25 Jahre Einstein-Forum: Ästhetik der Erkenntnis

Als Albert Einstein seine spezielle Relativitätstheorie formulierte, kumulierend in der bekannten Äquivalenzformel von Energie und Masse E = mc2, soll er sich sicher gewesen sein, dass er richtig lag: Was so schön ist, müsse auch wahr sein. Aber ist immer wahr, was schön ist, und ist Hässliches automatisch falsch? Oder ist Schönheit nur ein Behelf des beschränkten menschlichen Geistes, um die Komplexität der Realität so weit zu reduzieren, dass sie wenigstens ein Stück weit erklärbar wird?

Drei Tage hatte sich das Einstein-Forum anlässlich des 25-jährigen Bestehens der Stiftung Zeit genommen und ein gutes Dutzend Redner geladen, um am Neuen Markt in Potsdam diese Fragen zu diskutieren. Drei Tage mögen für dieses Thema auf den ersten Blick ausschweifend, ja ermüdend erscheinen - und in der Tat war schon am zweiten Tag ein erklecklicher Kaffeekonsum seitens der etwa 50 Zuhörer zu beobachten. Doch so abstrakt die Frage nach dem Zusammenhang von Schönheit und Wahrheit - oder anders gesagt von ästhetischer, gesetzmäßiger Vereinfachung und wissenschaftlicher Korrektheit - auch erscheinen mag, sie ist so aktuell wie essenziell. Denn sowohl in der Biologie mit ihren komplexen und vielfach vom Zufall getriebenen Lebensvorgängen als auch in der Physik und ihren Erklärungsnöten etwa zur Dunklen Materie zeichnet sich ab, dass es womöglich auch hässliche, nicht in hübsche Formeln zu packende Wahrheiten gibt.

Schon immer haben sich Forscher im Bemühen, die Komplexität der Welt zu erfassen, Modelle und Bilder von den Vorgängen in der Natur gemacht - angefangen beim Philosophen Plato, der die Idee, zumal eine „schöne“, gewissermaßen zum Fundament der Realität erhob. Welch praktischen Charakter eine „schöne“, also stimmige, minimalistische oder symmetrische Formel für Forscher bis heute hat, beschrieb der Nobelpreisträger und Schweizer Physiker Frank Wilczek 2004: „Erst konstruieren wir schöne Gleichungen, ergründen dann die Konsequenzen daraus und führen schließlich Experimente durch, um sie zu testen. Diese Strategie hat sich als außerordentlich erfolgreich herausgestellt.“

Es braucht auch „hässliche“, mühsame Datenanalyse

So seien etwa die Gravitationswellen oder Elementarteilchen wie die Higgs- oder Neutrino-Partikel alle zuerst theoretisch, mit Hilfe „schöner“ Formeln vorhergesagt und erst dann tatsächlich entdeckt worden, sagte Thomas Naumann, Physiker am Deutschen Elektronensynchroton in Zeuthen in seinem Vortrag. Man nutze die Prinzipien der Schönheit, so Wilczek, um Entdeckungen zu ermöglichen. Wie ein Werkzeug. Und: „Wenn die Naturgesetze nicht schön wären, hätte man sie nicht gefunden.“ Wilczek geht sogar so weit zu behaupten, dass „die Evolution den Menschen prädisponiert hat, jenes schön zu finden, was uns hilft, die Welt korrekt zu verstehen und es deshalb kein Zufall ist, dass wir die korrekten Naturgesetze schön finden.“

In diesem Sinne wäre es auch kein Zufall, dass das Molekül, das Evolution erst möglich gemacht hat (die Desoxyribonukleinsäure DNS) schon im Auge ihrer Entdecker James Watson und Francis Crick als besonders ästhetisch empfunden wurde. Als „Mona Lisa der modernen Wissenschaft“ bezeichnete sie der Oxforder Kunsthistoriker Martin Kemp einmal.

Damit allein sei aber noch nichts erklärt, warnte Jens Reich in seinem Vortrag. Wenn man die eigentliche Aufgabe der DNS, nämlich das Speichern der kodierten Informationen für den Zusammenbau von Proteinen betrachte, dann sei die Schönheit dahin. Denn was sei schon schön an einer endlosen Abfolge von Milliarden A und C und G und T, den vier „Buchstaben“ des genetischen Alphabets? Die Vorgänge in den Zellen seien damit eben nicht vollständig erklärbar, auch nicht mit ein paar hübschen Schaubildern vom Zitronensäure-Zyklus oder anderen Stoffwechselprozessen. Um die vielfältigen Wechselwirkungen zehntausender Proteine untereinander und mit der Umwelt nachzuvollziehen und vorherzusagen, reichten schöne Formeln nicht. Es brauche auch „hässliche“, mühsame Datenanalyse und Statistik.

Einstein glaubte an das Schöne in der physikalischen Wahrheit

Auch der Physiker Naumann warnte, dass die Suche nach Schönheit auch in die Irre statt zu wissenschaftlicher Erkenntnis führen könne. Anders als seine Vorgänger ließ sich Johannes Kepler eben nicht von der Schönheit der seinerzeit noch postulierten Kreisbahnen der Planeten blenden. Er hielt sich an die Daten aus unzähligen nächtlichen Beobachtungen und entdeckte die tatsächlichen, wenn auch vermeintlich weniger harmonischen elliptischen Bewegungen. An eine höhere (göttliche) Harmonie in den Naturgesetzen, der Harmonie der Sphären (Harmonices mundi) glaubte Kepler dennoch.

Heute geht es für die Physik beim Begriff der Schönheit um weit mehr als nur Semantik. Die Idee, dass der gesamte Kosmos einer zwar noch unbekannten, aber alles erklärenden Weltformel folgt, gilt der Disziplin als die ultimative Schönheit, bezeichnet als die „Natürlichkeit“. Doch die Tatsache, dass Dunkle Materie und andere rätselhafte Phänome sich der Erklärbarkeit im bislang geltenden Standardmodell der physikalischen Gesetze entziehen, lässt Physiker zweifeln, ob diese Natürlichkeit wirklich existiert. Es wäre ausgesprochen hässlich, wenn die Existenz unseres Universums und der darin geltenden Gesetze womöglich nur ein Zufall, nur einer von unendlich vielen anderen Zuständen in anderen Universen (Multiversen) wäre.

Einstein jedenfalls glaubte, buchstäblich, an das Schöne in der physikalischen Wahrheit. Dem Rabbi Goldstein antwortete er 1929 auf die Frage, ob er an Gott glaube: „Ich glaube an Spinozas Gott, der sich in der geordneten Harmonie dessen zeigt, was existiert.“