Nr. 14/2012 vom 05.04.2012

Der Geist aus den Quanten

Wie Bewusstsein entsteht: Die Frage ist so alt wie die Menschheit selbst. Ebenso interessant ist: Was haben theoretische PhysikerInnen dazu zu sagen? An einer Tagung in Luzern zeigte sich, dass die Grenze zwischen Fantasterei und wissenschaftlichem Experiment eine fliessende ist.

Von Eduard Kaeser

Fast scheint es, als wolle dieser strahlende Märzhimmel am Vierwaldstättersee den abstrakten Ausführungen im abgedunkelten Konferenzsaal des Luzerner Verkehrshauses spotten: Dort diskutieren PhysikerInnen, Neurowissenschafter und Molekularbiologen vor einer internationalen Zuhörerschaft die Frage nach der «mysteriösen Brücke» zwischen Quantenwelt und unserer «klassischen» Alltagswelt. Anlass ist die 9. Schweizer Biennale zu Technik, Wissenschaft und Ästhetik vom 31. März und 1. April 2012. Spezialgast ist der renommierte Oxforder Physiker und Mathematiker Sir Roger Penrose.

Penrose ist ein einnehmend wacher und wendiger Achtzigjähriger. Gleich zwei Hellraumprojektoren stehen auf dem Podium, zwischen denen er hin und her navigiert und schwungvoll dicht bekritzelte Folien auflegt – eine altertümlich anmutende Performance im Zeitalter von Powerpoint. Nicht altertümlich indes ist sein Thema, die Quantentheorie des Bewusstseins.

Auf dem hohen Seil

Quantentheorie des Bewusstseins? Theoretische Spekulation auf hohem Seil, sagen nicht wenige. Das ist ein bisschen unfair. Denn die Quantentheorie ist die bislang erfolgreichste naturwissenschaftliche Theorie, auch wenn sie – nach Richard Feynmans bekanntem Bonmot – niemand versteht. Sie erklärt die physikalischen Phänomene auf subatomarer, atomarer und molekularer Stufe, und sie steigt unentwegt auf zu immer komplexeren Gebilden wie Zellen und Organellen. Sie macht sich anheischig, auch biologische, neurologische, ja geistige Phänomene zu erklären. Und seit langem schon richten PhysikerInnen ihren Blick auf das mysteriöseste Phänomen in der Natur: das Bewusstsein.

Physik des Bewusstseins? In vielen Ohren klingt das paradox – wie das «hölzerne Eisen». Nicht so für den nächsten Referenten, den US-amerikanischen Mediziner Stuart Hameroff, einen kräftigen, untersetzten Sechzigjährigen mit rasiertem Schädel und markantem Kinnbart. Man könnte ihn sich durchaus als Psychotherapeuten vorstellen. Hameroffs Blick freilich ist nicht auf die Psyche der Menschen gerichtet, sondern auf den molekularen Mechanismus, der Bewusstsein ermöglicht. Er untersucht sogenannte Mikrotubuli, Proteinfäden, die innerhalb der Nervenzellen als molekulare Computer fungieren.

Alchemistisches Projekt

Solche Mikroobjekte weisen die typische Grössenordnung für Quanteneffekte auf. Das heisst, wenn sich die Einzelzustände vieler Mikrotubuli zu einem Gesamtzustand überlagern, können im Verband Eigenschaften auftreten, die mit der herkömmlichen Physik nicht erklärbar sind – ein selbst-«orchestriertes» Zusammenwirken als Vorstufe zum Bewusstsein. Der «Geist» in der Materie sozusagen.

Spätestens beim Gespräch in der Pause wird der kontroverse Charakter dieser Theorie offenkundig. Ein älterer Physiker sagt, das Ganze erinnere ihn wieder einmal an den Witz: «Theoretische Physik hat nichts mit der Realität und ähnlichem Unsinn zu tun» – also distanziere sie sich davon durch abstrakte Modelle. Dagegen sieht ein junger Doktorand der Künstlichen Intelligenz im Penrose-Hameroff-Modell den revolutionären Durchbruch zum Bau «wirklich» intelligenter Roboter.

Dabei gibt es die «modifizierte» Quantentheorie, die gemäss Penrose die Vorgänge auf der neuronalen Ebene erklären könnte, noch gar nicht. Das Vorhaben erinnert ein wenig an das alte Projekt der Alchemisten mit ihrer Devise «ignotum per ignotius» – das Unbekannte aus noch weniger Bekanntem zu erklären. Zudem sind viele GehirnforscherInnen Roger Penrose nicht gerade grün, wenn er ihren Erklärungsansätzen quasi das Wasser abgräbt und behauptet, die für das Bewusstsein entscheidenden Prozesse ereigneten sich unterhalb des neuronalen Niveaus.

Trotzdem, Theoretiker wie Penrose demonstrieren, dass der Rand der Physik keine scharfe Grenzlinie zwischen Spekulation und Spinnerei auf der einen, Experiment und Tatsache auf der andern Seite ist. Theoretische Physik ist die Poetin unter den Naturwissenschaften, die, wenn nötig, Begriffsschrauben lockert.

«Die Gedanken stehen in demselben Verhältnis zu dem Gehirne wie der Urin zu den Nieren», schrieb der deutsch-schweizerische Physiologe Claus Vogt im 19. Jahrhundert. Von solch kruden materialistischen Sätzen ist die Gehirnforschung heute weit entfernt. Die Frage bleibt dennoch: Wie entsteht Geist im Gehirn? Oder vielmehr: Stellen wir die Frage so überhaupt richtig?

Intim und unverstanden

Denn wenn wir von bewussten Prozessen reden, tun wir dies immer aus zwei Perspektiven: aus jener der menschlichen Person und aus jener des biologischen Organismus. Etwas bewusst wahrnehmen heisst: Ich nehme das wahr, und nicht: In dieser Physiologie, die zufälligerweise meine ist, spielt sich das und das ab. Selbstverständlich können wir neurophysiologische, möglicherweise sogar quantenphysikalische Vorgänge ausfindig machen, die sich abspielen, wenn Personen bewusst wahrnehmen. Aber dann reden wir von biologischen Korrelaten des Bewusstseins, nicht von Bewusstsein.

Die Frage nach der Stellung des Geistes in der Natur fasziniert, aber sie sollte die andere Frage nicht verdrängen, diejenige nämlich, ob dieser Geist denn allein über den naturwissenschaftlichen Leisten geschlagen werden kann. Das Mysterium liegt ja gerade darin, dass es nichts Intimeres und zugleich nichts Unverstandeneres gibt als unser Bewusstsein. Es ist der unsichtbare Gast auf dem Podium in Luzern, der sich wie der Igel in der Fabel ins Fäustchen lacht: Rennt ihr wissenschaftlichen Hasen nur eure Runden, ich bin immer 
schon da.

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