rund 10–37 verschwindend gering. Dabei ist die Zahl der Bestandteile dieses Systems verglichen mit einer menschlichen Zelle, einem Glas Wasser oder gar dem ganzen Universum wiederum verschwindend gering.

Sehr häufig kann ein System in verschiedener Weise geordnet sein. Wir würden zum Beispiel das in Abb. 1 dargestellte System auch dann als geordnet bezeichnen, wenn sich die grauen Kreise in der oberen Hälfte und die weißen in der unteren Hälfte befinden würden. Weitere Ordnungskonzepte für dieses System kann man sich leicht ausdenken. Die Wahrscheinlichkeit, zufällig irgendein geordnetes System zu erhalten, ist daher meist deutlich größer als die Wahrscheinlichkeit, genau dieses geordnete System zu erhalten. Ordnung, oder zumindest das, was wir intuitiv als Ordnung wahrnehmen, ist aber trotzdem nichts Beliebiges und bleibt im Normalfall etwas sehr Unwahrscheinliches.¹⁵

Abb. 1: Drei Systeme mit unterschiedlichen Systemgrößen; links jeweils (beispielhaft) ein ungeordneter, rechts ein geordneter Zustand. Das quantifizierbare Ausmaß der Ordnung („o“) steigt mit der Systemgröße sehr stark an. Die Tabelle zeigt diesen Ordnungsgrad in Abhängigkeit von a und b an, welche die Systemkomplexität repräsentieren. a ist die Anzahl aller Komponenten, also hier der grauen und weißen Kreise zusammen, b ist die Anzahl der weißen Kreise bzw. die Anzahl der grauen Kreise, also jeweils die Hälfte von a. Dieser Ordnungsgrad ist der Kehrwert der Wahrscheinlichkeit, zufällig einen entsprechenden geordneten Zustand zu erhalten. Diese Wahrscheinlichkeit ist die Anzahl aller Zustände, die das Ordnungsmerkmal tragen, geteilt durch die Anzahl aller möglichen Zustände des Systems.

Was ist zum Beispiel, wenn man die in Abb. 1 links befindlichen (also eigentlich als ungeordnet aufgefassten) Zustände einfach als „geordnet“ definieren würde? Eine solche Definition erschiene uns willkürlich und unbegründet. Der Grund dafür ist, dass wir an Zuständen, die wir als geordnet bezeichnen, ein besonderes Merkmal erwarten. Ein solches Merkmal sollten wir mit treffenden, verhältnismäßig einfachen Begriffen bezeichnen können. Dies können besondere mathematische Regeln sein, (bei Texten) semiotische Merkmale, weiterhin Zwecke bzw. technische Funktionen (wie bei Maschinen oder, damit verwandt, biologischen Systemen). Nachrichtentechnisch würde man Ordnung mit dem Begriff „Signal“ ausdrücken, in Abgrenzung zum „Rauschen“, das ungeordnete Zustände charakterisiert. Wie erwähnt erkennen wir Menschen Ordnung meist intuitiv, wobei hier (wie generell bei allen menschlichen Erkenntnissen) auch Irrtümer möglich sind.¹⁶ In den meisten Fällen ist unsere Intuition aber zuverlässig, z. B. wo wir im Alltag zufällig zustande gekommene Strukturen (wie durch Umkippen eines Tintenfasses) von gezielt erzeugten Strukturen (z. B. ein Text oder ein Gemälde) treffsicher unterscheiden. Oder ein aufgeräumtes von einem unaufgeräumten Zimmer.

Im Zweifelsfall muss ein diskutiertes Ordnungsmerkmal genauer analysiert werden.¹⁷ Die physikalische Entropie¹⁸, die wir im siebten Kapitel behandeln werden, beruht zum Beispiel auf einem recht robusten und bewährten Ordnungsbegriff. Sie betrifft einen gewichtigen Aspekt der lebensfreundlichen Ordnung unserer Welt. Aber auch die äußerst funktionale, feinabgestimmte Architektur der Physik und Chemie stellt Ordnung in einem, wie wir meinen, hinreichend klaren Sinne dar.

Wir können Ordnung also wie folgt definieren: Ein komplexes System weist ein besonderes, wohldefiniertes Merkmal auf und dieses Merkmal kann nur durch eine statistisch unwahrscheinliche Anordnung seiner Bestandteile bzw. eine statistisch unwahrscheinliche Einstellung seiner Parameter realisiert werden. „Komplex“ bedeutet, dass das System aus einer Vielzahl von Einzelbestandteilen oder Parametern besteht, die (ganz oder weitgehend) unabhängig voneinander in unterschiedlicher Weise angeordnet oder eingestellt sein können.¹⁹ Kurz: Ordnung ist vorhanden, wenn ein System ein besonderes und statistisch unwahrscheinliches Merkmal besitzt.

Eine solche statistische Unwahrscheinlichkeit eines geordneten Systems ist nicht in jedem Fall gleichzusetzen mit seiner tatsächlichen Unwahrscheinlichkeit, da unsere Welt ja voll von geordneten Systemen ist und sie selbst ein solches ist. Statistisch sehr unwahrscheinliche Anordnungen können also in Wirklichkeit recht häufig und wahrscheinlich sein. Das ist kein Widerspruch. Denn die statistische Wahrscheinlichkeit eines geordneten Zustandes entspricht nur dann einer tatsächlichen Wahrscheinlichkeit, wenn diese Ordnung zufällig zustande gekommen sein sollte, also wenn es keinen Faktor gibt, der geordnete Zustände auswählt oder (stark) begünstigt. Die Unwahrscheinlichkeit verschwindet daher (oder wird signifikant verringert), wenn statt des Zufalls eine systematische Ursache für einen statistisch sehr unwahrscheinlichen Sachverhalt existiert. Voraussetzung ist natürlich, dass diese Ursache nicht wiederum selbst statistisch sehr unwahrscheinlich ist.

Zum Beispiel ist es statistisch extrem unwahrscheinlich, dass eine Person mehrfach hintereinander sechs Richtige im Lotto hat. Eine systematische Ursache wäre ein geschickter Betrug, der hier sehr viel wahrscheinlicher ist als ein bloßer Zufall. Der Betrüger (oder ein Komplize) wählt sozusagen aktiv spezielle, statistisch sehr unwahrscheinliche Ereignisse aus. Ein anderes Beispiel ist ein in den Sand geschriebener Text „wir waren da“. Systematisch kann ein solcher Text wohl nur so erklärt werden, dass irgendein sprachbegabtes Wesen diesen Text in den Sand geschrieben hat.²⁰

Die statistische Unwahrscheinlichkeit wird dann zu einer tatsächlichen Unwahrscheinlichkeit, falls es solche systematischen Ursachen, die die Ordnungsmerkmale auswählen oder hinreichend stark begünstigen würden, nicht geben sollte. Das wäre so, wenn eine Person wirklich zufällig mehrfach hintereinander sechs Richtige im Lotto gehabt hätte oder der genannte Text durch ein Zusammenspiel von Wind und Wetter zustande gekommen sein sollte. Wir würden und sollten so etwas aber nie annehmen.²¹ Es ist ein Grundprinzip der Vernunft, Erklärungen stark zu bevorzugen, die reale, sehr unwahrscheinliche Zufälle ausschließen. Entsprechend verlangt die Vernunft angesichts geordneter Zustände systematische Erklärungen, also Angaben systematischer Ursachen; das sind Ursachen, die die zu erklärende Ordnung in einer nachvollziehbaren Weise auswählen. Eine systematische Erklärung liefert entsprechend einen klaren Grund, warum im System gerade das vorliegende spezifische Ordnungsmerkmal vorhanden ist.

Es ist ein zentrales Ordnungsmerkmal unseres Universums, dass biologisches Leben und sogar intelligente Lebewesen in ihm möglich sind. (Dieses Merkmal können wir, etwas plakativ, „Lebensfreundlichkeit“ nennen.) Dieses Ordnungsmerkmal ist mit einem weiteren Ordnungsmerkmal kombiniert, nämlich der mathematisch elegant formulierbaren Grundstruktur des Universums sowie der Verstehbarkeit dieser Struktur für einigermaßen intelligente Wesen, wie wir es sind. Diese Merkmale stellen eine komplexe und in vielerlei Hinsicht hochgradig spezifische, maßgeschneiderte Struktur dar. Ihre wichtigsten Aspekte sind:

1. Naturgesetze gelten immer und überall und sie ermöglichen z. B. auf molekularer Ebene Prozesse, die sehr präzise und vorhersagbar ablaufen.

2. Unsere physikalische Welt ist universell und elegant mathematisch strukturiert und für intelligente Wesen fundamental verstehbar, symbolhaft darstellbar und berechenbar.

3. Maßgeschneiderte Naturgesetze ermöglichen z. B. stabile und funktional geeignete Grundbausteine der Materie (Atome) und größere Ansammlungen der Materie im Universum durch die Schwerkraft.

4. Im Rahmen dieser Grundstruktur der Naturgesetze liegen die relevanten Naturkonstanten jeweils passend in dem häufig sehr schmalen Wertebereich, der für ein lebensfreundliches Universum nötig ist. Das betrifft zum Beispiel die Stärken der unterschiedenen Grundkräfte oder die Massen der Elementarteilchen.

5. Ein ausreichend großer Teil der Masse-Energie im Universum liegt in Form von Atomen vor, den Grundbausteinen des Lebens, was einer unvorstellbar (statistisch) unwahrscheinlichen Verteilung der Energie bzw. Masse im Universum entspricht.

6. Die Chemie dieser Grundbausteine erfüllt in mehrfacher Hinsicht die äußerst anspruchsvollen Anforderungen biologischen Lebens.

Natürlich können wir im Folgenden nicht in allen Fällen die statistischen Wahrscheinlichkeiten quantitativ angeben, die mit diesen Ordnungsaspekten unserer Welt einhergehen. Dies ist auch nicht nötig, weil wir Ordnung meistens zuverlässig intuitiv wahrnehmen können. Dennoch können wir in einigen beispielhaften Fällen Größenordnungen modellhaft ableiten.

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3

Die naturgesetzliche Grundordnung

3.1 Eine stabile, verstehbare und planbare Welt

Normalerweise haben wir uns an die Ordnungsphänomene unserer Welt so sehr gewöhnt, dass wir sie als Selbstverständlichkeit ansehen oder gar nicht bewusst wahrnehmen. Vermutlich ist das bei den ganz grundlegenden Ordnungsphänomenen besonders ausgeprägt, wie sie in diesem und im nächsten Kapitel besprochen werden. In diesem Kapitel beschäftigen wir uns damit, dass in unserer materiellen Welt überhaupt Naturgesetze gelten, die darüber hinaus einige nützliche und interessante Eigenschaften besitzen. Im nächsten Kapitel werfen wir einen Blick auf einen faszinierenden Aspekt dieser naturgesetzlichen Struktur, nämlich ihre universelle und elegante mathematische Verfasstheit.

Was sind Naturgesetze? Als Vorbereitung für die Beantwortung dieser Frage überlegen wir uns, wie eine materielle Welt ohne Naturgesetze aussähe. Spontan (und zu Recht) würde man sagen, dass eine solche Welt völlig chaotisch wäre. Aber was heißt das? Zunächst müssen wir sehen, dass die Naturgesetze unserer Welt sozusagen eine Luxusvariante darstellen. Theoretisch könnten sie nämlich an verschiedenen Raumpunkten und Zeitpunkten unterschiedlich sein. Technisch gesprochen zeichnet sich unsere Welt aber durch eine Invarianz der Naturgesetze unter raumzeitlicher Verschiebung aus: Sie sind an jedem Ort und zu jeder Zeit gleich, wenigstens soweit unsere Daten reichen.²² Wir können, wenn wir gründlich genug arbeiten, ein bestimmtes Experiment heute und nächstes Jahr ausführen sowie in Deutschland, in Australien oder auf dem Saturnmond Titan und wir werden (wenn wir die z.T. abweichenden Randbedingungen berücksichtigen) immer die gleichen Resultate erhalten.

Wie wir bald sehen werden, wären sich ändernde Naturgesetze für Leben ungeeignet. Aber eine Welt mit veränderlichen Naturgesetzen ist nicht oder zumindest nicht zwingend das gleiche wie eine Welt ganz ohne Naturgesetze. Auch wenn Naturgesetze veränderlich wären, könnte man zumindest in milderen Fällen sagen, dass an Ort O und zum Zeitpunkt T zwischen zwei Elementarteilchen eine bestimmte Kraft wirkt oder dass dort und dann ein Objekt eine bestimmte Masse oder Ladung hat.²³

Eine materielle Welt ganz ohne Naturgesetze wäre dagegen extrem. Es wäre wirklich eine Welt ohne physikalische Eigenschaften und damit auch ohne physikalische Objekte. Die Existenz von Naturgesetzen und die Existenz physikalischer Eigenschaften hängen wechselseitig voneinander ab. Physikalische Eigenschaften sind letztlich immer über bestimmte Messverfahren definiert.²⁴ Eine bestimmte physikalische Eigenschaft zu haben heißt, dass ein Objekt sich in einer gegebenen Situation auf eine bestimmte Weise verhält und dabei beobachtet bzw. gemessen werden kann. Das Verhalten unter definierten Bedingungen entspricht einem Naturgesetz. Man kann z. B. die Masse eines Gegenstandes durch Wiegen messen, was die Gültigkeit verschiedener Naturgesetze voraussetzt. Z. B. wirkt auf einen Körper mit Masse m im Schwerefeld der Erde eine Kraft F. Das ist ein Naturgesetz, das hier vorausgesetzt werden muss. Wir können die Kraft mit einer Waage bestimmen (wozu weitere Naturgesetze vorausgesetzt werden müssen).

Eine materielle Welt ohne Naturgesetze könnten wir uns nicht vorstellen und entsprechend auch nicht sinnvoll beschreiben. Ohne Naturgesetze würden Eigenschaften wie elektrische Ladung, Masse oder Kräfteverhältnisse schlicht nicht existieren, weil man nicht mehr sagen kann, was mit Gegenständen der Fall ist, wenn solche Eigenschaften vorliegen sollten. Es wäre eine Welt ohne physikalische Gegenstände, also ohne Moleküle oder Elementarteilchen. Denn physikalische Gegenstände sind natürlich durch physikalische Eigenschaften definiert. Außerdem würden die Kräfte fehlen, die die Dinge dieser Welt zusammenhalten. Ohne die Kräfte, die ein Molekül zusammenhalten, würde es in seine atomaren Bestandteile zerfallen. Und ohne die Kräfte, die in einem Atom wirken und dessen Bestandteile zusammenhalten, existierte auch dieses nicht mehr. Aber auch die kleinsten Bestandteile, in die ein Atom theoretisch zerfallen würde (Elektronen und Quarks²⁵), wären ihrer Eigenschaften beraubt und dadurch de facto nicht mehr existent. Das heißt: Eine materielle Welt ohne Naturgesetze wäre eher ein Nichts als ein Etwas. Nicht umsonst kann das griechische Wort „Chaos“ mit „Abgrund“ übersetzt werden. Eine schöne Metapher – für nichts.²⁶

Was also sind Naturgesetze? Unabhängig von weiteren philosophischen Interpretationen sind Naturgesetze Verhaltens- und Existenzweisen physikalischer Objekte unter definierten Bedingungen oder zumindest abstrakte Aspekte²⁷ davon.²⁸ Diese Verhaltensweisen sind gleichzeitig die Art und Weise, wie physikalische Objekte untereinander wechselwirken, wie sie in Erscheinung treten und wie sie beobachtet werden können. Wenn z. B. ein Körper mit der Masse m einem Schwerefeld der Stärke g ausgesetzt ist, wirkt auf ihn die Kraft F=m·g. Dies ist eine Form des Gravitationsgesetzes. Wenn zudem keine andere Kraft (und auch nichts Nichtmaterielles) auf den Körper einwirkt, kann man eine durch die Schwerkraft bedingte Beschleunigung a des Körpers mit der Größe a=F/m beobachten.

In einer Welt, in der es körperliches Leben geben soll, müssen also offensichtlich Naturgesetze gelten. Diese Naturgesetze müssen darüber hinaus auch hinreichend stabile Strukturen und geordnete, stabile Prozesse möglich machen. Beispielsweise ist Leben auf stabile Umgebungstemperaturen und eine zuverlässige Zufuhr von Energie in Form von Licht angewiesen. Wie man seit wenigen Jahrzehnten weiß, ist Leben darüber hinaus durch sogenannte „molekulare Maschinen“ gekennzeichnet, die es in großer Zahl in den Zellen gibt. Solche Maschinen haben eine komplexe, ausgefeilte molekulare Struktur; ihre Funktion beruht auf hochpräzise aufeinander abgestimmten molekularen Prozessen. Hierfür ist u. a. die Existenz stabiler Atome eine unverzichtbare Voraussetzung. Bereits ein Blick auf die Nuklidkarte in Abb. 2 zeigt, dass dies keine Selbstverständlichkeit ist: Stabile Atomkerne bilden gegenüber den instabilen Atomkernen eine kleine Minderheit. Die stabilen Nuklide²⁹ bilden lediglich eine dünne Linie auf dem Hintergrund eines breiten Bandes instabiler Atomkerne.

Abb. 2: Die Nuklidkarte stellt die stabilen Nuklide dar (schwarz) neben nichtstabilen (radioaktiven) Nukliden (verschiedene Farben). Die weißen Flächen bedeuten, dass überhaupt keine Nuklide existieren. Nuklide sind Atomkernsorten, die durch eine jeweils bestimmte Zahl an Neutronen und Protonen definiert sind, wohingegen ein chemisches Element nur durch die Anzahl der Protonen im Kern definiert ist. (https://de.wikipedia.org/wiki/Atom#/media/File:Isotopentabelle_Segre.svg³⁰)

Würde nun die Stärke der Kernkräfte nur für Sekundenbruchteile schwanken, zerfielen die Atome (mit Ausnahme des Wasserstoffs). Ähnliches gilt für die Bindungsenergien innerhalb von Molekülen oder zwischen Molekülen. Würden diese schwanken, würden essenzielle Biomoleküle instabil und molekulare Prozesse in Zellen (wie z. B. Kopiervorgänge an der Erbinformation) würden massiv gestört werden – mit unmittelbar tödlichem Ausgang für eine Zelle. Nicht umsonst gibt es in Zellen aufwändige Reparaturmechanismen, um selbst kleine Unregelmäßigkeiten und Störungen auszumerzen, wo es erforderlich ist. Klar ist also, dass Naturgesetze ganz oder weitgehend³¹ orts- und zeitunabhängig gelten müssen, damit Leben möglich ist. Genau das trifft auf unsere Welt zu.

Eine weitere wichtige Unterscheidung ist die zwischen deterministischen und probabilistischen Naturgesetzen. Das Gravitationsgesetz ist ein Beispiel für ein deterministisches Gesetz. Deterministische Gesetze erlauben die (exakte) Beschreibung bzw. Vorhersage jedes Einzelfalls, probabilistische Gesetze nur die Beschreibung bzw. Vorhersage für eine Vielzahl von Fällen. Ein Beispiel ist der radioaktive Zerfall: So zerfallen zuverlässig 50 % der ¹⁴C-Atome³² nach 5730 Jahren, wenn die Anzahl der betrachteten ¹⁴C-Atome groß genug ist, um statistische Schwankungen auszugleichen. Für Einzelfälle erlauben probabilistische Gesetze dagegen lediglich Wahrscheinlichkeitsaussagen.

Interessanterweise erfordert eine stabile Grundarchitektur der Natur keineswegs, dass alle Naturgesetze deterministisch sind. Dies zeigen die zu Beginn des 20. Jahrhunderts entdeckten Gesetze der Quantenphysik. Im Rahmen der Quantenphysik ist der exakte Ausgang des einzelnen Experiments prinzipiell nicht vorhersagbar. Das heißt, es handelt sich um probabilistische Gesetzmäßigkeiten. Paradoxerweise ist gerade die nicht-deterministische Quantenphysik für die Stabilität von Atomen und Molekülen unverzichtbar, wie wir im übernächsten Abschnitt sehen werden. Offensichtlich ist die Quantenphysik keinesfalls chaotisch, sodass keine Vorhersagen möglich wären: So lässt sich z. B. für eine große Anzahl instabiler Atomkerne sehr präzise vorhersagen, welcher Anteil nach einer gewissen Zeit zerfallen sein wird. Vor allem aber sind probabilistische quantenmechanische Vorgänge nur im Bereich der sehr kleinen und leichten Dinge relevant, z. B. im Bereich der Elektronen. Lewis und Barnes schreiben daher: „Die Quantenmechanik unseres Universums ist genau dort, wo wir sie brauchen. Sie hat ihren Einfluss nur im Bereich des sehr Kleinen.“³³ Insgesamt sind dadurch die mit der Quantenphysik verbundenen Zufallseffekte in unserer Welt so geringfügig, dass sie die hochgradige Ordnung und physikalische Zuverlässigkeit unserer Alltagswelt und auch die Präzision biochemischer Prozesse nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigen.

Für Leben benötigen wir also Naturgesetze, die so strukturiert sind, dass unter anderem die hochkomplizierten, filigran ablaufenden Prozesse in unseren Zellen präzise genug ablaufen können. Sie müssen dabei in den relevanten Bereichen (im Bereich der Moleküle und darüber hinaus) konstant und deterministisch oder weitgehend deterministisch funktionieren. Darüber hinaus müssen die Naturgesetze in vielen anderen und noch viel spezielleren Hinsichten genau die richtigen sein, was wir aber erst in den Kapiteln 5 und 6 thematisieren werden.

Die Naturgesetze unserer Welt haben aber noch ein weiteres Merkmal: Sie beruhen auf relativ wenigen und einfachen Grundregeln, wodurch die Struktur der materiellen Welt für unseren Verstand erfassbar und damit auch technisch nutzbar ist. Um Missverständnissen vorzubeugen: „Einfach“ heißt hier natürlich nicht, dass das Entdecken und Verstehen dieser Regeln ein Kinderspiel wäre, sondern dass sie in verhältnismäßig knapper Form mathematisch darstellbar sind und dabei universell für sehr viele verschiedene Phänomene gelten. John Gribbin und Martin Rees schreiben:³⁴

„Wenn wir begreifen, wie scheinbar unzusammenhängende Daten zusammengehören, können wir immer mehr Daten durch immer allgemeinere und umfassendere Gesetze erfassen; wir müssen uns dann immer weniger voneinander unabhängige Grundtatsachen merken, aus denen sich alles andere ableiten lässt. Der erstaunliche Siegeszug der modernen Naturwissenschaften, insbesondere von Physik und Astronomie, rührt daher, dass sie die verwirrende Vielschichtigkeit der Welt so weitgehend durch wenige Grundprinzipien erklären können. Dieser Erfolg beruht jedoch anscheinend darauf, dass unser Universum nach sehr einfachen Regeln ‚aufgebaut‘ wurde. Nicht nur sind die physikalischen Gesetze einfach genug, um vom menschlichen Verstand begriffen zu werden; die Gesetze, die wir hier auf der Erde herleiten, scheinen auch jederzeit und überall zu gelten. Ist es reiner Zufall, dass Geschöpfe, die intelligent genug sind, einige einfache physikalische Gesetze zu verstehen, in einer Welt leben, zu deren Verständnis sie nur diese physikalischen Gesetze benötigen?“

Man kann also sagen: Die Naturgesetze unserer Welt haben gewissermaßen zwei Seiten, die beide auf intelligentes Leben zugeschnitten zu sein scheinen: Sie ermöglichen, dass es überhaupt intelligentes Leben geben kann. Und sie sind so beschaffen, dass intelligente Lebewesen die Grundstrukturen des Universums entschlüsseln können. Dies hat eine ganz praktische Seite: Weil wir die Grundstruktur der Natur verstehen, können wir auf dieser Grundlage auch unsere anspruchsvolle Technik entwickeln und anwenden. Die andere Seite ist, dass die Struktur des Universums hervorragend mittels Zeichen bzw. sprachlicher Elemente darstellbar ist, nämlich mittels ein paar weniger, relativ einfacher mathematischer Regeln. Man kann sagen, die Struktur des Universums ist auf Symbolisierbarkeit (d. h. sprachliche, formelhafte Ausdrucksfähigkeit) hin ausgerichtet, und dies in einer mathematischen Sprache (Kapitel 4). Ein Indiz für einen geistigen Ursprung dieser Struktur?

3.2 Warum Naturgesetze nicht selbstverständlich sind

Wie wahrscheinlich ist ein Universum, das naturgesetzlich geordnet ist? Man könnte z. B. sagen, dass das Universum entweder nach Naturgesetzen geordnet ist oder nicht, und das ergäbe dann eine Wahrscheinlichkeit von jeweils 50 %. Ein Erklärungsbedarf wäre dann praktisch nicht vorhanden. Es ist aber klar, dass Überlegungen dieser Art irreführend sind. Nur weil man sagen kann, man könne einen Sechser im Lotto haben oder nicht, ist deshalb die Wahrscheinlichkeit eines Sechsers nicht 50 %. In der Regel vertreten Naturalisten die Position, Naturgesetze gehörten zur Grundausstattung der Welt und könnten und müssten daher nicht erklärt werden. Natürlich muss jede Weltanschauung von einer letzten, nicht nochmals erklärbaren Gegebenheit ausgehen, von der aus dann (idealerweise) die wesentlichen Weltphänomene erklärt werden. Im Theismus nimmt diese Rolle Gott ein, eine immaterielle Person. (Die Diskussion darüber führen wir im Kapitel 10.) Die Frage ist, ob Naturgesetze dafür geeignet sind.

Welche Anforderungen sind an eine solche Grundausstattung zu stellen? Eine solche letzte, nicht nochmals zu erklärende Gegebenheit sollte erstens etwas relativ Einfaches sein. Der Grund dafür ist, dass geordnete und komplexe Systeme, wie wir gesehen haben, mit enorm geringen statistischen Wahrscheinlichkeiten einhergehen.³⁵ Zweitens sollte diese letzte Gegebenheit die geordnete und dabei hoch komplexe Vielfalt der materiellen Welt systematisch erklären können. Oft wird argumentiert, ein fundamentales Naturgesetz (bzw. ein solcher Satz von Naturgesetzen) sei ein verhältnismäßig einfacher, also wenig komplexer Sachverhalt. Das Problem ist aber: Die physikalische Realität besteht nicht lediglich aus Naturgesetzen, sondern aus zahllosen realen Komponenten, nämlich schätzungsweise 10⁸⁰ Atomen im beobachtbaren Universum, die sich erstaunlicherweise allesamt äußerst regelmäßig verhalten. Ein Naturgesetz dagegen ist aber deshalb einfach, weil es sich um eine Abstraktion³⁶ handelt, eine Abstraktion insbesondere durch den Geist des Menschen, der in der Vielheit der Einzelereignisse regelmäßige Muster erkennt und dabei von dieser Vielfalt abstrahiert.³⁷ Naturgesetze sind also vielmehr Ausdruck der Ordnung, die zu erklären ist, aber nicht selbst ihre Erklärung. Der Philosoph Keith Ward schrieb daher:³⁸

„Die Gesetze müssen in jeder möglichen Situation und für Millionen Einzelereignisse gelten. … Dass es überhaupt Materie bzw. Energie gibt, die durch Gesetze der Physik … bestimmt wird, ist für jemanden, der dies als fundamentale Tatsache ansieht, ein außerordentlicher Zufall, da es auch sehr gut überhaupt keine Materie oder keine physikalischen Gesetze hätte geben können; oder es hätte etwas geben können, für das diese Gesetze nicht gelten, oder die Gesetze hätten auch wieder verschwinden können, nachdem sie ins Dasein kamen. … Die Tatsache, dass es Gesetze gibt, die dauerhaft für Materie bzw. Energie gelten, und das in einer regelmäßigen und vorhersagbaren Weise, ist eine ziemlich überraschende Tatsache, die auch sehr gut anders hätte sein können.“

Und der Philosoph Richard Swinburne schrieb:³⁹

„Jeder Gegenstand, wie weit auch immer in Zeit und Raum von uns entfernt, hat dieselben Kräfte und Dispositionen, diese Kräfte auszuüben, wie die Elektronen und Protonen, aus denen unsere Körper bestehen. Wenn es dafür keine Ursache gäbe, müsste es ein höchst außergewöhnlicher Zufall sein. Zu außergewöhnlich, als dass eine vernünftige Person daran glauben könnte.“

Die geringe statistische Wahrscheinlichkeit einer naturgesetzlichen Ordnung

Die naturgesetzliche Ordnung unserer komplexen physikalischen Realität stellt eine statistisch äußerst unwahrscheinliche Besonderheit dar, wie es die beiden folgenden Modelle deutlich machen.

Das erste Modell betrifft nur die zeitliche Dimension. Es vernachlässigt also die enorme räumliche Ordnung wie das Vorhandensein von Atomen, Molekülen, Sternen, Planeten, biologischen Organismen usw. (Das Modell unterschätzt also stark das Ausmaß der Gesamtordnung; somit sind wir sozusagen auf der sicheren Seite.) Für dieses Modell wird die zeitliche Entwicklung, also die Geschichte des Universums, als eine Abfolge von Zuständen des Universums betrachtet. Jeder Zustand ist eine Momentaufnahme des Universums zu einem Zeitpunkt oder, genauer, in einem Zeitintervall mit einer geringen zeitlichen Ausdehnung. Das Universum ist dann und nur dann geordnet, wenn die Zustände des Universums wie auf einer Perlenkette in einer exakt definierten zeitlichen Reihenfolge aufeinander folgen. Zum Beispiel folgt dem Zustand des Universums des 15. Dezembers 2010 n. Chr., 8:20:07 GMT kein Zustand wie am 29. April 3642 v. Chr., 2:58:22 GMT oder irgendein beliebiger anderer Zustand, sondern der Zustand des 15. Dezembers 2010 n. Chr., 8:20:08 GMT. Nur eine Reihenfolge ist vereinbar mit Naturgesetzen.⁴⁰

Wie viele Reihenfolgen sind dagegen generell möglich? Nehmen wir für unser Modell an, ein Zustand des Universums habe eine zeitliche Ausdehnung einer Millisekunde.⁴¹ Legt man die heute mehrheitlich vertretene Lehrmeinung zugrunde, dass das Universum rund 15 Milliarden Jahre alt ist, dann durchlief es bis heute rund 10²¹ Zustände (die je eine Millisekunde lang andauerten). Daraus errechnen sich rund 10 hoch 10²² Möglichkeiten, wie 10²¹ Zustände auf dem Zeitstrahl angeordnet sein könnten.⁴² Das heißt: Allein die rein zeitliche Ordnung unseres Universums stellt einen unvorstellbaren Ordnungsbeitrag dar. Sie entspricht (modellhaft) einer irrsinnig geringen statistischen Wahrscheinlichkeit von rund eins zu 10 hoch 10²². Obwohl die räumliche Ordnung des Universums hier gar nicht berücksichtigt wurde, zeigt sich, dass ein naturgesetzlich geordnetes Universum eine statistisch extrem unwahrscheinliche Besonderheit darstellt. Ein chaotisches, regelloses Universum wäre (statistisch) um ein gewaltiges Maß wahrscheinlicher.

Man kann die naturgesetzliche Ordnung auch auf eine andere Weise darstellen:

In unserem einheitlichen Raum-Zeit-System existieren wenige Teilchentypen und die Teilchen eines Typs weisen dauerhaft gleichartige Verhaltensdispositionen oder Kräfte auf.

Dem entspricht unser zweites Modell: Es betrifft den Sachverhalt, dass alle Bestandteile des Universums immer exakt den gleichen Naturgesetzen folgen. Nehmen wir (bereits ziemlich optimistisch) eine Wahrscheinlichkeit von 50 % als „normal“ an, dass sich ein einzelnes Atom innerhalb, sagen wir, eines Jahres durchgängig gesetzmäßig verhält. Bei 10⁸⁰ Atomen im Universum ist dann die Wahrscheinlichkeit, dass sich alle Atome ein Jahr lang nach denselben Gesetzen verhalten, rund eins zu 10x und x=10⁸⁰ (eins zu 10 hoch 10⁸⁰) und damit praktisch null.⁴³ Man erkennt daran übrigens auch leicht, dass Welten mit Naturgesetzen, die von Zeit zu Zeit und von Ort zu Ort (insbesondere nach einem Zufallsprinzip) unterschiedlich sind, statistisch ebenfalls wahrscheinlicher sind als Welten mit Naturgesetzen, die immer und überall gleichermaßen gelten.⁴⁴

Natürlich kann man mit solchen Modellen keine exakten Wahrscheinlichkeiten berechnen, allein schon, weil die Grundannahmen ein Stück weit willkürlich sind. Entscheidend ist aber: Die statistischen Wahrscheinlichkeiten einer naturgesetzlichen Ordnung sind unvorstellbar niedrig, egal wie man diese Ordnung beschreibt.

Universalien als Erklärung der geordneten Vielfalt?

Natürlich glaubt wohl niemand, dass diese Ordnung reiner Zufall ist. Die Frage ist aber, ob sie im Rahmen des Naturalismus erklärbar ist. Die Herausforderung für den Naturalismus ist jetzt, eine verhältnismäßig einfache Entität (oder einige wenige Entitäten) zu finden, die gleichzeitig die geordnete Vielheit der materiellen Welt systematisch erklärt. Und diese Entität muss naturalismuskompatibel sein, sie darf insbesondere nichts Geistiges sein.⁴⁵

Tatsächlich gibt es seit der Antike philosophische Ansätze, die die Vielheit der materiellen Dinge auf einfache einheitsstiftende Entitäten zurückführen möchten. Man nennt solche Entitäten klassischerweise Universalien⁴⁶, die „hinter“ oder „in“ den vielen Einzeldingen der Natur existieren. Sprachlich drücken wir den Umstand, dass vielen Dingen eine gleiche Eigenschaft zukommt, in Allgemeinbegriffen aus: Es gibt viele Dinge, die Häuser sind oder die grün sind oder die Masse haben usw. („Häuser“, „grün“ und „Masse haben“ sind dann solche Allgemeinbegriffe). Das einende Band zwischen vielen individuellen Dingen, die untereinander mehr oder weniger große Ähnlichkeiten aufweisen, ist dann zunächst unsere Sprache bzw. unsere Abstraktionsleistung. So weit waren wir schon. Die Frage ist jetzt: Sind die Eigenschaften Haus-Sein, grün-Sein, einem bestimmten Naturgesetz zu gehorchen usw. ebenso individuell, wie es auch z. B. die Häuser und die grünen Dinge dieser Welt sind? Nein, sagen hier solche Universalien-Theorien: Es gebe tatsächlich ein jeweils real-existierendes Allgemeines, was den vielen Dingen mit gleicher Eigenschaft gemeinsam zukommt, und zwar unabhängig vom menschlichen Denken und Sprechen: Es gibt demnach tatsächlich ein Haus-Sein, ein grün-Sein, ein Masse-Haben usw. Solche Allgemeine seien reale Entitäten, eben Universalien, an denen die individuellen materiellen Einzeldinge irgendwie Anteil haben. Universalien sind nichtmateriell und nicht-raumzeitlich und damit völlig andersartige Entitäten als die individuellen Dinge in Raum und Zeit. Denn materielle Dinge sind durch ihre Raumzeitposition definiert und haben dadurch auch ihre Individualität. Aber ein solches Universale, an dem sehr viele materielle Dinge an verschiedenen Orten und zu verschiedenen Zeiten gemeinsam Anteil haben, kann nicht mehr durch eine Raumzeitposition definiert sein. Mit der Annahme solcher Universalien könnte eine wichtige Anforderung erfüllt werden: Statt unzählige Einzeldinge, die sich erstaunlicherweise alle gleichartig (nach dem Naturgesetz X) verhalten, quasi einzeln erklären zu müssen, hätten die unzähligen Einzeldinge jetzt Anteil an einer einzigen, einheitlichen Sache, nämlich an dem Naturgesetz-X-Universale. Das jeweilige Anteil-Haben der vielen Einzeldinge an diesem Universale würde dann das gleichartige Verhalten der vielen Einzeldinge erklären.

Es wurden verschiedene Schwierigkeiten solcher Theorien im Laufe der Philosophiegeschichte diskutiert.⁴⁷ Darauf gehen wir nicht weiter ein. Denn für unseren Zusammenhang ist von Bedeutung, dass solche Universalien-Theorien die Komplexität der raumzeitlichen Welt und die enorme Ordnung in ihr nicht erklären können. Zusätzlich werfen sie neue Fragen auf.

Universalien sind wie erwähnt einfache Entitäten außerhalb von Raum und Zeit. Es ist nicht zu sehen, wie sie als Ursache der Vielheit der materiellen Dinge in Frage kommen. Diese Vielheit bleibt also unerklärt. Ebenso unklar ist, wie es dazu kommt, dass die vielen Dinge in Raum und Zeit überhaupt an solchen seltsam anmutenden nicht-raumzeitlichen Entitäten wie Universalien teilhaben bzw. sie gleichsam abbilden. Platon, auf den die Universalien-Theorie ursprünglich zurückgeht, hat aufgrund solcher Probleme einen Demiurgen, einen Weltenschöpfer, angenommen, um die Einheit und die Vielfalt sowie die nicht-raumzeitliche Universalien-Welt und die raumzeitliche Materie überhaupt in Beziehung zu bringen. Was natürlich nicht im Sinne des Naturalismus sein kann.

Auch die Naturgesetze werden durch Universalien-Theorien nicht erklärt, der Erklärungsbedarf wird nur auf eine andere philosophische Ebene übertragen. Solche Theorien können nicht sagen, warum es das Phänomen der Naturgesetze überhaupt gibt. Sie können nicht sagen, warum es relativ wenige Typen von Dingen gibt wie z. B. Elektronen, Up- und Down-Quarks, davon aber jeweils enorm viele (z. B. 10⁸⁰ im beobachtbaren Universum). Und natürlich können sie nicht sagen, warum sich die Objekte dieser Welt gemäß den tatsächlich gültigen (und lebensfreundlichen) Naturgesetzen verhalten und sie nicht irgendwelchen anderen Regeln folgen.⁴⁸

Die Vielheit bleibt damit ebenso unerklärt wie die Tatsache, dass sich eine solche Vielheit von Komponenten überhaupt so einheitlich und gesetzesartig verhält. Universalien-Theorien stellen daher keine Lösung des Problems dar. Damit ist nicht zu sehen, wie die naturgesetzliche Ordnung im Rahmen einer naturalistischen Weltsicht erklärt werden könnte.⁴⁹ Aufgrund der enorm geringen statistischen Wahrscheinlichkeit dieser Ordnung ist dies für den Naturalismus ein nicht zu unterschätzendes Problem.

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4

Das mathematische Universum

Lesen Sie mehr in der vollständigen Ausgabe mit weiteren Unterkapiteln:

4.1 Die mathematische Verfasstheit des Universums

4.2 Das nichtmaterielle Reich der Mathematik

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5

Die Architektur der Naturgesetze

Lesen Sie mehr in der vollständigen Ausgabe mit weiteren Unterkapiteln:

5.1 Die vier Grundkräfte

5.2 Die Elementarteilchen

5.3 Die Stabilität der Atome

5.4 Eine vielfältige Palette an chemischen Substanzen

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6

Die Feinabstimmung der Naturkonstanten

Lesen Sie mehr in der vollständigen Ausgabe mit weiteren Unterkapiteln:

6.1 Die Stärke der Gravitationskraft

6.2 Symmetrie und Asymmetrie

6.3 Starke Kernkraft und elektromagnetische Kraft

6.4 Die Massen der Elementarteilchen

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7

Die Verteilung der Energie im Universum

Lesen Sie mehr in der vollständigen Ausgabe!

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8

Die Funktionalität der Chemie des Lebens

Lesen Sie mehr in der vollständigen Ausgabe mit weiteren Unterkapiteln:

8.1 Chemie des Lebens

8.2 Kohlenstoff

8.3 Wasser und Sauerstoff

8.4 Stickstoff

8.5 Phosphor

8.6 Häufigkeiten der wichtigsten Elemente in der Natur

8.7 DNA und Proteine

8.8 Fazit

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9

Kann die Ordnung der Natur naturalistisch erklärt werden?

Lesen Sie mehr in der vollständigen Ausgabe mit weiteren Unterkapiteln:

9.1 Zufall: keine Erklärung erforderlich

9.1.1 Sind lebensfreundliche Bereiche vielleicht doch wesentlich wahrscheinlicher?

9.1.2 Ist Feinabstimmung eine Illusion unserer Beobachterperspektive?

9.1.3 Ist Feinabstimmung eine Illusion, weil Parameter isoliert betrachtet werden?

9.1.4 Könnte Leben auch etwas ganz anderes sein?

9.1.5 Können Wahrscheinlichkeiten überhaupt bestimmt werden?

9.1.6 Unwahrscheinliche Dinge passieren immer wieder

9.2 Notwendigkeit

9.3 Nicht-personale Ursachen – naturwissenschaftliche Erklärung

9.3.1 Naturwissenschaftliche Erklärungen allgemein

9.3.2 Die Multiversum-Hypothese

9.4 Bewertung naturalistischer Erklärungsansätze

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10

Die theistische Erklärung: Gott als personale Ursache

Lesen Sie mehr in der vollständigen Ausgabe mit weiteren Unterkapiteln:

10.1 Ist die Existenz Gottes (un)wahrscheinlich?

10.2 Ist es (un)wahrscheinlich, dass Gott diese Welt erschaffen hat?

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11

Zusammenfassung und Schlussfolgerung

Lesen Sie mehr in der vollständigen Ausgabe!

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Danksagung

Wir danken Dr. Alexander Fink, Dr. Reinhard Junker, Christoph Mocker, Roderich Nolte und Prof. Dr. Dr. Daniel von Wachter für hilfreiche Kritik und Anregungen.

Elisabeth Binder und Marlies Hanna gilt unser Dank für Korrekturarbeiten.

Frank Meyer hat in bewährter Weise das Layout erstellt und einige Abbildungen gestaltet.

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Glossar

a priori: Von vornherein; erkenntnistheoretisch sind dies Erkenntnisse, die man unabhängig von Beobachtungen besitzt.

Baryonen/baryonisch: Von altgriechisch „schwer“; schwere Teilchen, wie Neutronen und Protonen, die aus drei Quarks bestehen.

Empirie: Methode, durch Beobachtungen bzw. Sinnesdaten zu Erkenntnissen zu kommen.

Entität: Allgemeiner Ausdruck für Seiendes.

Entropie: Maß an Unordnung oder statistischer Wahrscheinlichkeit eines Systems.

Lesen Sie mehr in der vollständigen Ausgabe!

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Die Autoren

Dr. Markus Widenmeyer studierte Chemie und Philosophie, Promotion in Chemie, in der zentralen Forschung eines Technologiekonzerns tätig, ehrenamtlich bei Wort und Wissen mit Themenschwerpunkten interdisziplinäre Philosophie und Apologetik.

Dr. Tobias Holder promovierte am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung zum Thema stark korrelierte Elektronen. Er arbeitet heute als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich der kondensierten Materie. Bei Wort und Wissen ist er seit einigen Jahren ehrenamtlich aktiv.

Dr. Boris Schmidtgall studierte Chemie an den Universitäten Hamburg, Göttingen und Paderborn. Promotion in Bioorganischer Chemie und anschließender Forschungsaufenthalt an der Universität Straßburg. Seit 2018 wissenschaftlicher Mitarbeiter der Studiengemeinschaft Wort und Wissen.

Dr. Peter Trüb promovierte an der ETH Zürich auf dem Gebiet der experimentellen Teilchenphysik. Heute arbeitet er in der Forschungsabteilung eines Herstellers von Röntgen- und Elektronendetektoren. Als ehrenamtlicher Mitarbeiter von Wort und Wissen widmet er sich Fragestellungen der Teilchenphysik und der Kosmologie.

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Anmerkungen

  1 Der Begriff „Feinabstimmung“ wird unterschiedlich breit benutzt: Manchmal ist nur die Feinabstimmung von Naturkonstanten gemeint. Aus Gründen der Praktikabilität meinen wir mit „Feinabstimmung“ die gesamte, auf intelligentes Leben zugeschnittene Ordnung unserer Welt, wie die besondere Form der Naturgesetze oder die geringe Entropie des Universums.

  2 Teilchen hätten dann keinen Wellencharakter mehr, dies hätte, wie wir noch sehen werden, desaströse Folgen.

  3 Leben in körperlicher, materieller Form. Theisten glauben, dass es auch Leben in nichtmaterieller Form gibt wie zum Beispiel Gott. Für nichtmaterielles Leben gilt natürlich diese Definition nicht.

  4 Die Definition verlangt nicht, dass jedes individuelle Lebewesen fortpflanzungsfähig ist, sondern dass es innerhalb einer Art ausreichend Individuen mit Fortpflanzungsfähigkeit für den Arterhalt gibt.

  5 Für eine detailliertere Definition sei auf weiterführende Darstellungen verwiesen, z. B. https://www.synthetische-biologie.mpg.de/17480/was-ist-leben (abgerufen 30. 6. 2017).

  6 Könnte Leben auch nicht etwas Einfacheres und Anspruchsloseres sein? Auf diesen Einwand gehen wir in Kapitel 9 ein.

  7 Der Naturalismus ist die Auffassung, dass es nur den Bereich des Natürlichen gibt, also den Bereich des Materiellen oder Physikalischen. Entsprechend lehnt der Naturalist Übernatürliches ab. Beispiele für Übernatürliches sind Gott, die Seele des Menschen, echte Willensfreiheit oder objektive Ethik.

  8 Interessanterweise wurden die „sublunaren Sphären“, also die aus damaliger Sicht zentrierte Erde, im griechischen, geozentrischen Denken typischerweise als abhängig, vergänglich und minderwertig angesehen. Im Gegensatz dazu wurden den Sphären oberhalb des Mondes göttliche, reine und unvergängliche Eigenschaften zugeschrieben.

  9 Aristoteles, Metaphysik, Buch 1, Kapitel 3.

10 Prominente Beispiele sind die naturalistischen Philosophen Thomas Nagel oder Colin McGinn.

11 Intentionalität ist das Phänomen, dass wir als geistige Wesen einen (geistigen) Bezug auf Sachverhalte haben können. Diese Sachverhalte können räumlich weit entfernt von uns sein, sie können bloße Möglichkeiten in der Zukunft betreffen oder sogar fiktiv sein. Wir können uns z. B. die Vorstellung machen, dass es morgen in München regnen könnte oder dass es manchmal auf einem Planeten, der um einen fremden Stern kreist, regnet.

12 Z. B. Widenmeyer, 2018.

13 Z. B. Collins, 2003, 80–178; McGrath, 2009; Trüb, 2015; Gribbin, Rees, 1991; Lewis, Barnes, 2016.

14 Natürlich könnte es auch innerweltliche und personale Erklärungen geben, aber solche Personen wären wiederum Teil des Universums, das zu erklären ist.

15 Wenn zum Beispiel ein Tintenfass umfällt und es entstünde ein wunderschönes Gemälde, wären wir auch sehr erstaunt, obwohl es sehr viele verschiedene Gemälde geben könnte. Wir sind erstaunt, weil die Menge ungeordneter Tintenverteilungen dennoch um ein gewaltiges Maß größer ist als die Menge möglicher Gemälde.

16 Menschen nehmen manchmal zu leicht Muster wahr, z. B. in Wolken oder in Sternenkonstellationen („Sternbilder“).

17 Dies machen wir z. B. in der Kriminalistik, wo häufig zu untersuchen ist, ob ein Sachverhalt durch Zufall (Unfall) oder durch menschliche Handlung und ggf. Planung (Verbrechen, im Affekt oder geplant) zustande kam.

18 Entropie ist, grob gesagt, die Zufälligkeit oder Unordnung eines Systems.

19 So können in unserem Beispiel die grauen und weißen Kreise unabhängig voneinander angeordnet werden (außer dass ein Kreis nur eine Stelle besetzen kann). Das besondere Merkmal für Ordnung ist dann, dass sich alle grauen Kreise in der linken Hälfte und alle weißen Kreise in der rechten Hälfte des Kastens befinden müssen. Dieses Merkmal bedeutet (bei größeren Systemen) eine sehr starke Einschränkung der Möglichkeiten, wie die Kreise verteilt sein können. Es ist daher in einem bestimmten Grad statistisch unwahrscheinlich, dieses Merkmal anzutreffen.

20 Auch wenn es ein Roboter war, haben ihn Menschen als intelligente, sprachbegabte Wesen konstruiert und programmiert.

21 Genau genommen müssen wir noch hinzufügen, dass die sogenannte Wahrscheinlichkeitsressource in solchen Fällen begrenzt ist. Gäbe es z. B. 10⁶⁰ Lotterieereignisse, könnte es in wenigen Fällen vorkommen, dass Spieler zehn Mal hintereinander einen Sechser hätten.

22 Natürlich kann man sich streiten, ob Naturgesetze, die sich in Raum und Zeit ändern, überhaupt „Naturgesetze“ genannt werden sollen. Aber da auch menschliche Gesetze sich mit der Zeit und von Ort zu Ort (z. B. von Stadt zu Stadt) ändern können und eine Welt mit variablen Naturgesetzen und eine Welt ganz ohne Naturgesetze zu unterscheiden sind, halten wir den Begriff „Naturgesetze“ auch in einem solchen Fall für legitim.

23 Das wäre so in milden Fällen, wenn sich bei moderaten Zeit- und Raumänderungen die Gesetze nur wenig änderten. Oder wenn die Änderungen wieder höheren Regeln folgen. Physikalische Größen hängen nämlich in der Regel mit Ableitungen nach der Zeit oder nach dem Ort zusammen. Je massiver und/oder regelloser solche Änderungen der Naturgesetze wären, desto schlechter könnten physikalische Größen überhaupt noch definiert werden – die Welt gleitet dann ins Chaos ab.

24 Man spricht hier von Operationalisierbarkeit, eine Grundbedingung der modernen Naturwissenschaften.

25 Quarks können zwar nicht einzeln vorkommen – aber natürlich auch nur wieder aufgrund entsprechender Gesetze.

26 Kann man dieses Szenario einer Welt ohne Naturgesetze abmildern, indem man z. B. sagt, dass physikalische Eigenschaften nicht völlig verschwänden, sondern nur nicht regelmäßig aufträten? Nein. Denn dies wäre nicht eine Welt ohne Naturgesetze, sondern eine Welt, in der Naturgesetze gelten, wenn auch nicht an jedem Ort und zu jeder Zeit gleichartig.

27 Abstrakt deshalb, weil in den Gesetzen häufig Größen enthalten sind, die nicht unmittelbar beobachtet werden können, wie z. B. Kräfte.

28 Manchmal sagt man auch, Naturgesetze beschreiben solche Verhaltensweisen. Dann wären Naturgesetze streng genommen etwas Sprachliches. Aber sinnvoller ist es, primär etwas Sprachunabhängiges damit zu meinen, das sind phänomenologisch die Verhaltensweisen selbst. Theoretisch (und dann sind wir schon bei philosophischen Interpretationen) kann man mit „Naturgesetz“ auch etwas „hinter“ oder „in“ den Objekten meinen, die sich nach Naturgesetzen verhalten (siehe auch nächster Abschnitt).

29 Ein Nuklid ist eine Atomsorte, die sowohl durch die Protonenzahl als auch durch die Neutronenzahl definiert ist.

30 Abgerufen am 4. 8. 2018.

31 Das gilt im Grunde nur dort, wo Leben vorzufinden ist. Gälten in einer fernen Galaxie andere Gesetze als auf der Erde, würde dies das Leben auf der Erde wohl nicht betreffen. Theoretisch könnte man die Forderung auch noch so einschränken, dass die Konstanz für die Gesetze gelten muss, die für biologische Funktionen relevant sind.

32 ¹⁴C (Kohlenstoff-14) ist Kohlenstoff mit einem Atomgewicht von 14. Sein Kern besteht aus sechs Protonen und acht Neutronen und ist, anders als ¹³C oder ¹²C, instabil, d. h. radioaktiv.

33 Lewis, Barnes, 2016, 191.

34 Gribbin, Rees, 1991, 15.

35 Zumindest wenn sie nicht-geistig sind (Kapitel 10).

36 Wenn wir weitere metaphysische Modelle beiseite lassen, die wir unten mit dem Universalien-Ansatz diskutieren werden.

37 Ein Abstraktum wird durch menschliche Abstraktionsleistung gewonnen und ist keine selbständig existierende Sache, sondern nur ein bestimmter Gesichtspunkt einer komplexeren Sache, ein Gesichtspunkt, den wir Menschen gedanklich herausgreifen. Ein einfaches Beispiel ist die Masse eines Steines. Die reine Masse ist ein Abstraktum. Man kann nicht die Masse vom Stein abtrennen, sodass hier der Stein ohne Masse und irgendwo daneben dann die Masse ohne den Stein vorliegen würde. Man kann sie nur in Gedanken „abtrennen“ und das nennt man den Abstraktionsvorgang. Genauso ist ein Naturgesetz ein (abstrahierter) Gesichtspunkt einer realen, sehr komplexen materiellen Gegebenheit.

38 Ward, 1996, 17–19.

39 Swinburne, 2006, 48.

40 Dazu zwei Bemerkungen: a) Dass diese Zustände in einer genau definierten Reihenfolge sein müssen, setzt nicht voraus, dass Naturgesetze deterministisch seien oder es keine Einwirkung willensfreier, geistiger Subjekte ins materielle Geschehen geben dürfe. b) Für die meisten Naturgesetze gäbe es zwar zwei Varianten (vorwärts und rückwärts); der 2. Hauptsatz der Thermodynamik lässt aber schließlich nur eine Richtung zu.

41 Man geht heute davon aus, dass die kürzeste physikalisch mögliche bzw. sinnvolle Zeitdauer nur 10–43 Sekunden beträgt.

42 Vereinfacht gibt es für jede von 10²¹ Gliedstellen der Kette wiederum 10²¹ Möglichkeiten. Das sind 10²¹ hoch 10²¹, also etwa 10 hoch 10²².

43 0,5 wird hier 10⁸⁰ Mal mit sich selbst multipliziert, es resultiert 10x mit x = 10⁸⁰ • (log₁₀0,5) = –3 • 10⁷⁹, gerundet 10⁸⁰.

44 Grob vergleichbar sind Würfe von zahlreichen (nicht gefälschten) Würfeln an verschiedenen Orten und zu verschiedenen Zeit. Hier sind variierende Ergebnisse wesentlich wahrscheinlicher als immer gleiche Ergebnisse.

45 Es ist in der Sache nicht relevant, ob man solche Entitäten als die eigentlichen Naturgesetze auffasst oder sie eher als etwas versteht, das „hinter“ den Naturgesetzen existiert und die entsprechende Ordnung bedingt.

46 Manchmal versteht man unter Universalien auch nur Konzepte des erfassenden menschlichen Geistes (universalia in mente). Für unseren Zusammenhang verstehen wir unter Universalien aber einheitsstiftende Entitäten, die unabhängig vom menschlichen Denken existieren (universalia in rebus, universalia ante res, wobei universalia in rebus, d. h. Universalien „in“ den Dingen, auch als wirkliche allgemeine und nicht lediglich als individuelle Momente aufgefasst werden dürfen. Genaueres z. B. bei von Wachter, 2000. Man nennt dieses Verständnis von Universalien auch „Universalienrealismus“.

47 Siehe z. B. von Wachter, 2000.

48 Es könnte enorm viele Universalien geben, z. B. so viele Universalien, wie es materielle Einzeldinge gibt, und es könnte sogar unendlich viele geben; es könnte Chaos-Universalien geben. Die Einzeldinge könnten auch die Universalien ganz oder teilweise nicht abbilden. Die Universalien-Theorie als solche favorisiert daher keine bestimmte Struktur in der Universalien-Welt und keine bestimmte Struktur einer materiellen Welt.
Gibt es praktisch alle denkmöglichen Universalien? Dann ist unklar, warum die Dinge dieser Welt nur ganz bestimmte Universalien abbilden und nicht andere, und warum so viele Dinge alle die gleichen, wenigen Universalien abbilden. Und natürlich ist unklar, warum die materiellen Dinge ausgerechnet solche Universalien abbilden, die eine naturgesetzliche Ordnung repräsentieren und darüber hinaus für eine lebensfreundliche Welt erforderlich sind. Man müsste hier eine „Feinabstimmung“ der Abbildung bzw. der Teilhabe erklären.
Wenn man die entgegengesetzte Auffassung vertritt, dass es nur die Universalien gibt, wie sie auch von den Naturdingen abgebildet werden, stellt sich die Frage, warum es nur diese Universalien gibt. Warum sind es ausgerechnet solche, die eine naturgesetzliche und feinabgestimmt-lebensfreundliche Struktur einer materiellen Welt repräsentieren? Hier ist dann eine Feinabstimmung der Universalien-Welt selbst zu erklären. Der Universalienrealismus (so werden diese Theorien zusammengefasst) erklärt also in jedem Fall nicht, warum die raumzeitliche Welt so ist, wie sie ist, sondern übersetzt die zu erklärenden Dinge lediglich in ein bestimmtes ontologisches Schema.

49 Ein anderer Versuch, die naturgesetzliche Ordnung zu erklären, ist, dass man sie als notwendig ansieht. Eine bloße Deklaration eines Sachverhaltes als notwendig ist aber natürlich keine Erklärung. Dies gilt umso mehr, als der Sachverhalt statistisch sehr unwahrscheinlich ist. Es müssten entsprechend sehr starke unabhängige Gründe für eine solche Notwendigkeit angeführt werden können. Das philosophische Konzept der Notwendigkeit zur Erklärung der natürlichen Ordnung werden wir in Abschnitt 9.2 diskutieren.