Gibt es wirklich unendlich viele Versionen von uns?

Vielleicht gibt es eine Version von dir, die nie angefangen hat, diesen Artikel zu lesen.

Eine andere, die ihn dreißig Sekunden später geöffnet hat. Eine, die in einer anderen Stadt lebt. Eine, die vor mehreren Jahren eine winzige Entscheidung getroffen hat, die ihr ganzes Leben allmählich verwandelt hat. Vielleicht sogar eine Version von dir, die morgen sterben wird, und eine andere, die bis hundert leben wird.

Das ist eine Idee, die fast obszön faszinierend ist.

Das Problem ist, dass der Satz »es gibt unendlich viele Versionen von mir in anderen Dimensionen« mehrere Konzepte vermischt, die physikalisch gesehen fast nichts miteinander zu tun haben.

Zusätzliche Dimensionen, parallele Universen, das kosmologische Multiversum, die Viele-Welten-Interpretation und die vierdimensionale Raumzeit sind nicht verschiedene Arten, dasselbe zu sagen.

Und vor allem: Wir wissen heute nicht, ob es wirklich andere Versionen von uns gibt.

Aber einige seriöse Theorien zwingen uns zumindest, diese Möglichkeit viel ernster zu nehmen, als man glauben könnte.

Eine Dimension ist nicht ein anderes Universum

Fangen wir damit an, eine extrem weit verbreitete Verwechslung zu beseitigen.

Wenn ein Film von einem Charakter spricht, der »in eine andere Dimension reist«, meint er meist eine andere Welt.

In der Physik bedeutet das Wort Dimension das nicht.

Eine Dimension ist grob gesagt eine unabhängige Richtung, die nötig ist, um etwas zu orten.

Unser Alltagserleben besitzt drei räumliche Dimensionen:

• links ↔ rechts;

• vorne ↔ hinten;

• oben ↔ unten.

Hinzu kommt in der Relativitätstheorie die Zeit in einer einheitlichen Struktur: die Raumzeit.

Unser relativistisches Universum lässt sich also mit vier Koordinaten beschreiben: drei des Raums und eine der Zeit.

Manche physikalischen Theorien sehen tatsächlich zusätzliche räumliche Dimensionen vor. Sie könnten extrem klein, kompaktifiziert oder auf andere Weise für unsere Skala unsichtbar sein. Der CERN sucht insbesondere nach Phänomenen, die ihre Existenz indirekt enthüllen könnten. Aber keine zusätzliche Dimension wurde experimentell belegt.

Und selbst wenn sie existierten, würde das absolut nicht bedeuten, dass eine Version von dir dort mit einer anderen Frisur und einem anderen Beruf lebt.

Um zu den »anderen dir« zu gelangen, muss man woanders hingehen.

Das eigentliche Konzept, das dieser Idee ähnelt: die Viele Welten

1957 veröffentlicht der Physiker Hugh Everett III eine seltsame Formulierung der Quantenmechanik.

Um zu verstehen, was er vorschlägt, nehmen wir ein vereinfachtes Beispiel.

Stell dir ein Photon vor, das auf ein Gerät geschickt wird, wo zwei Ergebnisse möglich sind:

A oder B.

Die Quantenmechanik beschreibt das Photon nicht einfach als etwas, das ruhig eine Antwort A oder B verbirgt, die wir nicht kennen. Sein Zustand kann eine Superposition der verschiedenen Möglichkeiten sein.

Das eigentliche Problem tritt auf, wenn wir eine Messung durchführen.

In einer traditionellen Darstellung der Quantenmechanik würde man grob sagen:

vor der Messung: A und B sind im Quantenzustand vorhanden;

nach der Messung: nur ein einziges Ergebnis wird beobachtet.

Man führt dann ein, was man den Kollaps der Wellenfunktion nennt.

Everett schlägt eine radikal andere Lösung vor:

und wenn dieser Kollaps nie stattfindet?

Die Wellenfunktion würde sich einfach weiterhin gemäß den Quantengleichungen entwickeln.

Nach dem Experiment gäbe es dann nicht mehr:

A oder B

sondern eine Struktur, die enthält:

Beobachter, der A gemessen hat

und

Beobachter, der B gemessen hat.

Das ist der Ausgangspunkt von dem, was man heute die Viele-Welten-Interpretation nennt, oder Many-Worlds Interpretation.

Everett selbst sprach eher von einer Formulierung der »relativen Zustände«; das populäre Bild der sich buchstäblich verzweigenden Universen wurde später entwickelt und popularisiert, insbesondere von Bryce DeWitt.

Und genau hier wird unsere Geschichte ernsthaft bizarr.

Nach der Verzweigung gäbe es zwei »du«

Stellen wir uns ein Quantenexperiment vor, das zwei mögliche Ergebnisse liefert.

Vorher:

                    toi

                     │

                     │

                  expérience

                  /        \

                 /          \

            résultat A    résultat B

                │             │

             toi-A          toi-B

In einer everettschen Lesart wären die beiden Ergebnisse nicht zwei abstrakte Möglichkeiten, von denen nur eine real wird.

Beide wären in der globalen Quantenrealität präsent.

In einem Zweig stellst du A fest.

Im anderen stellt eine Version von dir B fest.

Und keine der beiden betrachtet sich als Kopie.

Jede besitzt all deine Erinnerungen bis zum Experiment. Jede erinnert sich daran, »du« gewesen zu sein. Jede blickt sich um und stellt ein einziges, vollkommen normales Ergebnis fest.

Die Stanford Encyclopedia of Philosophy fasst diese seltsame Konsequenz präzise zusammen: Ein gegenwärtiger Beobachter kann in der Zukunft mehreren Fortsetzern in verschiedenen Zweigen entsprechen.

Mit anderen Worten, die Frage:

»Welche dieser Personen werde ich sein?«

wird selbst problematisch.

Vor der Verzweigung teilen sie deine Geschichte.

Nachher gibt es keine einzelne Zukunft mehr, die es erlauben würde, nur eine von ihnen als das wahre du zu bezeichnen.

Aber deine Wahl zwischen Pizza und Burger erschafft nicht magisch zwei Universen

Hier werden die populären Versionen dieser Idee oft schlecht.

Man hört:

»Bei jeder Entscheidung teilt sich das Universum. In einem Universum hast du A gewählt, im anderen B.«

Das ist nicht wirklich das, was die Physik sagt.

Die Quantenmechanik verleiht unseren Entscheidungen keine besondere kosmische Macht.

Das Universum wartet nicht darauf, dass du vor zwei Knöpfen zögerst, um zu sagen: sehr gut, erschaffen wir zwei Realitäten.

Quantenwechselwirkungen finden ständig, überall statt.

Dein Körper, die Luft, die Photonen, die Moleküle eines Tisches, die Sterne und praktisch alles um uns herum interagieren mit ihrer Umgebung.

Das fundamentale Phänomen, das den verschiedenen Quantenkomponenten erlaubt, praktisch unabhängig zu werden, heißt Dekohärenz. Sie erklärt, warum Quanten-Superpositionen makroskopische Strukturen hervorbringen können, die nicht mehr miteinander zu interferieren scheinen.

Eine menschliche Entscheidung könnte offensichtlich direkt oder indirekt von unterschiedlichen physikalischen Ereignissen abhängen.

Aber es ist nicht dein Wille, der die Verzweigung auslöst.

Das Bewusstsein sitzt nicht im Zentrum des Universums mit einem Knopf »Timeline erstellen«.

Gibt es heute also ein anderes ich?

Wenn eine bestimmte Version der Viele-Welten-Interpretation richtig ist: etwas, das dieser Idee ziemlich nahe kommt, könnte tatsächlich wahr sein.

Es könnte Zweige geben, die Fortsetzer von Personen enthalten, die einst exakt dieselbe Vergangenheit teilten.

Aber das Wort »Kopie« ist irreführend.

Angenommen, gestern divergieren zwei Zweige.

Heute:

             même histoire

                  │

                  │

             hier à 18 h

                /    \

               /      \

              A        B

              │        │

          version A  version B

Ab der Verzweigung häufen diese beiden Personen nicht mehr dieselben Erfahrungen an.

Sie werden allmählich zu zwei verschiedenen Individuen.

Je älter die Divergenz ist, desto mehr verliert das Sprechen vom »gleichen ich« an Sinn.

Ein Zweig, der vor drei Sekunden divergiert ist, könnte jemanden enthalten, der von dir fast nicht zu unterscheiden ist.

Ein Zweig, der vor deiner Geburt divergiert ist, könnte überhaupt kein du enthalten.

Deine Eltern könnten sich nie kennengelernt haben.

Eine leicht andere Befruchtung könnte einen anderen Menschen hervorgebracht haben.

Die Menschheitsgeschichte selbst könnte grundlegend anders verlaufen sein.

Die Viele Welten bedeuten also nicht:

jedes Universum enthält obligatorisch dieselbe Besetzung mit anderen Szenarien.

Manche Zweige können unserer radikal fremd werden.

Und gibt es unendlich viele »du«?

Das ist noch heikler.

Zu sagen »Many Worlds = unendlich viele Kopien von mir« geht viel zu weit.

In modernen Formulierungen, die mit der Dekohärenz verbunden sind, ist eine »Welt« nicht einmal notwendigerweise eine fundamentale Entität mit perfekt definierten Grenzen. Zweige können als emergente, approximativ unabhängige Strukturen innerhalb des globalen Quantenzustands verstanden werden.

Es gibt also nicht notwendigerweise einen kosmischen Zähler, der anzeigt:

Existierende Universen aktuell: 8 719 392 188 593 421…

Je nachdem, wie man die Zweige definiert und welches Beschreibungsniveau man wählt, kann die Frage, wie viele Welten genau existieren, keine wohldefinierte Antwort haben.

Es können enorm viele sein.

Einige mathematische Modelle können zu extrem großen Mengen führen.

Aber von dort zu folgern:

»eine exakte Unendlichkeit von Versionen von mir existiert«

ist eine Behauptung, die die aktuelle Physik nicht als Fakt darstellen lässt.

Das kosmologische Multiversum ist noch eine ganz andere Geschichte

Es gibt doch einen zweiten Weg zu den multiplen Universen.

Diesmal kommt er nicht aus der Interpretation der Quantenmessung, sondern aus der Kosmologie.

Bestimmte Modelle der kosmischen Inflation führen zu dem, was man ewige Inflation nennt.

In diesen Szenarien würde die Inflation – eine Phase extrem schneller Expansion des Uruniversums – in manchen Regionen aufhören, während sie anderswo fortgesetzt würde.

Das könnte kontinuierlich eine Art von Regionen oder Blasenuniversen hervorbringen, die voneinander getrennt sind.

Alan Guth, einer der Hauptarchitekten der Inflationstheorie, hat gezeigt, wie bestimmte Modelle zu einer endlosen Produktion solcher Regionen führen können.

Auch das wird regelmäßig Multiversum genannt.

Aber Vorsicht: das ist nicht dasselbe Multiversum wie bei Everett.

Im einen:

Quantenzweige beschreiben unterschiedliche Ergebnisse.

Im anderen:

getrennte kosmologische Regionen können in einer viel größeren inflationären Raumzeit auftreten.

Das Wort Multiversum ist praktisch, aber es erweckt den trügerischen Eindruck, es gäbe eine einzige große Theorie der parallelen Universen.

Das ist nicht der Fall.

Das noch beunruhigendere Szenario: ein Universum, so groß, dass es sich am Ende wiederholt

Man kann den Gedanke noch weiter treiben.

Angenommen – und jedes Wort zählt hier –, der Raum sei wirklich unendlich.

Angenommen zudem, eine gegebene Region könne nur eine endliche Anzahl unterschiedlicher physikalischer Konfigurationen annehmen.

Mit genügend Regionen müssten sich bestimmte Konfigurationen am Ende wiederholen.

Und in einem wahrhaft unendlichen Universum eröffnet das eine schwindelerregende Möglichkeit: irgendwo unglaublich weit entfernt könnte eine Region existieren, die unserer fast exakt ähnelt.

Potenziell bis hin zu jemandem, der dir exakt gleicht.

Aber diese Schlussfolgerung hängt von starken kosmologischen Hypothesen ab. Das ist keine Beobachtung.

Wir haben keine Erde Nummer 2 in absurder Entfernung mit deinem Doppelgänger darauf entdeckt.

Man muss diese intellektuelle Grenze wahren. Eine mögliche Konsequenz eines Modells ist keine beobachtete Sache.

Kann auch deine Vergangenheit anders sein?

Das ist eine wichtige Nuance.

Man stellt die Viele Welten oft so dar:

passé ───────── présent

                    ├──── futur A

                    ├──── futur B

                    ├──── futur C

                    └──── futur D

Aus deinem aktuellen Blickwinkel besitzt du Erinnerungen und Spuren, die einer bestimmten Geschichte entsprechen.

In einer standardmäßigen Darstellung der Zweige besitzt deine aktuelle Welt also eine bestimmte Vergangenheit, dann können mehrere zukünftige Fortsetzungen auftreten.

Die Stanford Encyclopedia betont präzise diese Asymmetrie: Eine jetzt betrachtete Welt geht auf eine bestimmte vergangene Geschichte zurück, kann aber eine Vielzahl zukünftiger Fortsetzungen haben.

Dennoch, wenn wir den globalen Quantenzustand betrachten, können andere gegenwärtige Zweige offensichtlich unterschiedliche Geschichten enthalten als unsere, weil sie früher divergiert sind.

Also:

es kann im Viele-Welten-Szenario gegenwärtige Versionen der Realität geben, deren Vergangenheit von der unseren abweicht.

Aber das ist nicht so, als würde sich deine eigene Vergangenheit retroaktiv ändern.

Du wachst nicht morgen in einem Zweig auf, in dem Napoleon Waterloo gewonnen hat, während du mysteriöserweise die Erinnerungen an unsere Geschichte bewahrst.

Die Zweige besitzen ihre eigenen kohärenten Abfolgen von Ereignissen und Spuren.

Es gibt noch eine andere seltsame Idee: vielleicht »existiert« deine Zukunft bereits

Und wir sind immer noch nicht am Ende.

Die Relativitätstheorie hat eine extrem tiefe Intuition zerstört: die Idee, es gäbe ein »jetzt«, das universell ist, gemeinsam dem ganzen Universum.

Zwei unterschiedlich bewegte Beobachter können über die Gleichzeitigkeit weit entfernter Ereignisse uneins sein.

Diese Struktur hat eine Konzeption inspiriert, die man Blockuniversum nennt, oder block universe.

In dieser Darstellung ist die gesamte Raumzeit eine vierdimensionale Struktur.

Deine Geburt, dieser genaue Moment, in dem du diesen Satz liest, und die späteren Ereignisse deines Lebens entsprechen verschiedenen Orten deiner Linie in der Raumzeit.

Bestimmte philosophische Interpretationen der Relativität, Eternalismus genannt, betrachten Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft als gleich real, obwohl wir subjektiv die Erfahrung eines Jetzt machen, das voranzuschreiten scheint. Die genaue Interpretation dessen, was die Relativität metaphysisch fordert, bleibt diskutiert.

Aber noch einmal Vorsicht:

das Blockuniversum ist nicht das Multiversum.

Es behauptet nicht, es gäbe zehntausend Versionen deines Lebens.

Es stellt eine andere Frage: die, ob die Ereignisse, die wir »vergangen« und »zukünftig« nennen, alle Teil ein und derselben raumzeitlichen Struktur sind.

Was vielleicht noch destabilisierender ist.

Kann man einen anderen Zweig besuchen?

Hier übernimmt die Science-Fiction meist wieder die Kontrolle.

Wenn zwei Versionen von dir existieren, warum könntest du die andere nicht treffen?

Weil die Dekohärenz keine Tür ist.

In der modernen Viele-Welten-Interpretation werden makroskopische Zweige dynamisch unabhängig in einem außerordentlichen Grad.

Es genügt also nicht, eine ausreichend schnelle Maschine zu erfinden und die »Frequenz zu wechseln«.

Man müsste die Verschränkung mit einer gigantischen Anzahl von Freiheitsgraden der Umgebung umkehren und eine kohärente Interferenz zwischen makroskopisch verschiedenen Zuständen wiederherstellen.

Bei kontrollierten Quantensystemen ist das Erzeugen und Rekombinieren von Superpositionen perfekt real: das demonstrieren genau die Interferenzexperimente.

Auf der Skala eines Menschen und seiner ganzen Umgebung befinden wir uns in einem ganz anderen technologischen Universum.

Die aktuellen Experimente erlauben nicht, eine Interferenz zwischen zwei »Welten« makroskopischen Ausmaßes direkt zu testen, und kein bekanntes realistisches Experiment erlaubt heute, die Viele-Welten-Interpretation definitiv von anderen Interpretationen ohne Kollaps zu unterscheiden, die dieselben beobachtbaren Vorhersagen reproduzieren.

Also nein: die bekannte Physik gibt uns keine Möglichkeit, unser anderes Ich zu kontaktieren.

Der wichtigste Punkt: nichts davon ist als »die Realität« etabliert

Das ist wahrscheinlich die wichtigste Grenze dieses ganzen Artikels.

Die Quantenmechanik funktioniert außerordentlich gut.

Wir beobachten Superpositionen.

Wir beobachten Interferenz.

Wir beobachten Verschränkung.

Wir verstehen und messen die Dekohärenz.

Was umstritten bleibt, ist, was der quantenmechanische Formalismus uns tatsächlich über die Natur der Realität aussagt.

Everetts Interpretation ist eine seriöse Lösung des Problems.

Sie hat Befürworter unter Physikern und Philosophen der Physik.

Sie hat auch Gegner.

Und keine Beobachtung hat heute gezeigt:

»Wir haben ein anderes Universum detektiert, das eine zweite Version von jemandem enthält.«

Das wäre, eine faszinierende wissenschaftliche Interpretation in einen Glauben zu verwandeln.

Ich finde die Idee viel schöner, wenn man gerade ablehnt, bei ihr zu schummeln.

Die Physik braucht nicht, dass man ihr zusätzliche Gewissheiten erfindet.

Vielleicht bist du keine Person mit einer Zukunft

Es gibt eine ziemlich beunruhigende Art, diese ganze Geschichte umzudrehen.

Unsere Intuition sagt uns:

Ich bin eine Person.

Ich habe eine Vergangenheit.

Es gibt mehrere mögliche Zukünfte.

Am Ende wird nur eine davon real.

Aber wenn Everett recht hat, könnte dieser letzte Satz falsch sein.

Es gäbe vielleicht keine Zukunft, die darauf wartet, ausgewählt zu werden.

Mehrere Fortsetzungen könnten existieren.

Und das, was »du« erlebst, wäre nicht notwendigerweise der Gewinner eines Wettbewerbs zwischen möglichen Zukünften.

Es wäre einfach die Geschichte, die einer deiner Fortsetzer lebt.

Heute wissen wir nicht, ob die Natur wirklich so funktioniert.

Wir wissen nicht, ob andere Zweige als Welten betrachtet werden müssen.

Wir wissen nicht, ob das Universum unendlich ist.

Wir wissen nicht, ob das inflationäre Multiversum wirklich existiert.

Und wir haben nie eine andere Version von uns selbst beobachtet.

Aber das Faszinierendste ist gerade nicht, dass eine exotische Physik die Existenz unendlich vieler Doppelgänger bewiesen hätte.

Sondern dass einige unserer besten Theorien uns ernsthaft erlauben, eine Realität in Betracht zu ziehen, in der unsere Geschichte vielleicht nur eine Bahn unter einer Unermesslichkeit anderer ist.

Die Science-Fiction beginnt gewöhnlich damit, parallele Welten zu erfinden.

Die Physik hingegen hat etwas viel Beunruhigenderes geschafft:

sie hat uns gute Gründe gegeben, uns zu fragen, ob das Wort »Realität« jemals so singular war, wie wir dachten.