https://www.faz.net/-1v0-6wj33

Stephen Hawking wird siebzig : Durch des Himmels prächt’gen Plan

Vor und hinter sich die Arbeit, daneben ein Sammelsurium mit Raumfahrzeug und „Simpsons“-Figur: Stephen Hawking lebt übersichtlich Bild: dapd

Niemand hat die moderne Physik den Mitmenschen ausdauernder erklärt als der Engländer Stephen Hawking. Dieser Lehrer und Forscher verkörpert eine noch sehr junge Sorte Denker.

          5 Min.

          Schwarze Löcher verdampfen.

          Dietmar Dath

          Redakteur im Feuilleton.

          Dass diese Wahrheit, die sich liest wie eine Zeile modernistischer Dichtung (aber so gewiss zutrifft wie der Satz „Meerschweinchen leben nicht im Meer“), überhaupt je ein Mensch herausgefunden hat, war unwahrscheinlicher als die Beglaubigung der verträumtesten Mythen unserer Gattung. Dennoch gelang ihre Entdeckung 1974 einem Menschen mit stark eingeschränkten Handlungsmöglichkeiten.

          Zwölf Jahre zuvor hatten Ärzte bei ihm die langsam fortschreitende Lähmungserkrankung amyotrophe Lateralsklerose (ALS) diagnostiziert und ihm vorausgesagt, er werde wohl nicht mehr als zwei weitere Jahre leben. Zur Erarbeitung der Erkenntnis über die schließlich nach diesem Mann benannte „Hawking-Strahlung“ schwarzer Löcher brauchte und nutzte er kein exotischeres Rüstzeug als Neugier, Vernunft, Wahrheitsliebe und Fleiß. Eine kräftige Physis und scharfe Sinne wären ganz unnütz gewesen - Beobachtung war als Erkenntnisquelle ohnehin ausgeschlossen.

          Freiflug für Hawking: im April 2007 testet der Physiker die Schwerelosigkeit an Bord eines speziellen Jets
          Freiflug für Hawking: im April 2007 testet der Physiker die Schwerelosigkeit an Bord eines speziellen Jets : Bild: AP

          Denn schwarze Löcher sind der Anschauung entzogen. Sie entstehen und existieren unter Bedingungen, die kein Mensch überleben kann: Stirbt ein Stern genügend großer Masse, weil sein Brennstoff verbraucht ist, stürzt er unter gewissen Bedingungen in sich zusammen, weil seine Reste einander anziehen, bis etwas kaum Begreifliches geschieht: Wie die Anwesenheit von Masse generell die Raumzeit verformt, vergleichbar einem schwerer Gegenstand, der auf der Erde eine Delle in ein gespanntes Trampolin drückt, so kann, denkt man die Analogie weiter, der Gegenstand auch schwer genug sein, dass er ein Loch ins Trampolin reißt.

          Wird die Raumzeit so perforiert, entkommt dem Loch nicht einmal mehr das Licht (daher heißt es „schwarz“). Man spricht bei dergleichen von „Singularitäten“ (von denen die interessanteste übrigens der wahrscheinliche Ursprung unseres Universums ist). Will man genauer wissen, was es mit diesen auf sich hat, so muss man zwei Lehren ineinanderfügen, die nicht nur jede für sich den Alltagsverstand bis an die Grenze der Überdehnung belasten, sondern sich auch kaum aufeinander reimen wollen: die Quantenmechanik einerseits, zuständig für die kleinsten Kleinigkeiten der Welt, und die Allgemeine Relativitätstheorie, zuständig für die großräumige Beschaffenheit des Alls. Deren Pointe fasste John Archibald Wheeler einst so zusammen: Materie sagt der Raumzeit, wie sie sich krümmen soll, die Raumzeit aber sagt umgekehrt der Materie, wie sie sich bewegen darf.

          Der moderne Missbrauch von Physik

          Stephen Hawking erkannte 1974: Quanten von Feldern um den Gravitationseinfluss eines zu einem schwarzen Loch kollabierenden Sterns werden, Päckchen für Päckchen, in dessen Außenraum abgestrahlt.

          Als um die vorletzte Jahrhundertwende die Anfangsgründe für Quantenmechanik und Relativitätstheorie gelegt worden waren, sah die Fachwelt darin nicht gleich einen Gewinn. Man erschrak eher über den Verlust der Ende des neunzehnten Jahrhunderts erschauten Aussicht darauf, die Forschung demnächst abschließen zu können. Das Programm Galileis und Newtons, das All zu mathematisieren, war stets von unveränderlichen Raum- wie Zeitmaßen und kontinuierlichen Energieverhältnissen ausgegangen.

          Stephen Hawking bei einer Lesung an der FU Berlin im Oktober 2005
          Stephen Hawking bei einer Lesung an der FU Berlin im Oktober 2005 : Bild: ddp

          Erstere sprengte nun die Relativität, Letztere fielen mit den Päckchen der Quantenlehre. Der Schock fügte sich in einen anderen: Seit Sir Francis Bacon war die bürgerliche Welt davon ausgegangen, Naturforschung bringe mittels technischer Anwendung immer mehr Wohlstand, Freiheit, Sicherheit. Aber die „Titanic“ sank, neue Kriege brachten Giftgas, Bombenteppiche sowie eine verheerende Waffe, die ohne moderne Physik undenkbar gewesen wäre, auf, und die Natur begann, an unserem Dreck zu ersticken.

          Gegen billige Rechtfertigungen und voreilige Esoteriker

          Was in Gestalt weltanschaulicher Kürzel von der sogenannten „Krise der Physik“ unterm Eindruck solcher Tatsachen die breitere Öffentlichkeit erreichte, richtete immense intellektuelle Flurschäden an: Das Schlagwort „Relativität“ etwa dient bis heute Leuten, die irgendeinen partikularen Standpunkt, irgendein „schlechtes Besonderes“ (Hegel) geheiligt wissen wollen, als billige Rechtfertigung.

          Die berühmte Unbestimmtheitsrelation (man weiß umso weniger, wohin ein Teilchen will, je genauer man weiß, wo es gerade ist, und umgekehrt) wird zur umfassenden Leugnung der Eigengesetzlichkeit des Wirklichen missbraucht. Und Quantenspezialitäten wie die Verschränkungskorrelation (bestimmte Teilchenpaare verhalten sich, als fände zwischen ihnen ein Informationsaustausch statt, der keinerlei Zeit verschlingt) oder die Nichtlokalität („geisterhafte Fernwirkung“) müssen herhalten, um Telepathie und sonstige Paranormalitäten zu beglaubigen. Nichts von alledem, was voreilige Esoteriker da aus der Physik fischen wollten, ließ sich bislang wiederholbar demonstrieren - anders als Relativitätstheorie und Quantenmechanik selbst, die zu den bestgesicherten Theorien der menschlichen Wissensgeschichte gehören.

          Hawking hält einen Vortrag über die Entstehung des Universums zum 450. Jahrestag der Universität von Genf (15.09.09)
          Hawking hält einen Vortrag über die Entstehung des Universums zum 450. Jahrestag der Universität von Genf (15.09.09) : Bild: dapd

          Beide Lehren führen zahlreiche gegen die gewöhnliche Intuition verstoßende Implikationen mit sich. Daher ließen sich nicht nur Seher und Künder, sondern auch strenge Revisoren der in Misskredit geratenen Aufklärung von ihnen zu kühnen Behauptungen anstacheln. Metatheoretiker der Forschung wie Karl Popper und Imre Lakatos erinnerten sich an David Hume, der mitten im achtzehnten Jahrhundert bereits geargwöhnt hatte, das moderne galileische Verfahren, aus kontrollierten Beobachtungen exakte Gesetze ableiten zu wollen, lasse sich eigentlich nicht rechtfertigen. Weder logisch (nur weil ein Experiment immer dasselbe Ergebnis hat, folgt daraus nicht, dass es das auch in Zukunft haben wird; wer fünfmal glücklich aus dem Krankenhaus nach Hause kommt, stirbt vielleicht beim sechsten Mal) noch empirisch („Gesetze“ lassen sich eben nicht beobachten, nur Ereignisse, Sachverhalte). Historisch, so lehrte bald der Wissenssoziologe Thomas Kuhn, seien Revolutionen wie die relativistische und die quantenmechanische eben Einschnitte (er nannte sie „Paradigmenwechsel“), die zwei ineinander unübersetzbare Wissenswelten voneinander trennen.

          Philosophie bei der Aufholjagd

          Diese Überlegungen schienen gut zum Streit innerhalb der Gemeinschaft der Fachleute zu passen: Sollte Physik, wie Einstein und Erwin Schrödinger forderten, weiterhin danach streben, eine wirkliche, anschaulich fassbare Welt zu beschreiben, oder konnte es ihr, wie Niels Bohr und Werner Heisenberg lehrten, nur um die Systematisierung von Beobachterleistungen gehen? Solche Schlachten wurden im letzten Jahrhundert ebenso erbittert wie ergebnisarm geschlagen: Nichts kam dabei heraus, das es an Solidität mit den technischen Anwendungen der revolutionären Theorien hätte mithalten können.

          Als Hawking in aller Ruhe und Stille am Schreibtisch die Strahlung der schwarzen Löcher entdeckte, wurde er geistiger Erbe eines Mannes, dem er auch institutionell, nämlich auf Newtons Lehrstuhl, folgen sollte: Paul Adrien Maurice Dirac. Dieser hatte die Antimaterie entdeckt, und zwar in keinem Labor oder Beschleuniger, sondern als Implikation von Gleichungen, die er gleichsam so lange geschüttelt hatte, bis die Positronen herausfielen. Hawking ging ähnlich vor; und diese Praxis spielt sich, das ist das Entscheidende, auf einer viel höheren, abstrakteren und zugleich praktischeren Ebene ab als alle Zwistigkeiten sowohl der Physikerparteien („Realisten“ gegen „Meßreihenfreunde“) wie der Philosophen („Paradigmenwechsler“ gegen „Fortschrittsleute“).

          Gleichungen für das arme Hirn

          Während nämlich jene noch darum rangen, herauszufinden, ob menschliche Beobachtung überhaupt jemals Gesetze der Natur erschließen kann, beobachteten Dirac und Hawking nicht länger Experimente, sondern selbst im Experimentalfeuer gehärtetes Menschengeschaffenes: Gleichungen.

          Gleichungen sind Maschinen, die uns erlauben, auch Sachverhalte zu beschreiben, die dem Alltagsverstand widersprechen. Damit leisten sie für das arme Hirn, was optische und akustische Apparate für Auge und Ohr tun: „Von Natur“ können wir Infrarot nicht sehen, Ultraschall nicht hören, weil der Affenahne derlei nicht brauchte. Ebenso wenig können wir uns ohne weiteres vorstellen, was die Massen mit den Raumzeitparametern und die Lichtquanten mit den Materiequanten treiben. Aber, lehren die Arbeiten Diracs wie Hawkings, das macht gar nichts. Maschinen, Prothesen helfen uns, und es gibt keinen Grund, das Erkenntnisvermögen in der Wildnis auszusetzen wie die Spartaner Kinder, die ihren Kriegsverwendungskriterien nicht entsprachen, nur weil es Apparate braucht, um zu überleben.

          Dass ein Mann, dem man einen frühen Tod geweissagt hatte und dem es gelang, dies mit menschlicher, technischer Hilfe Lügen zu strafen, die Niederlagenstimmung der Physik überwinden half, ist so erfreulich wie die Tatsache, dass derselbe Mann Leuten, deren Handicap beim Verstehen des Kosmos größer ist als seines, mit Büchern wie „Eine kurze Geschichte der Zeit“ zu Hilfe kam. Erklärungen des Unwahrscheinlichen sind, sagen seine populären Arbeiten, nicht darauf verpflichtet, sich dem bereits Bekannten unterzuordnen. Hierin bleibt seine Aufklärungsarbeit seinen Forschungen treu. Dass wir an metaphysischer Obdachlosigkeit zugrundegehen würden, wenn uns unsere Neugier immer tiefer ins Nichtmenschliche zieht, war eine Weissagung des zwanzigsten Jahrhunderts. Stephen Hawking, der am Sonntag siebzig Jahre alt wird, setzt dem entgegen: Neugier, Vernunft, Wahrheitsliebe und Fleiß sind im Recht.

          Die amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

          Der Beginn einer schweren, chronischen Erkrankung in einem noch jugendlichen Alter ist immer tragisch – auch bei der amyotrophen Lateralsklerose (ALS), an der Stephen Hawking leidet. Doch Mediziner wissen, dass manche ALS-Patienten, die noch während der Adoleszenz erkranken, Glück im Unglück haben: Patienten mit einem jugendlichen Krankheitsbeginn zeigten „mitunter extrem lange Krankheitsverläufe von zwanzig bis dreißig Jahren“, heißt es auf der Website der ALS-Ambulanz der Charité. Generell wird die Überlebenszeit nach der Diagnose nur auf drei bis fünf Jahre beziffert. Zehn Prozent der Patienten leben noch zwischen fünf und zehn Jahren.

          Betroffene, die wie Stephen Hawking seit Jahrzehnten mit der ALS leben, sind selten; meistens leiden sie an einer bestimmten Form, eben jener „chronischen juvenilen ALS“ . Hawking erkrankte schon 1962 im Alter von zwanzig Jahren. Auch die Ärzte der Charité berichten von einem Patienten, der sich 1956 im Alter von 24 Jahren vorstellte. Bei einer Untersuchung im Jahr 2003 habe er einen Krankheitsverlauf von 47 Jahren aufgewiesen und bisher keine unterstützte Beatmung oder Ernährung benötigt. Doch die juvenile ALS ist selten, das Haupterkrankungsalter liegt zwischen dem fünfzigsten und siebzigsten Lebensjahr. Die ersten Symptome sind Schwäche, Steifigkeit und Krämpfe, manchmal auch Sprech- und Schluckstörungen. Den Symptomen liegt eine Schädigung der Nerven zugrunde, die für Bewegungen zuständig sind: die sogenannten motorischen Neuronen. Diese Nervenzellen befinden sich zu einem Teil in der Großhirnrinde. Ihr langer Fortsatz läuft zum Rückenmark, wo er an die Körper weiterer Nervenzellen heranreicht. Die Fortsätze der motorischen Neurone im Rückenmark wiederum führen zu den Muskeln des Körpers. Die Nervenzellen zeigen bei ALS unter dem Mikroskop typische Einschlusskörperchen und gehen durch die Krankheit schließlich zugrunde.

          Über die Entstehung der ALS gibt es verschiedene Hypothesen, etwa die sogenannte Protein-Hypothese, die sich auf die Einschlusskörperchen konzentriert und sie mit Mutationen unterschiedlicher Gene in Verbindung bringt. Bei 95 Prozent der Patienten ist die Krankheit „sporadisch“, das heißt ohne familiären Zusammenhang. Etwa drei bis acht unter 100.000 Menschen sind betroffen. Neben der symptomatischen Behandlung - etwa durch Krankengymnastik - gilt als gängiges Medikament Riluzol, das in die Signalübertragung zwischen Nervenzellen eingreift und „neuroprotektiv“ wirkt. Es hilft vor allem in der frühen Phase der Erkrankung. (huch.)

          Topmeldungen