https://www.faz.net/-gqz-78ndb

Kolumne von Emanuel Derman : Tun, was man tun will

  • -Aktualisiert am

Bild: Kat Menschik

Freeman Dyson, der in seinen Zwanzigern als der „vielleicht beste Mathematiker Englands“ gerühmt wurde, machte eine große Entdeckung auf dem Gebiet der Physik, blieb dann aber ein Amateur im besten Sinne des Wortes.

          5 Min.

          Als Freeman Dyson 1979 seine Sammlung offenherzig autobiographischer Essays mit dem Titel „Disturbing the Universe“ (Innenansichten: Erinnerungen in die Zukunft) veröffentlichte, war ich ein wandernder Postdoktorand, der auf dem Gebiet der theoretischen Teilchenphysik forschte und wie jeder junge Physiker davon träumte, eine wunderbare Entdeckung hinsichtlich der Gesetze des Universums zu machen.

          Einige meiner Freunde waren „Ehrenamtliche“, also Postdoktoranden, die den Traum zu verlängern versuchten, indem sie an Physik-Departments der Spitzenklasse theoretische Forschung betrieben und als Gegenleistung nur einen Schreibtisch, aber keine Bezahlung erhielten. Über Dyson wusste ich damals nur, dass er mit Anfang zwanzig einmal etwas Großartiges geleistet, nämlich ein überaus wichtiges Problem in der Theorie der Quantenelektrodynamik gelöst hatte, aber seine ursprünglichen Veröffentlichungen dazu hatte ich nie gelesen; sie waren inzwischen nahezu namenloser Bestandteil der Lehrveranstaltungen für Fortgeschrittene.

          Ein Liebhaber des Konkreten

          1979 war Dyson kein brauchbares Objekt für eine populäre Biographie. Er war bei Physikern wegen seines Beweises bekannt und bei staatlichen Stellen wegen seiner Arbeit im Bereich der Naturwissenschaft und der Verteidigung. Phillip Schewe ist zwar promovierter Physiker, er beschreibt jedoch in seinem Buch eher Dysons buntes Leben und die vielfältigen Wege, die er durch Raum und Zeit nahm, als die Details seiner wissenschaftlichen Arbeit - die allerdings auch dargestellt werden (Phillip F. Schewe, „Maverick Genius: The Pioneering Odyssey of Freeman Dyson“, New York 2013).

          Obwohl anfangs vor allem wegen seiner Abstraktionsfähigkeit beachtet, war Dyson auch ein Liebhaber des Konkreten: der Ingenieurtechnik und der Technologie, der Reisen zu fernen Sternen, der Möglichkeiten der Gentechnik, der Literatur, der Musik und aller Arten von menschlichem Fortschritt. Er hätte ein Paradebeispiel für C. P. Snows „zwei Kulturen“ abgeben können. In den fünfziger Jahren widmete er sich mehrere Jahre lang der kommerziellen Konstruktion eines absolut sicheren Kernreaktors. Danach arbeitete er einige Jahre am Orion-Projekt, das ernsthaft die Möglichkeit prüfte, atomgetriebene Raumschiffe zu den Planeten und anderen Sonnensystemen zu schicken. (Herkömmliche Raketen verbrauchen den größten Teil ihrer Energie für den Transport chemischer Brennstoffe in den Weltraum. Man versteht viel von der für Dyson typischen Mischung aus Naivität, praktischem Sinn und theoretischer Raffinesse, wenn man erfährt, dass man bei diesem Projekt plante, Atombomben hinter dem Raumschiff zur Explosion zu bringen und es auf deren Druckwelle surfen zu lassen.)

          „Er weiß mehr über alles als ich über irgendetwas“

          In jüngerer Zeit ist Dyson durch seine mangelnde Skepsis gegenüber der außersinnlichen Wahrnehmung und seine begründete Skepsis gegenüber der Erderwärmung bekannt geworden. Er weist gern darauf hin, dass ja viel von dem, was die Menschen der Erde antaten, zu Umweltveränderungen geführt hat. So ist die angeblich natürliche grüne und freundliche Landschaft Englands durchaus nicht „natürlich“, sondern das Ergebnis jahrhundertelanger Kultivierung. Im Jahr 2000 erhielt Dyson den Templeton Prize, der jährlich für „herausragende Originalität in der Förderung des Verständnisses von Gott und Spiritualität in der Welt“ vergeben wird, und zwar für ein Interesse an der nichtwissenschaftlichen Seite der Realität, das ihn bei den Gläubigen der reinen Vernunft nicht gerade beliebt macht.

          Seine eleganten Essays in der „New York Review of Books“ zum Übergangsbereich zwischen Persönlichem und Wissenschaftlichem sind ein Genuss, auf den man sich immer wieder freuen kann. All das und noch viel mehr wie auch sein zuweilen unkonventionelles Privatleben beschreibt Schewe in bewundernswerter Weise. Dyson ist ein Universalgelehrter und ein Wissenschaftler mit phantastischer mathematischer Begabung, der zudem, wie Jeremy Bernstein einmal sagte, „mehr über alles weiß als ich über irgendetwas“.

          Zweimal gegen die Wand gestoßen

          Lassen Sie mich erklären, woher Dysons Autorität stammt. Unmittelbar nach dem Zweiten Weltkrieg kehrten die Physiker der Kriegszeit zur Grundlagenforschung zurück. Die fundamentalste Theorie war damals die Quantenelektrodynamik, deren seit Ende der zwanziger Jahre bekannte Gleichungen erfolgreich die Wechselwirkungen zwischen Elektronen und Licht beschrieben und die Grundlage all dessen bilden, was wir über die alltägliche Physik und Chemie wissen. Die im Rahmen der Quantenelektrodynamik angestellten Berechnungen stimmten vollkommen mit allem überein, was man messen konnte. In den späten vierziger Jahren entdeckten Experimentalphysiker an der Columbia University dann jedoch in der von Wasserstoffatomen emittierten Strahlung winzige, aber sehr genaue Abweichungen zwischen Experiment und Theorie.

          Eine sorgfältige Untersuchung des rätselhaften Quantencharakters der Elektronen und des Lichts ergab, dass die Theorie aus den zwanziger Jahren feinste Quantenkorrekturen „höherer Ordnung“ verlangte, die im Prinzip die kleinen Abweichungen zu erklären vermochten. Als Mathematiker sich daranmachten, deren Größe zu berechnen, stießen sie gleich zweimal gegen eine Wand. Erstens erforderten die innerhalb der Quantenelektrodynamik vorzunehmenden Berechnungen höherer Ordnung beträchtliche mathematische Fähigkeiten sowie größte Sorgfalt und Geduld. Zweitens - und schlimmer noch - erwiesen sich diese angeblich „kleinen“ Effekte bei ihrer Berechnung als in einem mathematischen Sinne unendlich groß. Irgendetwas war da schrecklich falsch, auch wenn vieles offenbar stimmte.

          Drei Leute fanden die Lösung. Schwinger in Amerika und Tomonaga in Japan lösten das Problem, indem sie die Größe der winzigen Korrekturen mit eindrucksvollen mathematischen Techniken berechneten, wie sie zuvor noch niemals eingesetzt worden waren. Feynman, gleichfalls in Amerika, berechnete die Korrekturen mit einem gänzlich neuen, von ihm selbst erfundenen und erstaunlich phantasievollen Verfahren, das mit anschaulichen Diagrammen der Wechselwirkung zwischen Elektron und Licht arbeitete und mit geringerem mathematischem Aufwand zu denselben präzisen Ergebnissen führte.

          Ein verwirrende Lektüre

          Mit einiger Mühe vermochten viele die Schwinger-Tomonaga-Methode zu verstehen, aber nur wenige besaßen die Fähigkeit, sie auch anzuwenden. Niemand verstand, weshalb Feynmans Methode zu gültigen Ergebnissen führen sollte, aber wenn man das einmal unterstellte, war sie leicht anzuwenden. Dyson, der keinen Doktortitel besaß (er sollte auch später nie promovieren) und der aus Großbritannien in Amerika zu Besuch weilte, war der Einzige, der sich in beide Ansätze vertiefte, und nach einer Erleuchtung in einem Greyhound-Bus zeigte er, dass Feynmans leichte anschauliche Methoden streng aus Schwingers traditionellem Ansatz folgten. Seither verwenden alle Physiker Feynman-Diagramme. Man kann sich das Leben ohne sie gar nicht mehr vorstellen. 1965 erhielten Feynman, Schwinger und Tomonaga den Nobelpreis für Physik. Viele meinen, Dyson hätte gleichfalls berücksichtigt werden sollen, doch er selbst sagt bescheiden, er sei eher ein technischer Vermittler als der Urheber der erfolgreichen Theorien gewesen.

          Als ich die Innenansichten las, war ich beeindruckt von Dysons einfühlsamer, respektvoller und zartfühlender Darstellung seiner Beziehung zu Feynman zur Zeit ihrer großen Entdeckungen dreißig Jahre zuvor. Doch der Rest des Buchs, obwohl äußerst interessant, verwirrte mich. Damals glaubte ich, ein Physiker solle sich der Grundlagenforschung widmen. Aber in vielen der restlichen Kapitel befasste Dyson sich mit ingenieurtechnischen Problemen, die mir damals eines Mannes nicht würdig erschienen, der so große Beiträge zu den Grundlagen der Physik geleistet hatte und vielleicht noch geleistet hätte.

          Ein Amateur im besten Sinne des Wortes

          Wenn man aber Schewes Biographie und dann nochmals die Innenansichten liest, erhält man einen gewissen Eindruck von Dysons unbekümmerter Authentizität. In einem Vorwort zu „Mathematics as Metaphor“, einem Band mit Essays des russischen Mathematikers Yuri Manin, schrieb Dyson kürzlich:

          „Manche Mathematiker sind Vögel, andere sind Frösche. Vögel fliegen hoch in die Luft und verschaffen sich einen weiten, bis an ferne Horizonte reichenden Überblick über die Mathematik. Sie begeistern sich für Konzepte, die unserem Denken Einheit verleihen ... Frösche leben im Schlamm und sehen nur die in der Nähe wachsenden Blumen. Sie begeistern sich für die Details einzelner Objekte, und sie lösen ein Problem nach dem anderen. Ich gehöre zu den Fröschen, aber viele meiner besten Freunde sind Vögel.“

          Dyson, der in seinen Zwanzigern als der „vielleicht beste Mathematiker Englands“ gerühmt wurde, machte eine große Entdeckung auf dem Gebiet der Physik, blieb dann aber ein Amateur im besten Sinne des Wortes.

          „Do I dare disturb the universe?“ (Wage ich es, das Universum zu stören?), fragt der Protagonist in T. S. Eliots „The Love Song of J. Alfred Prufrock“. „Ich habe gehört, wie die Meerjungfrauen einander zusangen, eine der anderen.“ Dyson scheint beides getan zu haben. 1979 liegt weit zurück. Heute bin ich sehr viel älter als damals und weiß zu schätzen, dass Dyson - um es mit dem Lou-Reed-Song „Doin’ the Things That We Want To“ zu sagen - stets getan hat, was er tun wollte. Alle sollten dieses Glück haben.

          Weitere Themen

          Das Land der vielen goldenen Zeitalter

          Buch über Chinas Geschichte : Das Land der vielen goldenen Zeitalter

          Wie ein Phönix aus der Asche: Michael Schuman legt eine Geschichte Chinas vor, der es an diagnostischem Scharfsinn mangelt. Den Primatansprüchen der Führung unter Xi Jinping gibt er ohne große Umstände seinen Segen.

          Drei deutsche Kurstädte ausgezeichnet Video-Seite öffnen

          Unesco-Welterbe : Drei deutsche Kurstädte ausgezeichnet

          Die deutschen Kurstädte Baden-Baden, Bad Ems und Bad Kissingen sind in die Liste des Unesco-Welterbes aufgenommen worden – neben Kurstädten in weiteren Ländern Europas. Auch die Künstlerkolonie Mathildenhöhe in Darmstadt schaffte es neu auf die Liste.

          In einer Stadt ohne Türen

          Spur der Steine : In einer Stadt ohne Türen

          Auf der zentralanatolischen Hochebene gab es vor fast zehntausend Jahren eine Siedlung auf einem Hügel. Heute weiß man: Es sind Überreste einer neolithischen Niederlassung.

          Topmeldungen

          Richtig was los: Der Hamburger Dom hat wieder eröffnet.

          Schutz für Geimpfte : Delta-Variante ist kein „Impfkiller“

          Stecken sich Geimpfte wegen der Delta-Variante häufiger an und infizieren andere? Die Studien deuten nicht darauf hin. Infizierte Geimpfte könnten von Antikörpern profitieren.
          Menschen waten durch das Hochwasser, das im Juli durch starke Monsunregen in der philippinischen Provinz Rizal verursacht wurde.

          Neue Studie : Immer mehr Menschen von Hochwasserfluten bedroht

          Der Anteil der Bevölkerung, der in von Hochwasser gefährdeten Gebieten lebt, wächst weltweit. Dadurch sind immer mehr Menschen von Extremwetterereignissen und deren Folgen betroffen.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.