Am Beispiel „der Feinabstimmung der Naturkonstanten“ soll die Grenze zwischen der Physik und der Metaphysik aufgezeigt werden.
Was ist Physik?
Die Physik ist eine Naturwissenschaft, die grundlegende Phänomene der Natur untersucht. Um deren Eigenschaften und Verhalten anhand von quantitativen Modellen und Gesetzmäßigkeiten zu erklären, befasst sie sich insbesondere mit Materie und Energie und deren Wechselwirkungen in Raum und Zeit.
Die Arbeitsweise der Physik besteht in einem Zusammenwirken experimenteller Methoden (Empirie) und theoretischer Modellbildung, die zu einer Hypothese führt (oder diese auch widerlegt). Physikalische Theorien bewähren sich in der Anwendung auf Systeme der Natur, indem sie bei Kenntnis von deren Anfangszuständen Vorhersagen über spätere Zustände erlauben.
In der Physik werden zur Beschreibung von Vorgängen und Zuständen (zum Beispiel beim Fallen eines Gegenstandes, beim Fließen eines Stroms, bei der Beschreibung des Lichts welches ein erwärmter Körper ausstrahlt, bei Anziehung (Abstoßung) von elektrischen Ladungen oder Massen, bei der Anziehung bzw. Abstoßung von Kernteilchen (Protonen, Neutronen, Elektronen etc.) mathematische Formeln als Sprache benutzt.
(Physik) Was sind Naturkonstanten?
In den Formeln der Physik treten neben veränderlichen Größen (Variablen), Parametern und Koeffizienten auch Naturkonstanten auf.
Naturkonstanten sind diejenigen physikalischen Größen, deren Wert sich nicht beeinflussen lässt, die sich weder räumlich noch zeitlich verändern. (z.B. die Lichtgeschwindigkeit, das Plancksche Wirkungsquantum, die Gravitationskonstante und weitere mehr).
Naturkonstanten bestimmen demnach, welche Regeln (Naturgesetze) das betrachtete Universum (zum Beispiel unser Universum) beschreiben, wie Vorgänge ablaufen und welche Zustände es gibt.
Bei veränderten Naturkonstanten sind auch andere Universen denkbar. Die Naturkonstanten bestimmen bei den denkbaren Universen, ob diese Universen (stabil) überhaupt existieren können, oder nicht weil sie z.B. zu schnell wieder zerfallen — und wie sie aussehen (welche Zustände und Vorgänge es dort gibt) .
Bei veränderten Naturkonstanten sind also durchaus völlig andere Universen denkbar, die aber nicht in unserem „irdischen Sinn“ belebt sind. (z.B. Leben, das auf „Siliziumbasis“ anstatt auf Kohlenstoffbasis beruht
Die Beschreibung physikalischer Zustände oder Vorgänge in Naturgesetzen unter Verwendung von Naturkonstanten ist in der Physik empirisch erprobt und allgemein anerkannter Standard.
Die Feinabstimmung der Naturkonstanten (Physik? Metaphysik? Sinnlos? )
Geradezu an ein „Wunder“ grenzt es, dass die Naturkonstanten in unserem Universum gerade genau so bemessen sind, dass sie Leben, insbesondere intelligentes menschliches Leben ermöglicht — dass nach ihnen fragt, sie erforscht.
Eine Hypothese der Kosmologie lautet nun, dass dies an der Feinabstimmung der Naturkonstanten liege.
Als Feinabstimmung wird in der Kosmologie die genaue Abstimmung der Größe von Naturkonstanten in den gegenwärtigen physikalischen Theorien bezeichnet. ( … die notwendig sind ist, um mit diesen den physikalischen Zustand eines von intelligenten Menschen bewohnten Universums zu ermöglichen.
Diese Hypothese ist jedoch nach Wikipedia umstritten, denn
„Ob diese Feinabstimmung notwendig für die Erklärung der Natur ist oder nur eine Folge unzureichender, unvollständiger Theorien wird ebenso diskutiert, wie die Möglichkeit, dass es diese Feinabstimmung im Grunde nicht gibt, da es auch eine Vielzahl anderer Kombinationen von Naturkonstanten geben könnte, welche ebenfalls ein habitables Universum hervorbringen würden“ und auch:
„Es ist … fragwürdig, inwiefern eine Beweisfähigkeit einer Feinabstimmung existiert, da eventuell nicht alle möglichen Universen benannt werden können, in denen – unter anderen Voraussetzungen – Leben entstehen könnte„
Wikipedia stellt sowohl Befürworter, vorwiegend vom Standpunkt der theologischen oder teleologischen Sicht dar, aber auch die Kritik an der Position der Befürworter:
„Befürworter dieser Hypothese gehen davon aus, dass das Universum entweder durch ein teleologisches Prinzip oder auch durch ein bewusstes, intelligentes Wesen, z. B. einen Gott im theologischen Sinn, auf ein bestimmtes Ziel hin ausgerichtet sei und dass das Universum deshalb lebensfreundliche Bedingungen aufweise.“
Eine interessante Abhandlung des Sachverhalts durch Prof Dr. Hägele findet sich im Internet zum Download. Er stellt die Frage: „Ist der Kosmos für den Menschen gemacht?“ und untersucht dies anhand des — und mit dem Anthropischen Prinzip.
Für folgende physikalischen Konstanten wird (nach Wikipedia) eine mögliche Feinabstimmung diskutiert: Die Expansionsrate, die kosmologische Konstante, die Masse von Proton zu Elektron, die elektromagnetische und starke Kernkraft, die Produktion von Kohlenstoff und die Feinabstimmung der Dimensionen.
Es stellt sich mir die Frage, ob die „Feinabstimmung der Naturkonstanten“ eine derzeit noch eine gültige Hypothese der Physik, schon Metaphysik, gar Religion oder vielleicht eine unhaltbare, gar sinnlose Hypothese ist.
Wie auch immer … gibt es ein Universum und es ist von Menschen bewohnt (denke ich). Auf andere, denkbare, philosophische Ansätze (Materialismus, Idealismus, Konstruktivismus, Solipsismus etc.) möchte ich an dieser Stelle nicht eingehen.
Was ist Metaphysik?
Die Metaphysik ist eine Grunddisziplin der Philosophie. Sie liegt, außerhalb, jenseits der Physik. Dinge der Metaphysik sind dabei nicht durch empirische Einzeluntersuchungen zugängliche, sondern diesen zugrundeliegende Bereiche der Wirklichkeit. Nach Wikipedia gehören z.B. folgende Fragestellungen in den Bereich der Metaphysik:
„Gibt es Gott/Götter, und wenn ja, was können wir darüber wissen? Was macht das Wesen des Menschen aus? Gibt es so etwas wie „Geistiges“, insbesondere einen grundlegenden Unterschied zwischen Geist und Materie (Leib-Seele-Problem)? Besitzt der Mensch eine unsterbliche Seele, verfügt er über einen freien Willen? Verändert sich alles oder gibt es auch Dinge und Zusammenhänge, die bei allem Wechsel der Erscheinungen immer gleich bleiben?“
Metaphysikritik
Seit der Spätantike wird mit „Metaphysik“ auch eine eigenständige philosophische Disziplin benannt. … Auf der anderen Seite wurde das Adjektiv „metaphysisch“ besonders seit dem 19. Jahrhundert aber auch in abwertender Weise im Sinne von „zweifelhaft spekulativ“, „unwissenschaftlich“, „sinnlos“, „totalitär“ oder „nicht-empirische Gedankenspielerei“ gebraucht.
Der Anspruch, überhaupt Erkenntnisse außerhalb der Grenzen der sinnlichen Erfahrung zu formulieren, wurde vielfach auch kritisiert – Ansätze einer allgemeinen Metaphysikkritik begleiten die metaphysischen Systemversuche von Anfang an, sind insbesondere aber im 19. und 20. Jahrhundert entwickelt und oftmals als ein Kennzeichen moderner Weltanschauung verstanden worden.
Als zentraler Autor der Metaphysikkritik wird häufig Kant angesehen, der Ende des 18. Jahrhunderts argumentierte, die Grundbegriffe, mittels derer Metaphysik betrieben würde, besäßen keine Gültigkeit für die Gegenstände der Metaphysik. (Anmerkung: Nur Wörter ohne Sinninhalt) Er forderte jedoch nicht das Ende der Metaphysik, sondern trat für eine Philosophie ein, die auf einer grundsätzlichen kritischen Reflexion ihrer Methoden aufbaut.
Andererseits hat man Fragen nach einem letzten Sinn und einem systematisch beschreibbaren „großen Ganzen“ als auf natürliche Weise im Menschen angelegt gesehen.
Beispiel: Warum hat sich das Universum „in die Existenz geworfen“?
Die Frage warum es überhaupt ein Universum gibt wird durch die moderne Physik nicht beantwortet. Sie liegt außerhalb, jenseits der Physik. Sie ist nicht durch empirische Einzeluntersuchungen (siehe oben) zugänglich, denn sie fragt nach den zugrundeliegenden Bereichen der Wirklichkeit (siehe oben: „Metaphysik“).
Die Frage ist also eine der „letzten Fragen“ — eine Frage der Metaphysik.