Tolkiens Schöpfungsmythos

Das Silmarillion...fraglos erfunden und doch so real...

Über die Schöpfungs-Erzählung J.R.R Tolkiens zu Beginn seines Werkes Silmarillion erübrigt sich jede Diskussion. Jedenfalls über Fragen nach dem Wahrheitsgehalt, der Faktentreue oder 'Könnte es wirklich so gewesen sein?'. Könnte es nicht, jedenfalls erhebt der begnadete Fantasy-Autor Tolkien in keinster Weise den Anspruch eines wie auch immer gearteten Vergangenheits- oder Realitätsbezuges.

Bei der erschaffenen Welt handelt es sich 'nur' um Tolkiens Welt, d.h. die von J. R. R. Tolkien (1892–1973) erdachte Fantasiewelt. Mittelerde ist als Name dieser Welt nach ihrem bekanntesten Kontinent, Schauplatz der Romane Der Hobbit (1937) und Der Herr der Ringe (1954/55), gebräuchlich. 

Das Silmarillion bildet den Rahmen zu Tolkiens großen Romanen und deren kosmogonische und mythologische Vorgeschichte  Es handelt sich um erzählte Mythen über Entstehung und Geschichte der Welt Arda vom Anbeginn der Zeit an.Der englische Schriftsteller und Sprachwissenschaftler erschuf in diesen Werken diese umfassende Welt mit eigener Geschichte und aufeinander aufbauenden Sprachen, Völkern, Mythen und Sagen. "Tolkien setzte neue Maßstäbe, indem er als einzelner Autor eine ganze Welt erfand und beschrieb. Er gilt als einer der Begründer der modernen Fantasy-Literatur."Und doch mag ein Bezug zur Realität in Tolkiens Werk zu finden sein, in jedem Fall lässt sich aus einem metaphorischen Verständnis heraus ableiten, dass am Anfang von Allem ein Gedanke steht...

Sicherlich lassen sich zudem manche Parallelen aufdecken zwischen dieser gänzlich fiktiven Erzählung über den Ursprung von Allem und den bekannten Schöpfungsmythen vieler Völker und Religionen. Nicht nur in der sumerischen und damit auch der biblischen Schöpfungsgeschichte begegnen wir den Anfängen von Gut und Böse und der Idee eines Schöpfers, der sich sehr wohl auch das Böse zunutze macht - um letztlich Gutes zu bewirken.

AINULINDALE

"Eru war da, der Eine, der in Arda Ilúvatar heißt; und er schuf erstens die Ainur, die Heiligen, Sprößlinge seiner Gedanken; und sie waren bei ihm, bevor irgend andres erschaffen war. Und er sprach zu ihnen, sie Melodien lehrend, und sie sangen vor ihm, und er war froh.
Lange aber sangen sie nur jeder für sich allein oder zu wenigen, während die andren lauschten, denn ein jeder verstand von Ilúvatars Gedanken nur jenen, aus dem er selber stammte, und nur langsam lernten sie auch ihre Brüder verstehen. Doch indem sie hörten, verstanden sie besser, und es wuchsen Einklang und Harmonie. Und es geschah, dass Ilúvatar die Ainur alle zusammenrief und sie eine gewaltige Melodie lehrte, die größere und herrlichere Dinge auftat, als er ihnen je gezeigt hatte; und der Glanz ihres Anfangs und die Pracht ihres Endes verwirrten die Ainur, so dass sie sich vor Ilúvatar verneigten und still waren.

Da sagte Ilúvatar zu ihnen: »Aus dem Thema, das ich euch gewiesen, machet nun in Harmonie gemeinsam eine Große Musik. Und weil ich euch mit der Unverlöschlichen Flamme angefacht habe, so zeiget eure Kräfte und führet mir dies Thema aus, ein jeder nach seiner Art und Kunst, wie's ihm beliebt. Ich aber will sitzen und lauschen und froh sein, daß durch euch solche Schönheit zum Liede erwacht.«Da begannen die Stimmen der Ainur zu erschallen wie Harfen und Lauten, Flöten und Posaunen, Geigen und Orgeln, und sie machten aus Ilúvatars Thema eine große Musik; und ein Klang stieg auf von endlos ineinander spielenden Melodien, harmonisch verwoben, und verlor sich in die Höhen und Tiefen jenseits allen Gehörs, und die Räume, wo Ilúvatar wohnt, quollen über, und die Musik und ihr Echo hallten hinaus in die Leere, und sie war nicht mehr leer.

Nie wieder haben seither die Ainur eine Musik gleich dieser gespielt, doch heißt es, eine noch schönere solle vor Ilúvatar nach dem Ende aller Tage erklingen, von den Chören der Ainur und der Kinder Ilúvatars. Dann werden die Themen Ilúvatars rechtens gespielt werden und das Sein erlangen in dem Augenblick, da sie erklingen, denn alle werden dann ganz verstanden haben, welches für ihr Teil Ilúvatars Absicht ist, und jeder wird wissen, was jeder weiß, und Ilúvatar wird ihren Gedanken das geheime Feuergeben, und er wird sein Wohlgefallen haben.Jetzt aber saß Ilúvatar und lauschte, und lange schien es ihm, dass es gut sei, denn die Musik war ohne Fehl. Wie aber das Thema weiterging, kam es Melkor in den Sinn, Töne einzuflechten, die er selbst erdacht hatte und die nicht zu Ilúvatars Thema stimmten, denn er strebte nach mehr Glanz und Macht für die ihm zugewiesene Stimme.

Melkor waren unter den Ainur die reichsten Gaben an Macht und Wissen verliehen, und an allen Gaben seiner Brüder hatte er teil. Oft war er allein in die Räume der Leere gegangen, um die Unverlöschliche Flamme zu suchen, denn heiß war sein Verlangen, Dinge in die Welt zu setzen, die sein eigen wären, und es schien ihm, dass Ilúvatar sich nicht um die Leere kümmerte; er aber war es nicht zufrieden, daß sie leer war. Doch er fand nicht das Feuer, denn es ist bei Ilúvatar. Als er aber allein war, hatte er begonnen, eigne Gedanken zu denken, andre als seine Brüder.
Manche von diesen Gedanken flocht er nun in sein Lied, und Missklang wuchs um ihn auf, und viele, die nahe bei ihm sangen, wurden unmutig; ihre Gedanken verwirrten sich, und ihr Gesang stockte; manche aber begannen sich auf ihn einzustimmen und von ihrem ersten Gedanken abzuweichen. Nun breitete sich Melkors Missklang noch weiter aus, und die Melodien, die man zuvor gehört, scheiterten in einem Meer wirrer Töne.

Ilúvatar aber saß und lauschte, bis dass es schien, ein Sturm dunkler Wasser tobe um seinen Thron, die in endlosem, unversöhnlichem Hass einander bekriegten.Da stand Ilúvatar auf, und die Ainur sahen, dass er lächelte. Und er hob die linke Hand, und ein neues Thema kam auf inmitten des Sturms, ähnlich dem ersten und doch anders, und es gewann Kraft und war von neuer Schönheit. Doch die Mißtöne Melkors bäumten sich auf und widerstritten ihm, und abermals, heftiger als zuvor, führten die Töne Krieg, bis daß viele der Ainur sich fürchteten und nicht mehr sangen, und Melkor hatte die Oberhand. Abermals stand Ilúvatar auf, und die Ainur sahen, daß seine Miene streng war, und er hob die rechte Hand, und siehe, ein drittes Thema erwuchs aus der Wirrnis, und es war anders als die ersten. Denn zuerst schien es leis und sanft, nur ein Wellenspiel milder Laute in zarten Melodien, doch war es nicht zu übertönen und kam zu Kraft und Würde.
Und so schien es nun, als ob zwei Lieder zu gleicher Zeit vor dem Thron Ilúvatars erklängen, und sie waren ganz uneins. Das erste war tief und weit und schön, doch langsam und im Ton eines unermeßlichen Leides, aus dem seine Schönheit entsprang.

Das andere hatte nun für sein Teil zu einer Einheit gefunden, doch war es schrill und leer und wiederholte sich endlos; und es hatte nicht viel Harmonie, sondern eine lärmende Einstimmigkeit, wie wenn viele Trompeten zwischen wenigen Tönen wechseln. Und es war bemüht, das andre Lied mit der Gewalt seiner Stimme zu ersticken, doch schien es, dass seine leuchtendsten Töne von dem andren Lied ergriffen und in dessen feierlicher Melodie mitgeführt wurden. Inmitten dieses Kampfes, der Ilúvatars Hallen erschütterte, so dass ein Beben in die Räume nie gebrochenen Schweigens hinauslief, stand Ilúvatar ein drittes Mal auf, und sein Antlitz war furchtbar zu schauen. Dann hob er beide Hände, und mit einem Akkord, der tiefer war als der Abgrund, höher als das Firmament und durchdringend wie das Licht aus dem Auge Ilúvatars, endete die Musik. Da sprach Ilúvatar, und er sagte:

»Mächtig sind die Ainur, und am mächtigsten unter ihnen Melkor; daß er's aber wisse, er und alle Ainur, daß ich Ilúvatar bin, will ich euch jene Dinge zeigen, die ihr gesungen, und möget ihr sehen, was ihr getan. Und du, Melkor, sollst sehen, kein Thema kann gespielt werden, das nicht in mir seinen tiefsten Grund hätte, noch kann das Lied einer ändern, mir zum Trotz. Denn wer dies unternimmt, nur als mein Werkzeug wird er sich erweisen, um Herrlicheres zu schaffen, von dem er selbst nichts geahnt.«

Da fürchteten sich die Ainur, und sie verstanden noch nicht die Worte, die sie vernommen hatten; und Melkor war von Scham erfüllt, aus der geheimer Zorn wuchs. Ilúvatar aber erhob sich in Herrlichkeit, und er schritt fort von den lichten Gefilden, die er für die Ainur geschaffen hatte, und die Ainur folgten ihm. Als sie aber in die Leere gekommen waren, da sagte Ilúvatar zu ihnen: »Sehet, dies ist euer Lied!« Und er zeigte ihnen ein Gesicht und gab ihnen zu sehen, was sie zuvor nur gehört hatten; und sie sahen eine neue Welt, und sie wölbte sich in der Leere und wurde von der Leere getragen, doch war sie nicht gleich ihr. Und als sie sahen und staunten, da tat diese Welt ihre Geschichte vor ihnen auf, und sie schien zu leben und zu wachsen. Und nachdem die Ainur eine Weile geschaut hatten und schwiegen, da sagte Ilúvatar abermals:

»Sehet nun eure Musik! Dies ist euer Gesang, und ein jeder von euch soll hier eingeschlossen finden, in dem Plan, den ich euch vor Augen führe, wovon immer ihn dünken mag, er selbst habe es ersonnen oder hinzugetan.

Und du, Melkor, wirst all die heimlichen Gedanken deines Geistes entdecken, und wirst erkennen, nur ein Teil des Ganzen sind sie und ihm Untertan.«Und vieles andre noch sagte Ilúvatar damals zu den Ainur, und da sie sich seiner Worte erinnern und jeder das Lied kennt, das er selber gespielt, wissen die Ainur vieles von dem, was war, was ist und was sein wird, und wenige Dinge bleiben ihnen verborgen. Manches aber ist da, das können sie nicht sehen, weder allein noch im gemeinsamen Ratschluß; denn nur sich selbst hat Ilúvatar alles vertraut, was er bereithält, und in jedem Zeitalter treten Dinge auf, die neu und nicht geweissagt sind, denn sie kommen nicht aus dem Vergangenen.
Und so auch bei diesem Gesicht der Welt: Als es vor den Ainur aufgetan wurde, da sahen sie Dinge, die sie nicht gedacht hatten. Und mit Erstaunen sahen sie die Kinder Ilúvatars kommen und die Wohnung, die ihnen bereitet war, und sie erkannten, daß sie selbst mit ihrer Musik Hand angelegt hatten, ihnen diese Wohnung zu schaffen, ohne doch von einem ändern Zweck als dem der Schönheit zu wissen.

Denn die Kinder Ilúvatars waren von ihm allein erdacht, und sie kamen mit dem dritten Thema und waren nicht in dem Thema, das Ilúvatar zu Anfang gab, und keiner der Ainur hatte an ihnen mitgeschaffen. Um so besser gefiel ihr Anblick den Ainur, denn anders als sie selbst waren diese Geschöpfe, fremd und frei, worin sie von neuem den Geist Ilúvatars erkannten und noch ein wenig mehr von seiner Weisheit erfuhren, die sonst auch den Ainur verborgen blieb.Die Kinder Ilúvatars aber sind Elben und Menschen, die Erstgeborenen und die Nachkömmlinge. Und inmitten all der Wunder der Welt, ihrer weiten Hallen und Räume und kreisenden Feuer, bestimmte Ilúvatar ihnen eine Stätte in den Tiefen der Zeit und inmitten der unzählbaren Sterne zur Wohnung. Und diese Wohnung mag jenen ein Geringes scheinen, die nur die Größe der Ainur sehen und nicht auch ihre furchtbare Schärfe: Wie wenn einer das ganze Gefilde Ardas zur Grundlage eines Pfeilers nähme und diesen immer höher aufrichtete, so lange, bis der Gipfel spitzer als eine Nadel wäre; oder wer nur an die unermeßliche Weite der Welt denkt, an der die Ainur noch immer bauen, und nicht auch an die feine Genauigkeit, mit der sie ein jedes Ding darinnen bilden.

Als nun aber die Ainur jene Wohnung im Gesichte erblickt und die Kinder Ilúvatars hatten erwachen sehen, da wandten viele der Mächtigsten unter ihnen all ihr Denken und Trachten jenem Orte zu. Unter diesen ragte Melkor hervor, wie er auch zu Anfang der Größte unter den Ainur gewesen war, die an der Musik teilhatten. Und er gab vor und glaubte es selbst zuerst, daß er dorthin zu gehen begehre, um alles zum Wohl der Kinder Ilúvatars zu richten, und er hielt die Stürme von Hitze und Kälte im Zaum, die in ihm tobten. Was er begehrte, war aber, sich Elben und Menschen zu unterwerfen, denn er neidete ihnen die Gaben, die Ilúvatar ihnen versprach, und er wollte selber Untertanen und Knechte haben und der Herr genannt werden und über andrer Willen gebieten...Die anderen Ainur aber blickten auf diese Wohnung in den weiten Räumen der Welt, welche die Elben Arda nennen, die Erde, und ihre Herzen erfreuten sich des Lichts, und ihre Augen waren froh der vielen Farben, die sie schauten; große Sorge aber machte ihnen das Toben der See. Und sie achteten auf die Winde und die Luft, auf die Elemente, aus denen Arda gemacht war, Eisen und Stein und Silber und Gold und viele andre Stoffe; von allen diesen am höchsten aber schätzten sie das Wasser. Und die Eldar sagen, mehr als in jedem anderen Stoff auf dieser Erde sei im Wasser das Echo von der Musik der Ainur lebendig; und viele der Kinder Ilúvatars lauschen noch immer unersättlich den Stimmen des Meeres und wissen doch nicht, auf was sie lauschen..."--

Vielleicht doch ein Bezug zur Realität?

Drunvalo Melchizedek formulierte 1994 folgende Gedanken, die - für ihn persönlich - eine Gewissheit darstellen:

"Das WAS DA IST - waren ihr und ich in einer absoluten Einheit.
Und wir entschieden uns, dieses Universum zu erschaffen, und wir taten es in einer ganz spezifischen Art und Weise. Wir wählten eine spezifische Form, die eigentlich noch keine Form war, sondern eine kugelförmige Sphäre. Und aus dieser Sphäre ging alles hervor, was wir wissen und alles, was wir nicht wissen.

Es gibt keine Ausnahme. Alle Lebensformen, alle Körper, alle planetaren Formen und alles was sich dahinter befindet, all dies kam aus einem einfachen, kleinen runden Ball. Als wir dieses externe Universum geschaffen hatten, das für uns ein Experiment darstellte, entschieden wir uns, in dieses Universum hinein zu gehen. Es ist kein Problem für den Geist, für einen großen Geist, für Gott, an mehreren Orten gleichzeitig zu sein. Es ist ein Faktum, dass Gott an allen Orten gleichzeitig sein kann...

Und so teilte sich Gott. Ein Teil von IHM blieb jenseits jeder Form außerhalb des Experimentes. Ein anderer Teil ging in das Experiment hinein."

 

Ich bin mir noch nicht darüber im Klaren, ob bzw. inwieweit ich mir diese Gedanken zueigen mache. Die Überlegung, Gott habe sich in eine Vielzahl von Einzel-Entitäten (nämlich 'uns' bewusste Individuen) aufgespalten, finden wir beispielsweise auch bei Neal Donald Walsch.

Gibt es uns wirklich? - Und wenn ja - warum?

Was wir immer noch nicht wissen...

Einem Lehrer fiel es vor 400 oder mehr Jahren vermutlich leichter als heute, den endlosen Warum?-Frage seiner Schüler zu entkommen: Wurde es ihm zu bunt, durfte er sich jederzeit in eine absolute Aussage flüchten, z.B. "Nur Gott weiß, warum wir existieren." Und natürlich "Die Wege des Herrn sind unergründlich."

Heute gestattet uns ein relativer Pluralismus, alternative Erklärungsmodelle für den Kern und Ursprung dessen zu entwickeln, was wir 'Wirklichkeit' nennen. Ein neues Killerargument hat das frühere teilweise ersetzt: wer Gott außen vor lassen und die Warum?-Fragen dennoch abwürgen möchte, spricht statt dessen evtl. von der Singularität im Moment des Urknalls:

 "Und was war davor?"

 "Gibt es nicht...is' nich' definiert...!"

Wie Descartes und andere längst erkannt haben, bedingt die Tatsache, dass wir uns solche Fragen stellen und über unseren eigenen Ursprung nachdenken, eigentlich nur eines - ein (Selbst-)Bewusstsein:

Ob wir und die Materie um uns herum in etwa so beschaffen sind, wie es den Anschein der Wahrnehmung hat, ist zumindest fraglich. Wie in dem Matrix-Beitrag dargelegt, haben wir objektiv keine Möglichkeit der exakten Bestimmung, ob wir uns selbst nur erträumen oder nicht. Wir wissen nur: Ebenso wie der 'reale' Beobachter existiert auch der 'Träumer' - und er kann nicht bewusst auswählen, was er träumt und innerhalb welcher Rahmenbedigungen.
Die u.a. Filmdokumentation fasst mehrere Perspektiven zusammen und versucht, diese zu integrieren und zu interpretieren. 

Was ich dabei nach wie vor nicht verstehe: wie sollte das Wissen über Verlauf und Wesen des Urknalls eine Antwort auf die im Titel gestellte Frage liefern - wo, wie und was unsere Realität denn nun ist?

Auch wenn ich den Ursprung von Universum, Materie und Leben kenne, weiß ich immer noch nicht, ob ich diesen Ursprung 'träume'! Ein Multiversum mag ebenso real und 'materiell' sein wie ein einziges, zyklisches oder azyklisches Universum. Man kann es sich so einfach machen wie scheinbar "Paul Watzlawick:  

"Sogenannte Wirklichkeit ist das Ergebnis von Kommunikation."  

Doch erfährt man, wenn man diesen Weg verfolgt, mehr über die Wahrnehmung und ihre Tradition, d.h. Weitergabe durch die Generationen - als über die Beschaffenheit dessen, was wir da eigentlich wahrnehmen und woraus wir unser Bild konstruieren.

• Vgl.: Wie wirklich ist die Wirklichkeit?

Realität von beobachteten Quantensystemen

Anstatt in Ferne und Vergangenheit zu schweifen, mag die mikroskopische Untersuchung, z.B. in der Quantenphysik einen gewissen Erkenntnisfortschritt ermöglichen - wie die Feststellung, dass der Beobachter zwangsläufig mit dem Gegenstand seiner Beobachtung interagiert.

Die Physik betrachtet im allgemeinen einen Beobachter als unterscheidbar von einem beobachtbaren Phänomen: Eine mathematische Beschreibung es zu Boden fallenden Steins muss bei Anwesenheit eines Beobachters nicht modifiziert werden; er Stein fällt gleich schnell und 'heftig' - ob jemand zuschaut oder nicht. Diese Voraussetzung lässt allgemeine Annahmen und Formeln (ein "Modell") und im Idealfall auch Vorhersagen zu, welche durch direkte Beobachtung oder in einem Experiment verifizierbar sind.

Wenn aber die Grenze zwischen Beobachter und dem beobachteten Objekt/System/Experiment nicht klar festgelegt ist, ist die Ableitung allgemeingültiger Vorhersagen infrage gestellt...der Untersuchungsgegenstand ist nicht länger ungestört.

Doch eben dieses Problem tritt in der Quantenphysik auf: Die Unterscheidbarkeit zwischen Beobachter und dem beobachteten Objekt bzw. System ist offenbar in der Skala (sub-)atomarer Teilchen und einfacher Moleküle nicht mehr gegeben: Dieser Einfluß ist sogar gewöhnlich so groß, daß er das Messergebnis zerstören kann.

•  → Dr. Quantum erklärt die moderne Physik

Solange ein Elementarteilchen oder ein subatomares System nicht beobachtet wird, bildet die es Summe möglicher Wahrscheinlichkeiten zwischen Teilchen- und Wellenform - ein sog. Quantensystem. Wie ein Quantensystem 'wirklich' beschaffen ist, werden wir wohl nie erfahren, es kann schließlich nicht 'ungestört' beobachtet werden. Sobald eine Beobachtung (=Messung) erfolgt, zeigt sich die Wellen- oder Teilchennatur der subatomaren Teilchen. Übrigens lässt sich die Erscheinungsform durch die gewählte Beobachtungsmethode festlegen!

Zwar kann ein Quantensystem mathematisch exakt beschrieben weren, doch stellen diese sog. Wellenfunktionen stets eine Überlagerung aller möglichen Messergebnisse dar.

Die Wellenfunktion beschreibt in der Quantenmechanik den Zustand eines Elementarteilchens oder Systems subatomarer Skalierung von Elementarteilchen im 'Ortsraum'; sie impliziert eine Beschreibung aller Informationen einer Entität oder eines ganzen Systems (→ Kopenhagener Deutung, eine Interpretation der Quantenmechanik n. N. Bohr u. W. Heisenberg, → Schrödingergleichung)

Wird das Quantensystem "gestört" (durch Messung/Beobachtung), so "kollabiert" die Wellenfunktion: einer der vorherigen parallel beschreibbaren Überlagerungszustände manifestiert sich und konkretisiert die Lösung der mathematischen Gleichung. Diese aus vielen Wahrscheinlichkeiten hervortretende, manifestierte Zustand entspricht dann dem, was wir als "Wirklichkeit" bezeichnen. "Wahrscheinlichkeitswellen brechen zu einem Ereignis zusammen..."
Wie lässt sich dies verstehen?

Was wir normalerweise "Realität" nennen, ist das Resultat kollabierter Wellenfunktionen, also die Konkretisierung einer aus einer Vielzahl unterschiedlich großer Wahrscheinlichkeiten. Das 'gesamte Potenzial der Realität' auf der Quantenebene entspricht aber der Gesamtheit aller Wahrscheinlichkeiten.

Doch wie verhält es sich, 'wenn niemand hinsieht', d.h. ohne Einfluss eines Beobachters. Welche "Realität" entspricht den noch überlagerten Wellenfunktionen, bevor sich eine von ihnen manifestiert hat?
Für die Interpretation des Verhaltens von Qunatensysteme bestehen - vereinfacht dargestellt - zwei Standpunkte:

• Es gibt "in Wirklichkeit" eine definierbare Position und Geschwindigkeit von Elementarteilchen. Heisenberg's Unschärferelation würde in diesem Fall lediglich besagen, dass wir nicht beides gleichzeitig messen können.

• Die Realität des Elementarteilchens (Position und Geschwindigkeit) wird erst durch die Messung/Beobachtung des Elektrons geschaffen.

Beide Alternativen sind wenig befriedigend, auch deshalb soll diese Überlegung soll hier nicht zu weit getrieben werden - sie ist ebenso abstrakt wie die eigentümlich anmutende Frage, ob der Mond noch da ist, wenn niemand ihn anblickt... die konkrete Bedeutung solch einer 'Quantenrealität' für unsere Alltagswirklichkeit ist schwer erkennbar...:

"Während die menschliche Intuition - und ihre Erscheinungsform in der klassischen Physik - eine Wirklichkeit entwirft, in der die Dinge stets eindeutig entweder so oder so sind, beschreibt die Quantenmechanik eine Wirklichkeit, in der die Dinge manchmal von einem Dunstschleier umgeben sind, in dem sie teils so und teils so sind." Brian Greene

Der Zeitpfeil - die Asymetrie zeitlicher Abläufe

Wie aber sieht es mit der erfahrbaren Realität aus, also der Summe dessen, was nicht nur der Quantenexperte, sondern jeder von uns als real und alltäglich erlebt? Ein wesentlicher Aspekt unserer so alltäglichen Wirklichkeit ist der 'Zeitpfeil ' - die Asymetrie zeitlicher Abläufe.
Der Zeitpfeil steht für die Vorstellung einer eindeutigen und gerichteten Verbindung zwischen Vergangenheit und Zukunft. Jeweils verschiedene Bedeutungen verbinden sich mit dieser Vorstellung in den Wissenschaften, aber auch im Alltag: Objekte und Prozesse schreiten sich mit/in der Zeit in eine bestimmte Richtung fort, die unumkehrbar ist. Offensichtliche Beispiele hierfür sind die Alterung von Lebewesen bis hin zu ihrem physischen Tod, das Denaturieren von Eiweißen ab einer Temperatur von ca. 42 Grad oder einfach das Abbrennen und Schmelzen einer Kerze.

Diese Asymmetrien dominieren unser ganzes Leben und prägen m.E. die Perspektive, aus der wir unser Dasein betrachten:

"Die Unterscheidung zwischen vorwärts und rückwärts in der Zeit ist ein bestimmendes Element der Erfahrungswirklichkeit."

Bestünde eine Symmetrie des Zeitpfeils in Vergangenheit und Zukunft, hätten wir es mit einer diametral anderen Lebenswirklichkeit zu tun: Wir hätten genauso umfangreiche Erinnerungen an die Zukunft wie an die Vergangenheit; der Lebensverlauf von der Geburt über Altersstufen bis zum Ableben wäre nicht vorhanden bzw. nicht selbstverständlich usw.

Diesem Phänomen kommt im Hinblick auf die Frage 'Reale oder geträumte Wirklichkeit?' einige Bedeutung zu. Für mich persönlich ist gerade dieser Zeitpfeil ein wesentlicher Knackpunkt im Verständnis von Realität: In vielen Weltanschauungen und spirituellen Lehren wird dargelegt, die Zeit sei eine Illusion und 'in Wahrheit' fände alles jemals Geschehene im Jetzt (=in diesem, einzigen, ewigen Augenblick) statt. Ich möchte nicht so anmaßend sein, dies zu bezweifeln, aber ich verstehe den Grund dieses (scheinbaren?) Widerspruchs noch nicht: Weshalb findet sich der Zeitpfeil als zentrale Eigenschaft unserer Wahrnehmung nicht in den Naturgesetzen wieder?

Aus Sicht der Naturwissenschaft besteht kein Gesetz als Ursache für diese Asymmetrie der Zeit! Wenngleich der Zeitpfeil für uns die fundamentalste Eigenschaft der Zeit überhaupt ist, wird jede Zeitrichtung - 'vorwärts wie rückwärts' - von den Naturgesetzen völlig gleich behandelt.

"Das ist der Ursprung eines großen Rätsels. In den fundamentalen Gleichungen der Physik gibt es keinen Anhaltspunkt dafür, dass sie eine Zeitrichtung anders als die anderen behandeln, und das befindet sich in völligem Gegensatz zu allem, was wir erleben."
Brian Greene - Der Stoff, aus dem der Kosmos ist

Greene stellt fest: Um die überzeugendste Lösung für diese Abweichung zwischen Physik und Erfahrung zu finden, sei man dazu gezwungen, sich dem Anfang des Universums zuzuwenden (der Kreis schließt sich ... allmählich...):

Die einzigartigen physikalische Bedingungen zu Beginn des Universums (eine extrem geordnete Umwelt während oder kurz nach dem Urknall) habe der Zeit eine Richtung aufgezwungen - ähnlich einer Uhr, die man aufzieht und dadurch ihre Feder in einen extrem geordneten Ausgangszustand bringt und somit erzwingt, dass sie vorwärts ticken wird...

Gelöst ist das eigentliche Rätsel (das Fehlen eines Naturgesetzes für den unumkehrbaren Zeitpfeil) damit aber auch nicht, es wurde lediglich in die Kosmologie verlagert und durch eine Analogie veranschaulicht. Eher wurde das Rätsel noch ein Stück komplexer: Die seit den 70er Jahren gefeierten Urknallmodelle liefern keine Erklärung, warum das Universum in seinen allerersten Anfängen einen so extrem geordneten Zustand aufgewiesen haben könnte - was die Erklärung des Zeitpfeils ja ausnahmsweise voraussetzt.

Greene gibt zu, was Hawking ('Unser Universum brauchte keinen Schöpfer, um zu entstehen') verschweigt:

"Der theoretischen Physik fehlen (an der Schnittstelle zwischen Relativitäts- und Quantentheorie) die mathematischen Werkzeuge, gerade die erste Phase des Urknalls zu analysieren, die zudem Experimenten nicht zugänglich ist. 

Da Raum und Zeit sehr eng mit diesem noch unzugänglichen Ursprung des Universums verflochten sind, werden wir Raum und Zeit nur vollständig verstehen, wenn wir Gleichungen finden, welche die extremen Bedingungen (nicht Sekundenbruchteile nach, sondern zum Zeitpunkt des) Urknalls bewältigen. Vor diesem Hintergrund hat der Wettlauf zur Entwicklung einer sog. vereinheitlichten Theorie, einem allumfassenden Erklärungsmoell, längst begonnen."

Vereinheitlichte Wirklichkeit?
Wie aber steht es um das Bemühen der Physiker um eine Beschreibung der Natur, durch die unterschiedliche, auf den ersten Blick unvereinbare Erscheinungen tatsächlich von einem einzigen Satz physikalischer Gesetze bestimmt werden?

Bis dahin ist es noch ein weiter Weg, zeigen doch die vielversprechensten Modellansätze - Superstringtheorie und M-Theorie - dass unsere 'wirkliche Wirklichkeit' sich aus neun bzw. 10 räumlichen Dimensionen plus einer zeitlichen Dimension zusammensetzen könnte. Sollte sich dies bewahrheiten, wird eine irritierende Erkenntnis unausweichlich: bisher haben wir nur einen kläglichen Ausschnitt der Wirklichkeit wahrgenommen ...oder um mit Greenes Worten zu sprechen, die uns vertraute Wirklichkeit sei nur ein zarter Schleier, der über eine dicht und reich gewebte kosmische Struktur gebreitet ist.

An unserer sinnlichen Wahrnehmung wird sich ohnehin kaum etwas ändern, denn diese theoretischen Raumdimensionen sind unsagbar winzig.

Die Abweichung zwischen begrenzter Wahrnehmung und der Reichhaltigkeit allen Seins ist in ihrem Ausmaß zwar immer wieder erstaunlich - aber nicht neu an sich. Wir können aus dieser Tatsache in Verbindung mit neurobiologischen Untersuchungen (z.B. des Sehvorgangs) mit Sicherheit schließen, dass unser Gehirn eine persönliche Realität konstruiert. Aus dem Phänomen des Zeitpfeils erkennen wir, dass neben der Wahrnehmung auch unser gesamtes Realitätsverständnis erheblich von dem abweicht, was sich naturwissenschaftlich beschreiben lässt.


Zurück zur Ausgangsfrage...

Doch  die Kernfrage - 'geträumte oder reale, materielle Wirklichkeit?' - bleibt weiterhin unbeantwortet. Mir persönlich hilft an dieser Stelle erst mal ein unvollkommenes Konstrukt weiter:

• Träume lassen sich in gewisser Weise mit einem Film vergleichen: Beide sind reproduzierbar und sie sind in hohem Maße modifizierbar:
  Einen Film oder einen Traum über ein zerbrochenes Ei kann ich so weit verändern, dass da Ei zuerst zerbrochen war und später wieder intakt ist. Im Film verändere ich die Reihenfolge der Bilder, beim Traum ist es etwas schwieriger - aber mit einiger Übung und Willensanstrengung ebenfalls möglich, dass ich mich zum Schluss über ein vollständig wiederhergestelltes Ei freue. Mit anderen Worten: in einer imaginären, ohne materiellen Bezug konstruierten Realität existiert der Zeitpfeil nicht zwangsläufig.

• In der Erlebenssphäre, die ich für meine 'wahre Realität' halte, gilt der Zeitpfeil. Er kann nicht außer kraft gesetzt werden und die zeitliche Abfolge wesentlicher Daseinselemente bleibt irreversibel. Das Ei bleibt kaputt und ein verstorbener Körper bleibt tot (Grenzfälle außen vor gelassen).
  Wenn wir mal Schrödingers Katzenkiste ignorieren, ist es außerdem nicht vorstellbar, dass bestimmte Zustände gleichzeitig bestehen: der Körper eines mehrzelligen Lebewesens kann nicht gleichzeitig lebendig und tot sein, und das Ei kann ebenfalls nur einen eindeutigen Zustand zu einem bestimmten Zeitpunkt einnehmen.

Aus den vorgenannten Unterschiedlichkeiten glaube ich schließen zu können, dass meine gegenwärtige Realität nicht erträumt ist, sondern erkennbar einen realen, materiellen Aspekt hat. Zumindest existieren Fakten, die ich innerhalb meines subjektiven Realitätssystems offenbar nicht beeinflussen kann. Dennoch erscheint es mir wahrscheinlich, dass ich zu einem späteren Zeitpunkt (etwa nach dem physischen Tod) in einen anderen Zustand (eine veränderte Realität) eintrete, für den sehr wohl abweichende Gesetze gelten mögen.

In einer geistigen, allein dem Bewusstsein zugänglichen Wirklichkeit muss nicht zwingend eine Zeit(folge) bestehen; m.E. sprechen Anzeichen dafür, dass die Zeit allein in der materiellen Welt notwendige Funktionen besitzt.
Zugegeben: Bewiesen ist damit selbstverständlich rein gar nichts. Die Vorstellung von einer illusionären, wenn auch höchst realistisch anmutenden Realität lässt sich letzten Endes nicht widerlegen.

Sisyphos und die Sinnsuche

So viel Komplexität zwischen Wissenslücken, deren Erfassung ebenso komplex ist - welche Chance hat ein Laie wie ich mit typisch 'gefährlichem Halbwissen' in diesem Dschungel denn überhaupt, sich auch nur ein rudimentäres Realitätsverständnis zu erarbeiten?

Albert Camus (Der Mythos von Sisyphos) meint in diesem Kontext: Als Sisyphos auf alles verzichte, was jenseits seiner unmittelbaren, persönlichen Erfahrung lag, und aufhörte nach dem tieferen Sinn von Allem zu suchen, habe er triumphiert. Doch was bedeutet dies konkret? Sich durch krampfhaftes Nicht-über-den-Tellerrand-Hinausblicken mit dem oberflächlichen Schein zu begnügen und so eine relative Pseudo-Zufriedenheit anzustreben?
Solch eine 'Sicherheit' würde sich allein auf die fragwürdige Hoffnung gründen, das Ausbleiben neuer Impulse werde auch neuerliche Verunsicherungen umgehen. Dem ziehe ich das gegenwärtige Halbwissen eindeutig vor, weil es wenigstens ein theoretisches Wachstumspotenzial hat!

Und doch schmunzele ich über meinen Wunsch, mögliche Antworten "Fragen nach dem Leben, dem Universum und dem ganzen Rest“ (42 ?!?) zu verstehen, während Greene dieses Ansinnen für die Spezies Mensch so charakterisiert:

"Für eine Tierart, die nach kosmischer Zeitrechnung gerade erst den aufrechten Gang gelernt hat, ist die Aufgabe wahrhaft gewaltig."

Werden wir jemals über das Stadium der interpretierenden Projektion von Wirklichkeit aufgrund subjetiver Wahrnehmungsfragmente hinaustreten und erkennen können, 'was wirklich ist'? Es verwundert es nicht, dass auch der eingangs erwähnte Paul Watzlawick im wesentlichen bei der Diagnose verharrt, wie merkwürdig das Verhältnis von uns Menschen zu 'unserer' Wirklichkeit doch sei:

Seiner Auffassung nach ist "...das wacklige Gerüst unserer Alltagsauffassungen der Wirklichkeit im eigentlichen Sinne wahnhaft, und wir sind fortwährend mit seinem Flicken und Abstützen beschäftigt - selbst auf die erhebliche Gefahr hin, Tatsachen verdrehen zu müssen, damit sie unserer Wirklichkeitsauffassung nicht widersprechen, statt umgekehrt unsere Weltschau den unleugbaren Gegebenheiten anzupassen." 

Ferner sei der Glaube, es gäbe nur eine Wirklichkeit, die gefährlichste all dieser Selbsttäuschungen; vielmehr gebe es zahllose Wirklichkeitsauffassungen, die teilweise sehr widersprüchlich zueinander seien - sie alle seien das Ergebnis von Kommunikation und nicht der Widerschein ewiger, objektiver Wahrheiten... 
Wenn das so stimmt, hätte ich gerne mal mit Kaspar Hauser gesprochen... ;-)

Dokumentation: Was wir immer noch nicht wissen

Siehe auch:

• Brian Greene - Der Stoff, aus dem der Kosmos ist

• Die Superstringtheorie

Dr. Quantum erklärt die moderne Physik

Ein Comic - ja, aber was für eins: Nicht mit Mickey Mouse oder Pokemon zu vergleichen, sondern anschauliche Erklärungen von begriffen aus der modernen Physik- Quanten, Mehrdimensionalität und so...

Mehrdimensionale Überräume

Doppelspalt-Experimente: Quantenbewusstsein und Verschränkung

Loop-Quantengravitation (Versuch einer laienhaften Veranschaulichung)

Der vorhergehende Beitrag “Zurück vor den Urknall” – ein Buch v. Martin Bojowald" befasst sich mit der Ausgangslage zur Entwicklung der Quantengravitation sowie möglichen Konsequenzen, die sich aus einer ihrer Varianten, der LQG ergeben könnten.Die nachfolgenden Erläuterungen gehen teilweise doch sehr ins Detail, obwohl sie die Thematik nur an der Oberfläche streifen. Dabei sind die Einschübe in kleiner Schrift als Ergänzung aufzufassen..

Physikalische Theorien dienen dazu, den Aufbau der Natur und die verschiedenen in ihr wirksamen Kräfte (oder 'Wechselwirkungen') zu beschreiben. Das Ziel einer Vereinheitlichten Theorie, insbesondere der Quantengravitation wird nachvollziehbar anhand eines Überblicks darüber, was die Physik bisher in dieser Richtung veranstaltet haben - und was sie dabei heraus fanden. Einen überschaubaren und vor allem verständlichen Rückblick legt G. Münster mit der Abhandlung "Atome, Quarks, Superstrings - Auf der Suche nach der Weltformel" vor.
In wenigen Worten soll die Quantengravitation die beiden großen physikalischen Theorien des 20. Jahrhunderts - die Quantentheorie und die Allgemeine Relativitätstheorie (als ART abgekürzt) - vereinigen.

Quantengravitation als Brücke

Allgemein hat sich die Quantentheorie als der Rahmen zur Beschreibung von drei Wechselwirkungen etabliert; mit der Quantenfeldtheorie (QFT) lassen sich Wahrscheinlichkeiten bestimmter Teilchenprozesse ebenso berechnen wie die Existenz zuvor unbekannter Elementarteilchen. Sie erklärt auch, wie aus mikroskopischen Partikeln neue Teilchen entstehen können. Dagegen konnte die Gravitation als vierte Kraft bisher nur durch die ART erklärt werden. Doch die Physik möchte alle Naturkräfte in einem einzigen umfassenden und schlüssigen System beschreiben.

Wie bereits dargelegt, ergeben Berechnungen zum Urknall mit Hilfe der ART unendliche Wahrscheinlichkeiten oder eine Null im Nenner (vgl. Singularitäten-Theoreme v. R. Penrose und St.Hawking) ...beides ist bei Naturwissenschaftlern unbeliebt).
Doch ohne die ART kann die gesamte Natur auch nicht erklärt werden, denn sie beschreibt neben der Schwerkraft auch die Geometrie der Raumzeit.

Gesucht wird: eine noch fundamentalere Theorie, welche solche Singularitäten vermeidet und die Physik selbst unter so extremen Bedingungen beschreiben kann. In Entwürfen einer Theorie der Quanten-Gravitation bedeutet nicht bilden die Prinzipien von ART und QFT wichtige Teile eines übergeordneten Konzepts.

Ein derartiger Ansatz mit der Bezeichnung Schleifen- oder Loop-Quantengravitation (nachfolgend mit LQG abgekürzt) zielt darauf ab, "die Prinzipien der ART und der QFT konsistent zu verknüpfen und dabei eine hintergrundunabhängige Quantisierung der Gravitation zu ermöglichen".
Stark verkürzt besagt die LQG, dass Raum und Zeit analog zum Aufbau der Materie aus nicht weiter teilbaren Einheiten bestehen. Diese "Raum-Zeit-Atome" sind kleinste ringförmige Gebilde, auch Loops oder Schleifen genannt. Die Ausdehnung der Loops liegt im Bereich von '10 hoch minus 32' Millimetern, der Planck-Länge.

Quantisierung der Raumzeit?

Um eine ungefähre Idee vom Vorgehensmodell der LQG zu erhalten, richtet sich der Blick zunächst auf einen Vorgang namens Quantisierung (platt formuliert: die Zerstückelung in winzige, aber voneinander klar unterscheidbare Teilchen bzw. Einheiten). In der Physik kennzeichnet sie den Übergang von einer klassischen Theorie zu einer Quantentheorie, denn sie berücksichtigt drei Konsequenzen, die sich aus der Quantenphysik ergeben haben:

• Es lassen sich nur noch Wahrscheinlichkeiten angeben, mit denen der Impuls oder die Position des Teilchens einen bestimmten Wert annehmen.
• Als Folge der Heisenbergschen Unschärferelation können Position und Impuls nicht mehr gleichzeitig beliebig genau bestimmt werden.
• Größen, die in der klassischen Theorie beliebige Werte annehmen können, nehmen in der Quantentheorie nur noch bestimmte, diskrete Werte an. Sie treten also in quantisierter Form auf.

War man bis ins vorletzte Jahrhundert noch überzeugt, dass Materie sich bis ins Kleinste als Kontinuum verhält, wies die Entwicklung der Quantenmechanik zu Beginn des 20. Jahrhunderts nach, dass die Materie aus 'zählbaren Stücken' besteht (so gibt es tatsächlich Annahmen über die Anzahl aller kleinsten Teilchen im Universum - eine Zahl mit weit mehr als hundert Nullen).

Auf der Suche nach einer Theorie der Quantengravitation wurde nun die Frage aufgeworfen, ob der Raum kontinuierlich sei oder aus diskreten Einheiten bestehe: Waren 'Atome des Raumes' entgegen jeder Alltagswahrnehmung vorstellbar – Volumenelemente, die sich nicht noch weiter aufspalten lassen? Die gleiche Frage wandte man analog auf die Zeit an: Entwickelt sich die Natur kontinuierlich oder in winzigen Schritten?

Die Körnigkeit von Raum und Zeit (Raumzeit) steht in einem engen Zusammenhang mit der angestrebten Quantentheorie der Gravitation.

['Diskret' hat hier nichts mit Verschwiegenheit zu tun (war klar, oder?), sondern bezeichnet in der Mathematik und Physik endliche oder zumindest abzählbar unendliche Mengen. Um etwas zählen zu können, muss eine Unterscheidbarkeit der einzelnen Teile bzw. Einheiten gegeben sein.
Der Ausdruck 'Loop' (=Schleife) komme übrigens daher, dass in dieser Theorie gelegentlich mit winzigen Schleifen in der Raumzeit operiert werde.]

Mitte der 1980er Jahre wiederholten Abhay Ashtekar, Ted Jacobson Carlos Rovelli den bis dahin stets gescheiterten Versuch, die Quantenmechanik mathematisch widerspruchsfrei mit der ART zu kombinieren. Ihnen war bewusst, dass die bislang negative Resultate aus den früheren Jahren eine wichtiges Lücke offen ließen: damalige Berechnungen hatten stets unterstellt, die Geometrie des Raumes sei selbst bei beliebig starker Vergrößerung kontinuierlich und glatt – so wie man es früher auch von der Materie angenommen hatte. Diese Unterstellung des kontinuierlichen Raumes war bislang als zwingend notwendig erachtet worden. Jetzt suchten Ashtekar und seine Kollegen nach einem Berechnungsverfahren, das keinen glatten und kontinuierlichen Raum voraussetzte. (Bei näherem Interesse → Ashtekar-Variablen; für ein erstes Grundverständnis bedarf es dieser Informationstiefe m.E. aber nicht).

Die Vielzahl der Möglichkeiten eines Übergangs wurde durch zusätzliche sinnvolle Annahmen begrenzt; eine bestimmte Form der Quantisierung wurde selektiert. Alle Annahmen folgten den die experimentell erprobten Prinzipien von ART und Quantentheorie - insbesondere auf zwei Grundprinzipien der ART wurde Wert gelegt:
Hintergrund-Unabhängigkeit - besagt, dass die Geometrie der Raumzeit feststeht, sondern eine sich entwickelnde dynamische Größe ist.
Diffeomorphismus-Invarianz - besagt, dass man ein beliebiges Koordinatensystem wählen darf, um die Raumzeit darzustellen. Ein Punkt in der Raumzeit ist nur durch die physikalischen Vorgänge in diesem Punkt definiert, nicht durch seinen Ort in einem speziellen Koordinatensystem (→ Anmerkungen ganz unten)

Mathematische Berechnung ergaben tatsächlich gequantelten Raum. Wie neuere Forschungsarbeiten zeigten, gibt gerade die zusätzliche Annahme der Hintergrundunabhängigkeit eine Quantisierung eindeutig vor (→ LOST-Theorem).



Damit war der Grundstein zur Theorie der Loop-Quantengravitation gelegt - die Quantisierung ersetzt in der LQG die kontinuierliche Vorstellung von Raum und Zeit durch eine eine diskrete Raumzeit-Struktur. Nach und nach Laufe entwickelte sich die LQG unter weltweiter Beteiligung zu einem eigenen Forschungsgebiet - und ein völlig neues Bild der Raumzeit (vgl. Erläuterung) zeichnete sich ab:

Betrachtet wurde, was die Theorie über ein kleines Volumen (oder eine Fläche) aussagt. Weil die Quantenphysik eine präzise Festlegung der zu messenden physikalischen Größen erfordert, wurde eine Hülle H definiert (z.B. Materie, etwa eine metallene Hohlkugel die Geometrie der Raumzeit selbst definiert – der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs).
Wird nun das Volumen dieser Hülle gemessen, lassen Quantentheorie und Diffeomorphismus-Invarianz zwei Arten von Resultaten zu:

• Wenn die Geometrie des Raumes kontinuierlich ist, könnte das Volumen beliebig klein sein, und das Messergebnis wäre eine positive reelle Zahl, die beliebig nahe bei Null liegen könnte.
• Doch bei körniger Geometrie kann die Messung nur diskrete Zahlenwerte ergeben, die nie kleiner werden können als ein bestimmtes minimales Volumen.

Untersucht man, wie viel Energie die um einen Atomkern kreisenden Elektronen besitzen, ist der klassischen Mechanik zufolge ist jeder Energiebetrag möglich. Doch die Quantenmechanik erlaubt nur bestimmte Energiewerte und verbietet alle, die dazwischen liegen. Analog verhält sich der Raum: Eine Volumenmessung kann nur diskrete Zahlenwerte ergeben, auch die Fläche der Hülle H ist diskret. Der Raum ist also nicht kontinuierlich, sondern existiert in Form von Quanten für Fläche und Volumen.

Spin-Netzwerke als mathematisches Grundgerüst der LQG

Quantenzustände von räumlich eingeschränkten Volumina und Flächen lassen sich mit Hilfe eines bestimmten Formalismus grafisch darstellen: Räume werden darin durch so genannte Spin-Netzwerke abgebildet, indem der kontinuierliche Raum durch ein feines Netzwerk von eindimensionalen Kanten ersetzt wird. (Die Bezeichnung dieser Spin-Netzwerke kommt zustande, weil die enthaltenen Zahlen mit einer physikalische Größe namens Spin verwandt sind).

Die LQG beschreibt den Raum also nicht als kontinuierliches Gebilde, sondern durch ein solches Spin-Netzwerk verschiedener Kanten, die in Knotenpunkten, so genannten Vertizes, aufeinander treffen. Auf großen Skalen, bei denen Quantengravitationseffekte vernachlässigbar sind (also quasi aus der Ferne betrachtet), erscheint dieses feine Netz weiterhin als Kontinuum. Wenn man jedoch zu Längenskalen nahe der so genannten Planck-Skala (s.u.) zoomt, dann zeigt sich der zunächst kontinuierlich erscheinende Raum in Wirklichkeit als ein aus feinsten Gebilden aufgebautes Netzwerk.

[Die nach Max Planck benannte Planck-Skala markiert eine Grenze für die Anwendbarkeit des Standardmodells der Teilchenphysik und der ART. Unterhalb einer kleinsten Distanz, der sog. Planck-Länge, versagen alle Modelle. Zur Veranschaulichung: Die Planck-Länge lP ist um einen Faktor von etwa 1020 kleiner als der Durchmesser eines Protons und damit jenseits einer direkten experimentellen Zugänglichkeit.]

Name	Größe	Dimension	Term	Ungefähres SI-Äquivalent	Andere Äquivalente
Planck-Masse	Masse	M		2,17651 · 10−8 kg	1,311 · 1019 u
Planck-Länge	Länge	L		1,616199 · 10−35 m	3,054 · 10−25 a0
Planck-Zeit	Zeit	T		5,39106 · 10−44 s
Planck-Ladung	Ladung	Q		1,8755459 · 10−18 C	11,70624 e
Planck-Temperatur	Temperatur	Θ		1,416833 · 1032 K

Übersicht der Planck-Einheiten (Quelle: Wikipedia)

Weil die LQG keine beliebig kleinen Flächen- und Volumeninhalte mehr erlaubt, sondern nur noch Vielfache von deren Quanten (bestimmte diskrete Werte - kleinste Flächeninhalte, die nicht unterschritten werden dürfen), werden die verwendbaren Werte für Volumen und Fläche durch Einheiten der o.a. Planck-Länge vorgegeben. Sie gibt mit nur 10^–33 Zentimetern die Größenordnung an, ab der die Geometrie des Raumes nicht mehr kontinuierlich ist. Die kleinstmögliche Fläche (=Flächenquant) liegt bei etwa 10^-33 Quadratzentimeter, und das kleinste Volumen (=Volumenquant) beträgt rund 10^-99 Kubikzentimeter. Umgerechnet existieren in jedem Kubikzentimeter des Raumes rund 10⁹⁹ Volumenatome.

Aus diesen Rahmenvorgaben ergeben sich Regeln für die grafische Darstellung der Raumgeometrie: Ein Flächenquant wird als eine Linie dargestellt; eine aus vielen Quanten zusammengesetzte Fläche entspricht somit einer Vielzahl von Linien. Ebenso steht ein Knoten für ein Volumenquant, während ein größeres Volumen viele Knoten beansprucht.

Die einzelnen Knoten und Linien repräsentieren denkbar winzige Raumgebiete: Ein Knoten entspricht einem Planck-Volumen (Kubik-Planck-Länge) und eine Linie einer Planck-Fläche (Planck-Länge zum Quadrat). Doch mit Vielfachen dieser Einheiten lässt sich jede Hülle 'ausmessen' - der Größe und Komplexität solcher Spin-Netzwerke sind nach oben keine Grenzen gesetzt - um den Quantenzustand des gesamten Universums abzubilden, würde man ein gigantische Spin-Netz mit etwa 10¹⁸⁴ Knoten benötigen.

Ich stelle mir dies so vor, als sollte ich eine Wand mit einem Bild versehen. Statt Pinsel und Farbe zum Ausmalen glatter (kontinuierlicher) Flächen und Linien stehen mir normierte, sehr kleine Mosaiksteine ('diskrete Einheiten') zur Verfügung, mit denen ich freilich das gleiche visuelle Resultat erzielen kann wie mit einem Pinsel (ist nur sehr viel mehr Arbeit). Stehe ich unmittelbar vor meinem fertigen Bild bzw. Mosaik, wird dessen feine Struktur sichtbar; trete ich aber etliche Schritte zurück, so verschwimmen die Steinchen bald zu einem scheinbar glatten Bild ohne erkennbare Einzelteile. Mit den Pixeln am PC-Bildschirm verhält es sich wohl ähnlich.

Denn das Wichtigste fehlt bislang noch - der 'Inhalt' der beschriebenen Räume: Materieteilchen und Energieeinheiten werden als bestimmte Typen von Knoten mit einer zusätzlichen Beschriftung dargestellt. Elektromagnetische und andere Felder werden durch zusätzliche Angaben auf den Linien dargestellt. Soll Bewegung von Teilchen und Feldern durch den Raum visualisiert werden, geschieht dies, indem man diese Beschriftungen in diskreten Schritten auf den Graphen verschiebt.

Um zuletzt auch die Zeit als eine weitere Dimension abzubilden, werden die Spin-Netzwerke (die in der LQG den Raum darstellen) zu Spin-Schäumen erweitert und damit dem Begriff der Raumzeit (der Vereinigung von Raum und Zeit in der ART) angepasst. Durch Hinzufügen der Zeit verwandeln sich die Linien der Spin-Netzwerke in zweidimensionale Flächen, aus den Knoten werden Linien. (Zwei Begriffe sind hierbei nicht zu verwechseln: Während der Quantenschaum die gekrümmte, schaumartige Raumzeit des Quantenvakuums zu einem gegebenen Zeitpunkt bezeichnet, ist der Spin-Schaum nicht 'real', sondern eine formale Darstellungsweise):

Spin-Schaum durch zeitlich (t) diskretes
Fortschreiben eines Netzwerkes

Auch die Zeit nimmt in der LQG einen diskreten Charakter an; sie wird hier definiert durch die Abfolge diskreter Züge, die das Netzwerk (den Raum) umordnen. Zeit fließt nicht kontinuierlich, sondern ist nun diskret und 'hüpft' in kleinen Intervallen - vergleichbar den in Zeitlupe sichtbaren Einzelbildern eines (Zelluloid-)Films. Sie tickt gewissermaßen wie eine Uhr, wobei jedes Ticken ungefähr einer Planck-Zeit (10–43 Sekunden) entspricht.

Damit ist das Handwerkzeug erst mal komplett: Durch die Formalisierung und Quantisierung von Raum und Zeit in Spin-Netzwerken und -Schäumen erhielt man eine Theorie zur Vorhersage präziser Quantenwahrscheinlichkeiten - ein klar definiertes Verfahren zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit jedes Vorgangs in einer Welt, die den Regeln dieser Theorie gehorcht.

Loop-Quantenkosmologie - Bezug zur ART und 'unserer' Realität?

Das 'Endziel' ist also noch nicht erreicht, denn bis hierhin ermöglicht die LQG macht Aussagen über Raum und Zeit lediglich in den Größenordnungen der unfassbar winzigen Planck-Skala. Eine Überprüfung der Theorie wird zeigen müssen, ob die makroskopisch angelegte ART als klassische Näherung der LQG hergeleitet werden kann - indem Spin-Netzwerke sie über sehr viele Planck-Längen gemittelt werden.

Zunächst erscheint jede experimentelle Überprüfung der LQG schlicht unmöglich, weil ihre charakteristischen Effekte erst im Planck-Maßstab von Bedeutung sind. Mit irdischen Teilchenbeschleunigern kann der Planck-Maßstab jedenfalls nicht erreicht werden.

Doch könnte die Ausbreitung des Lichts im Universum eine Hilfestellung geben, denn bestimmte Effekte - wie die Brechung von Licht und seine Aufspaltung verschiedener Wellenlängen zu einem farbigen Spektrum - treten auch auf, wenn Licht und Teilchen den diskreten Raum eines Spin-Netzwerks durchqueren.

Zwar sind für jede nachweisbare Strahlung die Effekte der körnigen Raumstruktur zwar äußerst gering - doch sie akkumulieren sich, wenn das Licht große Entfernungen zurücklegt. Deshalb beobachtet man Licht und Teilchen, die Milliarden von Lichtjahren unterwegs waren, etwa von Gammastrahlen-Ausbrüchen.-

Die makroskopisch relevante ART erlaubt die Voraussetzung des kosmologischen Prinzips, welches zwei Grundannahmen von Modellen über 'das Universum als Ganzes' zusammenfasst:

• Das Weltall ist homogen – das heißt, es stellt sich einem Beobachter unabhängig von dem Punkt des Raumes, in dem er sich befindet, immer gleich dar (Prinzip der Homogenität, auch kopernikanisches Prinzip genannt). 
• Das Weltall ist isotrop – das heißt, es stellt sich dem Beobachter unabhängig von der Beobachtungsrichtung im Raum immer gleich dar (Prinzip der Isotropie).
• Die damit verknüpfte, als homogen (unabhängig vom Ort) und isotrop (unabhängig von der Richtung) bezeichnete Symmetrie schränkt die mögliche Form der Raumzeit-Geometrie schon erheblich ein. Durch diese "Symmetriereduktion" lassen sich sich die Gleichungen der ART so weit vereinfachen, dass sie explizit lösbar sind.

In der LQG, die ja eine 'Theorie von Allem' werden soll, stellt sich die Voraussetzbarkeit dieser Symmetriereduktion komplizierter dar - an ihr wird zur Zeit noch gearbeitet. Derweil hat sich ein symmetriereduzierter, kosmologischer Sektor der LQG herausgebildet (eine Abkürzung?), der auch als Loop-Quantenkosmologie (LQC) bezeichnet wird.

Der bereits erwähnte Physiker Martin Bojowald hat Teile der LQC entwickelt, um typische Eigenschaften der LQG in einfachen Modellen zu erforschen. Hierbei werden die vereinfachten Einstein-Gleichungen quantisiert, was auf ebenfalls einfachere "Quanten-Einstein-Gleichungen" führt, die sich wiederum explizit lösen lassen.

Ausblick

Bemerkenswert an der LQC ist, dass die in der ART auftretende Urknallsingularität nicht mehr vorhanden ist: Folgt man im Rahmen der LQC der Entwicklung des Universums rückwärts in der Zeit, so führt dies nicht zum Urknall, sondern durch Quanteneffekte entsteht eine zusätzliche abstoßende Kraft, die das Universum, bevor es in eine Singularität läuft, abprallen und wieder expandieren lässt.

• Ungeklärt ist allerdings bislang, ob sich die Singularitäten auch in der kompletten LQG auflösen lassen - daran wird derzeit im Rahmen so genannter "Spin-Schaum-Modelle" wird intensiv geforscht.
• Ebenso untersuchen die LQG-Theoretiker, in welchem Maße die LQG konsistent mit den bereits bestehenden und z.T. experimentell überprüften Theorien ist.

Solchen Konsistenzprüfungen unterliegt jeder Versuch einer Quantengravitationstheorie stellen. Deshalb spricht Martin Bojowald vom hochspekulativen Charakter seiner Interpretation der LQG. Erst wenn die neue Variante diese Tests besteht, lohnt es sich ernsthaft darüber nachzudenken, wie sie unser bisheriges Verständnis der Physik und des Universums verändert...

Anmerkungen

Zu dem etwas sperrigen Begriff "Diffeomorphismus-Invarianz":

In seinem Astro-Lexikon auf Astrowissen.de beschreibt Andreas Müller die Hintergrundunabhängigkeit als anschauliche Übersetzung einer von der ART diktierten Eigenschaft namens Diffeomorphismusinvarianz: Ein 'Hintergrund' sei eine nicht-dynamische (also statische Struktur), auf der die physikalischen Objekte agieren ("die Bühne der Physik").

Die ART sagt nun, dass es diese statische Bühne nicht gibt! "Es ist nicht von Belang, wo die physikalischen Objekte in einer Raumzeit lokalisiert sind (absolute Positionierung), sondern wie sie relativ zueinander stehen (relationale Positionierung). Der Diffeomorphismus bewerkstelligt gerade mathematisch eine 'Verschiebung' der dynamischen, physikalischen Objekte..."

Alternativen zur LQG

Das Verständnis der Merkmale und Besonderheiten der Schleifen- oder Loop-Quantengravitation erschließt auch aus ihrer Gegenüberstellung mit zwei weiteren Kandidaten für eine Vereinheitlichte Theorie aller vier Grundkräfte:

• Bei der String- bzw. Superstringtheorie handelt es sich die konservativere Variante, die von kleinsten Materieeinheiten (den Strings) - ausgeht, die in einer extern fließenden Zeit existieren, so dass die Frage nach deren Wesen ausgeklammert bleibt.Stephen Hawking spricht von einer "Harmonie stiftenden Möglichkeit", falls die String- und LQG-Theoretiker im Grunde dieselbe Theorie entwickeln, nur von vollkommen verschiedenen Ausgangspunkten aus: "Beide Theorien gehen von Schleifen aus - die Stringtheorie von Stringschleifen, die Schleifen-Quantengravitation von 'elementaren Raumschleifen -, daher liegt der Schluss einer möglichen Verbindung nahe. Dafür spricht auch der Umstand, dass die beiden Theorien bei den wenigen Problemen, die ihnen beiden zugänglich sind - etwa der Entropie Schwarzer Löcher -, vollständig übereinstimmen..."
• Einen dritten Weg zur Quantengravitation könnte die Kombination der Prinzipien von ART und QFT eröffnen - die von dem theoretischen Physiker Prof. Claus Kiefer favorisierte "Quantenkosmologie". Kiefer setzt nicht bei der Mikrophysik an, sondern beim Kosmos insgesamt, er arbeitet nicht mit kleinsten Objekten wie Strings oder Loops, sondern mit einer „kanonischen Quantisierung“. Dies ist der Name eines bekannten Verfahren der Quantentheorie, welches die Basisgrößen Ort und Impuls durch zwei geometrische Eigenschaften des Raumes ersetzt. Auf diesem Wege soll das Universum durch eine einzige mathematische Funktion beschrieben werden, die einer einzigen Grundgleichung genügt und in der keine Zeitvariable mehr vorkommt. 

Siehe auch:
Artikel "Quanten der Raumzeit" v. Lee Smolin, erschienen im Spektrum der Wissenschaft im März 2004.

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Max Planck und die Quantenphysik