Anthropisches Prinzip

Das anthropische Prinzip (von griechisch anthropos »Mensch«) besagt, kurz gesagt, dass das Universum genau die Eigenschaften hat, die es besitzt, weil sonst keine bewussten Wesen in ihm leben könnten, die sich Fragen um diese Eigenschaften stellen könnten.

Das Prinzip wurde begrifflich 1973 durch den Kosmologen Brandon Carter während der Feierlichkeiten zu Kopernikus' 500. Geburtstag in die wissenschaftliche Diskussion eingeführt, obwohl ähnliche Argumentationsstrategien auch vorher gelegentlich verwendet wurden. Es verknüpft die Eigenschaften des beobachtbaren Universums mit der Notwendigkeit der Existenz eines bewussten Beobachters, der dieses Universum auch zu erkennen vermag. Anthropische Prinzipien werden benutzt, um Erklärungsmöglichkeiten für Gegebenheiten im Universum zu bieten, die für einen Beobachter scheinbar sehr unwahrscheinlich sind, deswegen nicht durch Zufall erklärbar erscheinen oder auf ihn scheinbar ziel- bzw. zweckgerichtet (teleologisch) wirken.

Wegen der mehrdeutigen Definition des anthropischen Prinzips durch Carter gibt es heute Dutzende von verschiedenen Interpretationen des Anthropischen Prinzips, von denen einige mehr oder weniger wissenschaftlich, andere aber auch pseudowissenschaftlich sind, und die in teleologische und nichtteleologische unterschieden werden können und teilweise einen geradezu entgegengesetzte Intention aufweisen. Dabei wird das von Carter formulierte Schwache Anthropische Prinzip als nichtteleologisch angesehen, da es nur Effekte beschreibt, die durch selektive Beobachtung zustande kommen, während das Starke Anthropische Prinzip wegen seiner mehrdeutigen Definition auch teleologische Interpretationen zulässt. In der Wissenschaft herrschen nichtteleologische Interpretationen vor, oft werden sogar nur nichtteleologische Interpretationen als wissenschaftlich sinnvoll erachtet und dem Anthropischen Prinzip sogar eine geradezu antiteleologische Stossrichtung bescheinigt.

Inhaltsverzeichnis
1 Einige verbreitete Versionen des Anthropischen Prinzips

1.1 Brandon Carter
1.2 John Leslie
1.3 Nick Bostrom
1.4 John Wheeler
1.5 Barrow & Tipler

2 Antiteleologische Interpretation
3 Teleologische Interpretation
4 Kritik und Verteidigung des Anthropischen Prinzips
5 Anthropisches und Kopernikanisches Prinzip
6 Anthropisches Prinzip und Stringtheorie
7 Anwendung von Anthropischen Prinzipien
8 Siehe auch
9 Literatur
10 Weblinks
11 Fußnote

Einige verbreitete Versionen des Anthropischen Prinzips

Brandon Carter

Als erste konkrete Formulierung des Anthropischen Prinzips gelten einige Passagen in Carters Publikation von 1974 (aus B.Carter (1974) übersetzt):

Besonders die unsichere Bedeutung des Wortes „muss“ im Starken AP ist verantwortlich für die unklare Interpretation dieses Prinzips, da es sowohl als Forderung der schlichten logischen Verträglichkeit der Beobachtungsdaten mit der Beobachterexistenz als auch in einem tieferen teleologischen Sinn gedeutet werden kann. Wegen dieser teleologischen Deutbarkeit des Starken AP in dieser Formulierung wird ihm oftmals ein spekulativer und unwissenschaftlicher Charakter vorgeworfen.

1983 behauptete Carter, dass das Prinzip in seiner ursprünglichen Form lediglich dazu dienen sollte, Astrophysiker und Kosmologen vor möglichen Fehlern bei der Interpretation von astronomischen und kosmologischen Daten zu warnen, falls biologische Randbedingungen des Beobachters nicht miteinbezogen würden. 1983 schloss er darüber hinaus eine Warnung ein, dass genau das Umgekehrte auch für Evolutionsbiologen gelte; Carter behauptete, dass bei der Interpretation der Evolutionsgeschichte gleichfalls astrophysikalische Beschränkungen des Prozesses zu beachten seien. Dies im Hinterkopf schloss Carter, dass die Evolutionskette aufgrund des zur Verfügung gestandenen Zeitintervalls vermutlich höchstens ein oder zwei hochgradig unwahrscheinliche Glieder enthalten könne. Antonio Feoli und Salvatore Rampone (Is the Strong Anthropic Principle Too Weak, 1999 [1]) führten an, dass die geschätzte Größen unseres Universums und der Anzahl der Planeten darin eine höhere Grenze zuließen, und keinen Beweis für Intelligent Design in der Evolution lieferten.

John Leslie

John Leslie betrachtet das anthropische Prinzip als Tautologie und formuliert es allgemein:

Der Unterschied zwischen schwachem und starkem AP besteht gemäß Leslie nur darin, dass das schwache AP behauptet, dass intelligentes Leben sich nur in solchen Bereichen innerhalb eines gegebenen Universums vorfinden kann, wo Beobachter überhaupt existieren können, während das starke AP sich auf mehrere Universen (oder auch einem einzelnen Universum mit kausal unabhängigen Regionen) bezieht und behauptet, dass intelligentes Leben sich nur in solchen Universen vorfinden kann, in denen die Existenz von Beobachtern möglich ist.

Nick Bostrom

Nick Bostrom fragte 2002: »Ist es möglich, die Kerngedanken des Effekts der selektiven Wahrnehmung in einer einfachen Aussage zusammenzufassen?« Er schloss, dass es so sein könnte, aber dass »viele anthropische Prinzipien einfach verworren sind. Manche, besonders jene, die ihre Inspiration von Brandon Carters grundlegenden Arbeiten beziehen, klingen vernünftig … aber sie sind zu schwach, um echte wissenschaftliche Arbeit zu leisten. Insbesondere behaupte ich, dass es die bestehende Methodologie nicht erlaubt, irgendwelche beobachtbaren Konsequenzen aus gegenwärtigen kosmologischen Theorien abzuleiten, ungeachtet dessen, dass diese Theorien recht einfach getestet werden können und auch empirisch durch Astronomen getestet werden. Was nötig ist, um diese methodologische Kluft zu überbrücken, ist eine adäquatere Feststellung, wie Effekte selektiver Wahrnehmung einbezogen werden müssen.« Zur Umsetzung seiner Ansichten definiert er die Selbstauswahl-Hypothesen (Self-Sampling Assumptions):

Da die exakte Bestimmung der Referenzklasse, d.h. der Klasse aller Entitäten, von der sich ein Beobachter vernünftigerweise als zufällig ausgewählt annehmen kann, jedoch in vielen Fällen unsicher ist, hält N. Bostrum vor allem solche Beweise unter Zuhilfenahme von anthropischen Prinzipien für glaubwürdig, deren Resultate möglichst unabhängig von der Wahl der Referenzklasse sind.

Diese Selbstauswahl-Hypothesen erweitert N.Bostrum zu einem Modell von anthropischer Voreingenommenheit (anthropic bias) und anthropischem Schließen (anthropic reasoning) unter der Unsicherheit der Unbekanntheit des eigenen Platzes in unserem Universum – oder wer überhaupt »wir« sind. Das könnte auch ein Weg sein, um diverse durch kognitive Voreingenommenheit bestehende Grenzen zu überwinden, welche inhärent in den Menschen vorhanden sind, die die Beobachtungen vornehmen und Modelle unseres Universums mittels Mathematik auszudrücken pflegen.

John Wheeler

Participatory Anthropic Principle (PAP): Beobachter sind notwendig um das Universum zu erzeugen.

Barrow & Tipler

1986 wurde das kontroverse Buch The Anthropic Cosmological Principle von John Barrow and Frank Tipler veröffentlicht. Darin ebnete Barrow, ein Kosmologe, dem, was er anthropisches Prinzip nannte, den Weg, um eine Form des Umgangs mit den schier unglaublichen Zufällen zu finden, die zu unserer Gegenwart in einem Universum führten, das perfekt auf unsere Existenz eingestellt scheint. Alles vom genauen Energiezustand des Elektrons bis hin zur Ausprägung der schwachen Wechselwirkung scheint maßgeschneidert, um unsere Existenz zuzulassen. Wir scheinen in einem Universum zu leben, das von einer Reihe unabhängiger Variablen abhängt, bei denen eine winzige Veränderung ausreichte, es unbewohnbar für jedwede Form von Leben zu machen. Und trotzdem existieren wir. Das anthropische Prinzip behauptet, der Grund warum wir hier seien und diese Fragen überhaupt erwägten, folge aus der Tatsache, dass genau die richtigen Werte für die Variablen vorlägen.

Die beiden Versionen des schwachen und starken Anthropischen Prinzips, wie sie von Barrow und Tipler formuliert wurden, lauten:

Darüber hinaus postulierten Barrow und Tipler auch noch ein weiteres, Final Anthropic Principle (FAP) genanntes, anthropisches Prinzip, das allerdings wegen seiner hochspekulativen Natur überwiegend als unwissenschaftlich, nicht beweisbar oder sogar als pseudowissenschaftlich abgelehnt wird. So kommentierte etwa M. Gardner, dass das FAP besser CRAP (engl. crap = Mist, Unsinn) für Completely Ridiculous Anthropic Principle genannt werden sollte.

Antiteleologische Interpretation

Die nichtteleologische Interpretation hat die Intention, als Unwahrscheinlichkeiten empfundene Gegebenheiten in der Kosmologie durch Selektionseffekte bei möglichen Beobachtungen zu erklären, welche durch die zur Existenz des Beobachters notwendigen Bedingungen verursacht werden. Insbesondere zusammen mit Viele-Welten-Modellen oder einem als unendlichen (oder zumindest hinreichend groß) angenommenen Universums ist das Anthropische Prinzip in der Lage, solche scheinbar teleologisch wirkenden Unwahrscheinlichkeiten nichttelelogisch zu erklären, und hat damit einen ausgesprochen antiteleologischen Charakter. Beispielsweise kann in einem unendlichen Universum mit räumlich variierenden physikalischen Konstanten ein Beobachter nur in solchen Bereichen existieren, und deshalb lokal nur solche Bereiche beobachten, in welchen diese Konstanten bewusstes Leben zulassen. Selbst ein Universum, das überwiegend lebensfeindlich ist, könnte so für einen Beobachter scheinbar wie "gemacht" für Leben wirken.

Teleologische Interpretation

Die teleologische Interpretation der Natur taucht seit den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts wieder in einigen wissenschaftlichen und populärwissenschaftlichen Publikationen auf, vor allem in der Physik und in der Kosmologie. Teleologische Erklärungsweisen versuchen das Universum durch ziel- bzw. zweckgerichtete Prinzipien oder Mechanismen geleitet, oder auch durch ein göttliches Wesen geplant und geleitet, darzustellen. Beispiel für ein teleologisches Anthropisches Prinzip ist etwa das kontrovers diskutierte Partizipatorische Anthropische Prinzip von John Wheeler.

Manchmal wird heutzutage auch in einigen populärwissenschaftlichen Publikationen, eigentlich unkorrekt und entgegen der ursprüngliche Intention dieses Prinzips, Anthropisches Prinzip und teleologische Erklärungsweise gleichgesetzt. Besonders in kreationistischen Kreisen wird das Anthropische Prinzip meist unzulässigerweise auf die teleologische Interpretation verengt. In seiner teleologischen Interpretation, wie sie etwa auch von Barrow und Tipler verbreitet wurde, geht das Prinzip auf tiefe historische Wurzeln zurück. So war die Welt vor Darwin für die meisten Philosophen und Theologen auf den Menschen ausgerichtet. Erst durch Charles Darwins Evolutionstheorie setzte sich die heute vorherrschende nicht-telelogische Sichtweise durch.

Kritik und Verteidigung des Anthropischen Prinzips

Kritisiert wurde das Anthropische Prinzip für seinen tautologischen Charakter, da es nach den Regeln der Logik immer wahr sein muss. Hierauf wird meist entgegnet, dass der Zweck des Anthropischen Prinzips auch nicht darin besteht, einen eigenen Gehalt auszudrücken, sondern nur darin, dass es zur Beweisführung benützt wird, wozu auch Tautologien zulässig und nützlich sind. Trotz seiner ursprünglich antiteleologischen Intention wurde dem Anthropischen Prinzip besonders in seiner starken Form ein teleologischer Charakter und Unwissenschaftlichkeit vorgeworfen. Auch wird die Namensgebung „Anthropisch“ kritisiert, da „bewusster Beobachter“ nicht nur menschliche Beobachter umfasst, sondern jegliche Art von intelligentem Beobachter.

Verfechter des anthropischen Prinzips weisen darauf hin, dass das Universum dermaßen fein darauf abgestimmt erscheint, die Existenz von Leben, wie wir es kennen, zu ermöglichen, und dass – würde auch nur eine der grundlegenden physikalischen Konstanten von ihrem Wert abweichen – dieses Leben nicht möglich wäre. Es wurden Arbeiten verfasst, die die Ansicht vertreten, das Anthropische Prinzip sei in der Lage, physikalische Konstanten wie die Feinstrukturkonstante, die Anzahl der Dimensionen des Universums und die kosmologische Konstante zu erklären. Die Verfechter stellen heraus, dass diese Konstanten keine »offensichtlichen« Werte besitzen. Das Universum, das wir beobachten, muss für die Entwicklung intelligenten Lebens geeignet sein, denn andernfalls könnten wir nicht hier sein und es beobachten. Ob diese Feinabstimmung und damit das Anthropische Prinzip wirklich notwendig zur Erklärung des Lebens ist, ist allerdings umstritten. Gegner argumentieren, dass diese Feinabstimmung nur notwendig sei, wenn man annimmt, dass mit Bewusstsein ausgestattetes Leben nur so, wie wir es kennen, möglich ist. Lässt man diese bisher nicht begründbare Beschränkung fallen, wäre demnach auch die Feinabstimmung nicht notwendig.

Eine weitere Kritik am Anthropischen Prinzip ist, dass Theorien, die das Anthropische Prinzip als Argumentation zulassen, oftmals nicht falsifizierbar seien. Beispielsweise würden in einem unendlichen Universum das quantenmechanischen Gesetzten gehorcht alle möglichen Vorgänge auch tatsächlich irgendwo vorkommen, so selten sie auch sein mögen. Speziell wäre aufgrund quantenmechanischen Fluktuationen das plötzliche Entstehen sogenannter "Freak-Observer", die alle möglichen tatsächlichen oder auch nur halluzinierten Beobachtungen erfahren könnten, unausweichlich. Im Prinzip könnten wir demnach nicht mal sicher sein, dass wir selbst nicht so ein Freak-Observer sind. Es gäbe demnach also keine mögliche Beobachtung mit der man solch eine Theorie widerlegen könnte. Dieser Problematik kann man jedoch entkommen, indem man zu einer statistische Beweisführung übergeht, wie es in der Praxis sowieso in der Naturwissenschaft üblich ist. Zwar sind alle Beobachtungen möglich, aber nicht alle sind gleich häufig und manche Ereignisse, wie etwa die Entstehung eines Freak-Observers, sind so extrem selten, dass man sie praktisch ausschließen kann.

Obwohl eigentlich keine fundamentale Kritik an der Gültigkeit des AP wird dennoch oft eingewendet, dass das AP oftmals eher eine Lückenbüsser-Rolle einnimmt, indem es eine mögliche Erklärung für Gegebenheiten bietet, bei denen der Wissenschaft bisher stärkere Erklärungen fehlen.

Anthropisches und Kopernikanisches Prinzip

Interessant ist es, auch wegen der ungenauen Definition des Anthropischen Prinzips, die Beziehung des AP zum Kopernikanischen Prinzip, welches eine ausgezeichnete Stellung des Menschen im Kosmos verneint, zu betrachten. Auch die missverständliche Namensgebung des Anthropischen Prinzips scheint zunächst auf einen Konflikt zwischen beiden Prinzipien hinzudeuten.

In seiner schwachen, nichtteleologischen Interpretation steht das AP nicht in Widerspruch zum Kopernikanischen Prinzip, da hier auch Universen als real existierend zugelassen werden, die überwiegend lebensfeindlich sind und im Ganzen in keiner Weise auf die Existenz des Menschen hin ausgerichtet sind. Im Gegenteil kann hier das das AP sogar letztlich das Kopernikanische Prinzip rechtfertigen, indem es manche Beobachtungen die bei grober Betrachtung darauf hindeuten könnten, dass unser Universum entgegen dem Kopernikanischen Prinzip auf den Menschen hin ausgerichtet ist, als selektive Beobachtung entlarvt. Bestenfalls kann man hier dem Menschen eine epistemologische Sonderstellung einräumen, da er nur für die Existenz von Leben hinreichend komplexe Teile des Universums beobachten kann.

Anders ist es bei teleologischen Interpretationen des AP. Hier wird letztlich ein "Mechanismus" oder ein Prinzip angenommen, welche das Universum auf ein bestimmtes Ziel hin ausrichten. Je nachdem, wie stark dieses Ziel speziell auf die Existenz des menschlichen Bewusstseins hin ausgerichtet ist stehen solche Anthropische Prinzipien deswegen auch im Widerspruch zum Kopernikanischen Prinzip.

Anthropisches Prinzip und Stringtheorie

Die Stringtheorie besagt, dass eine große Anzahl von möglichen Universen mit verschiedenen Bedingungen geben könnte. Einige Physiker sehen in dieser Erkenntnis das Anthropische Prinzip bestätigt, da somit mehrere Universen möglich sind, in denen kein intelligentes Leben existieren kann und daher nie bewusste Beobachter sich Fragen über deren Eigenschaften stellen werden. Diese These wird aktuell in der Wissenschaft weiterhin kontrovers diskutiert.

Anwendung von Anthropischen Prinzipien

Zum Beispiel werden Anthropische Prinzipien oft zur Erklärung herangezogen, dass die enorme Vielzahl von Naturgesetzen und Naturkonstanten im Universum exakt so aufeinander abgestimmt scheinen, dass sie Leben ermöglichen. So schreiben Barrow und Tipler:

Nicht nur, dass der Mensch in das Universum hineinpasst. Das Universum passt auch zum Menschen. Man stelle sich ein Universum vor, in dem sich irgendeine der grundlegenden dimensionslosen physikalischen Konstanten in die eine oder andere Richtung um wenige Prozent verändern würde? In einem solchen Universum hätte der Mensch nie ins Dasein kommen können. Das ist der Dreh- und Angelpunkt des anthropischen Prinzips. Gemäß diesem Prinzip liegt dem gesamten Mechanismus und dem Aufbau der Welt ein die Existenz von Leben ermöglichender Faktor zugrunde.
(John Barrow und Frank Tipler, The Anthropic Cosmological Principle, Seite 7).

Die schwache Version wurde als »Argument aus Mangel an Vorstellungskraft« kritisiert für die Annahme, dass keine anderen Formen von Leben möglich seien. Darüberhinaus könnte es sein, dass der Bereich der Naturkonstanten, der die Evolution kohlenstoffbasierten Lebens zulässt, weitaus weniger Beschränkungen unterliegt, als behauptet worden ist (Stenger, "Timeless Reality"). Auch die starke Version wurde kritisiert als nicht wissenschaftlich prüfbar bzw. nicht falsifizierbar sowie als schlicht unnötig.

Das anthropische Prinzip ist in der Lage, zusammen mit Vielweltentheorien (Multiversen) eine Erklärung für die von einigen Kosmologen behauptete Feinabstimmung des Universums – welches Leben demnach erst möglich macht – zu geben. Damit widerspricht das Anthropische Prinzip der Notwendigkeit einer intelligenten, planerischen Schöpfung zur Erklärung dieser Feinabstimmung, wie sie zum Beispiel von Verfechtern der Hypothese des Intelligent Design (d. h. intelligente Planung hinter dem Universum) oft behauptet wird. Andererseits wird die Existenz von praktisch unendlich vielen Paralleluniversen aus anderen Gründen vorgeschlagen, und das Anthropische Prinzip verleiht dieser Theorie zusätzliche Unterstützung. Unter der Annahme, dass einige mögliche Universen in der Lage wären, intelligentes Leben hervorzubringen, muss es tatsächliche Universen geben, die dies tatsächlich tun, und unseres gehört offensichtlich zu ihnen.

Die Gegenposition zum anthropischen Prinzip ist die Zufallshypothese für die Entstehung des Lebens. Auch sie steht gegenwärtig in der Kritik. Sie erscheint heute als unwahrscheinlich, schlussfolgert Iris Fry (in "The Emergence of Life on Earth", 2000, S. 215). Fry, die selbst eine atheistische Position vertritt, weist uns darauf hin, dass die Wissenschaftler, die sich gegenwärtig mit der Entstehung des Lebens beschäftigen, das Thema "Zufall oder Absicht" (chance or design) nicht ernsthaft betrachten. Sie suchen nach anderen Mechanismen als nach Zufall, und auch die Position der Schöpfung wird als völlig legitim betrachtet.


Siehe auch

Literatur

Weblinks


Fußnote

¹ Es wurde jedoch bereits früher angewandt, so schrieb z. B. 1957 R. H. Dicke: »Das ›momentane‹ Alter des Universums ist nicht zufällig, sondern wird bestimmt durch biologische Faktoren … [Veränderungen an den Werten fundamentaler physikalischer Konstanten] würden von vornherein die Existenz von Menschen ausschließen, die über das Problem nachdenken könnten.« (R. H. Dicke, Principle of Equivalence and Weak Interactions, Rev. Mod. Phys. 29, S. 355, 1957.) Als einer der bedeutendsten Vordenker des anthropischen Prinzips gilt Lawrence J. Henderson mit seinen Büchern The Fitness of the Environment (1913) (dt. Titel Die Umwelt des Lebens, 1914) und The Order of Nature (1917). Der Agnostiker Henderson, der religiöse Betrachtungen generell ablehnte, schlussfolgerte 1913 aus seiner biochemischen Analyse, dass das Universum in seinem eigentlichen Wesen biozentrisch sei, d. h. auf die Entstehung von Leben ausgerichtet. Noch frühere Darstellungen des Prinzips können in Alfred Russel Wallaces Buch Man's Place in the Universe gefunden werden, welches erstmals 1903 veröffentlicht wurde. Zum Beispiel: »Ein derart gewaltiges und komplexes Universum wie das, von dem wir wissen, dass es um uns herum existiert, könnte unbedingt notwendig sein … um eine Welt hervorzubringen, die genauestens an jedes Detail zur ordentlichen Entwicklung des im Menschen gipfelnden Lebens angepasst sein sollte.« (S. 256–257 in der Ausgabe von 1912).

See also: Anthropisches Prinzip, 1903, 1912, 1957, 1970er, 1973, 1983, 1986, 20. Jahrhundert, 2002