Generationen von Wissenschaftlern haben das Universum mit einem riesigen, komplexen Spiel verglichen und dabei Fragen aufgeworfen, wer spielt – und was es bedeuten würde, zu gewinnen.
Wenn das Universum ein Spiel ist, wer spielt es dann?
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Ist das Universum ein Spiel? Der berühmte Physiker Richard Feynman dachte sicherlich so: „‚Die Welt‘ ist so etwas wie ein großes Schachspiel, das von den Göttern gespielt wird, und wir sind Beobachter des Spiels.“ Während wir beobachten, ist es unsere Aufgabe als Wissenschaftler, die Regeln des Spiels herauszufinden.
Der Mathematiker Gottfried Wilhelm Leibniz aus dem 17. Jahrhundert betrachtete das Universum ebenfalls als ein Spiel und finanzierte sogar die Gründung einer Akademie in Berlin, die sich der Erforschung von Spielen widmete: „Ich befürworte nachdrücklich das Studium von Denkspielen, nicht um ihrer selbst willen, sondern weil sie uns helfen, die Kunst des Denkens zu perfektionieren.“
Unsere Spezies liebt es, Spiele zu spielen, nicht nur als Kinder, sondern bis ins Erwachsenenalter. Es wird angenommen, dass dies ein wichtiger Teil der evolutionären Entwicklung war – so sehr, dass der Kulturtheoretiker Johan Huizinga vorschlug, wir sollten Homo ludens, die spielende Spezies, genannt werden, anstatt Homo sapiens. Einige haben vorgeschlagen, dass wir, sobald wir erkannten, dass das Universum von Regeln kontrolliert wird, begannen, Spiele zu entwickeln, um mit den Konsequenzen dieser Regeln zu experimentieren.
Nehmen wir zum Beispiel eines der allerersten Brettspiele, die wir geschaffen haben. Das Königsspiel von Ur stammt aus der Zeit um 2500 v. Chr. und wurde in der sumerischen Stadt Ur, einem Teil Mesopotamiens, gefunden. Tetraederförmige Würfel werden verwendet, um fünf Figuren jedes Spielers über eine gemeinsame Abfolge von 12 Feldern zu bewegen. Eine Interpretation des Spiels ist, dass die 12 Felder die 12 Sternbilder des Tierkreises darstellen, die einen festen Hintergrund des Nachthimmels bilden, und die fünf Figuren den fünf sichtbaren Planeten entsprechen, die die Alten beim Bewegen durch den Nachthimmel beobachteten.
Aber qualifiziert sich das Universum selbst als Spiel? Die Definition dessen, was ein Spiel tatsächlich ausmacht, war Gegenstand hitziger Debatten. Der Logiker Ludwig Wittgenstein glaubte, dass Wörter nicht durch eine Wörterbuchdefinition festgelegt werden könnten und ihre Bedeutung nur durch die Art und Weise erhielten, wie sie verwendet wurden, in einem Prozess, den er das „Sprachspiel“ nannte. Ein Beispiel für ein Wort, von dem er glaubte, dass es seine Bedeutung nur durch Gebrauch und nicht durch Definition erhielt, war „Spiel“. Jedes Mal, wenn man versucht, das Wort „Spiel“ zu definieren, schließt man am Ende einige Dinge ein, die keine Spiele sind, und schließt andere aus, die man einschließen wollte.
Andere Philosophen waren weniger defätistisch und haben versucht, die Eigenschaften zu identifizieren, die ein Spiel definieren. Alle, einschließlich Wittgenstein, sind sich einig, dass ein gemeinsamer Aspekt aller Spiele darin besteht, dass sie durch Regeln definiert sind. Diese Regeln bestimmen, was man im Spiel tun oder lassen kann. Aus diesem Grund setzte sich die Idee des Universums als Spiel durch, sobald wir verstanden, dass das Universum von Regeln kontrolliert wird, die seine Entwicklung bestimmen.
In seinem Buch Man, Play and Games schlug der Theoretiker Roger Caillois fünf weitere Schlüsselmerkmale vor, die ein Spiel definieren: Ungewissheit, Unproduktivität, Abgrenzung, Vorstellungskraft und Freiheit. Wie passt das Universum also zu diesen anderen Merkmalen?
Die Rolle der Ungewissheit ist interessant. Wir treten in ein Spiel ein, weil die Chance besteht, dass eine der beiden Seiten gewinnt – wenn wir im Voraus wissen, wie das Spiel enden wird, verliert es seine ganze Kraft. Deshalb ist die Gewährleistung einer anhaltenden Ungewissheit so lange wie möglich ein Schlüsselbestandteil des Spieldesigns.
Der Universalgelehrte Pierre-Simon Laplace erklärte bekanntlich, dass Isaac Newtons Identifizierung der Bewegungsgesetze alle Ungewissheit aus dem Spiel des Universums entfernt habe: „Wir können den gegenwärtigen Zustand des Universums als die Wirkung seiner Vergangenheit und die Ursache seiner Zukunft betrachten. Ein Intellekt, der zu einem bestimmten Zeitpunkt alle Kräfte kennen würde, die die Natur in Bewegung setzen, und alle Positionen aller Gegenstände, aus denen die Natur besteht, wenn dieser Intellekt auch groß genug wäre, um diese Daten der Analyse zu unterziehen, würde er in einer einzigen Formel die Bewegungen der größten Körper des Universums und die des kleinsten Atoms umfassen; für einen solchen Intellekt wäre nichts ungewiss und die Zukunft könnte ebenso wie die Vergangenheit vor seinen Augen liegen.“
Gelöste Spiele erleiden dasselbe Schicksal. Vier gewinnt ist ein gelöstes Spiel in dem Sinne, dass wir jetzt einen Algorithmus kennen, der dem ersten Spieler immer einen Gewinn garantiert. Bei perfektem Spiel gibt es keine Ungewissheit. Deshalb leiden reine Strategiespiele manchmal – wenn ein Spieler viel besser ist als sein Gegner, gibt es wenig Ungewissheit über den Ausgang. Donald Trump gegen Garry Kasparow in einer Schachpartie wird kein interessantes Spiel sein.
Die Offenbarungen des 20. Jahrhunderts haben jedoch die Idee der Ungewissheit wieder in die Regeln des Universums eingeführt. Die Quantenphysik behauptet, dass das Ergebnis eines Experiments nicht durch seinen aktuellen Zustand vorbestimmt ist. Die Figuren im Spiel könnten sich je nach dem Kollaps der Wellenfunktion in mehrere verschiedene Richtungen bewegen. Entgegen dem, was Albert Einstein glaubte, scheint es, dass Gott ein Spiel mit Würfeln spielt.
Selbst wenn das Spiel deterministisch wäre, impliziert die Mathematik der Chaostheorie auch, dass Spieler und Beobachter den gegenwärtigen Zustand des Spiels nicht vollständig kennen können und kleine Unterschiede im aktuellen Zustand zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen können.
Dass ein Spiel unproduktiv sein sollte, ist eine interessante Eigenschaft. Wenn wir ein Spiel um Geld spielen oder um uns etwas beizubringen, glaubte Caillois, dass das Spiel zu Arbeit geworden sei: Ein Spiel ist „ein Anlass reiner Verschwendung: Verschwendung von Zeit, Energie, Einfallsreichtum, Geschicklichkeit“. Leider deutet, sofern man nicht an eine höhere Macht glaubt, alles darauf hin, dass das Universum letztlich zwecklos ist. Das Universum ist nicht aus einem bestimmten Grund da. Es ist einfach.
Die anderen drei Eigenschaften, die Caillois skizziert, treffen vielleicht weniger auf das Universum zu, beschreiben aber ein Spiel als etwas vom Universum Getrenntes, das jedoch parallel dazu verläuft. Ein Spiel ist getrennt – es funktioniert außerhalb der normalen Zeit und des Raums. Ein Spiel hat seinen eigenen abgegrenzten Raum, in dem es innerhalb einer festgelegten Zeitbegrenzung gespielt wird. Es hat seinen eigenen Anfang und sein eigenes Ende. Ein Spiel ist eine Auszeit von unserem Universum. Es ist eine Flucht in ein Paralleluniversum.
Die Tatsache, dass ein Spiel ein Ende haben sollte, ist ebenfalls interessant. Es gibt das Konzept eines unendlichen Spiels, das der Philosoph James P. Carse in seinem Buch Finite and Infinite Games einführte. Man zielt nicht darauf ab, ein unendliches Spiel zu gewinnen. Gewinnen beendet das Spiel und macht es somit endlich. Stattdessen ist der Spieler des unendlichen Spiels damit beauftragt, das Spiel fortzusetzen – sicherzustellen, dass es niemals endet. Carse schließt sein Buch mit der eher kryptischen Aussage: „Es gibt nur ein unendliches Spiel.“ Man erkennt, dass er sich auf die Tatsache bezieht, dass wir alle Spieler in dem unendlichen Spiel sind, das sich um uns herum abspielt, dem unendlichen Spiel, das das Universum ist. Obwohl die aktuelle Physik einen letzten Zug postuliert: Der Hitzetod des Universums bedeutet, dass dieses Universum ein Endspiel haben könnte, das wir nicht vermeiden können.
Caillois’ Eigenschaft der Vorstellungskraft bezieht sich auf die Idee, dass Spiele ein Trugbild sind. Ein Spiel besteht darin, eine zweite Realität zu schaffen, die parallel zum realen Leben verläuft. Es ist ein fiktives Universum, das die Spieler freiwillig heraufbeschwören, unabhängig von der strengen Realität des physikalischen Universums, dessen Teil wir sind.
Schließlich glaubt Caillois, dass ein Spiel Freiheit erfordert. Jeder, der gezwungen wird, ein Spiel zu spielen, arbeitet eher, als dass er spielt. Ein Spiel verbindet sich daher mit einem weiteren wichtigen Aspekt des menschlichen Bewusstseins: unserem freien Willen.
Dies wirft eine Frage auf: Wenn das Universum ein Spiel ist, wer spielt es dann und was bedeutet es, zu gewinnen? Sind wir nur Bauern in diesem Spiel statt Spieler? Einige haben spekuliert, dass unser Universum tatsächlich eine riesige Simulation ist. Jemand hat die Regeln programmiert, Startdaten eingegeben und die Simulation laufen lassen. Deshalb fühlt sich John Conways Spiel des Lebens am ehesten wie die Art von Spiel an, die das Universum sein könnte. In Conways Spiel werden Pixel auf einem unendlichen Gitter geboren, leben und sterben gemäß ihrer Umgebung und den Regeln des Spiels. Conways Erfolg bestand darin, eine Reihe von Regeln zu schaffen, die eine so interessante Komplexität hervorbrachten.
Wenn das Universum ein Spiel ist, dann haben wir anscheinend Glück gehabt, Teil eines Spiels zu sein, das die perfekte Balance aus Einfachheit und Komplexität, Zufall und Strategie, Drama und Gefahr aufweist, um es interessant zu machen. Selbst wenn wir die Regeln des Spiels entdecken, verspricht es ein faszinierendes Match zu werden, bis zu dem Moment, in dem es sein Endspiel erreicht.
Für weitere solcher Einblicke melden Sie sich unter www.international-maths-challenge.com an.
*Artikelgutschrift an Marcus Du Sautoy*
