Hugh Everett III, Sherry und die revolutionäre Theorie der Paralleluniversen

Die Geschichte wissenschaftlicher Entdeckungen ist voll von Momenten der Inspiration, der Innovation und manchmal sogar des Glücks (Serendipity). Eine solche Geschichte, in der sich die Welten der Quantenphysik und ein eher unwahrscheinlicher Teilnehmer - Sherrywein - vermischten, führte zur Entwicklung der revolutionären Theorie des Multiversums. Diese Theorie, die von der Existenz paralleler Universen ausgeht, entstand im Kopf von Hugh Everett III, einem jungen Physiker, der in einer schicksalhaften Nacht an der Princeton University im Jahr 1954 mit seinen Kollegen tiefgründige Diskussionen über Quantenmechanik führte. Angetrieben von Sherry und dem Wunsch, etablierte wissenschaftliche Paradigmen zu überdenken, bot Everetts Durchbruch eine völlig neue Möglichkeit, das Universum und seine unzähligen potenziellen Realitäten zu verstehen.

Um die Geschichte, wie Sherry und Hugh Everett die Multiversumstheorie ins Leben riefen, vollständig zu verstehen, müssen wir zunächst den Kontext erkunden, in dem diese Theorie entstand. Die Quantenmechanik, der Zweig der Physik, der sich mit den kleinsten Bausteinen der Materie - Teilchen wie Elektronen und Photonen - befasst, steckte zu Beginn des 20. Jahrhunderts noch in den Kinderschuhen. Jahrhunderts noch in den Kinderschuhen. Während die klassische Newtonsche Physik gut verstanden wurde und das Verhalten von großen Objekten effektiv erklärt hatte, geriet sie ins Wanken, als Wissenschaftler versuchten, sie auf subatomare Teilchen anzuwenden. Diese Teilchen, so entdeckten die Physiker, verhielten sich auf eine Weise, die der Logik der klassischen Physik widersprach, was zur Entwicklung der Quantentheorie führte.

Einer der verwirrendsten Aspekte der Quantenmechanik ist das Konzept der Superposition, das besagt, dass Teilchen in mehreren Zuständen gleichzeitig existieren können. So kann sich beispielsweise ein Elektron an mehreren Orten gleichzeitig befinden, oder ein Photon kann sich sowohl als Teilchen als auch als Welle verhalten. Diese Vorstellung ist kontraintuitiv, weil sie unserer alltäglichen Erfahrung der Realität widerspricht. In der makroskopischen Welt, in der wir leben, befinden sich Objekte entweder in dem einen oder in dem anderen Zustand - ein Auto ist entweder geparkt oder fährt, ein Licht ist entweder an oder aus. In der Quantenwelt jedoch scheinen sich die Teilchen dieser binären Logik zu widersetzen.

Angesichts dieses seltsamen und scheinbar unlogischen Verhaltens versuchten Physiker, den Quantenphänomenen einen Sinn zu geben, indem sie interpretierten, was auf einer fundamentalen Ebene geschah. Die bekannteste dieser Interpretationen wurde in den 1920er Jahren von einer Gruppe von Physikern, darunter Niels Bohr und Werner Heisenberg, entwickelt. Ihre Theorie, die so genannte Kopenhagener Deutung, besagt, dass Quantenpartikel in einem Zustand der Überlagerung existieren, bis sie beobachtet werden und dann in einen einzigen, eindeutigen Zustand kollabieren. In dieser Sichtweise spielt der Akt der Beobachtung eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung des Ergebnisses eines Quantenereignisses. So bizarr es auch klingen mag, diese Interpretation legt nahe, dass die Realität auf der Quantenebene nicht vollständig existiert, bis sie gemessen oder beobachtet wird.

Die Kopenhagener Deutung wurde schnell zur vorherrschenden Erklärung für das Quantenverhalten und wurde von vielen der führenden Physiker der damaligen Zeit akzeptiert. Doch nicht jeder war mit dieser Erklärung zufrieden. Einer der berühmtesten Kritiker der Kopenhagener Deutung war Albert Einstein, der bekanntlich sagte: "Gott würfelt nicht mit dem Universum. Einsteins Unbehagen mit der Rolle von Wahrscheinlichkeit und Beobachtung in der Quantenmechanik spiegelte ein breiteres Unbehagen innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft wider. Die Kopenhagener Deutung war zwar mathematisch solide und machte genaue Vorhersagen, ließ aber viele grundlegende Fragen unbeantwortet, insbesondere über die Natur der Realität selbst.

In diesem Zusammenhang trat Hugh Everett III auf den Plan. Der 1930 geborene Everett zeigte schon früh eine Begabung für Mathematik und Naturwissenschaften und schrieb sich schließlich für das Doktorandenprogramm in Physik an der Princeton University ein. Als Doktorand geriet Everett in die Debatten um die Quantenmechanik, und wie Einstein war er mit der Kopenhagener Deutung, die den Schwerpunkt auf die Beobachtung legt, unzufrieden. Everetts Frustration über die vorherrschende Quantenorthodoxie veranlasste ihn, über alternative Erklärungen nachzudenken. Er ahnte nicht, dass er eines Abends im Jahr 1954 nach mehreren Gläsern Sherry eine Theorie formulieren würde, die die Grundlagen der Quantenphysik in Frage stellen würde.

Der fragliche Abend fand an der Princeton University statt, wo Everett und seine Kommilitonen oft außerhalb der offiziellen Vorlesungen intellektuelle Diskussionen führten. An diesem Abend diskutierten Everett und seine Kollegen über Schrödingers Katze, eines der berühmtesten Gedankenexperimente der Quantenmechanik. Schrödingers Katze wurde 1935 von dem österreichischen Physiker Erwin Schrödinger erfunden und veranschaulicht die Absurdität der Quantensuperposition, wenn sie auf Alltagsgegenstände angewandt wird. Bei diesem Experiment wird eine Katze in eine versiegelte Kiste mit einem Giftfläschchen gesetzt, das freigesetzt wird, wenn ein Quantenereignis (z. B. der Zerfall eines radioaktiven Atoms) eintritt. Nach der Kopenhagener Interpretation befindet sich die Katze in einer Überlagerung von Leben und Tod, bis die Schachtel geöffnet und die Katze beobachtet wird.

Während Everett und seine Kollegen über die Auswirkungen von Schrödingers Katze diskutierten, wurde die Unterhaltung immer lebhafter, und der Sherry floss in Strömen. Irgendwann während der Diskussion begann Everett, die Notwendigkeit der Beobachtung bei der Bestimmung von Quantenzuständen in Frage zu stellen. Warum, so fragte er sich, sollte die Realität eines Teilchens davon abhängen, ob es von jemandem beobachtet wird oder nicht? Was wäre, wenn das Teilchen bei der Beobachtung nicht in einen Zustand kollabiert, sondern einfach in allen möglichen Zuständen gleichzeitig weiter existiert, aber in verschiedenen, parallelen Realitäten? In diesem Szenario würde sich das Universum jedes Mal, wenn ein Quantenereignis eintritt, in mehrere Zweige aufspalten, wobei jeder Zweig ein anderes mögliches Ergebnis darstellt.

Diese Idee - radikal, phantasievoll und völlig beispiellos - wurde zur Grundlage dessen, was heute als die Viele-Welten-Interpretation der Quantenmechanik bekannt ist. Nach dieser Theorie existiert jedes mögliche Ergebnis eines Quantenereignisses in einem eigenen Universum. Im Fall von Schrödingers Katze gäbe es ein Universum, in dem die Katze lebendig ist, und ein anderes, in dem sie tot ist, die beide gleichermaßen real sind, aber parallel existieren. Aus dieser Perspektive lässt der Akt der Beobachtung die Wellenfunktion (die mathematische Beschreibung eines Quantensystems) nicht kollabieren, sondern zeigt vielmehr, in welchem Zweig des Multiversums sich der Beobachter befindet.

Everetts Viele-Welten-Interpretation war eine radikale Abkehr von der Kopenhagener Interpretation und stellte einige der Grundannahmen der Quantenmechanik in Frage, die jahrzehntelang akzeptiert worden waren. Nach Everetts Auffassung spaltete sich das Universum ständig in zahllose parallele Versionen seiner selbst auf, von denen jede ein anderes mögliches Ergebnis eines jeden Quantenereignisses repräsentierte. Diese Idee mag zwar wie Science-Fiction klingen, basiert aber auf strengen mathematischen Überlegungen und bietet eine neue Möglichkeit, einige der Paradoxa zu lösen, die die Quantenmechanik seit ihren Anfängen geplagt haben.

Everett stellte seine Theorie 1957 im Rahmen seiner Dissertation mit dem Titel "Relative State Formulation of Quantum Mechanics" offiziell vor. Die Reaktion der wissenschaftlichen Gemeinschaft war jedoch alles andere als enthusiastisch. Viele Physiker hielten die Idee eines sich ständig aufspaltenden Multiversums für abwegig, und Everetts Theorie wurde weitgehend ignoriert oder abgetan. Einige seiner Zeitgenossen bezeichneten seine Arbeit sogar als "widerwärtig". Enttäuscht von der mangelnden Anerkennung und frustriert von der akademischen Welt verließ Everett schließlich das Gebiet der Physik und arbeitete fortan für das US-Verteidigungsministerium, wo er seine mathematischen Fähigkeiten während des Kalten Krieges in der militärischen Forschung einsetzte.

Trotz der anfänglichen Ablehnung seiner Ideen setzte sich Everetts Viele-Welten-Interpretation im Laufe der Jahre immer mehr durch. In den 1970er Jahren begann eine wachsende Zahl von Physikern, die Implikationen seiner Arbeit zu überdenken, insbesondere als neue Fortschritte in der Quantentheorie und bei den experimentellen Techniken das Konzept des Multiversums indirekt unterstützten. Heute gilt die Viele-Welten-Interpretation neben der Kopenhagener Deutung als eine der führenden Interpretationen der Quantenmechanik. Sie ist zwar nach wie vor umstritten, wird aber von vielen Physikern und Wissenschaftsphilosophen als plausible Erklärung für das seltsame und kontraintuitive Verhalten von Quantenteilchen angesehen.

Die Geschichte, wie Sherry bei der Entstehung der Multiversumstheorie eine Rolle spielte, bietet einen Einblick in die soziale und intellektuelle Dynamik der akademischen Welt in der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts. Jahrhunderts. An Universitäten wie Princeton waren informelle Zusammenkünfte von Studenten und Professoren üblich, die oft einen fruchtbaren Boden für den Austausch von Ideen boten. Sherry, ein mit Alkohol angereicherter Wein aus Spanien, war in dieser Zeit in intellektuellen Kreisen besonders beliebt. Seine Assoziation mit europäischer Kultiviertheit und seine Präsenz bei akademischen Diskussionen machten ihn zu einem passenden Begleiter für Debatten über abstrakte Konzepte wie die Quantenmechanik. Auch wenn wir vielleicht nie erfahren werden, inwieweit der Sherry Everetts Denken an diesem Abend beeinflusst hat, so steht doch fest, dass die gesellige Atmosphäre dazu beitrug, einen Moment intellektueller Kreativität zu fördern, der dauerhafte Auswirkungen auf die Welt der Physik haben sollte.

Es ist auch erwähnenswert, dass Everetts Interpretation der Quantenmechanik nicht nur ein Produkt seiner eigenen intellektuellen Brillanz war, sondern auch ein Spiegelbild des breiteren kulturellen und wissenschaftlichen Milieus der damaligen Zeit. In den Nachkriegsjahren beschäftigten sich die Physiker mit tiefgreifenden Fragen über die Natur der Realität, die sowohl von den theoretischen Herausforderungen der Quantenmechanik als auch von den praktischen Auswirkungen der Atomenergie angetrieben wurden. Die Idee der multiplen Realitäten war zwar für einige schockierend, fand aber bei einer Generation von Wissenschaftlern, die zunehmend offen für radikale neue Ideen über das Universum waren, Anklang.

Everetts persönliches Leben war, ähnlich wie seine wissenschaftliche Karriere, sowohl von Brillanz als auch von Tragik geprägt. Nach seinem Ausscheiden aus der akademischen Welt kämpfte er mit Alkoholismus und starkem Rauchen, und sein Gesundheitszustand verschlechterte sich mit der Zeit. Er starb 1982 im Alter von 51 Jahren an einem Herzinfarkt und erhielt nie die Anerkennung, die er zu Lebzeiten verdient hatte. In den Jahren nach seinem Tod erhielt Everetts Werk jedoch allmählich die Aufmerksamkeit, die ihm lange verweigert worden war. Seine Ideen, die einst als abseitig galten, werden heute von Physikern auf der ganzen Welt untersucht und diskutiert.

Heute ist das Konzept des Multiversums über den Bereich der theoretischen Physik hinaus in die Populärkultur eingegangen. In Filmen, Büchern und Fernsehsendungen wird die Idee der Paralleluniversen häufig aufgegriffen, wobei man sich oft auf Everetts Viele-Welten-Interpretation beruft. Auch wenn diese fiktionalen Darstellungen oft eher phantastisch als wissenschaftlich sind, verdeutlichen sie doch den tiefgreifenden Einfluss, den Everetts Arbeit sowohl auf die Wissenschaft als auch auf die Gesellschaft hatte.