Initiative Wissen

Ausgabe 4  |  Juli 2015

INITIATIVE WISSEN HAUTNAH

Peter Grabandt im Interview mit Reiner Kümmel, Professor für Theoretische Physik an der Universität Würzburg.

Als Professor weiß Herr Kümmel um die Bedeutung von Wissen. Wissen weiterzugeben, also zu teilen und verständlich zu machen, das verlangen ihm die vielen jungen Studierenden täglich ab. Der Anspruch der Initiative Wissen, unser Anspruch ist, Wissen zugänglich zu machen. Es gilt, die Augen offen zu halten, Interessantes zu erfahren und mit den Instrumenten der Initiative Wissen Sie als unsere Leser und Leserinnen daran teilhaben zu lassen. Ich wünsche Ihnen viel Freude beim Lesen. Sie werden erfahren, wie packend theoretische Physik sein kann und welchen Beitrag die Initiative Wissen leistet.

Ihre Kathrin Standl

ZUR PERSON

Reiner Kümmel, geboren 1939,
Studium der Physik an der TH Darmstadt, der University of Illinois at Champaign/Urbana und der Universität Frankfurt/M (Promotion 1968, Habilitation 1973). DAAD-Dozent am Departamento de Fisica der Universidad del Valle in Cali, Kolumbien (1970/71/72). Seit 1974 Professor für Theoretische Physik an der Universität Würzburg.
Seit der Pensionierung 2004 Lehrauftrag für Thermodynamik und Ökonomie. Autor von „Energie und Kreativität“, „The Second Law of Economics: Energy, Entropy, and the Origins of Wealth“ und „Die Vierte Dimension der Schöpfung“.

INTERVIEW

1. Initiative Wissen:
Warum ausgerechnet Theoretische Physik? Sind Sie ein mathematisches Naturtalent?

Alles andere als das! Zwar hatte ich schon lange vor dem Abitur beschlossen, Physik zu studieren, denn sie bietet ein weites Feld für spannende Entdeckungen von Neuem. Aber weil ich mich in meinen mathematischen Schulaufgaben häufig zu verrechnen pflegte, zweifelte ich nach dem Abitur doch sehr an meiner Eignung für ein Physikstudium. Da zählte in einer Studienberatung der TH Darmstadt mein späterer „Diplomvater“, der theoretische Physiker Prof. Otto Scherzer, die für einen Physiker wichtigen Eigenschaften in der Reihenfolge ihrer Bedeutung auf: „1. Spieltrieb, 2. Intuition, 3. Fleiß, 4. Frustrationstoleranz, 5. mathematische Begabung.“ Da dachte ich mir: „Wenn Spieltrieb so viel wichtiger ist als mathematische Begabung, kannst du's wagen.“ Ich habe es nie bereut.

2. Initiative Wissen:
Herr Kümmel, gleich in zwei seiner aktuellen Bücher werden Sie von dem bekannten Autor Jeremy Rifkin zitiert. Insbesondere hat ihn wohl Ihre Arbeit zur Entropie interessiert. Wie kam es dazu und was bedeutet die Entropie für uns im alltäglichen Leben?

Während meines ganzen Studiums hatte ich, wie viele andere, Entropie nie so richtig verstanden. Dass sie das physikalische Maß für die Unordnung ist, die unvermeidbar produziert wird, „wann immer etwas geschieht“, wurde mir erst klar, als ich 1970 die Thermodynamik an der Universidad del Valle in Cali zu lehren hatte und dafür auf Empfehlung meiner kolumbianischen Kollegen ein ganz ausgezeichnetes Lehrbuch las. Seitdem beunruhigt mich das Wissen darum, dass beim Schaffen von Ordnung in einem Untersystem, z.B. bei der Produktion von Stahl aus Eisenerz in einem Hochofen, die Unordnung in der Umwelt, z.B. durch Abwärme und schadstoffbelastete Abluft, zunimmt. Darum habe ich mich seit 1975 nicht mehr nur mit der Theorie der Supraleitung und der Halbleiter, sondern auch mit den Problemen des industriellen Wirtschaftswachstums vor dem Hintergrund des Gesetzes von der unvermeidbaren Entropieproduktion beschäftigt.

3. Initiative Wissen:
In den achtziger Jahren stand das Thema Endlichkeit der Ressourcen und Grenzen des Wachstums im Mittelpunkt, heute geht es sehr stark um das Thema Klimawandel, Energiewende und erneuerbare Energien. Welche Lösungsansätze sind aus Sicht des Physikers sinnvoll?

In den technisch hochentwickelten Industrieländern leben wir im Vergleich mit dem Rest der Welt auf Inseln der Seligen. Uns geht es so gut, weil wir mit Hilfe unserer Maschinen, Verbrennungsanlagen und Reaktoren die uns von der Natur geschenkten fossilen, nuklearen und erneuerbaren Energien in (physikalische) Arbeit umwandeln. Unterstützt durch menschliche Tätigkeiten, schafft diese Arbeit alle Güter und Dienstleistungen unseres materiellen Wohlstands. Leider ist, wie gesagt, naturgesetzlich mit jeder Energieumwandlung auch Entropieproduktion in Form der Emissionen von Teilchen und Wärme verbunden. Das führt zu Umweltbelastungen, Ressourcenverbrauch und Destabilisierung des Klimas. Szenarien der Energie-, Emissions- und Kostenoptimierung unserer Industriesysteme könnten in Verbindung mit rationaler Risikoanalyse Wege zur Erhaltung der natürlichen Lebensgrundlagen weisen und ein Dunkles Zeitalter von Verteilungskämpfen in einer hochgerüsteten Welt vermeiden. Die Gesellschaft müsste bereit sein, unter Verringerung der zurzeit überall wachsenden Kluft zwischen Arm und Reich die neuen, etwas beschwerlicheren Wege zu gehen. Panik und Illusionen, wie sie die überstürzte und verstolperte deutsche „Energiewende“ seit dem März 2011 begleiten, sind dabei schlechte Ratgeber.

4. Initiative Wissen:
Ich habe Ihr aktuelles Buch „Die vierte Dimension der Schöpfung – Gott, Natur und Sehen in der Zeit“ gelesen. Versuchen sie einen Brückenschlag zur Theologie und setzen sich besonders mit dem Verhältnis von Glaube und Naturwissenschaft auseinander?

Mit dem Buch versuche ich als Physiker zu begründen, warum ich mit dem ökumenischen Apostolischen Glaubensbekenntnis keine Probleme habe. Kurz gesagt, beruht Naturwissenschaft auf Experimenten in der Energie-Materie-Welt. Religion hingegen beruht auf Erfahrungen mit Gott; dabei kann es zu Gotteserfahrungen auch im Alltag kommen, wenn man still wird und von sich absieht. Schon methodisch bedingt können sich also Naturwissenschaft und Glaube nicht ins Gehege kommen. Physik kann in Sachen Religion nichts widerlegen oder beweisen, und Religion taugt nicht zur Erklärung natürlicher Phänomene. Im Übrigen sind die Zumutungen an den „gesunden Menschenverstand“ seitens der modernen Physik nicht geringer als die der Religion. Deshalb spricht intellektuell nichts dagegen, dass wir unser Leben am Evangelium orientieren.

6. Initiative Wissen:
Also keine Energiewende ohne Kulturwende?

Damit in einer Industriegesellschaft einschneidende wirtschaftliche und gesellschaftliche Veränderungen gelingen, müssen die technischen Fakten und die Goldene Regel – „Alles was ihr von anderen erwartet, das tut auch ihnen“ – ernst genommen werden. Mit anderen Worten: Wir müssen die Naturgesetze verstehen, die Wirtschaft, Energie und Umwelt Betreffen, und die Bergpredigt beachten. Das erleichtert es, in unserem Alltagsverhalten beispielhaft Verschwendung zu vermeiden, sodass für andere auch was bleibt. Zusätzlich sollten wir politisch Druck machen, damit in internationaler Kooperation durch harte Gesetze erzwungen wird, dass die korrupten Oligarchen der Länder, aus denen die Migranten nach „Norden“ und „Westen“ strömen, ihre finanziellen Reichtümer nicht bei uns, das heißt in den Banken, Luxusimmobilien und Fußballclubs Europas und Nordamerikas anlegen, sondern in die Entwicklung effizienter Industrie und Landwirtschaft ihrer eigenen Länder investieren. Vielleicht wird dann ein menschenwürdiges Leben für alle unsere Zeitgenossen und Nachkommen unter Bewahrung der natürlichenL ebensgrundlagen möglich. Sicherheitshalber sollten wir auch kühne Pläne zur Überwindung der Wachstumsgrenzen auf unserem Planeten bedenken.

7. Initiative Wissen:
Herr Kümmel, in der Vorbereitung auf dieses Interview habe ich Ihnen ein Zitat, das aus einem Vortrag von Max Planck im Jahre 1944 stammt, zugesendet. Wie bewerten Sie das Statement eines berühmten Physikers zum Begriff „Materie“?

Materie und Energie sind ineinander umwandelbar (gemäß Einsteins berühmter Formel E=mc2, E = Energie, m= Masse, c= Lichtgeschwindigkeit). Max Planck nennt den „geheimnisvollen Schöpfer“ der Energie-Materie-Welt so „wie ihn alle Kulturvölker der Erde früherer Jahrtausende genannt haben: Gott“. Sein Glaubensweg ist bemerkenswert. Denn zum Wissenschaftler war Planck in der klassischen Physik des 19. Jahrhunderts geworden, deren angeblich eherne Gesetze einen Glauben an Gott scheinbar nicht zuließen. In seiner Theorie der Strahlung schwarzer Körper musste Max Planck für die vollständige mathematische Beschreibung der experimentellen Beobachtungen Grundüberzeugungen der klassischen Physik aufgeben. Damit legte er den Grundstein für die Quantentheorie. Diese hat das deterministische Weltbild der Naturwissenschaft des 19. Jahrhunderts zerschlagen. Plancks Gläubigkeit ist ein Beispiel dafür, wie die Suche nach Wahrheit zum Geschenk des Glaubens führen kann – auch wenn im Falle der Physik diese „Wahrheit“ nur die widerspruchsfreie Beschreibung der Welt bedeutet.

8. Initiative Wissen:
Herr Kümmel, wir leben bereits in einer Wissensgesellschaft und es gibt Megatrends, die unser Leben verändern werden. Beispiele sind: Industrie 4.0 Digitalisierung, Null Grenzkostengesellschaft, Generation Y oder Big Data. Was kann die Initiative Wissen aus Ihrer Sicht dazu beitragen, wenn es um Orientierung geht?

Die Initiative Wissen sollte Skepsis gegenüber den Verheißungen scheinbar neuer „Megatrends“ anmahnen. Ist doch die maschinelle Entlastung menschlicher Hände und Hirne von schwerer und oft langweiliger körperlicher und gedanklicher Routinearbeit der die Wirtschaft beherrschende Trend seit dem Beginn der Industriellen Revolution vor über 200 Jahren. Informationsverarbeitung war zuerst auf Ventile beschränkt. Dann kamen Relais und Vakuumröhren hinzu. Die Kontrolle elektrischer Ströme übernahm ab den 1960er Jahren auch die Transistoren. Deren Dichte auf einem Mikrochip hat sich seitdem dank Mikro- und Nanostrukturierung etwa alle 18 Monate verdoppelt. So beschleunigen Computer in Verbindung mit Wärmekraftmaschinen und den von diesen angetriebenen Geräten die Automation. Für viele Arbeiten werden immer weniger Menschen benötigt. Das schafft soziale Probleme, wenn Wirtschaftswachstum nicht neue Beschäftigungsfelder erschließt. Außerdem ist es unmöglich, komplexe Computerprogramme auf Anhieb fehlerfrei und Hacker-sicher zu schreiben. Das zeigt der Ärger mit mangelhaft programmierten Rechnern von Banken, Versicherungen, Verlagen und anderen Dienstleistern, die nicht mehr genügend Menschen für die Überwachung der Computer und die Kontrolle ihrer Programme beschäftigen. Ich befürchte, dass die „Digitalisierung“ unserer Gesellschaft – also die immer stärkere Durchdringung aller Lebensbereiche durch Informationsverarbeitung per physikalischer Darstellung von 0 und 1 in Computern – inzwischen ihr Optimum überschritten hat und zu einem Effizienz- und Sicherheitsproblem wird. Spätestens wenn Kinder nicht mehr einfach spielend sich die reale Welt aktiv erschließen, sondern von Playstations in virtuelle Welten entführt und spielsüchtig gemacht werden, wenn sie in sozialen Netzwerken seelisch Schaden nehmen oder bei seichten Fernsehserien passiv verblöden, und wenn terroristische Hacker unsere computervernetzte Wirtschaft lahm legen, werden wir es merken.

9. Initiative Wissen:
Herr Kümmel, wenn Sie heute 20 Jahre alt wären und müssten sich für einen Beruf, Studium oder etwas anderes entscheiden, wofür würden Sie sich entscheiden?

Für Physik.

Vielen Dank!