Von Allem? Nun, Moment mal. Eine Theorie von Allem in Frage zu stellen könnte als etwas Überflüssiges erscheinen, da ich gewiss nicht der erste bin, der an der impliziten Übertreibung dieses Begriffs Anstoß nimmt. Aber wenn wir ehrlich sind, dann hat die Bezeichnung des eigenen Forschungsgebiets als »Theorie von Allem« einen Beigeschmack von Arroganz und Naivität. Obwohl dieser Ausdruck (wenn auch sicherlich nicht das Bestreben) erst seit verhältnismäßig kurzer Zeit in Umlauf ist und vielleicht schon bald eines natürlichen Todes stirbt, sollte er aus der ernsthaften Wissenschaftsliteratur in den Ruhestand versetzt werden.

Lassen Sie mich das näher erläutern. Die Suche nach großen Synthesen, nach Gemeinsamkeiten, Regelmäßigkeiten, Ideen und Begriffen, die über die engen Grenzen spezifischer Probleme oder Disziplinen hinausgehen, ist eine der großen inspirierenden Triebfedern der Wissenschaft und der Wissenschaftler. Sie ist wohl auch ein bestimmendes Merkmal von Homo sapiens sapiens. Vielleicht ist die binomische Form von sapiens eine verzerrte poetische Anerkennung dieser Tatsache. Ebenso wie die Erfindung von Göttern und Gott bezeichnet der Begriff einer Theorie von Allem die großartigste Vision überhaupt, die Inspiration aller Inspirationen, nämlich dass wir die Gesamtheit des Universums in einer kleinen Menge von Regeln einfangen und verstehen können – in diesem Fall einer bündigen Menge mathematischer Gleichungen. Wie der Begriff Gottes ist das jedoch möglicherweise irreführend und in intellektueller Hinsicht gefährlich.

Zu den klassischen großen Synthesen der Naturwissenschaft gehören Newtons Gesetze, die uns lehrten, dass die Gesetze des Himmels sich von denen der Erde nicht unterscheiden; Maxwells Vereinheitlichung der Elektrizität und des Magnetismus, die den flüchtigen Äther in unser Leben einführte; Darwins Theorie der natürlichen Selektion, die uns daran erinnerte, dass wir letztendlich nur Tiere und Pflanzen sind; und die Gesetze der Thermodynamik, die nahelegen, dass wir nicht ewig existieren werden. Jede dieser Synthesen hatte tiefgreifende Folgen – nicht nur durch die Veränderung unserer Vorstellung der Welt, sondern auch durch die Bereitstellung der Grundlagen für technische Fortschritte, die zu dem Lebensstandard geführt haben, den viele von uns privilegierterweise genießen. Dennoch sind sie alle in unterschiedlichem Maße unvollständig. Tatsächlich haben das Verständnis der Grenzen ihrer Anwendbarkeit und der Grenzen ihrer Vorhersagekraft sowie die laufende Suche nach Ausnahmen, Verletzungen und Fehlschlägen noch tiefere Fragen und Herausforderungen aufgeworfen, wodurch der kontinuierliche Fortschritt der Wissenschaft und die Entwicklung neuer Ideen, Techniken und Begriffe angeregt wurden.

Eine der großen wissenschaftlichen Herausforderungen ist die Suche nach einer großen vereinheitlichten Theorie der Elementarteilchen und ihrer Wechselwirkungen, einschließlich der Erweiterung dieser Theorie auf das Verständnis des Kosmos und sogar auf den Ursprung der Raumzeit selbst. Eine solche Theorie würde auf einer sparsamen Menge zugrundeliegender mathematisierbarer universeller Prinzipien beruhen, die alle grundlegenden Kräfte der Natur zusammenschließen und erklären, von der Gravitation und dem Elektromagnetismus bis zur schwachen und starken Kernkraft, wobei Newtons Gesetze, die Quantenmechanik und die allgemeine Relativitätstheorie darin enthalten wären. Grundlegende Größen wie die Lichtgeschwindigkeit, die Dimensionalität der Raumzeit und die Massen der Elementarteilchen würden alle vorhergesagt werden, und die Gleichungen, die den Ursprung und die Evolution des Universums bis zur Bildung von Galaxien und darüber hinaus regieren, würden abgeleitet werden – und so weiter. Darin besteht die Theorie von Allem. Es handelt sich um eine bemerkenswerte und äußerst ehrgeizige Bestrebung, die Tausende von Forschern über fünfzig Jahre lang mit einem Aufwand von Milliarden Dollar beschäftigt hat. Wenn man an diese Bestrebung, die immer noch weit von ihrem Endziel entfernt ist, nahezu jeden beliebigen Maßstab anlegt, ist sie äußerst erfolgreich gewesen und hat beispielsweise zur Entdeckung der Quarks und des Higgs-Bosons geführt, zu schwarzen Löchern und zum Urknall, zur Quantenchromodynamik und Stringtheorie … und zu vielen Nobelpreisen.

Aber »von Allem«? Nun, wohl kaum. Wo ist das Leben, wo sind Tiere und Zellen, Gehirne und Bewusstsein, Städte und Firmen, Liebe und Hass, usw., usw.? Wie entsteht die außergewöhnliche Mannigfaltigkeit und Komplexität, die wir hier auf der Erde sehen? Die grob vereinfachende Antwort darauf ist, dass diese Phänomene unvermeidliche Ergebnisse der Wechselwirkungen und der Dynamik sind, die die Theorie beinhaltet. Die Zeit entwickelt sich aus der Geometrie und Dynamik von Strings, das Universum expandiert und kühlt sich ab, und die Hierarchie – von Quarks zu Nukleonen, zu Atomen und Molekülen, zu Zellen, Gehirnen und Gefühlen und allem Übrigen – bricht daraus hervor, eine Art von Deus ex machina, ein Ergebnis davon, dass »einfach nur« an der Kurbel zunehmend komplizierter Gleichungen und Berechnungen gedreht wurde, von denen man annimmt, dass sie im Prinzip zu jedem beliebigen hinreichenden Genauigkeitsgrad gelöst werden können. In qualitativer Hinsicht mag diese extreme Version des Reduktionismus eine gewisse Gültigkeit haben, aber etwas fehlt hier.

Dieses »Etwas« beinhaltet Begriffe wie Information, Emergenz, Zufälle, historische Kontingenz, Anpassung und Selektion – alles Merkmale komplexer adaptiver Systeme, ob es sich um Organismen, Gesellschaften, Ökosysteme oder Wirtschaften handelt. Diese Dinge bestehen aus unzähligen einzelnen Bestandteilen oder Wirkkräften, die kollektive Eigenschaften annehmen, welche im Allgemeinen anhand ihrer zugrundeliegenden Bestandteile nicht vorhersagbar sind (jedenfalls nicht im Detail), auch wenn man die Dynamik der Wechselwirkungen kennt. Im Unterschied zum Newton’schen Paradigma, auf dem die Theorie von Allem beruht, kann die vollständige Dynamik und Struktur komplexer adaptiver Systeme nicht in einer kleinen Anzahl von Gleichungen enkodiert werden. Ja, in den meisten Fällen wahrscheinlich nicht einmal in einer unendlichen Anzahl! Darüber hinaus sind Vorhersagen mit einem beliebigen Genauigkeitsgrad unmöglich, auch im Prinzip.

Vielleicht ist dann die überraschendste Konsequenz einer visionären Theorie von Allem ihre Implikation, dass das Universum – einschließlich seiner Ursprünge und Evolution – im großen Maßstab nicht komplex, sondern tatsächlich überraschend einfach ist, auch wenn es äußerst verwickelt ist, da es in einer begrenzten Anzahl von Gleichungen enkodiert werden kann. Möglicherweise in nur einer einzigen. Das steht in deutlichem Gegensatz zu dem, was uns hier auf der Erde begegnet, wo wir wesentlich zu einigen der vielfältigsten, komplexesten und chaotischsten Phänomene gehören, die im Universum insgesamt auftreten und die zusätzliche, möglicherweise nicht mathematisierbare Begriffe zu ihrem Verständnis erfordern. Obwohl wir der Suche nach einer großen vereinheitlichten Theorie aller Grundkräfte der Natur Beifall spenden und sie bewundern, sollten wir die Implikation aufgeben, dass sie im Prinzip alles erklären und vorhersagen kann. Stattdessen sollten wir uns auf eine parallele Suche nach einer Großen Vereinheitlichten Theorie der Komplexität begeben. Die Herausforderung, einen quantitativen, analytischen, prinzipienbasierten und prädiktiven Rahmen für das Verständnis komplexer adaptiver Systeme zu entwickeln, ist sicherlich eine große Herausforderung für das 21. Jahrhundert. Wie alle großen Synthesen wird sie zwangsläufig unvollständig bleiben, aber trotzdem wird sie zweifellos bedeutende, möglicherweise revolutionäre neue Ideen, Begriffe und Techniken anregen.