Unseld Lectures 2008

Prof. Dr. Robert B. Laughlin, Physik, Stanford:

 

"The Age of Emergence"

 

6. Mai 2008, 20 Uhr, Audimax

Können wir die Regeln genetischer Vererbung mit gleicher Zuverlässigkeit in physikalischer Sprache ausdrücken? Entstehen Eigenschaften von Festkörpern spontan bei Vergrößerung der Atomanzahl in Clustern? Immer wieder belegt man in wissenschaftlichen Diskussionen mit dem Begriff der "Emergenz" das Auftreten von Merkmalen in Systemen auf höheren Organisationsebenen, das nicht aufgrund der bekannten Komponenten niedrigerer Ebenen vorhergesagt werden kann. Dem steht das methodologische Programm des Reduktionismus gegenüber, das Systeme vollständig aus den Eigenschafte ihrer Bestandteilen zu beschreiben versucht. In letzter Konsequenz erachtet der Reduktionismus die Kenntnis von Elementarteilchen und allgemeinen physikalischen Gesetze für prinzipiell ausreichend für eine vollständige Beschreibung der Welt. Dann aber wären sämtliche Wissenschaften nur Hilfswissenschaften der Physik.


Doch reduktionistische Erklärungen sind bei vielen Kollektivphänomenen gar nicht möglich. Wenn mehrere Eisenatome beieinander liegen, richten sie sich wie winzige Kompassnadeln gemeinschaftlich aus – reduktionistisch erklärbar ist dies nicht. Robert B. Laughlin, Gastredner der Unseld Lectures 2008, fordert deshalb eine Selbstbeschränkung physikalischer Theoriebildung. Er kritisiert seine Disziplin dafür, Gesetze aus dem makroskopischen Bereich stets auf alle Beobachtungsebenen übertragen zu wollen. Damit verlasse sie nicht nur den Boden überprüfbarer Tatsachen, sondern verliere zudem Wesentliches aus den Augen. In sehr kleinen Materiemengen verschwinden die Effekte, die man im größeren Maßstab nachweisen kann. Laughlin folgert daraus, "dass Naturgesetze aus kollektiver Selbstorganisation hervorgehen". Die Gesetze der Physik gehen der Ordnung der Natur nicht voraus, sie sind vielmehr selber emergent.


Professor Laughlin leistet mit seinen Arbeiten einen wichtigen Anstoß dazu, das Verhältnis von Emergenz und Reduktion neu zu bedenken. Die Unseld Lecture 2008 wird durch eine Vorlesungsreihe in die weiterführende fächerübergreifende Arbeit zum Thema eingebunden.