Verschiedene Fragen zu den Stichwörtern Natur und Naturwissenschaft

  
Ist es wahr, dass die Werte der Naturkonstanten zufällig sind?

Unser bisheriges theoretisches Vermögen gestattet noch nicht, die Werte der Naturkonstanten auf allgemeinere Grundlagen zurückzuführen, d.h. aus allgemeineren Einsichten abzuleiten. Das heißt aber nicht, dass sie zufällig sind. Zufall fände in diesem Zusammenhang nur statt, wenn wir eine Familie von Modellen (Kosmen) des Universums unterstellten, die alle gleich konsistent sind. Für diese Modelle könnten wir eine Wahrscheinlichkeitsverteilung ausdenken, aber keinesfalls prüfen. Wahrscheinlichkeitsaussagen laufen also leer. Im Übrigen wären wir froh, wenn wir wenigstens ein sicher konsistentes Modell des Universums hätten. Unter Umständen legt bereits die Forderung nach Konsistenz des Modells (nicht erst die nach seiner Anwendbarkeit) die Naturkonstanten fest.
(Das wird zwar keiner verstehen, ist aber mehr oder weniger richtig, meinte ein Referee; siehe auch Was ist Zufall?)

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Ist es wahr, dass die Werte der Naturkonstanten so festgelegt sind, dass es uns Menschen geben kann?

Das anthropische Prinzip, das postuliert, ein Universum müsse so sein, dass es Menschen, vielleicht sogar wirklich intelligente Wesen erlaubt, ist so lächerlich überheblich, dass man fast schreiben möchte, es illustriert ein Klischee. Vielmehr ist die Existenz etwa von auf Kohlenstoff basierendem Leben eine Beobachtung, die bereits viele Naturkonstanten erheblich festlegt, so wie die Struktur aller komplexeren Systeme (angefangen bei der Elementverteilung auf der Erde) dies tun, wenn man sie aufklären kann. Wer wollte behaupten, die Naturkonstanten seien so wie sie sind, damit Eisen in der Häufigkeitsverteilung auf der Erdoberfläche die vierte Stelle einnimmt? Oder damit rotes Blutlaugensalz in rhombischen Prismen kristallisiert?
    Wir kennen nur Leben, das auf den komplexen chemischen Eigenschaften des Kohlenstoffs beruht. Niemand kann ernstlich prüfen, welche Elemente analog komplexe chemische Eigenschaften bekämen, wenn die Naturkonstanten andere Werte hätten. Man lese die von Stanislaw Lem geschriebenen Sterntagebücher (Dzienniki gwiazdowe) des Ijon Tichy, Professor an der Universität Fomalhaut, speziell die zweiundzwanzigste Reise.

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Was wäre geschehen, wenn die Anfangsbedingungen anders gewesen wären

Die Anfangsbedingungen sind die Bedingungen, die nach Scheidung von Raum und Zeit herrschten. Im allgemeinen versteht man in diesem Zusammenhang die speziellen Werte der Strukturkonstanten der Natur. Es gibt verschiedene Aussagen, wie sich die Entwicklung des Universums veränderte, wenn man an einer der Strukturkonstanten drehen könnte. Da es noch keine konsistente Theorie gibt, die den Zusammenhang der Naturkonstanten klarstellt, kann man Gedankenspiele spielen, was bei unabhängiger Änderung der Naturkonstanten geschehen müsste. Am wichtigsten in dieser Argumentkette ist, dass die Existenz des Kohlenstoffs im Universum an der genauen Lage eines bestimmten Energieniveaus des Kohlenstoffkerns hängt. Jede Änderung der Strukturkonstanten sollte dieses Niveau verschieben und damit der Entwicklung kohlenstoffbasierten Lebens die Grundlage entziehen.

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Woher kommen die Naturgesetze?

Diese Frage entsteht aus der Erfahrung, dass die eigentlichen Gesetze von Menschenhand sind, ein politisches Ziel haben. Der Schluss, dass Naturgesetze aufgestellt sein müssen, einen Grund haben müssen, ist ein typischer Analogie-Fehlschluss.
    Etwas anderes ist es mit der Frage, ob die verschiedenen Naturgesetze eine gemeinsame Wurzel haben, ob verschiedene Theorien sich in einer solchen Wurzel vereinigen lassen. Wegen des überragenden Erfolges gelungener Vereinigungen verschiedener Theoriebereiche wird nach einer gemeinsamen Wurzel aller Naturgesetze gesucht. Diese Wurzel, gewöhnlich Weltformel genannt, muss es nicht unbedingt geben, aber es gibt immer wieder einmal Hoffnung. Eine ihrer ersten Erfolge müsste die Erklärung der Werte der Strukturkonstanten der Natur sein. Diese Weltformel nun aber Gottes Plan zu nennen, geht ins Leere.
    Die Anekdote berichtet, Wolfgang Pauli kommt in den Himmel. ER empfängt ihn und fragt nach seinen Wünschen. Pauli besinnt sich nicht lange und fragt, warum die Massen von Elektron und Proton sich wie 1:1800 verhalten. ER geht mit Pauli in seine Bibliothek, zieht einen Band aus dem Regal und sagt: Hier steht alles drin. Pauli schlägt sofort nach, überfliegt das entsprechende Kapitel und zeigt enttäuscht auf eine der Formeln: Das hier ist aber falsch.

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Warum empfinden wir die Natur als schön?

Wir empfinden die Natur gar nicht generell als schön, weder das Wetter, noch die Ratten, noch die Mücken, nicht einmal die Blätter der Bäume, wenn sie im Herbst in den Garten fallen. Schönheit ist ein Zustand, in dem wir uns selbst, unser Tagwerk, unsere Zukunft als Individuum oder als gesellschaftliches Subjekt als ungefährdet empfinden, weil keine Bedrohung von diesem Zustand ausgeht, oder wir die Bedrohung durchschaut haben und uns vor ihr schützen können, oder wir an ihm lernen, der Bedrohung zu widerstehen, speziell wenn die Bedrohung (im Kunstobjekt) gebannt ist.

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Was ist eine Naturkonstante?

Eine Naturkonstante ist eine aus Messwerten kombinierte Zahl, die als konstant vermutet, vorausgesetzt oder gemessen (das letztere geht nur mit einer bestimmten Genauigkeit) wird. Eine dimensionierte Größe ist bestenfalls konstant in Bezug auf ihre Maßeinheiten, die ihrerseits über die Struktur (im allgemeinen komplizierter) physikalischer Objekte definiert sind.

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