Sind Raum und Zeit aus Information entstanden?

Video: Die Entstehung des Kosmos.

Das Reich der Physik ist immer gut für Überraschungen. Und manche der Überraschungen beginnen mit Vermutungen namhafter Physiker. Eine in letzter Zeit häufiger geäußerte Vermutung ist die, dass Information ein Grundbaustein der Welt sei.

»Es stellt sich letztendlich heraus, dass Information ein wesentlicher Grundbaustein der Welt ist«, äußerte sich der durch ein medienwirksames Experiment der Quantenteleportation bekanntgewordene Prof. Dr. Anton Zeilinger in einem Interview. Vermutungen, die nicht weiter begründet sind, haben allerdings wenig Durchsetzungskraft. Sie werden zwar gelesen oder angehört, doch sie gehören praktisch zum Smalltalk der Wissenschaft.

Wenn eine Vermutung zu einer Hypothese oder sogar einer Theorie werden soll, dann braucht der Physiker Formeln. Er braucht das mathematische Werkzeug, damit er auf bequeme Weise Vorhersagen machen kann, die sich durch empirische Daten widerlegen oder bestätigen lassen. Allerdings sind Formeln nicht alles in der Physik. Das zeigt uns die Quantenmechanik. Die Vorhersagen der Quantenmechanik wurden zwar noch niemals widerlegt, aber Formeln können das Phänomen nicht plausibler machen, das als Welle-Teilchen-Dualität bekannt ist, und können schon gar nicht die nichtlokale Wechselwirkung von verschränkten Photonen erklären. Die Physiker haben sich an die Kuriositäten der Quantenmechanik gewöhnt und trösten sich mit exakten mathematischen Vorhersagen.

Ist Information eine Substanz?

Erst eine gute modellhafte Beschreibung der Wirklichkeit und der beobachteten Phänomene erlaubt es, Neuland zu entdecken. Alle, die sich vom allgemeinwissenschaftlichen und philosophischen Standpunkt aus für die Grundbausteine der Welt interessieren, finden Neuland in dem Fach-Büchlein mit dem Titel »Äquivalenz von Information und Energie«. Es beginnt mit einem physikalischen Modell für das Phänomen der Information, bevor in einem weiteren Kapitel der bei Physikern so beliebte mathematische Werkzeugkasten skizziert wird, ohne dabei den mathematischen Apparat der theoretischen Physik vorauszusetzen. Diese Vorgehensweise zeitigt ein überraschendes Ergebnis: Information ist keineswegs nur eine Angelegenheit der geistigen Ebene.

Eine der physikalisch relevanten Informationsarten ist eine Substanz, aus der sogar Elementarteilchen gebildet werden können. Die Anwendung der neu gewonnenen Erkenntnisse auf Einsteins allgemeine Relativitätstheorie führt zu der Folgerung, dass selbst Raum und Zeit aus Information entstanden sein können. Im Augenblick der Singularität des Urknalls als Energie vorhanden war, aber noch kein Raum und keine Zeit, konnte Energie nicht in Form von Massen, Feldern oder Strahlung vorliegen, sondern nur in Form von äquivalenter Information. Überraschender kann das Ergebnis kaum sein.

Mehr dazu in Äquivalenz von Information und Energie: Auf der Suche nach den Grundbausteinen der Welt. Von Klaus-Dieter Sedlacek.

4 Gedanken zu „Sind Raum und Zeit aus Information entstanden?“

  1. Neu ist die Idee wahrlich nicht. Der Frankfurter Physik-Didaktiker Thomas Görnitz hat sogar “bedeutungsfreie”(!) Informationen, genauer “Quanteninformationen” erfunden und “Protypossis” genannt. Die stellt er sich offenbar als Grundlemente “der Wirklichkeit” vor; denn seit 1988 behauptet er, dass Protyposis “sich in Materie und Energie ausformen kann und zu beiden äquivalent ist.

    Dass der Schritt von der Physik in die Metaphysik für Physiker naheliegt und immer wieder auch gegangen wird, hat Tradition; es gibt sogar eine etablierte Fachbezeichnung dafür…

  2. Pardon für den obigen Schreibfehler, der mir eben aufgefallen ist: die nach seiner eigenen Aussage “abstrakte, kosmologisch begründete, bedeutungsfreie Quanteninformation” wurde von ihrem Erfinder “Protyposis” mit einem ‘s’ genannt, hat also mit possierlichen Tieren wie dem Opossum offensichtlich nichts zu tun.

  3. Die Behauptung das die Welt, sprich alle Materie, aus Informationen aufgebaut anzusehen ist, habe ich schon im März 2007 im Buch “Der Prometheus-Effekt” (bei Books on Demand, Norderstedt)aufgezeigt. Im Gegensatz zu Thomas Görlitzs Quanteninformation nenne ich sie Informationsquanten, weil eine Quanteninformation die Information in einem Quantensystem (aufgebaut aus mehreren Quanten und ihren Zuständen)darstellt. Dem gegenüber sind Informationsquanten die kleinsten denkbaren Informationseinheiten (Quanten) die größere Strukturen aufbauen können (Materie etc.)
    Informationsquanten, wie die Information selbst, sind dabei keine Substanz, sondern die reine Information selbst. Vergleichbar mit einer Farbe, die zwar die meisten Menschen sind zu erkennen, aber nicht in der lage sind sie zu beschreiben. Rot ist rot. Es gibt keine weitergehende Beschreibung dieser Information und ist daher als kleinstmögliche Informationseinheit anzusehen.

  4. Zum Gesamtkomplex möchte ich empfehlen:

    Peter Janich
    Was ist Information? – Kritik einer Legende
    Suhrkamp-Verlag, Frankfurt 2006

    eine “Aufklärung im Sinne der Kritik an falschen Philosophien“.

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