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Der Goldfisch im Glas: Was hat seine Wirklichkeit mit Physik zu tun?

Goldfisch im Glas: Wie wirklich ist die Wirklichkeit?
Goldfisch im Glas: Wie wirklich ist die Wirklichkeit?
Foto: iStock.com/Vladimir Vladimirov
Die Frage der Wirklichkeit beschäftigte Stephen Hawking enorm. Um seinen Theorien Ausdruck zu verleihen, entwarf der das Szenario eines Goldfisches im Glas.

In seinem Buch "Der große Entwurf" setzte Stephen Hawking sich gemeinsam mit Leonard Mlodinow mit dem Thema der Wirklichkeit auseinander. Wie wirklich ist Wirklichkeit eigentlich? Denn physikalische Theorien beschreiben Szenarien, die man sich oft nur schwer vorstellen kann. Sind diese also auch real? Um darauf eine Antwort zu finden, orientierte sich der Physiker am Beispiel des Goldfisches im Glas.

Der Goldfisch im Glas: Was hat das mit Physik zu tun?

Stell dir einmal einen Goldfisch im Glas vor, das heißt eigentlich eher in einem kugelförmigen Aquarium. Dieser Fisch betrachtet durch dieses Glas die Welt um ihn herum. Doch was der Goldfisch sieht ist nicht die Wirklichkeit, denn er sieht nur eine verzerrte Ansicht unserer Realität. Doch das bezieht sich wiederum nur auf die Welt, wie wir sie kennen. Immerhin können wir nicht einfach behaupten, dass unsere Wirklichkeit das einzig Wahre ist. Denn für den Goldfisch im Glas ist seine verzerrte Sicht real.

Gehen wir also davon aus, dass der Goldfisch im Glas für sich Naturgesetze formuliert, über die Objekte, die er um sich herum beobachtet. Seine Gesetze würden unseren abweichen, doch falsch wären sie nicht. Wie wirklich ist Wirklichkeit also?

Zwei unterschiedliche Weltbilder betrachten

Da ein Goldfisch im Glas wohl keine Naturgesetze formuliert, können wir uns auch einmal ein anderes Beispiel anschauen. Die Weltbilder von Ptolemaeus und Kopernikus unterscheiden sich:

  1. Ptolemaeus: Die Erde ist das Zentrum des Universums. Die Planetenbahnen wurden dafür auf komplizierte Bahnen gesetzt, um die Aussage zu bestätigen.
  2. Kopernikus: Die Planeten umkreisen die Sonne. Die Planetenbahnen sind einfacher zu beschreiben.

Heute wissen wir, dass Kopernikus recht hatte. Doch falsch ist Ptolemaeus' Aussage nicht unbedingt, wie würden sie wie der Goldfisch im Glas, nur etwas komplizierter erklären müssen. Die Theorien wären nicht einfach, aber sie könnten funktionieren.

Kein neues Problem in der Wissenschaft

Stephen Hawking und Leonard Mlodinow erklären das wie folgt: "Es gibt keinen abbild- und theorieunabhängigen Realitätsbegriff. Stattdessen werden wir uns eine Auffassung zu eigen machen, die wir modellabhängigen Realismus nennen wollen: die Vorstellung, dass eine physikalische Theorie oder ein Weltbild ein (meist mathematisches) Modell ist und einen Satz Regeln besitzt, die die Elemente des Modells mit den Beobachtungen verbinden. Das liefert uns ein Gerüst zur Interpretation der modernen Wissenschaft."

Ein solcher Forschungsansatz ist natürlich nicht neu. Schon Platon hat darüber nachgedacht. Heute nennen wir dies Realismus, wenn Beobachter und der Gegenstand der Beobachtung in einer objektiven Welt existieren. Nur kann diese Ansicht in der modernen Physik laut Hawking und Mlodinow nicht standhalten. Allein in der Quantenphysik wird das problematisch. Objekte können in den Theorien oftmals keine unabhängige Existenz haben.

Auch wir arbeiten mit dem modellabhängigen Realismus

Dem gegenüber steht der Antirealismus. Forscher dieser Richtung beobachten nur Dinge, die sie auch sehen können. Hawking und Mlodinow hinterfragen aber nicht die Wirklichkeit von Modellen. Es ist nur wichtig, dass sie mit den Beobachtungen übereinstimmen. Denn verschiedene Modelle können auch zum selben Ergebnis führen. Deswegen ist nicht ein Ansatz realer als der andere.

Unser Gehirn arbeitet ebenfalls nach dem modellabhängigen Realismus. Allerdings sind unsere Sinne mangelhaft. Unser Augen sehen ein stark verzerrtes Bild. Daraus macht unser Gehirn etwas, das wir als Wirklichkeit wahrnehmen. Ziehst du eine Brille auf, die alles auf den Kopf stellt, würde das Gehirn dir wieder die Sicht auf die "normale" Welt bieten.

Persönlichkeiten aus der Wissenschaft
Persönlichkeiten aus der Wissenschaft

Bewegen wir uns tiefer in das Feld der theoretischen Physik, wird es ziemlich abstrakt. Denn unsere Sinne können diese subatomaren Teilchen nicht wahrnehmen. Kannst du dir Quarks vorstellen? Wohl eher nicht. Dennoch ist die Existenz der Teilchen anerkannt. Drei dieser Elementarteilchen bilden ein Proton oder ein Neutron. Sie existieren für uns aber nur in einem Modell.

Wie du siehst, ist es nicht allzu einfach, die Frage "Wie wirklich ist die Wirklichkeit?" zu beantworten. Ist es nun das, was der Goldfisch im Glas sieht oder was wir wahrnehmen? Auf Scienceblogs.de kannst du noch weitere Beispiele der Wissenschaft nachlesen. So hoch war Stephen Hawkings IQ übrigens wirklich. Diese zehn Aussagen von Stephen Hawking bereichern heute noch Wissenschaft und Menschen.

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