Date: 2013-09-10T13:09:17+00:00
Keywords: Biography & Autobiography; Science & Technology
Description: Zum ersten Mal lässt der Jahrhundertphysiker Stephen Hawking sein ganzes privates und wissenschaftliches Leben Revue passieren – mit seinen eigenen Worten und in einem Buch voller Weisheit und Humor. Hawking erzählt von seiner Kindheit und Jugend in Oxford und St. Albans, vom Ausbruch der degenerativen Erkrankung des motorischen Nervensystems (ALS), über das Leben mit der Krankheit und der ständigen Todesgefahr. Über Weltreisen, Leidenschaften und schräge Wetten unter Kosmologen. Und zum ersten Mal schildert er, warum seine beiden Ehen nicht hielten – und wie ihm beide Ehefrauen buchstäblich d
Publisher: Rowohlt Verlag GmbH

Stephen Hawking

Meine kurze Geschichte

Aus dem Englischen von Hainer Kober

Inhaltsübersicht

- Abbildung
- 1 KINDHEIT
- 2 ST. ALBANS
- 3 OXFORD
- 4 CAMBRIDGE
- 5 GRAVITATIONSWELLEN
- 6 URKNALL
- 7 SCHWARZE LÖCHER
- 8 CALTECH
- 9 HEIRAT
- 10 EINE KURZE GESCHICHTE DER ZEIT
- 11 ZEITREISEN
- 12 IMAGINÄRE ZEIT
- 13 KEINE GRENZEN
- ABBILDUNGSNACHWEISE

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1

KINDHEIT

MEIN VATER FRANK stammte aus einer Familie von Pachtbauern in Yorkshire. Sein Großvater John Hawking, mein Urgroßvater, war ein wohlhabender Landwirt. Doch er hatte zu viele Höfe gekauft und verlor sein ganzes Vermögen in der landwirtschaftlichen Depression zu Beginn unseres Jahrhunderts. Sein Sohn Robert – mein Großvater – versuchte, seinem Vater zu helfen, machte aber selbst Bankrott. Zum Glück besaß Roberts Frau ein Haus in Boroughbridge, in dem sie eine Schule betrieb und für ein bescheidenes Einkommen sorgte. So ermöglichten sie es ihrem Sohn, in Oxford Medizin zu studieren.

Mein Vater bekam eine Reihe von Stipendien und Preisen, die ihm erlaubten, seinen Eltern etwas Geld zurückzuschicken. Dann wandte er sich der Tropenmedizin zu und ging 1937 im Rahmen seiner Forschungsarbeiten nach Ostafrika. Bei Kriegsbeginn reiste er auf dem Landweg quer durch Afrika den Kongo-Fluss hinab, gelangte per Schiff nach England und meldete sich freiwillig zum Militärdienst. Man teilte ihm jedoch mit, er werde dringender in der medizinischen Forschung gebraucht.

Mein Vater und ich

Mit meiner Mutter

MEINE MUTTER stammte aus Dunfermline in Schottland und wurde als drittes von acht Kindern eines praktischen Arztes geboren. Das älteste war ein Mädchen mit Down-Syndrom und lebte getrennt von der Familie in Pflege, bis es mit dreizehn Jahren starb. Als meine Mutter zwölf war, zog die Familie ins südlich gelegene Devon. Wie die Familie meines Vaters war auch die meiner Mutter nicht sehr begütert. Trotzdem ließ sie meine Mutter in Oxford studieren. Nach dem Studium arbeitete sie in verschiedenen Berufen, unter anderem als Finanzinspektorin, was ihr nicht gefiel. Sie gab diese Stellung auf und wurde Sekretärin. In dieser Funktion lernte sie Anfang des Krieges meinen Vater kennen.

ICH wurde am 8. Januar 1942 geboren, genau dreihundert Jahre nach Galileis Tod. Aber ich schätze, dass noch ungefähr zweihunderttausend andere Kinder an diesem Tag geboren worden sind. Ob sich eines von ihnen später für Astronomie interessierte, weiß ich nicht.

Mit Philippa und Mary

Ich kam in Oxford zur Welt, obwohl meine Eltern in London wohnten. Das hatte einen guten Grund: Die Deutschen hatten versprochen, Oxford und Cambridge mit ihren Bomben zu verschonen. Im Gegenzug hatten sich die Engländer bereit erklärt, Heidelberg und Göttingen nicht zu bombardieren. Es ist sehr schade, dass man derart zivilisierte Vereinbarungen nicht für mehr Städte hat treffen können.

Wir lebten in Highgate, im Norden Londons. Achtzehn Monate nach mir wurde meine Schwester Mary geboren. Es heißt, ich sei über diesen Zuwachs nicht sehr erfreut gewesen. Unsere ganze Kindheit hindurch gab es eine gewisse Spannung zwischen uns, die durch den geringen Altersunterschied genährt wurde. Später, als wir erwachsen wurden und verschiedene Wege gingen, hat sich das gelegt. Sehr zur Freude meines Vaters wurde sie Ärztin.

Meine Schwester Philippa wurde geboren, als ich fast fünf war und besser begreifen konnte, was vor sich ging. Ich weiß noch, dass ich mich auf ihre Geburt freute, wegen der Aussicht, zu dritt spielen zu können. Sie war ein sehr lebhaftes und aufgewecktes Kind. Ich habe immer viel auf ihr Urteil und ihre Meinung gegeben. Wesentlich später wurde mein Bruder Edward adoptiert. Ich war damals vierzehn, sodass er kaum noch eine Rolle in meiner Kindheit gespielt hat. Er entwickelte sich ganz anders als wir anderen drei. Seine Interessen waren nicht im Geringsten akademischer und intellektueller Natur. Wahrscheinlich war das gut für uns. Er war ein recht schwieriges Kind, aber man musste ihn einfach gern haben. 2004 starb er aus nie ganz geklärten Ursachen; höchstwahrscheinlich wurde er von den Dämpfen des Klebstoffs vergiftet, den er für die Renovierung seiner Wohnung verwendete.

Meine Geschwister und ich am Strand

IN MEINER frühesten Erinnerung stehe ich im Kindergarten Byron House in Highgate und schreie mir die Lunge aus dem Hals. Um mich herum spielten Kinder mit, wie mir schien, herrlichem Spielzeug. Ich wollte mitspielen, aber ich war erst zweieinhalb Jahre alt und zum ersten Mal allein bei Menschen, die ich nicht kannte, und hatte Angst. Ich glaube, meine Eltern hat meine Reaktion ziemlich überrascht. Da ich ihr erstes Kind war, hatten sie kluge Bücher über die frühkindliche Entwicklung gelesen, in denen stand, dass Kinder ihre ersten sozialen Kontakte mit zwei Jahren knüpfen. Dennoch nahmen sie mich nach jenem schrecklichen Morgen aus der Tagesstätte und schickten mich erst anderthalb Jahre später wieder hin.

Damals, während des Krieges und kurz danach, war Highgate eine Gegend, in der viele Wissenschaftler und Akademiker lebten. (In einem anderen Land hätte man sie als Intellektuelle bezeichnet, aber die Engländer haben niemals zugegeben, dass es unter ihnen Intellektuelle gibt.) Alle diese Eltern schickten ihre Kinder in die Byron House School, die für damalige Verhältnisse sehr fortschrittlich war.

Ich weiß noch, dass ich mich bei meinen Eltern beklagte, man bringe mir dort nichts bei. Die Lehrer dieser Schule glaubten nicht an die damals üblichen Methoden, Kindern den Stoff einzutrichtern. Stattdessen sollten wir lesen lernen, ohne zu merken, dass es uns beigebracht wurde. Schließlich lernte ich tatsächlich lesen, allerdings erst, als ich bereits mein achtes Lebensjahr erreicht hatte. Meine Schwester Philippa lernte nach eher herkömmlichen Methoden lesen, mit dem Ergebnis, dass sie es mit vier Jahren konnte. Aber sie war damals sowieso eindeutig klüger als ich.

Unser Haus in Highgate, London

London während des Krieges

Wir wohnten in einem hohen, schmalen Haus aus Viktorianischer Zeit, das meine Eltern während des Krieges billig erworben hatten, als alle Welt glaubte, London würde unter dem Bombenhagel dem Erdboden gleichgemacht. Tatsächlich schlug nur wenige Häuser weiter eine V2-Rakete ein. Ich war zu diesem Zeitpunkt mit meiner Mutter und meiner Schwester unterwegs, aber mein Vater war zu Hause. Glücklicherweise wurde er nicht verletzt und das Haus nicht sonderlich beschädigt. Allerdings befand sich noch jahrelang ein großes Ruinengrundstück in unserer Straße, auf dem ich mit meinem Freund Howard spielte, der drei Häuser weiter in die andere Richtung wohnte. Howard war für mich eine Offenbarung, weil seine Eltern keine Intellektuellen waren wie die Eltern aller anderen Kinder, die ich kannte. Er besuchte die staatliche Grundschule, nicht Byron House, und kannte sich in Fußball und Boxen aus, Sportarten, für die sich meine Eltern nicht im Traum interessiert hätten.

ICH erinnere mich auch noch, wie ich meine erste Spielzeugeisenbahn bekam. Während des Krieges wurde kein Spielzeug hergestellt, zumindest nicht für den Binnenmarkt. Aber ich hatte eine Leidenschaft für Modelleisenbahnen entwickelt. Mein Vater versuchte, mir einen Holzzug zu basteln, aber damit war ich nicht zufrieden, denn ich wollte etwas, das sich in Bewegung setzte. Also kaufte mein Vater eine gebrauchte Eisenbahn zum Aufziehen, reparierte sie mit einem Lötkolben und schenkte sie mir zu Weihnachten, als ich fast drei war. Die Eisenbahn fuhr nicht besonders gut. Aber dann, unmittelbar nach dem Krieg, unternahm mein Vater eine Reise nach Amerika. Als er mit der «Queen Mary» zurückkehrte, brachte er meiner Mutter Nylonstrümpfe mit, die damals in England nicht zu bekommen waren. Für meine Schwester Mary hatte er eine Puppe, die die Augen schloss, wenn man sie hinlegte, und für mich einen amerikanischen Zug mit Kuhfänger an der Lok und einem Gleis in Form einer Acht. Ich weiß noch, wie aufgeregt ich war, als ich die Schachtel öffnete.

Ich mit meiner Eisenbahn

Mit einer Eisenbahn zum Aufziehen ließ sich schon etwas anfangen, aber was ich mir wirklich wünschte, war eine elektrische. Stundenlang betrachtete ich die Auslage eines Modelleisenbahnklubs in Crouch End, in der Nähe von Highgate. Ich träumte von elektrischen Eisenbahnen. Eines Tages schließlich, als meine Eltern beide unterwegs waren, nutzte ich die Gelegenheit und hob von meinem Postbankkonto den bescheidenen Betrag ab, der sich dort – zusammengespart von Geldgeschenken zu besonderen Anlässen, etwa zur Taufe – angesammelt hatte. Davon kaufte ich mir eine elektrische Eisenbahn, die aber zu meiner großen Enttäuschung auch nicht sehr gut funktionierte. Ich hätte die Eisenbahn zurückbringen und vom Geschäft oder vom Hersteller Ersatz verlangen müssen. Doch damals hielt man es für ein Privileg, etwas kaufen zu dürfen, und es war eben Schicksal, wenn es sich als mangelhaft erwies. Also ließ ich den Elektromotor der Lokomotive für teures Geld reparieren, und trotzdem hat er nie richtig funktioniert.

Als Jugendlicher baute ich dann Modellflugzeuge und -schiffe. Mit den Händen war ich nie sehr geschickt, aber ich tat mich mit meinem Schulkameraden John McClenahan zusammen, der ein guter Bastler war und dessen Vater sich im Haus eine Werkstatt eingerichtet hatte. Mein Ziel war es immer, Modelle zu bauen, die ich steuern konnte. Mir war es egal, wie sie aussahen. Ich glaube, der gleiche Wunsch trieb mich, eine Reihe sehr komplizierter Spiele mit einem anderen Schulkameraden, Roger Ferneyhough, zu erfinden. Da gab es ein Produktionsspiel mit Fabriken, die verschiedenfarbige Produkte herstellten, Straßen und Schienenstränge, auf denen sie befördert wurden, und einen Aktienmarkt. Es gab ein Kriegsspiel, das auf einem Brett mit viertausend Quadraten gespielt wurde, und sogar ein Ritterspiel, bei dem jeder Spieler eine ganze Dynastie mit eigenem Stammbaum repräsentierte. Ich glaube, diese Spiele entsprangen, genau wie die Eisenbahnen, Schiffe und Flugzeuge, dem Drang herauszufinden, wie die Dinge funktionieren, und sie zu beherrschen. Seit ich mit meiner Promotion begann, konnte ich dieses Bedürfnis in der kosmologischen Forschung stillen. Wenn man weiß, wie das Universum funktioniert, beherrscht man es in gewisser Weise.

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2

ST. ALBANS

1950 wurde der Arbeitsplatz meines Vaters von Hampstead in der Nähe von Highgate in das neuerbaute National Institute for Medical Research in Mill Hill am Nordrand Londons verlegt. Statt von Highgate dorthin zu fahren, erschien es vernünftiger, aus London hinauszuziehen und in die Stadt zu pendeln. Deshalb kauften meine Eltern ein Haus in St. Albans, einem Bischofssitz mit alter Kathedrale, ungefähr fünfzehn Kilometer nördlich von Mill Hill und dreißig Kilometer vom Londoner Zentrum entfernt. Es war ein großes viktorianisches Haus mit einer gewissen Eleganz und ganz eigenem Charakter. Meine Eltern waren nicht sehr wohlhabend, als sie es kauften, und es musste viel renoviert werden, bevor wir einziehen konnten. Danach weigerte sich mein Vater, ein sparsamer Yorkshireman, Geld für weitere Reparaturarbeiten am Haus auszugeben. Er tat sein Bestes, um es instand zu halten und zu streichen, aber es war groß und er nicht sehr geschickt in solchen Dingen. Doch das Haus war so solide gebaut, dass ihm die Vernachlässigung kaum schadete. 1985, als mein Vater schwer erkrankte (er starb 1986), verkauften es meine Eltern. Vor kurzem habe ich es wiedergesehen. Es sah nicht so aus, als sei in der Zwischenzeit viel daran gemacht worden.

Unser Haus in St. Albans

Das Gebäude war ursprünglich für einen Haushalt mit Dienstboten bestimmt; deshalb gab es in der Anrichte eine Tafel, die anzeigte, in welchem Zimmer geläutet worden war. Natürlich hatten wir keine Dienstboten, aber mein erstes Zimmer war ein kleiner L-förmiger Raum, der einmal ein Dienstmädchenzimmer gewesen sein muss. Ich hatte ihn mir auf Vorschlag meiner Cousine Sarah reserviert, die etwas älter war als ich und die ich sehr bewunderte. Sie meinte, dort könnten wir viel Spaß haben. Ein besonderer Vorzug des Zimmers war, dass man aus dem Fenster aufs Dach des Fahrradschuppens und von dort auf den Erdboden klettern konnte.

Sarah war die Tochter von Janet, der älteren Schwester meiner Mutter, einer Ärztin, die einen Psychoanalytiker geheiratet hatte. Sie lebten in einem ziemlich ähnlichen Haus in Harpenden, einem acht Kilometer nördlich von St. Albans gelegenen Dorf. Dass sie dort wohnten, war einer der Gründe, die uns bewogen hatten, nach St. Albans zu ziehen. Ich freute mich sehr, nun in der Nähe von Sarah zu sein, und bin häufig mit dem Bus nach Harpenden gefahren.

In der Nähe von St. Albans befinden sich die Überreste der altrömischen Stadt Verulamium, der nach London wichtigsten römischen Siedlung in England. Im Mittelalter hatte St. Albans das reichste Kloster Englands. Es wurde um den Schrein des heiligen Alban erbaut, eines römischen Zenturios, der als erster Mensch in England wegen seines christlichen Glaubens hingerichtet worden sein soll.

Von dem Kloster sind nur die große, ziemlich hässliche Klosterkirche und das alte Klostertorgebäude erhalten. Dieses gehört heute zur St. Albans School, die ich später besuchte. Im Vergleich zu Highgate oder Harpenden war St. Albans ein langweiliger, konservativer Ort. Freunde fanden meine Eltern dort kaum. Zum Teil war das ihre eigene Schuld, denn sie waren von Natur aus Eigenbrötler, vor allem mein Vater, aber es lag auch daran, dass wir von Leuten ganz anderer Art umgeben waren. Von den Eltern meiner Schulkameraden in St. Albans war wohl schwerlich jemand als Intellektueller zu bezeichnen.

Während unsere Familie in Highgate als recht gewöhnlich angesehen worden war, galten wir in St. Albans als exzentrisch. Verstärkt wurde dieser Eindruck durch meinen Vater, dem es vollkommen gleichgültig war, wie sein Verhalten auf andere wirkte, solange es ihm nur half, Geld zu sparen. Seine Familie war in seiner Jugend sehr arm gewesen, und das hatte ihn geprägt. Er konnte sich nicht dazu durchringen, Geld für die eigene Bequemlichkeit auszugeben, auch nicht, als er es sich später hätte leisten können. Obwohl er schrecklich fror, weigerte er sich, eine Zentralheizung einbauen zu lassen. Stattdessen zog er sich mehrere Pullover und einen Morgenrock über seine normale Kleidung. Anderen Menschen gegenüber war er jedoch sehr großzügig.

In den fünfziger Jahren glaubte er, wir könnten uns kein neues Auto leisten; deshalb kaufte er sich ein Londoner Vorkriegstaxi und baute mit meiner Hilfe eine Wellblechbaracke, die er als Garage benutzte. Die Nachbarn waren schockiert, konnten aber nichts dagegen tun. Wie die meisten Jungen in diesem Alter fand ich das Verhalten meiner Eltern peinlich. Das hat sie aber nie gestört.

Für die Ferien kauften meine Eltern einen Zigeunerwagen und stellten ihn auf ein Feld in Osmington Mills an der britischen Südküste bei Weymouth. Die ursprünglichen Roma-Besitzer hatten ihn bunt und kunstvoll angemalt. Meinem Vater war das zu auffällig, deshalb strich er ihn komplett grün an. Der Wohnwagen hatte ein Doppelbett für die Eltern und darunter ein Schrankbett für die Kinder. Mit Hilfe von Tragen aus Heeresbeständen machte mein Vater daraus für uns Etagenbetten, während er mit meiner Mutter in einem ebenfalls ausgemusterten Militärzelt nebenan schlief. Bis 1958 verbrachten wir dort unsere Sommerferien, dann gelang es dem Grafschaftsrat schließlich, den Zigeunerwagen entfernen zu lassen.

Unser Zigeunerwagen

Unser Zigeunerwagen

ALS wir nach St. Albans zogen, wurde ich zunächst auf die High School for Girls geschickt, die ungeachtet ihres Namens Jungen im Alter bis zu zehn Jahren aufnahm. Doch nach einem halben Jahr begab sich mein Vater auf eine seiner fast jährlichen Afrikareisen, diesmal für einen längeren Zeitraum von vier Monaten. Um der Einsamkeit zu entgehen, nahm meine Mutter meine beiden Schwestern und mich und besuchte ihre Schulfreundin Beryl, die mit dem Dichter Robert von Ranke-Graves verheiratet war. Sie lebten in dem Dorf Deià auf der zu Spanien gehörenden Insel Mallorca. Das war 1950, und der spanische Diktator Francisco Franco, im Krieg Verbündeter von Hitler und Mussolini, war noch immer an der Macht. (Das blieb er auch noch weitere fünfundzwanzig Jahre.) Trotzdem reiste meine Mutter, die vor dem Krieg der Young Communist League angehört hatte, mit ihren drei Kindern per Schiff und Bahn nach Mallorca. Wir mieteten uns ein Haus in Deià und verlebten eine wunderbare Zeit. Ich wurde zusammen mit Graves’ Sohn William von dessen Hauslehrer unterrichtet.

Dieser Lehrer war ein Schützling des Schriftstellers und mehr daran interessiert, ein Stück für die Edinburgh-Festspiele zu schreiben als uns zu unterrichten. Deshalb ließ er uns jeden Tag ein Kapitel aus der Bibel lesen und darüber einen Aufsatz schreiben. Damit wollte er uns die Schönheit der englischen Sprache vor Augen führen. Wir brachten die gesamte Schöpfungsgeschichte und einen Teil des Auszugs aus Ägypten hinter uns, bevor ich wieder abreiste. Zu den wichtigsten Dingen, die ich gelernt habe, gehörte, dass man einen Satz nicht mit «Und» beginnen solle. Ich wies darauf hin, dass die meisten Sätze in der Bibel mit «Und» begännen, und erfuhr, dass sich die englische Sprache seit den Zeiten von King James gewandelt habe. Warum man uns dann in der Bibel lesen lasse, wollte ich wissen.

Aber das half uns nichts. Robert von Ranke-Graves schwärmte damals für die Symbolik und den Mystizismus der Bibel. Es gab keine Möglichkeit, Einspruch zu erheben.

Unser vorübergehendes Zuhause: Deià, Mallorca

Mit Robert von Ranke-Graves’ Sohn William

Als wir zurückkamen, begann gerade das Festival of Britain. Damit wollte die Labour-Regierung den Erfolg der Great Exhibition von 1851 wiederholen, der ersten Weltausstellung in der modernen Bedeutung des Wortes, die Prinz Albert organisiert hatte. Das Festival bot eine angenehme Unterbrechung der kargen Nachkriegsjahre in Großbritannien. Die Ausstellung am Südufer der Themse vermittelte mir einen ersten Eindruck von neuen Entwicklungen in Architektur, Wissenschaft und Technik. Leider war sie nur von kurzer Dauer: Im Herbst gewannen die Konservativen eine Wahl und schlossen das Festival.

Mit zehn Jahren nahm ich an der sogenannten eleven plus examination teil, einem staatlichen Intelligenztest, der die Kinder herausfiltern sollte, die für eine akademische Ausbildung in Frage kamen, während die Mehrheit auf die eher praktisch ausgerichteten weiterführenden Schulen kam. Dank dieses Auswahlsystems gelangten zahlreiche Kinder aus der Arbeiterklasse und der unteren Mittelschicht an die Universitäten und in höhere Positionen. Dann aber regte sich heftiger Widerstand gegen das Prinzip der unwiderruflichen Festlegung des Bildungsweges mit elf Jahren, vor allem bei Mittelschichteltern, die ihre Sprösslinge mit Arbeiterkindern auf die gleichen Schulen schicken mussten. In den siebziger Jahren wurde das System weitgehend durch Gesamtschulen ersetzt.

Beim Segeln in Oulton Broad, Suffolk

Das englische Schulsystem war damals streng hierarchisch gegliedert. Man unterschied nicht nur zwischen höheren und einfachen Schulen, sondern richtete an den höheren Schulen auch noch A-, B- und C-Kurse ein. Das war kein Problem für die Kinder im A-Kurs, wohl aber für die im B-Kurs und ganz besonders im C-Kurs, die man dadurch entmutigte. Aufgrund der Eleven-plus-Ergebnisse kam ich in den A-Kurs. Doch nach dem ersten Jahr wurden alle, die nicht zu den ersten zwanzig gehörten, dem B-Kurs zugeteilt. Das war ein schwerer Schlag für das Selbstbewusstsein der Betroffenen, von dem sich manche nie erholten. In den ersten beiden Trimestern an der St. Albans School wurde ich Vierundzwanzigster und Dreiundzwanzigster; im letzten Drittel des Jahres schaffte ich den achtzehnten Platz, sodass ich gerade noch einmal davonkam.

ALS ich dreizehn war, drängte mein Vater darauf, dass ich mich an der Westminster School bewarb, einer der angesehensten «Public Schools», also Privatschulen, Englands. Damals war das Schulsystem noch von einem rigiden Klassendenken geprägt, und mein Vater nahm an, der Besuch einer solchen, gesellschaftlich angesehenen Schule würde für mein späteres Leben von Vorteil sein. Mein Vater selbst fühlte sich durch den Umstand, dass er keine der Oberschichtschulen hatte besuchen können und es ihm dadurch immer an Selbstsicherheit und Beziehungen gemangelt hatte, in seinem beruflichen Fortkommen behindert. Er war immer ein wenig verbittert und meinte, Leute, die ihm nicht das Wasser reichen könnten, seien ihm bei Beförderungen vorgezogen worden, weil sie die richtige Herkunft und die richtigen Verbindungen gehabt hatten. Vor solchen Leuten warnte er mich häufig.

Als Teenager

Weil meine Eltern nicht sehr wohlhabend waren, brauchte ich ein Stipendium. Doch als die Stipendienprüfungen stattfanden, war ich krank, sodass ich nicht an die Westminster School kam. Stattdessen blieb ich an der St. Albans School, wo ich eine ebenso gute, wenn nicht sogar bessere Ausbildung erhielt, als sie mir die Westminster School hätte bieten können. Meines Wissens ist mir mein Mangel an gesellschaftlichem Ansehen nie zum Nachteil ausgelegt worden. Doch ich glaube, die Physik unterscheidet sich da ein bisschen von der Medizin. Es spielt keine Rolle, welche Schule man besucht hat oder wen man kennt – entscheidend ist, was man macht.

Ich bin nie über einen mittleren Platz in der Klasse hinausgekommen. (Es war eine sehr intelligente Klasse.) Meine Arbeiten machte ich sehr unordentlich, und mit meiner Handschrift brachte ich die Lehrer zur Verzweiflung. Doch meine Klassenkameraden gaben mir den Spitznamen «Einstein», also sahen sie offenbar irgendwo Anlass zur Hoffnung. Als ich zwölf war, wettete einer meiner Freunde mit einem anderen um eine Tüte Bonbons, dass aus mir nie etwas werden würde. Ich weiß nicht, ob diese Wette je eingelöst wurde, und wenn, wer sie gewonnen hat.

Ich hatte sechs oder sieben gute Freunde, und mit den meisten von ihnen stehe ich noch heute in Verbindung. Wir führten lange Diskussionen und Streitgespräche über Gott und die Welt – von Radar bis Religion, von Parapsychologie bis Physik. Unter anderem unterhielten wir uns auch darüber, wie das Universum entstanden sein könnte und ob Gott notwendig gewesen sei, um es zu erschaffen und in Gang zu setzen. Mir war zu Ohren gekommen, dass das Licht ferner Galaxien zum roten Ende des Spektrums hin verschoben wird und dass dies auf eine Expansion des Universums schließen lasse. (Eine Blauverschiebung würde bedeuten, dass es sich zusammenzieht.) Aber ich war mir sicher, es müsse irgendeinen anderen Grund für die Rotverschiebung geben. Ein im Wesentlichen statisches Weltall von ewiger Dauer erschien mir viel natürlicher. Vielleicht ermüdete das Licht auf dem Weg zu uns ja einfach und wurde dadurch röter. Erst später, nach zwei Jahren Promotionsforschung, sah ich ein, dass ich unrecht gehabt hatte.

DAS Forschungsgebiet meines Vaters waren Tropenkrankheiten, und oft durfte ich ihn in sein Labor in Mill Hill begleiten. Das machte mir großen Spaß, vor allem wenn ich durch die Mikroskope blicken durfte. Häufig ging ich mit ihm ins Insektenhaus, wo er Moskitos hielt, die mit Tropenkrankheiten infiziert waren. Das beunruhigte mich, weil immer einige Moskitos frei herumflogen. Er hat viel gearbeitet und ging in seiner Forschung auf.

Ich habe mich immer sehr dafür interessiert, wie Dinge funktionieren, und baute sie auseinander, um es herauszufinden, aber nur selten ist es mir gelungen, sie wieder richtig zusammenzusetzen. Meine praktischen Fähigkeiten haben nie mit meinem theoretischen Wissensdrang Schritt halten können. Mein Vater hat mein Interesse an der Wissenschaft gefördert und mir sogar in Mathematik geholfen, bis ich ihn überholt hatte. Angesichts dieser Voraussetzungen und des Berufs meines Vaters war es für mich natürlich, in die wissenschaftliche Forschung zu gehen.

Mein Vater auf einer seiner Reisen im Rahmen der tropenmedizinischen Feldforschung

In den letzten beiden Schuljahren wollte ich mich auf Mathematik und Physik spezialisieren. Wir hatten einen sehr anregenden Mathematiklehrer, Mr. Tahta, und in der Schule war gerade ein spezieller Raum eingerichtet worden, der dem Mathematikkurs als Klassenzimmer dienen sollte. Aber mein Vater war entschieden dagegen. Nach seiner Ansicht gab es, vom Lehramt einmal abgesehen, keine beruflichen Aussichten für Mathematiker. Er wollte, dass ich Medizin studiere, aber ich zeigte nicht das geringste Interesse an der Biologie, die mir zu deskriptiv und nicht fundamental genug erschien. Außerdem stand sie an der Schule nur in geringem Ansehen. Die intelligentesten Jungen wählten Mathematik und Physik, die weniger intelligenten Biologie.

Auf der St. Albans School, ich ganz links

Da mein Vater wusste, dass ich nicht zur Biologie zu bewegen war, brachte er mich dazu, mich für Chemie zu entscheiden, mit Mathematik im Nebenfach. Er glaubte, das würde meine Aussichten auf eine wissenschaftliche Karriere nicht schmälern. Heute bin ich Mathematikprofessor, habe aber, seit ich die St. Albans School mit siebzehn Jahren verließ, praktisch keine systematische mathematische Ausbildung mehr genossen. Alles, was ich heute an mathematischen Kenntnissen besitze, musste ich mir selbst zusammensuchen. In Cambridge hatte ich Studenten im Grundstudium zu betreuen und war diesem Kurs immer nur um eine Woche voraus.

In der Schule war Physik immer das langweiligste Fach, weil dort alles so leicht und offenkundig ablief. Chemie machte sehr viel mehr Spaß, weil ständig unerwartete Dinge geschahen, zum Beispiel Explosionen. Doch von der Physik und der Astronomie durfte ich mir die Antworten auf die Frage erhoffen, woher wir kommen und wohin wir gehen. Ich wollte die fernen Tiefen des Weltalls ergründen. Vielleicht habe ich das bis zu einem gewissen Grad erreicht, aber es bleibt noch vieles, was ich gern herausfinden würde.

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3

OXFORD

MEIN VATER bestand darauf, dass ich in Oxford oder Cambridge studiere. Er selbst war am University College in Oxford gewesen, deshalb meinte er, ich müsse mich dort bewerben, weil meine Chancen dann besser stünden, angenommen zu werden. Damals gab es am University College keinen Mathematikdozenten, ein weiterer Grund, warum er mich zum Chemiestudium drängte: Ich konnte mich um ein Stipendium in Naturwissenschaften bewerben anstatt in Mathematik.

Die Familie fuhr zu einem einjährigen Aufenthalt nach Indien, während ich zu Hause bleiben, mein Abitur machen und mich um einen Studienplatz bewerben musste. Ich fand Aufnahme in der Familie von Dr. John Humphry, einem Kollegen meines Vaters am National Institute for Medical Research, der in Mill Hill wohnte. Viel Zeit verbrachte ich im Keller des Hauses, denn dort hatte John Humphry eine Sammlung von Dampfmaschinen und anderen Modellen untergebracht, die sein Vater gebaut hatte. In den Sommerferien reiste ich nach Indien, um meine Familie zu besuchen. Sie bewohnte in Lakhnau das Haus eines Ex-Ministerpräsidenten des Bundesstaates Uttar Pradesh, der wegen Korruption in Ungnade gefallen war. Da mein Vater sich weigerte, während seines Aufenthalts in Indien einheimische Speisen zu essen, stellte er einen ehemaligen Koch und Diener der britischen Indienarmee ein, der ihm englisches Essen kochen und auftragen musste. Von mir aus hätte das Ganze etwas aufregender sein können.

Wir fuhren nach Kaschmir und mieteten ein Hausboot auf dem See in Srinagar. Dabei gerieten wir in den Monsun, und die Straße über das Gebirge, die die indische Armee angelegt hatte, wurde stellenweise fortgeschwemmt (die normale Route führte über die Waffenstillstandsgrenze mit Pakistan). Weil aber unser Auto, das wir aus England mitgebracht hatten, keine zehn Zentimeter Wasserstand verkraften konnte, mussten wir von einem Sikh-Lastwagenfahrer abgeschleppt werden.

DER DIREKTOR meiner Schule meinte, ich sei viel zu jung für Oxford; trotzdem nahm ich im März 1959 gemeinsam mit zwei Schülern aus dem Jahrgang über mir an der Prüfung für das Stipendium teil. Ich war überzeugt, schlecht abgeschnitten zu haben, und sehr niedergeschlagen, als während der praktischen Prüfung Dozenten durch die Reihen gingen und mit anderen sprachen, aber nicht mit mir. Dann aber, einige Tage nachdem ich aus Oxford zurückgekehrt war, erhielt ich ein Telegramm, in dem stand, mir sei ein Stipendium gewährt worden.

Als Steuermann im Boat Club

Ich war siebzehn, und die meisten Studenten in meinem Jahrgang hatten ihren Militärdienst absolviert und waren viel älter. Ich war ziemlich einsam im ersten Jahr und auch noch einige Zeit im zweiten. In meinem dritten Jahr trat ich, um mehr Kontakte zu knüpfen, in den Boat Club ein und wurde Steuermann. Allerdings war diese Karriere ein ziemlicher Reinfall. Weil der Fluss in Oxford zu schmal ist, um die Boote bei den Rennen nebeneinander fahren zu lassen, führt man Bumping-Rennen durch, bei denen sie hintereinander starten. Jeder Steuermann muss bei der Startaufstellung dafür sorgen, dass sein Boot den richtigen Abstand zu dem vor ihm startenden Boot hält.

In meinem ersten Rennen gab ich unser Boot beim Startschuss frei, aber die Steuerleinen verfingen sich, sodass es vom Kurs abkam und disqualifiziert wurde. Später hatte ich einen Frontalzusammenstoß mit einem anderen Achter, doch wenigstens in diesem Fall kann ich behaupten, dass es nicht mein Fehler war, denn ich hatte Vorfahrt. Trotz meiner Erfolglosigkeit als Steuermann gewann ich in diesem Jahr tatsächlich mehr Freunde und fühlte mich viel wohler.

Damals gehörte es in Oxford nicht zum guten Ton, fleißig zu sein. Arbeiten war verpönt. Entweder war man ohne irgendwelche Mühe brillant, oder man fand sich mit seinen Grenzen ab und nahm einen drittklassigen Abschluss in Kauf. Wer fleißig arbeitete, um ein besseres Examen zu machen, galt als gray man, die schlimmste Bezeichnung, die es damals im Oxforder Wortschatz gab.

Die Colleges glaubten zu dieser Zeit, in loco parentis (anstatt der Eltern) zu handeln, woraus sie die Pflicht ableiteten, sich auch um die Moral ihrer Studenten zu kümmern. Daher gab es nur nach Geschlechtern getrennte Colleges, deren Tore um Mitternacht verschlossen wurden. Bis dahin mussten alle Besucher – besonders die des anderen Geschlechts – gegangen sein. Wer danach noch hinauswollte, musste über eine hohe, oben mit Eisenspitzen bewehrte Mauer klettern. Da mein College aber nicht wollte, dass seine Studenten sich verletzten, hatte man hier zwischen den Spitzen eine Lücke ausgespart, sodass es kein Kunststück war hinauszuklettern. Anders sah es aus, wenn man mit jemandem vom anderen Geschlecht im Bett erwischt wurde, dann erfolgte der sofortige Verweis vom College.

Die Herabsetzung der Volljährigkeitsgrenze auf achtzehn Jahre und die sexuelle Revolution der sechziger Jahre änderten dann alles, aber das war nach meinem Studium in Oxford.

Der Boat Club ruht sich aus

Der Boat Club vergnügt sich

ZU jener Zeit war das Physikstudium in Oxford so organisiert, dass man der Arbeit sehr leicht aus dem Weg gehen konnte. Ich absolvierte eine Prüfung, bevor ich aufgenommen wurde, und hatte dann drei Jahre Zeit, bevor ich mich dem Abschlussexamen stellen musste. Ich habe einmal ausgerechnet, dass ich in den drei Jahren in Oxford ungefähr tausend Stunden gearbeitet habe, was einem Durchschnitt von einer Stunde pro Tag entspricht. Ich bin nicht stolz darauf, ich versuche nur zu beschreiben, wie ich die Sache damals sah, eine Einstellung, die ich mit den meisten Studenten teilte. Wir pflegten die Attitüde, zu Tode gelangweilt zu sein und dass nichts einer Anstrengung wert sei. Eine Folge meiner Krankheit war, dass sich all das dann änderte: Wem ein früher Tod droht, der begreift, welchen Wert das Leben hat und dass es noch viele Dinge gibt, die man tun möchte.

Da ich nicht sehr fleißig gewesen war, wollte ich mich im Abschlussexamen an die Aufgaben in theoretischer Physik halten und alle Fragen vermeiden, die Faktenwissen voraussetzten. In der Nacht vor dem Examen fand ich wegen der Anspannung keinen Schlaf, daher schnitt ich nicht sehr gut ab. Ich lag zwischen Eins und Zwei; in einer mündlichen Prüfung sollte über die endgültige Note entschieden werden. In dem Gespräch fragten mich die Prüfer nach meinen Zukunftsplänen. Ich antwortete, ich wolle in die Forschung. Wenn sie mir eine Eins gäben, würde ich nach Cambridge gehen, wenn ich eine Zwei bekäme, würde ich in Oxford bleiben. Sie gaben mir eine Eins.

Für den Fall, dass ich nicht in die Forschung gehen könnte, hatte ich einen Plan B: den Staatsdienst; ich hatte auch schon eine Bewerbung eingereicht. Wegen meiner Einstellung zu Kernwaffen wollte ich allerdings nichts mit dem Verteidigungsministerium zu tun haben. Daher nannte ich als bevorzugten Wunsch eine Stellung im Ministry of Works (das damals für die öffentlichen Bauten zuständig war) oder als Beamter für das House of Commons. In den Bewerbungsgesprächen zeigte sich rasch, dass ich eigentlich keine Vorstellung hatte, was ein Beamter im House of Commons zu tun hätte. Trotzdem wurde ich akzeptiert und musste nur noch eine schriftliche Prüfung bestehen. Leider vergaß ich sie vollkommen und erschien deshalb nicht. Die Behörde, die für die Einstellung von Beamten zuständig war, schrieb mir einen freundlichen Brief, in dem es hieß, ich könne es im folgenden Jahr noch einmal versuchen, man würde mir nichts nachtragen. Es ist ein Glück, dass ich kein Beamter geworden bin. Mit meiner Behinderung hätte ich das nicht geschafft.

Graduierung in Oxford

Graduierung in Oxford

FÜR die langen Ferien nach dem Abschlussexamen bot das College eine Reihe kleiner Reisestipendien an. Ich war der Meinung, meine Chancen würden umso größer sein, je weiter die beantragte Reise war. Deshalb gab ich Iran als Ziel an. Ich brach mit meinem Kommilitonen John Elder auf, der schon einmal dort gewesen war und die Landessprache Farsi beherrschte. Wir reisten nach Istanbul und von dort nach Erzurum in der Osttürkei, unweit des Bergs Ararat. Da die Eisenbahn kurz darauf die sowjetische Grenze überquerte, mussten wir unsere Fahrt nach Täbris und Teheran mit einem arabischen Bus fortsetzen, zu dessen Passagieren auch Hühner und Schafe gehörten.

John und ich trennten uns in Teheran. Mit einem anderen Studenten fuhr ich weiter nach Isfahan, Schiras und Persepolis, der Residenz der antiken persischen Könige, die von Alexander dem Großen geplündert wurde. Von dort durchquerten wir die zentral gelegene Wüste nach Maschhad.

Auf der Rückreise geriet ich in Buin Zahra zusammen mit meinem Reisegefährten Richard Chiin in ein Erdbeben der Stärke 7,1, bei dem mehr als zwölftausend Menschen ums Leben kamen. Offenbar befand ich mich nahe dem Epizentrum, war mir dessen aber nicht bewusst, weil ich krank in einem Bus saß, der über die iranischen Straßen holperte. Da wir die Sprache nicht beherrschten, erfuhren wir von dem Unglück erst nach mehreren Tagen, die wir in Täbris verbracht hatten. Ich erholte mich dort von einer schweren Ruhr und einer gebrochenen Rippe, die ich mir zugezogen hatte, als ich gegen den Vordersitz des Busses geschleudert worden war. Erst in Istanbul hörten wir von der Katastrophe.

Meinen Eltern, die seit zehn Tagen ängstlich auf Nachricht warteten, schickte ich eine Postkarte. Als Letztes hatten sie von mir gehört, dass ich am Tag des Erdbebens aus Teheran in Richtung Katastrophengebiet aufgebrochen war.

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CAMBRIDGE

IM OKTOBER 1962 kam ich als Doktorand nach Cambridge. Ich hatte mich bei Fred Hoyle beworben, dem bekanntesten britischen Astronomen der Zeit und dem prominentesten Fürsprecher der Steady-State-Theorie. Astronom sage ich, weil Kosmologie damals kaum als legitimes Forschungsfeld anerkannt wurde. Auf diesem Gebiet aber sollte meine Promotionsforschung stattfinden, angeregt von einem Sommerkurs, den der Hoyle-Schüler Jayant Narlikar abgehalten hatte. Doch Hoyle hatte bereits genügend Doktoranden, daher wurde ich zu meiner großen Enttäuschung Dennis Sciama zugeteilt, von dem ich noch nie gehört hatte.

Wahrscheinlich war es das Beste, was mir passieren konnte. Hoyle war viel unterwegs und hätte mir vermutlich nicht viel Aufmerksamkeit schenken können. Sciama dagegen war meist da und stand mir für Rücksprachen zur Verfügung. Mit vielen seiner Ideen war ich nicht einverstanden, vor allem über das Mach’sche Prinzip, der Auffassung, dass Gegenstände ihre Trägheit dem Einfluss aller anderen Materie im Universum verdanken. Aber das regte mich an, einen eigenen Entwurf zu entwickeln.

Als ich mit meiner Forschungsarbeit begann, waren die beiden offenkundig spannendsten Gebiete die Kosmologie und die Teilchenphysik. Letztere war ein vielbeachtetes Feld, das sich rasch entwickelte und die meisten begabten Physiker anlockte, während Kosmologie und allgemeine Relativitätstheorie noch immer auf dem Stand der dreißiger Jahre verharrten. Von Richard Feynman – Nobelpreisträger und einer der bedeutendsten Physiker des zwanzigsten Jahrhunderts – gibt es einen amüsanten Bericht aus dem Jahr 1962 über seine Teilnahme an einer Konferenz über allgemeine Relativitätstheorie und Gravitation in Warschau. In einem Brief an seine Frau schrieb er: «Von der Tagung habe ich nicht das Geringste. Ich lerne nichts. Da keine Experimente stattfinden, ist das Forschungsfeld praktisch tot, deshalb arbeiten da nur wenig wirklich gute Leute. Aus diesem Grund gibt es hier einen Haufen Idioten (126), und das ist ganz schlecht für meinen Blutdruck … Erinnere mich daran, dass ich keine Gravitationskonferenzen mehr besuche!»

NATÜRLICH wusste ich von alldem nichts, als ich mit meiner Forschung begann, aber ich fand, dass die Teilchenphysik damals der Botanik ein wenig zu ähnlich war. In den vierziger und fünfziger Jahren war die Quantenelektrodynamik – die Licht- und Elektronentheorie, die der Chemie und der Atomstruktur zugrunde liegt – vollständig ausgearbeitet worden. Jetzt hatte sich die Aufmerksamkeit auf die schwachen und starken Kernkräfte zwischen den Teilchen im Atomkern verlagert, aber die schienen sich mit vergleichbaren Feldtheorien nicht erklären zu lassen. Tatsächlich vertrat vor allem die Cambridge-Schule die Auffassung, es gebe dort keine entsprechende Feldtheorie. Stattdessen werde alles durch Unitarität – das heißt Wahrscheinlichkeitserhaltung – und charakteristische Muster der Teilchenstreuung bestimmt. In der Rückschau erscheint es wirklich erstaunlich, dass man glaubte, dieser Ansatz könne erfolgreich sein, aber ich weiß noch, mit welchem Hohn die ersten Ansätze vereinheitlichter Theorien der schwachen Kernkräfte aufgenommen wurden, die schließlich ihren Platz einnahmen. Die analytische S-Matrix-Theorie ist heute vergessen, daher bin ich sehr froh, dass ich mir damals kein Forschungsthema aus der Teilchenphysik gesucht habe. Keine meiner Arbeiten aus dieser Zeit hätte Bestand gehabt.

Kosmologie und Gravitation dagegen waren vernachlässigte Forschungsgebiete und inzwischen reif für neue Entwicklungen. Anders als in der Teilchenphysik gab es hier eine wohldefinierte Theorie – die allgemeine Relativitätstheorie –, die allerdings in dem Ruf stand, viel zu schwierig zu sein. Die Forscher waren so erfreut, wenn sie irgendeine Lösung für Einsteins Feldgleichungen fanden, die die Theorie beschreiben, dass sie nicht fragten, ob und welche physikalische Bedeutung sie überhaupt hatte. Das war die alte Schule der allgemeinen Relativitätstheorie, mit der Feynman in Warschau zu tun bekommen hatte. Paradoxerweise begann auf eben jener Warschauer Konferenz die Renaissance der allgemeinen Relativitätstheorie, allerdings ist Feynman kein Vorwurf daraus zu machen, dass er das damals nicht erkannt hat.

Eine neue Generation drängte auf das Feld, und mit ihr entstanden neue Forschungszentren der allgemeinen Relativitätstheorie. Für mich waren zwei von ihnen von besonderer Bedeutung. Das eine befand sich in Hamburg und wurde von Pascual Jordan geleitet. Zwar habe ich es nie besucht, bewunderte aber die eleganten Arbeiten, die dort entstanden und sich deutlich von den schludrigen Untersuchungen unterschieden, die bis dahin über die allgemeine Relativitätstheorie erschienen waren. Das andere Zentrum befand sich am Kings College in London und unterstand Hermann Bondi.

Da ich keine sehr gründliche mathematische Ausbildung in St. Albans oder in den recht einfachen Physikkursen in Oxford genossen hatte, schlug mir Sciama vor, über Astrophysik zu arbeiten. Aber nachdem man mich um die Arbeit mit Hoyle gebracht hatte, kam es für mich nicht in Frage, mir ein so langweiliges und trockenes Thema wie den Faraday-Effekt andrehen zu lassen. Ich war nach Cambridge gekommen, um über Kosmologie zu arbeiten, und ich war entschlossen, dabeizubleiben. Also las ich alte Lehrbücher über die allgemeine Relativitätstheorie und fuhr jede Woche mit drei anderen von Sciamas Doktoranden nach London zu Vorlesungen am Kings College. Aufmerksam nahm ich die Wörter und Gleichungen auf, bekam aber kein richtiges Gefühl für die Sache.

SCIAMA machte mich mit der sogenannten Wheeler-Feynman-Elektrodynamik bekannt. Danach sind Elektrizität und Magnetismus zeitsymmetrisch. Doch wenn man eine Lampe anknipst, werden die Lichtwellen durch den Einfluss all der anderen Materie im Universum veranlasst, sich von der Lampe nach außen auszubreiten, statt aus der Unendlichkeit zu kommen und an der Lampe zu enden. Die Wheeler-Feynman-Elektrodynamik kann nur stimmen, wenn alles Licht, das die Lampe emittiert, von anderer Materie im Universum absorbiert würde. Angeblich konnte das nur in einem Steady-State-Universum geschehen, in dem die Materiedichte konstant blieb, nicht aber in einem Urknall-Universum, in dem die Dichte mit der Expansion des Universums abnahm. Daraufhin wurde behauptet, dies sei ein weiterer Beweis – wenn überhaupt noch einer erforderlich sei –, dass wir in einem Steady-State-Universum leben.

Angeblich sollte es auch den Zeitpfeil erklären, den Grund, warum Unordnung zunimmt und wir die Vergangenheit und nicht die Zukunft erinnern. 1963 fand an der Cornell University eine Konferenz über die Wheeler-Feynman-Elektrodynamik statt. Feynman war über den Unsinn, der dort über den Zeitpfeil verzapft wurde, so empört, dass er seinen Namen aus den Protokollen streichen ließ. Obwohl er nur als Mr. X bezeichnet wurde, wusste indessen jeder, wer das war.

Wie ich feststellte, hatten Hoyle und Narlikar die Wheeler-Feynman-Elektrodynamik bereits für expandierende Universen umformuliert und anschließend eine neue zeitsymmetrische Gravitationstheorie ausgearbeitet. 1964 stellte Hoyle die Theorie auf einer Sitzung der Royal Society vor. Ich war bei diesem Vortrag anwesend und erklärte in der Diskussion danach, durch den Einfluss aller Materie in einem Steady-State-Universum müsse dessen Masse unendlich werden. Hoyle fragte, wie ich darauf komme, und ich antwortete, ich hätte es ausgerechnet. Alle dachten, ich hätte es während seines Vortrags im Kopf überschlagen; tatsächlich aber hatte ich, da ich mir ein Büro mit Narlikar teilte, eine Kopie des Referats gesehen, sodass ich die Berechnungen schon vor der Sitzung hatte durchführen können.

Hoyle war außer sich. Er versuchte gerade, ein eigenes Institut zu gründen, und drohte, sich dem Brain Drain nach Amerika anzuschließen, wenn ihm das Geld nicht bewilligt werde. Nun glaubte er, ich sei auf ihn angesetzt worden, um seine Pläne zu sabotieren. Doch er bekam sein Institut und gab mir später eine Stellung. Augenscheinlich hegte er keinen anhaltenden Groll gegen mich.

IN meinem letzten Jahr in Oxford bemerkte ich, dass ich zunehmend unbeholfen wurde. Nachdem ich ein-, zweimal ohne erkennbaren Grund gestürzt war, ging ich zum Arzt, aber der sagte nur: «Lassen Sie das Biertrinken.»

In Cambridge wurde ich noch unbeholfener. Als ich über Weihnachten auf dem See bei St. Albans Schlittschuh lief, fiel ich hin und konnte nicht wieder aufstehen. Meine Mutter bemerkte die Probleme und brachte mich zu unserem Hausarzt. Dieser überwies mich an einen Facharzt, und kurz nach meinem einundzwanzigsten Geburtstag ging ich ins Krankenhaus, um mich untersuchen zu lassen. Dort wurde ich zwei Wochen lang einer Reihe verschiedener Tests unterzogen. Sie entnahmen meinem Arm eine Muskelprobe, pflanzten mir Elektroden ein, injizierten ein Kontrastmittel in meine Wirbelsäule und beobachteten seine Bewegungen auf dem Röntgenschirm, während sie das Bett kippten. Danach teilte man mir aber nicht mit, was ich hatte, nur dass es keine Multiple Sklerose und ich ein atypischer Fall sei. Ich begriff jedoch, dass die Ärzte mit einer Verschlechterung meines Zustands rechneten und nichts tun konnten, außer mir Vitamine zu geben, wovon sie sich aber erkennbar keine große Wirkung versprachen. Zu dieser Zeit fragte ich sie nicht nach den Einzelheiten, weil sie mit Sicherheit nicht erfreulich gewesen wären.

Die Erkenntnis, dass ich an einer unheilbaren Krankheit litt, an der ich wahrscheinlich in ein paar Jahren sterben würde, war ein ziemlicher Schock. Wie konnte mir so etwas passieren? Doch während meines Krankenhausaufenthaltes wurde ich Zeuge, wie ein Junge, den ich flüchtig kannte, im Bett gegenüber an Leukämie starb. Es war kein schöner Anblick. Augenscheinlich gab es Menschen, die noch schlechter dran waren. Ich fühlte mich zumindest nicht krank. Seither denke ich immer an diesen Jungen, wenn ich versucht bin, mich zu bemitleiden.

DA ich nicht wusste, was mit mir geschehen oder wie rasch die Krankheit fortschreiten würde, hing ich völlig in der Luft. Die Ärzte rieten mir, nach Cambridge zurückzukehren und mit der gerade begonnenen Arbeit über allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie fortzufahren. Doch ich kam nicht gut voran, weil mein mathematischer Hintergrund nicht ausreichte. Und überhaupt – wer konnte wissen, ob ich lange genug leben würde, um meine Promotion abzuschließen? Ich fühlte mich irgendwie als tragische Gestalt.

Damals hörte ich viel Wagner, aber die Zeitschriftenberichte, denen zufolge ich unmäßig getrunken habe, sind übertrieben. Das Problem ist, dass solche Behauptungen, sind sie erst einmal veröffentlicht, in anderen Artikeln ständig wiederholt werden, weil sie eine gute Story abgeben. Und am Ende denkt jeder, was so oft gedruckt worden ist, muss einfach wahr sein …

Meine Träume waren damals ziemlich wirr. Bevor meine Krankheit erkannt worden war, hatte mich mein Leben gelangweilt. Nichts schien mir irgendeiner Mühe wert zu sein. Doch kurz nachdem ich aus dem Krankenhaus heraus war, träumte ich, ich solle hingerichtet werden. Plötzlich begriff ich, dass es eine Reihe wertvoller Dinge gab, die ich tun könnte, wenn mir ein Aufschub gewährt würde. In einem anderen Traum, der sich mehrfach wiederholte, opferte ich mein Leben, um andere zu retten. Wenn ich schon sterben musste, konnte ich wenigstens noch etwas Gutes tun.

ABER ich bin nicht gestorben. Trotz des dunklen Schattens, der über meiner Zukunft lag, stellte ich zu meiner Überraschung fest, dass ich das Leben jetzt mehr genoss als früher. Wirklich entscheidend dafür war jedoch, dass ich mich mit einer jungen Frau namens Jane Wilde verlobte, die ich etwa zur Zeit der Diagnose kennengelernt hatte. Das gab mir einen Grund zu leben.

Wenn wir heiraten wollten, musste ich eine Stellung finden, und um eine Stellung zu finden, musste ich meine Promotion abschließen. Deshalb begann ich zum ersten Mal in meinem Leben richtig zu arbeiten. Zu meiner Überraschung stellte ich fest, dass es mir gefiel. Vielleicht ist es nicht ganz angemessen, es Arbeit zu nennen. Jemand hat einmal gesagt: Wissenschaftler und Prostituierte werden dafür bezahlt, dass sie etwas tun, was ihnen Spaß macht.

Mit Jane im Stechkahn auf der Cam

Zur Finanzierung meines Studiums bewarb ich mich um ein Forschungsstipendium am Gonville and Caius College in Cambridge. Weil meine zunehmende Unbeholfenheit mich beim Schreiben und Tippen behinderte, hoffte ich, Jane würde meine Bewerbung tippen. Aber als sie nach Cambridge kam, um mich zu besuchen, trug sie ihren Arm in Gips: Er war gebrochen. Ich gestehe, ich war weniger mitfühlend, als ich hätte sein sollen. Immerhin war es der linke Arm, so konnte sie die Bewerbungen nach meinem Diktat mit der Hand schreiben, und ich fand jemanden, der sie abtippte.

In meiner Bewerbung musste ich die Namen zweier Personen angeben, die meine Arbeit empfehlen würden. Mein Doktorvater schlug mir vor, Hermann Bondi darum zu bitten. Bondi war damals Mathematikprofessor am King’s College in London und ein Experte auf dem Gebiet der allgemeinen Relativitätstheorie. Ich war ihm ein paarmal begegnet, und er hatte eine Arbeit von mir zur Veröffentlichung in der Zeitschrift Proceedings of the Royal Society vorgeschlagen. Nach einem Vortrag, den er in Cambridge hielt, bat ich ihn um diesen Gefallen. Er sah mich etwas geistesabwesend an und erklärte sich einverstanden. Offenbar erinnerte er sich aber nicht an mich, denn als ihn das College anschrieb und ihn um die Referenzen bat, erwiderte er, er habe noch nie von mir gehört. Heute, da sich so viele um Forschungsstipendien bemühen, könnte ein Kandidat alle Hoffnungen begraben, wenn einer der von ihm genannten Gewährsleute erklären würde, der Bewerber sei ihm unbekannt. Doch damals waren die Zeiten noch etwas ruhiger. Das College informierte mich in einem Schreiben über die peinliche Situation, und mein Doktorvater frischte Bondis Gedächtnis auf. Daraufhin schrieb Bondi mir eine Empfehlung, die wahrscheinlich viel besser ausfiel, als ich es verdiente. Zu meiner großen Überraschung bekam ich das Stipendium und gehöre seither dem Caius College an.

Das Stipendium bedeutete, dass Jane und ich heiraten konnten, was wir im Juli 1965 taten. Die Hochzeitsreise war ein einwöchiger Aufenthalt in Suffolk – mehr konnten wir uns nicht leisten. Dann begaben wir uns zu einem Sommerkurs in allgemeiner Relativitätstheorie an die Cornell University.

Das war ein Fehler. Wir waren in einem Wohnheim voller Paare mit lauten Kleinkindern untergebracht – eine echte Belastungsprobe für unsere junge Ehe. Trotzdem war der Kurs in anderer Hinsicht sehr wertvoll für mich, denn ich lernte viele der wichtigen Leute kennen, die auf diesem Gebiet arbeiten.

Meine Hochzeit mit Jane

Als wir heirateten, war Jane noch Studentin am Westfield College in London. Daher musste sie die Woche über von Cambridge nach London pendeln, um ihr Studium zu beenden. Die Krankheit verursachte eine zunehmende Muskelschwäche, deshalb mussten wir eine Wohnung finden, die ich allein versorgen konnte und die zentral gelegen war, denn sehr weit gehen konnte ich nicht. Als ich das College um Hilfe bat, musste ich mir vom Quästor sagen lassen, es entspreche nicht den Gepflogenheiten des Colleges, Fellows bei der Wohnungssuche zu helfen. So unterschrieben wir einen Mietvertrag für eine passende Wohnung in einem Apartmenthaus, das gerade am Marktplatz erbaut wurde. (Jahre später erfuhr ich, dass diese Wohnungen dem College gehörten, was mir damals aber niemand gesagt hat.) Als wir nach dem Sommer in den USA nach Cambridge zurückkehrten, stellten wir fest, dass die Wohnungen noch immer nicht fertig waren.

Der Quästor bot uns mit großzügiger Geste ein Zimmer in einem Studentenwohnheim an. «Normalerweise nehmen wir zwölf Shilling und Sixpence pro Tag», erklärte er, «aber da Sie zu zweit in dem Zimmer wohnen werden, müssen wir fünfundzwanzig Shilling verlangen.» Wir blieben nur drei Tage. Dann entdeckten wir ein kleines Haus gerade einmal hundert Meter vom Seminar entfernt. Es gehörte einem anderen College, das es an einen seiner Fellows vermietet hatte. Dieser war vor kurzem in einen Vorort gezogen und überließ es uns für die verbleibenden drei Monate, die sein Mietvertrag noch gültig war.

In dieser Zeit stellten wir fest, dass ein weiteres Haus in derselben Straße leer stand. Ein Nachbar redete auf die Eigentümerin aus Dorset ein, es sei ein Skandal, dass sie ihr Haus unbewohnt lasse, während junge Leute verzweifelt nach einer Bleibe suchten. Da vermietete sie uns das Haus. Nachdem wir dort einige Jahre gelebt hatten, wollten wir es kaufen und renovieren. Also baten wir mein College um eine Hypothek. Das College prüfte das Objekt, gelangte jedoch zu dem Ergebnis, es sei keine gute Geldanlage. Schließlich besorgten wir die Hypothek auf einem anderen Weg, und meine Eltern gaben uns das Geld für die Renovierung.

DAMALS erinnerte die Situation im Caius College ein wenig an einen Roman von C.P. Snow. Seit dem sogenannten Bauernaufstand, bei dem eine Anzahl von Junior Fellows sich zusammengetan hatten, um Senior Fellows aus dem Amt zu wählen, gab es eine tiefe Spaltung unter den Fellows. Zwei Lager hatten sich gebildet: auf der einen Seite die Partei des Rektors und Quästors und auf der anderen eine fortschrittliche Gruppierung, die einen größeren Teil des beträchtlichen College-Vermögens für akademische Zwecke ausgeben wollte. Bei einer Sitzung des College-Rats nutzte diese «Fortschrittspartei» die Abwesenheit von Rektor und Quästor, um sechs Research Fellows zu wählen, unter anderem mich.

Auf der ersten College-Sitzung, an der ich teilnahm, wurde der College-Rat gewählt. Während man die anderen neuen Research Fellows instruiert hatte, wen sie wählen sollten, war ich vollkommen ahnungslos und stimmte für Kandidaten beider Parteien. Die Fortschrittspartei errang die Mehrheit des College-Rats, woraufhin der Rektor Sir Neville Mott (der später für seine Arbeiten über die Physik der kondensierten Materie einen Nobelpreis bekam) im Zorn zurücktrat. Dafür gelang es dem nächsten Rektor, Joseph Needham (Verfasser eines mehrbändigen Werks über chinesische Wissenschaftsgeschichte), den Graben wieder zuzuschütten. Seither geht es an dem College relativ friedlich zu.

ROBERT, unser erstes Kind, kam etwa zwei Jahre nach unserer Hochzeit zur Welt. Kurz nach seiner Geburt nahmen wir ihn mit zu einer wissenschaftlichen Konferenz in Seattle. Auch das war ein Fehler. Infolge meiner zunehmenden Behinderung konnte ich Jane kaum bei der Versorgung des Babys helfen. Die ganze Arbeit blieb an ihr hängen, und sie war sehr erschöpft. Das wurde noch schlimmer, als wir nach der Tagung in Seattle eine Reise durch die USA unternahmen. Heute lebt Robert mit seiner Frau Katrina und den Kindern George und Rose in Seattle. Offenbar hat das Erlebnis bei ihm keine bleibenden Schäden hinterlassen.

Jane und Robert

Mit meinem ersten Kind Robert

Lucy, unser zweites Kind, wurde drei Jahre später in einem ehemaligen Armenhaus geboren, das damals als Entbindungsklinik benutzt wurde. Während der Schwangerschaft hatten wir ein strohgedecktes Landhaus von Freunden beziehen müssen, weil unser eigenes Haus umgebaut wurde. Erst wenige Tage vor der Geburt konnten wir wieder einziehen.

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GRAVITATIONSWELLEN

1969 berichtete Joseph Weber über den Nachweis von Gravitationswellen. Dazu verwendete er Detektoren, die aus zwei in einem Vakuum hängenden Aluminiumstangen bestanden. Eine eintreffende Gravitationswelle würde Objekte abwechselnd in eine Richtung strecken und in die entgegengesetzte stauchen. Das sollte die Stange anregen, in ihrer Resonanzfrequenz von 1660 Hertz zu schwingen. Zum Nachweis dieser Schwingungen waren Kristalle an die Stange geklebt. 1970 besuchte ich Weber in der Nähe von Princeton und konnte mit meinen ungeübten Augen nichts Verdächtiges erkennen, aber die von Weber behaupteten Ergebnisse waren wirklich höchst erstaunlich. Als Ursprung für Gravitationswellen, die energiereich genug waren, um Webers Stangen anzuregen, kamen eigentlich nur der Kollaps eines massiven Sterns zu einem Schwarzen Loch oder das Aufeinandertreffen und Verschmelzen zweier Schwarzer Löcher in Frage. Und diese Quellen hätten sich in der Nähe – innerhalb der Milchstraße – befinden müssen. Bislang hatte man die Häufigkeit solcher Ereignisse auf eines pro Jahrhundert geschätzt. Weber behauptete jedoch, er weise ein bis zwei Ausbrüche pro Tag nach. Unter diesen Umständen hätte unsere Milchstraße Masse mit einer Geschwindigkeit verloren, die nicht über die ganze Lebenszeit unserer Galaxis hätte konstant bleiben können – oder es wäre keine Milchstraße mehr übrig gewesen.

Nach England zurückgekehrt, gelangte ich zu dem Schluss, dass Webers erstaunliche Behauptungen eine unabhängige Bestätigung brauchten. Zusammen mit meinem Studenten Gary Gibbons schrieb ich einen Artikel über den Nachweis von Gravitationswellen, in dem wir eine empfindlichere Detektor-Konstruktion vorschlugen. Da offenbar niemand bereit war, einen solchen Detektor zu bauen, entschlossen wir uns zu dem – für Theoretiker – mutigen Schritt, beim Science Research Council die Forschungsmittel für den Bau zweier Detektoren zu beantragen. (Um Störsignale durch Rauschen und Erdschwingungen ausschließen zu können, brauchten wir mindestens zwei Detektoren.) Gary suchte auf Schrotthalden mit ausgemustertem Kriegsgerät nach Unterdruckkammern, in denen wir das erforderliche Vakuum erzeugen konnten, und ich sah mich nach geeigneten Standorten um.

Irgendwann hatten wir beim Science Research Council im dreizehnten Stock eines Londoner Bürohochhauses (das SRC war billig an die Räume gekommen; es konnte sich keinen Aberglauben leisten) ein Treffen mit anderen Forschergruppen, die daran interessiert waren, Webers Behauptungen zu verifizieren. Und da sich andere Gruppen mit dem Projekt befassten, zogen Gary und ich unsere Bewerbung zurück. Wieder einmal war ich knapp davongekommen! Mit meiner zunehmenden Behinderung hätte ich einen hoffnungslosen Experimentator abgegeben. Außerdem ist es schwierig, sich in einem experimentellen Projekt persönlich auszuzeichnen. Oft ist man nur Teil eines großen Teams und mit einem Experiment beschäftigt, das Jahre dauert. Ein Theoretiker dagegen kann an einem einzigen Nachmittag einen Einfall haben – oder, wie in meinem Fall, während er zu Bett geht – und einen Artikel allein oder mit ein, zwei Kollegen schreiben, um sich einen Namen zu machen.

Seit den siebziger Jahren sind Gravitationswellendetektoren sehr viel empfindlicher geworden. Die gegenwärtigen Observatorien vergleichen mit Hilfe von Lasermessungen die Längen zweier rechtwinklig zueinander stehender Arme miteinander. In den USA stehen zwei dieser LIGOs – Laser-Interferometer Gravitationswellen-Observatorien. Obwohl sie zehn Millionen Mal so empfindlich sind wie Webers Detektor, haben sie bislang keinen zuverlässigen Nachweis für Gravitationswellen erbracht. Ich bin sehr froh, dass ich bei der theoretischen Physik geblieben bin.

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URKNALL

ANFANG der sechziger Jahre lautete die zentrale Frage der Kosmologie, ob das Universum einen Anfang habe. Viele Wissenschaftler wehrten sich instinktiv gegen diese Idee und damit auch gegen die Urknall-Theorie, weil sie glaubten, im Moment der Schöpfung würden die Naturgesetze ihre Gültigkeit verlieren. Dann müsse man Religion und göttliches Wirken bemühen, um zu erklären, wie das Universum begonnen habe.

Daher wurden zwei alternative Szenarien vorgeschlagen. Zum einen die Steady-State-Theorie, nach der während der Expansion des Universums kontinuierlich neue Materie erzeugt wird, um die durchschnittliche Dichte zu erhalten. Allerdings hatte die Steady-State-Theorie nie eine verlässliche theoretische Basis, weil zur Erzeugung der Materie ein negatives Energiefeld erforderlich wäre. Das hätte für Instabilität und eine Tendenz zu unkontrollierter Produktion von Materie und negativer Energie gesorgt. Dafür hatte sie den großen Vorteil, eindeutige Vorhersagen zu machen, die sich anhand von Beobachtungen überprüfen ließen.

1963 geriet die Steady-State-Theorie bereits in Schwierigkeiten. Martin Ryles Radioastronomie-Gruppe am Cavendish Laboratory stellte bei der Suche nach schwachen Radioquellen fest, dass diese Quellen ziemlich gleich über den Himmel verteilt waren. Folglich lagen sie wahrscheinlich außerhalb unserer Galaxis, denn sonst hätten sie sich entlang der Milchstraße konzentriert. Doch das Diagramm, das den Zusammenhang zwischen Zahl der Quellen und ihrer Stärke darstellte, deckte sich nicht mit der Vorhersage der Steady-State-Theorie. Es gab zu viele schwache Quellen, was darauf schließen ließ, dass die Dichte der Quellen in der fernen Vergangenheit größer gewesen war.

Hoyle und seine Anhänger brachten immer gesuchtere Erklärungen für die Beobachtungen bei, schließlich aber erhielt die Steady-State-Theorie 1965 den endgültigen Todesstoß mit der Entdeckung einer schwachen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. (Sie entspricht den Wellen in einem Mikrowellengerät, nur dass die Temperatur sehr viel niedriger ist, lediglich 2,7 Kelvin, eine Winzigkeit über dem absoluten Nullpunkt.) Trotz verzweifelter Versuche von Hoyle und Narlikar ließ sich die Strahlung nicht mit der Steady-State-Theorie erklären. Gut, dass ich kein Doktorand von Hoyle war, denn sonst hätte ich die Steady-State-Theorie verteidigen müssen.

Der Mikrowellenhintergrund ließ darauf schließen, dass sich das Universum früher in einem heißen, dichten Zustand befunden hatte. Er bewies aber nicht, dass dieses Stadium der Anfang des Universums war. Genauso gut ließ sich denken, dass das Universum sich zuvor in einer Kontraktionsphase befunden und dann bei hoher, aber endlicher Dichte einen Rückprall oder Umschwung von der Kontraktion zur Expansion erlebt hatte. Ob es sich so verhielt, war natürlich eine Frage von fundamentaler Bedeutung – und genau das, was ich brauchte, um meine Dissertation zu beenden.

Gravitation zieht Materie zusammen, während Rotation sie auseinanderfliegen lässt. Daher lautete meine erste Frage, ob Rotation das Universum zu diesem Bounce, diesem Rückprall oder Umschwung veranlassen könne. Zusammen mit George Ellis konnte ich zeigen, dass die Antwort Nein war, wenn das Universum räumlich homogen war – das heißt, an jedem Punkt des Raums gleich war. Allerdings behaupteten die beiden Russen Jewgeni Lifshitz und Isaak Khalatnikov, sie hätten bewiesen, dass eine allgemeine Kontraktion ohne exakte Symmetrie immer zu einem Rückprall führen würde, wobei die Dichte endlich bliebe. Dieses Ergebnis passte sehr gut ins Konzept des dialektischen Materialismus, vermied es doch lästige Fragen nach der Schöpfung des Universums. Daher wurde es zu einem Glaubensartikel sowjetischer Wissenschaftler.

Meine Dissertation, endlich fertig

Lifshitz und Khalatnikov gehörten zur alten Schule der allgemeinen Relativitätstheorie – das heißt, sie schrieben ein umfangreiches System von Gleichungen nieder und versuchten eine Lösung zu erraten. Aber es war nicht klar, dass die von ihnen gefundene Lösung die allgemeinste war. Roger Penrose führte einen neuen Ansatz ein, der keine expliziten Lösungen von Einsteins Feldgleichungen erforderte, sondern nur allgemeine Eigenschaften – etwa dass die Energie positiv und die Gravitation anziehend ist. Im Januar 1965 hielt Penrose am Kings College in London einen Vortrag zu dem Thema. Ich habe ihn nicht besucht, hörte aber durch Brandon Carter davon, mit dem ich mir in den Räumlichkeiten von Cambridges neuem Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics (DAMTP) in der Silver Street ein Büro teilte.

Zunächst begriff ich nicht, worum es dabei ging. Penrose hatte nachgewiesen, dass eine Singularität – ein Punkt, an dem Raum und Zeit endeten – unvermeidlich war, wenn ein sterbender Stern bis zu einem gewissen Radius geschrumpft war. Natürlich war bekannt, dass nichts einen massereichen kalten Stern daran hindern konnte, unter seiner eigenen Gravitation zusammenzustürzen, bis er nur noch ein Punkt von unendlicher Dichte war – eine Singularität. Allerdings waren diese Gleichungen nur für den Kollaps eines vollkommen sphärischen Sterns gelöst worden, und natürlich ist kein realer Stern exakt kugelförmig. Wenn Lifshitz und Khalatnikov recht hatten, würden die Abweichungen von der sphärischen Symmetrie beim Zusammensturz des Sterns anwachsen und dazu führen, dass verschiedene Teile des Sterns nicht mehr zusammenfänden, wodurch keine Singularität von unendlicher Dichte entstehen könnte. Aber Penrose zeigte, dass sie unrecht hatten: Kleine Abweichungen von der Kugelsymmetrie können eine Singularität nicht verhindern.

Mir war klar, dass sich ähnliche Argumente auf die Expansion des Universums anwenden ließen. Für diesen Fall konnte ich beweisen, dass es Singularitäten gab, in denen die Raumzeit einen Anfang hatte. Also irrten Lifshitz und Khalatnikov auch in dem Punkt. Die allgemeine Relativitätstheorie sagte demnach voraus, dass das Universum einen Anfang haben müsse – ein Ergebnis, das die Kirche interessiert zur Kenntnis nahm.

Die ursprünglichen Singularitätstheoreme von Penrose und mir waren auf die Annahme angewiesen, dass das Universum eine Cauchy-Fläche besitzt, also eine Fläche, durch die jede Teilchenbahn einmal und nur ein einziges Mal hindurchgeht. Möglicherweise bewiesen unsere ersten Singularitätstheoreme also lediglich, dass das Universum keine Cauchy-Fläche besaß. So interessant dieser Aspekt auch war, er ließ sich in seiner Bedeutung nicht damit vergleichen, dass die Zeit einen Anfang oder ein Ende hat. Deshalb machte ich mich daran, Singularitätstheoreme zu beweisen, die nicht auf die Annahme einer Cauchy-Fläche angewiesen waren.

In den nächsten fünf Jahren entwickelten Roger Penrose, Bob Geroch und ich die Theorie einer Kausalstruktur in der allgemeinen Relativitätstheorie. Es war ein wunderbares Gefühl, praktisch ein ganzes Forschungsfeld für sich allein zu haben. Was für ein Unterschied zur Teilchenphysik, wo sich die Leute beim Run auf die neueste Idee gegenseitig auf die Füße trampelten! Daran hat sich bis heute nichts geändert.

Einige dieser Gedanken fasste ich in einem Aufsatz zusammen, der 1966 mit einem Adams-Preis der Universität Cambridge ausgezeichnet wurde. Dieser Essay bildete die Grundlage für das Buch «The large scale structure of space-time», das ich zusammen mit George Ellis schrieb und das 1973 bei Cambridge University Press erschien. Das Buch wird noch immer aufgelegt, weil es praktisch das letzte Wort über die Kausalstruktur der Raumzeit ist – das heißt in der Frage, welche Stelle der Raumzeit sich auf Ereignisse an anderen Punkten auswirken kann. Allerdings würde ich Laien davon abraten, das Buch zu lesen. Es ist hochwissenschaftlich und entstand zu einer Zeit, als ich versuchte, so streng zu argumentieren wie ein reiner Mathematiker. Heute bin allerdings eher daran interessiert, richtig zu liegen, statt pingelig zu sein. Im Übrigen ist es sowieso fast unmöglich, in der Quantenmechanik Strenge walten zu lassen, denn das ganze Gebiet ruht auf schwankendem mathematischem Grund.

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SCHWARZE LÖCHER

DIE DEN Schwarzen Löchern zugrunde liegende Idee ist mehr als zweihundert Jahre alt. 1783 veröffentlichte der Cambridge-Professor John Michell eine Arbeit in den Philosophical Transactions der Royal Society über ein Thema, das er «dunkle Sterne» nannte. Dort äußerte er die Auffassung, dass ein Stern von hinreichender Masse und Dichte ein so starkes Gravitationsfeld haben müsse, dass ihm kein Licht entkommen könne. Alles Licht, das der Stern an seiner Oberfläche emittiere, werde, bevor es sehr weit gekommen sei, von der Gravitationsanziehung wieder zurückgezogen.

Michell meinte, es gebe möglicherweise eine große Zahl solcher Sterne. Zwar könnten wir sie nicht sehen, weil uns ihr Licht nicht erreichte, aber wir würden ihre Gravitationsanziehung spüren. Solche Objekte bezeichnen wir heute als Schwarze Löcher, weil sie genau das sind: schwarze Leerstellen im Raum. Eine ähnliche Hypothese stellte wenige Jahre später der französische Wissenschaftler Marquis de Laplace auf, offenbar unabhängig von Michell. Interessanterweise nahm Laplace diesen Gedanken nur in die erste und zweite Auflage seines Buchs «Darstellung des Weltsystems» auf, nicht aber in spätere Auflagen. Vielleicht kam ihm die Idee doch zu verrückt vor.

Michell wie Laplace glaubten, das Licht bestehe aus Teilchen, die wie Kanonenkugeln von der Gravitation abgebremst werden und so auf den Stern zurückfallen könnten. Das deckte sich nicht mit dem 1887 durchgeführten Michelson-Morley-Experiment, aus dem sich ergab, dass das Licht sich immer mit derselben Geschwindigkeit bewegt. Erst Einstein konnte mit seiner 1915 formulierten allgemeinen Relativitätstheorie schlüssig erklären, wie die Gravitation auf Licht einwirkt. Mit Hilfe der allgemeinen Relativitätstheorie wiesen Robert Oppenheimer und seine Studenten George Volkoff und Hartland Snyder 1939 nach, dass ein Stern, der seinen Kernbrennstoff verbraucht hat, der Gravitation nicht mehr standhalten kann, wenn seine Masse einen bestimmten Grenzwert überschreitet, der in etwa der Sonnenmasse entspricht. Ausgebrannte Sterne mit mehr als dieser Masse stürzen in sich zusammen und bilden Schwarze Löcher mit Singularitäten von unendlicher Dichte. Obwohl es sich um eine Vorhersage seiner eigenen Theorie handelte, hat Einstein nie akzeptiert, dass es Schwarze Löcher geben oder dass Materie zu unendlicher Dichte zusammengepresst werden könnte.

Dann brach der Krieg aus, und Oppenheimer kümmerte sich um die Entwicklung der Atombombe. Nach dem Krieg interessierten sich die Forscher mehr für Atom- und Kernphysik und vernachlässigten mehr als zwanzig Jahre lang Themen wie den Gravitationskollaps und Schwarze Löcher.

ANFANG der sechziger Jahre wurde das Interesse am Gravitationskollaps durch die Entdeckung der Quasare wiederbelebt – sehr ferner Objekte, die außerordentlich dichte und energiereiche Licht- und Radioquellen sind. Die Erzeugung einer so großen Energiemenge in einer so kleinen Raumregion ließ sich plausibel nur durch einen einzigen Vorgang erklären: Materie, die in ein Schwarzes Loch fällt. Oppenheimers Arbeit wurde wiederentdeckt, und die Forschung begann sich mit der Theorie Schwarzer Löcher zu beschäftigen.

1967 legte Werner Israel ein wichtiges Ergebnis vor. Er zeigte, dass die Singularität eines nicht rotierenden zusammenstürzenden Sterns, der nicht genau sphärisch ist, nackt sein, das heißt, für einen äußeren Beobachter sichtbar sein musste. Mit anderen Worten, die allgemeine Relativitätstheorie verlor an der Singularität eines kollabierenden Sterns ihre Gültigkeit und wir die Fähigkeit, die Zukunft des restlichen Universums vorherzusagen.

Zunächst glaubten die meisten Wissenschaftler – auch Israel selbst –, daraus folge, dass der Kollaps realer Sterne, die ja nie exakt kugelförmig sind, zu nackten Singularitäten und dem Verlust der Vorhersagefähigkeit führen müsse. Doch dann legten Roger Penrose und John Wheeler eine andere Interpretation vor: Die Überreste aus dem Gravitationskollaps eines nicht rotierenden Sterns nehmen rasch einen sphärischen Zustand an. Damit schlugen sie eine Art kosmischer Zensur vor: Die Natur ist prüde und versteckt Singularitäten in Schwarzen Löchern, wo sie nicht zu sehen sind.

Früher hatte ich an der Tür meines Büros im DAMTP einen Autoaufkleber, auf dem stand: Schwarze Löcher sind außer Sicht. Das ärgerte den Fachbereichsleiter so sehr, dass er meine Wahl auf den Lukasischen Lehrstuhl in die Wege leitete, das heißt, mich in ein besseres Büro weglobte, um dann eigenhändig die empörende Inschrift von der Tür meines alten Büros zu reißen.

MEINE ARBEIT über Schwarze Löcher begann 1970, einige Tage nach der Geburt meiner Tochter Lucy, mit einem Aha-Erlebnis. Während ich zu Bett ging, wurde mir klar, dass ich die Kausalstruktur-Theorie, die ich für Singularitätstheoreme entwickelt hatte, auf Schwarze Löcher anwenden konnte. Vor allem könnte die Fläche des Horizontes, der Grenze des Schwarzen Lochs, nur zunehmen. Wenn zwei Schwarze Löcher zusammenstoßen und miteinander verschmelzen, ist die Fläche des resultierenden Schwarzen Lochs größer als die Summe der Flächen der ursprünglichen Schwarzen Löcher. Diese und andere Eigenschaften, die Jim Bardeen, Brandon Carter und ich entdeckten, ließen darauf schließen, dass die Fläche so etwas wie die Entropie eines Schwarzen Lochs war. Damit wäre sie ein Maß für die Anzahl der Zustände, die ein Schwarzes Loch in seinem Inneren bei gleichem äußeren Erscheinungsbild haben konnte. Doch die Fläche konnte nicht wirklich die Entropie sein, weil ein Schwarzes Loch, wenn es Entropie hätte, auch Temperatur besitzen und wie ein heißer Körper glühen würde. Alle waren davon überzeugt, dass Schwarze Löcher vollkommen schwarz sind und weder Licht noch etwas anderes emittieren.

Es folgte eine aufregende Zeit, die ihren Höhepunkt 1972 in der Summer School von Les Houches fand, bei der wir die meisten wichtigen theoretischen Probleme Schwarzer Löcher lösten. Vor allem bewiesen David Robinson und ich das Keine-Haare-Theorem, nach dem ein Schwarzes Loch seine Entwicklung in einem Zustand beendet, der nur durch zwei Zahlen charakterisiert ist, die Masse und die Rotation. Das legte abermals den Schluss nahe, dass Schwarze Löcher eine Entropie hatten, weil viele verschiedene Sterne zu Schwarzen Löchern von gleicher Masse und gleichem Drehimpuls zusammenstürzen konnten.

Diese ganze Theorie wurde entwickelt, bevor es irgendwelche Beobachtungsdaten von Schwarzen Löchern gab, was zeigt, dass Feynman unrecht hatte, als er behauptete, ein aktives Forschungsfeld müsse durch experimentelle Ergebnisse vorangetrieben werden. Das einzige Problem, das sich nicht lösen ließ, war der Beweis der Hypothese von der kosmischen Zensur, wenn auch eine Anzahl von Versuchen, sie zu widerlegen, fehlschlug. Sie ist von grundlegender Bedeutung für alle Arbeiten über Schwarze Löcher, daher habe ich ein ganz persönliches Interesse daran, dass sie richtig ist. Aus diesem Grund habe ich mit Kip Thorne und John Preskill eine Wette über die Lösung dieses Problems abgeschlossen. Ich kann diese Wette schwerlich gewinnen, aber durchaus verlieren, nämlich in dem Augenblick, da jemand ein Gegenbeispiel mit einer nackten Singularität entdeckt.

Tatsächlich hatte ich eine frühere Version der Wette verloren, weil ich nicht sorgfältig genug auf den Wortlaut geachtet hatte. Allerdings fanden Thorne und Preskill das T-Shirt, das ich ihnen zur Begleichung meiner Wettschuld gab, überhaupt nicht lustig.

UNSERE ARBEIT über die klassische allgemeine Relativitätstheorie war so erfolgreich, dass ich 1973, nach der Veröffentlichung von «The large scale structure of space-time» einen Anflug von Beschäftigungslosigkeit verspürte. Penrose und ich hatten gezeigt, dass die allgemeine Relativitätstheorie an Singularitäten nicht mehr gültig war. Folglich ergab sich der nächste Schritt eigentlich von selbst: Die Verbindung von allgemeiner Relativitätstheorie, der Theorie des sehr Großen, mit der Quantentheorie, der Theorie des sehr Kleinen. Ich war in der Quantentheorie wenig bewandert, und das Singularitätsproblem erschien damals zu schwierig, um es direkt anzugehen. Als Aufwärmübung diente mir deshalb die Frage, wie sich Teilchen und Felder, die Quantengesetzen gehorchen, in der Nähe eines Schwarzen Lochs verhalten. Insbesondere fragte ich mich, ob es Atome geben könnte, deren Kern ein winziges primordiales Schwarzes Loch ist, das sich im frühen Universum bildete?

Kosmologischer Humor, Teil eins: Das ließ ich auf ein T-Shirt drucken, um eine Wette einzulösen. («Die Natur verabscheut eine nackte Singularität»)

Um diese Frage zu beantworten, untersuchte ich die Streuung von Quantenfeldern an einem Schwarzen Loch. Ich erwartete, dass ein Teil der eintreffenden Welle absorbiert und der andere Teil gestreut würde. Doch zu meiner großen Überraschung stellte ich fest, dass es eine Emission vom Schwarzen Loch zu geben schien. Zunächst hielt ich sie für einen Rechenfehler. Allerdings ergab sich dann ein Umstand, der mich doch zu der Überzeugung brachte, dass die Emission real sei: Sie wies genau die Eigenschaften auf, die erforderlich waren, um die Fläche des Horizonts mit der Entropie eines Schwarzen Lochs gleichzusetzen. Zusammengefasst ist diese Erkenntnis in einer einfachen Formel:

wobei S die Entropie und A die Größe der Horizontfläche ist. Außerdem enthält der Ausdruck drei Fundamentalkonstanten der Natur: c, die Lichtgeschwindigkeit; G, Newtons Gravitationskonstante; und ħ (gesprochen: h-quer), das Planck’sche Wirkungsquantum. Die Formel zeigt, dass es eine tiefe und bis dahin unvermutete Beziehung zwischen der Gravitation und der Thermodynamik, der Wärmelehre, gibt.

Da die Strahlung dem Schwarzen Loch Energie entzieht, wird es an Masse verlieren und schrumpfen. Schließlich, so hatte es den Anschein, wird das Schwarze Loch vollständig verdunsten und verschwinden. Damit ergab sich ein Problem von zentraler physikalischer Bedeutung. Meine Berechnung ließ darauf schließen, dass die Strahlung thermisch und zufällig war – was exakt der Fall sein muss, wenn die Fläche des Horizonts die Entropie des Schwarzen Lochs sein soll. Wie konnte also die zurückbleibende Strahlung die ganze Information über die Beschaffenheit des Schwarzen Lochs enthalten? Der Verlust von Information ist jedoch mit der Quantenmechanik unvereinbar.

Über dieses Paradox stritt man dreißig Jahre lang, ohne große Fortschritte zu erzielen, bis ich, wie ich glaube, die Lösung fand. Die Information geht nicht verloren, sondern wird nur nicht in brauchbarer Weise zurückerstattet. Es ist so, als würden Sie eine Enzyklopädie verbrennen: Streng genommen geht die in ihr enthaltene Information nicht verloren, wenn Sie allen Rauch und alle Asche sorgfältig aufheben, aber sie lässt sich sehr schwer lesen.

Tatsächlich haben Kip Thorne und ich eine Wette mit John Preskill über das Informationsparadox abgeschlossen. Als John die Wette gewann, gab ich ihm eine Baseball-Enzyklopädie, aber vielleicht hätte ich ihm lieber ihre Asche überreichen sollen.

In Anbetracht dessen, dass Stephen Hawking und Kip Thorne der festen Überzeugung sind, dass die Information, die von einem Schwarzen Loch verschlungen wird, dem äußeren Universum ewig verborgen bleibt und nie wieder zum Vorschein kommt, selbst wenn das Schwarze Loch verdunstet und verschwindet,

und in Anbetracht dessen, dass John Preskill der festen Überzeugung ist, dass in der korrekten Theorie der Quantengravitation ein Mechanismus zu finden sein wird, der die Information aus dem verdunstenden Schwarzen Loch freisetzt,

wird von Preskill eine Wette angeboten und von Hawking/Thorne akzeptiert, die besagt:

Wenn ein anfänglicher reiner Quantenzustand infolge eines Gravitationskollapses zu einem Schwarzen Loch zusammenstürzt, wird der Endzustand nach der Verdunstung des Schwarzen Lochs immer ein reiner Quantenzustand sein.

Der (die) Verlierer wird (werden) dem (den) Gewinner(n) eine Enzyklopädie nach Wahl schenken, von der Information nach Bedarf abgerufen werden kann.

Kosmologie-Humor, Teil zwei: eine Wette mit John Preskill

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CALTECH

1974 wurde ich in die Royal Society gewählt. Die Wahl überraschte meine Kollegen im Fachbereich, weil ich jung und ein einfacher wissenschaftlicher Mitarbeiter war. Doch binnen drei Jahren wurde ich zum Professor befördert.

Nach meiner Berufung verfiel Jane in eine Depression, weil sie glaubte, ich hätte alle meine Ziele erreicht, und nun könne es nur noch abwärtsgehen. Ihr Zustand verbesserte sich etwas, als mein Freund Kip Thorne uns und eine Reihe anderer Forscher, die auf dem Gebiet der allgemeinen Relativitätstheorie arbeiteten, an das California Institute of Technology (Caltech) einlud.

In den letzten vier Jahren hatte ich einen manuellen Rollstuhl verwendet und ein blaues elektrisches Dreirad, das die Geschwindigkeit eines langsamen Radfahrers erreichte. Manchmal beförderte ich damit gesetzeswidrig Passagiere. In Kalifornien wohnten wir unweit des Campus in einem Haus, das dem Caltech gehörte und im Kolonialstil erbaut worden war. Dort benutzte ich zum ersten Mal einen elektrischen Rollstuhl, der mir ein hohes Maß an Unabhängigkeit verschaffte, zumal in den Vereinigten Staaten Gebäude und Gehwege weitaus behindertengerechter sind als in Großbritannien. Außerdem wohnte einer meiner Doktoranden bei uns. Er half mir beim Aufstehen, Zu-Bett-Gehen und Essen, dafür konnte er bei uns wohnen und erhielt eine Menge akademischer Aufmerksamkeit meinerseits.

Unser Haus in Pasadena

Unsere beiden Kinder Robert und Lucy – Tim war noch nicht geboren – fühlten sich sehr wohl in Kalifornien. Weil man in der Schule, die sie dort besuchten, Angst vor Entführungen hatte, konnten wir sie nicht einfach vor der Schule abholen, sondern mussten um den Block herumfahren und einzeln ans Tor kommen. Dann wurden die betreffenden Kinder mit dem Megaphon aufgerufen. So etwas hatte ich noch nie erlebt.

Jane, Lucy, Robert und ich zu Hause in Pasadena

Jane, Lucy, Robert und ich zu Hause in Pasadena

Im Haus gab es einen Farbfernseher. In England hatten wir nur ein Schwarzweißgerät, das meist kaputt war. Deshalb guckten wir viel fern, meistens britische Serien wie «Das Haus am Eaton Place» und «Der Aufstieg des Menschen». Wir hatten gerade die Folge darüber gesehen, wie Galilei vom Vatikan der Prozess gemacht und zu lebenslangem Hausarrest verurteilt wird, als ich erfuhr, dass mir die Päpstliche Akademie der Wissenschaften die Pius-XI.-Medaille verliehen hatte. Zunächst war ich versucht, die Auszeichnung empört abzulehnen, doch dann musste ich zugeben, dass der Vatikan ja am Ende doch seine Auffassung über Galilei geändert hatte. Also flog ich nach England, wo ich mich mit meinen Eltern traf, die mich nach Rom begleiteten. Während der Besichtigung des Vatikans bestand ich darauf, dass man mir in der Bibliothek die Protokolle des Prozesses gegen Galilei zeigte.

Bei der Verleihungszeremonie stieg Papst Paul VI. von seinem Thron herab und kniete an meiner Seite nieder. Nach der Feierstunde traf ich mit Paul Dirac zusammen, einem der Väter der Quantentheorie. Ich hatte nie mit ihm gesprochen, als er Professor in Cambridge war, weil ich mich damals nicht für Quantenprobleme interessiert hatte. Er habe ursprünglich einen anderen Kandidaten für die Medaille vorgeschlagen, erzählte er mir, sei aber schließlich zu dem Schluss gekommen, ich sei besser geeignet, und habe der Akademie geraten, mich auszuzeichnen.

AM Physik-Department des Caltech waren damals die Nobelpreisträger Richard Feynman und Murray Gell-Mann die großen Stars, und es herrschte eine heftige Rivalität zwischen ihnen. In der ersten Sitzung seines wöchentlichen Seminars sagte Gell-Mann: «Ich werde einige Referate wiederholen, die ich im letzten Jahr gehalten habe», woraufhin Feynman aufstand und hinausging. Als sich die Tür hinter ihm geschlossen hatte, sagte Gell-Mann: «Jetzt, wo er weg ist, kann ich Ihnen ja sagen, worüber ich wirklich sprechen möchte.»

Es war eine aufregende Zeit in der Teilchenphysik. Gerade waren in Stanford neue «Charm-Teilchen» entdeckt worden – eine Entdeckung, die zur Bestätigung von Gell-Manns Theorie beitrug, nach der Protonen und Neutronen aus drei noch fundamentaleren Teilchen bestehen, den Quarks.

Während meines Aufenthalts am Caltech wettete ich mit Kip Thorne, dass der Doppelstern Cygnus X-1 kein Schwarzes Loch enthalte. Cygnus X-1 ist eine Röntgenquelle, in der ein normaler Stern seine äußere Hülle an einen unsichtbaren kompakten Begleitstern verliert. Während die Materie auf den Begleitstern zustürzt, gerät sie in eine Spiralbewegung, erhitzt sich extrem und emittiert Röntgenstrahlen. Ich hoffte, diese Wette zu verlieren, weil ich natürlich viel Arbeit in die Erforschung Schwarzer Löcher investiert hatte. Aber falls bewiesen werden sollte, dass es keine gab, hatte ich zumindest den Trost, ein Vier-Jahres-Abonnement der Zeitschrift Private Eye zu gewinnen. Wenn andererseits Kip gewann, sollte er ein Jahresabonnement für das Magazin Penthouse erhalten. In den Jahren nach der Wette wurden die Belege für Schwarze Löcher so überzeugend, dass ich meine Niederlage eingestand und Kip das Penthouse-Abonnement zukommen ließ – sehr zum Missfallen seiner Frau.

WÄHREND meiner Zeit in Kalifornien arbeitete ich mit dem Caltech-Doktoranden Don Page zusammen. Don war in einem Dorf in Alaska geboren und aufgewachsen, in dem seine Eltern Lehrer und alle drei die einzigen Nicht-Eskimos waren. Er war ein evangelikaler Christ und bemühte sich nach Kräften, mich zu bekehren, als er später in Cambridge bei uns wohnte. Beim Frühstück las er mir Geschichten aus der Bibel vor, ich aber sagte ihm, mir sei die Bibel noch aus meiner mallorquinischen Zeit bekannt, außerdem habe mein Vater uns oft aus der Bibel vorgelesen. (Mein Vater war nicht gläubig, hielt die King-James-Bibel aber für ein kulturell bedeutendes Werk.)

Don und mich beschäftigte die Frage, ob sich die von mir vorhergesagte Strahlung Schwarzer Löcher beobachten lasse. Die Temperatur der Strahlung eines Schwarzen Lochs von der Masse der Sonne betrüge nur ein Millionstel Kelvin, läge also kaum über dem absoluten Nullpunkt und würde von der kosmischen Hintergrundstrahlung mit ihrer Temperatur von 2,7 Kelvin vollkommen überdeckt. Allerdings könnte der Urknall sehr viel kleinere Schwarze Löcher zurückgelassen haben. Ein primordiales Schwarzes Loch von der Masse eines Berges würde Gammastrahlen emittieren und sich jetzt seinem Lebensende nähern, da es den größten Teil seiner ursprünglichen Masse abgestrahlt hätte. In der Gammahintergrundstrahlung suchten wir nach Belegen für solche Emissionen, fanden aber keine. Allerdings konnten wir für die Verbreitungsdichte von Schwarzen Löchern dieser Masse eine Obergrenze bestimmen, die darauf schließen lässt, dass wir uns wahrscheinlich nicht nahe genug an einem befinden, um es zu entdecken.

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HEIRAT

ALS WIR 1975 vom Caltech nach England zurückkehrten, war uns bewusst, dass ich die Treppe in unserem Haus nicht mehr bewältigen konnte. Die Wertschätzung des Colleges für mich war inzwischen erheblich gestiegen, daher überließ man uns eine Erdgeschosswohnung in einem großen viktorianischen Haus, das sich in seinem Besitz befand. (Inzwischen ist das Haus abgerissen und durch ein Studentenwohnheim ersetzt worden, das meinen Namen trägt.) Zur Freude der Kinder lag die Wohnung in einem von Collegegärtnern gepflegten Park.

In der ersten Zeit nach unserer Rückkehr fühlte ich mich in England nicht recht glücklich. Alles erschien mir viel zu provinziell und engstirnig im Vergleich zur eher zupackenden Mentalität der Amerikaner. Die Landschaft war damals übersät mit toten Bäumen, die am Ulmensterben eingegangen waren, und überall wurde das Land von Streiks heimgesucht. Allerdings besserte sich meine Stimmung, als ich wahrnahm, dass meine Arbeit erfolgreich war, und als ich 1979 auf den Lucasischen Lehrstuhl für Mathematik berufen wurde, den einst Sir Isaac Newton und Paul Dirac innehatten.

1979 wurde auch Tim, unser drittes Kind, geboren. Wir waren zuvor auf Korsika gewesen, wo ich Vorlesungen bei einer Summer School gehalten hatte. Nach der Geburt nahm Janes Depression weiter zu. Sie wurde von der Sorge umgetrieben, dass ich bald sterben würde, und sehnte sich nach jemandem, der sich um sie und die Kinder kümmern, der sie heiraten würde, wenn ich nicht mehr war. Einen solchen Mann fand sie in Jonathan Jones, einem Musiker und Organisten an der örtlichen Kirche, und sie überließ ihm ein Zimmer in unserer Wohnung. Normalerweise hätte ich dagegen protestiert, ich rechnete aber ebenfalls mit meinem frühen Tod und wollte wie sie die Kinder für diesen Fall versorgt wissen.

Mit meiner Familie nach der Taufe von Tim, unserem dritten Kind

Mein Zustand verschlechterte sich zusehends, und eines der Symptome meiner fortschreitenden Erkrankung waren anhaltende Hustenanfälle. 1985, auf einer Reise zum CERN (der weltbekannten Großforschungseinrichtung für Hochenergiephysik) in der Schweiz, bekam ich eine Lungenentzündung. Mit Blaulicht wurde ich ins Kantonsspital gefahren und an ein Beatmungsgerät angeschlossen. Die Ärzte im Krankenhaus hielten meinen Zustand für so hoffnungslos, dass sie vorschlugen, das Beatmungsgerät abzustellen und mein Leben zu beenden. Aber Jane verweigerte ihre Zustimmung und ließ mich mit einem Rettungsflugzeug ins Cambridger Addenbrooke’s Hospital fliegen. Dort bemühten sich die Ärzte nach Kräften, meine frühere Verfassung wiederherzustellen, mussten am Ende aber doch einen Luftröhrenschnitt vornehmen.

Schon vor meiner Operation war meine Sprache immer undeutlicher geworden, sodass ich nur von Leuten verstanden wurde, die mich gut kannten. Aber immerhin konnte ich mich mitteilen. Ich schrieb wissenschaftliche Artikel, indem ich sie einer Sekretärin diktierte, und hielt Vorträge mit Hilfe eines Dolmetschers, der meine Worte artikuliert wiederholte. Doch nach dem Luftröhrenschnitt konnte ich überhaupt nicht mehr sprechen. Eine Zeitlang vermochte ich mich nur durch das Buchstabieren von Wörtern zu verständigen, und zwar, indem ich die Augenbrauen hob, wenn jemand auf einer Tafel den richtigen Buchstaben zeigte. Es war ziemlich schwierig, auf diese Weise ein Gespräch zu führen, von dem Versuch, einen wissenschaftlichen Aufsatz abzufassen, ganz zu schweigen.

In Kalifornien hörte der Computerexperte Walt Woltosz von meiner misslichen Situation und schickte mir sein Computerprogramm «Equalizer». Damit konnte ich aus verschiedenen Menüs auf dem Bildschirm Wörter auswählen, indem ich einen Schalter in meiner Hand drückte. Heute verwende ich Words Plus, ein anderes Programm von ihm. Für die Steuerung ist ein kleiner Sensor in meiner Brille zuständig, den ich durch eine Bewegung meiner Wange aktiviere. Wenn ich zusammengestellt habe, was ich sagen möchte, kann ich die Datei durch einen Sprachsynthesizer schicken.

Zunächst benutzte ich das Equalizer-Programm nur auf einem Desktopcomputer. Dann befestigte David Mason von der Firma Cambridge Adaptive Communication einen kleinen PC und einen Sprachsynthesizer an meinem Rollstuhl. Heute beziehen meine Computer ihre Rechenleistung von Intel. Mit Hilfe dieses Systems kann ich mich weit besser verständigen als vorher, denn immerhin schaffe ich bis zu drei Wörter pro Minute. Dabei kann ich entweder sprechen, was ich geschrieben habe, oder es auf der Festplatte speichern. Außerdem bin ich in der Lage, es Satz für Satz auszudrucken oder abzurufen. Dank dieses Systems habe ich sieben Bücher und eine Anzahl wissenschaftlicher Aufsätze geschrieben. Ferner habe ich zahlreiche wissenschaftliche und populärwissenschaftliche Vorträge gehalten. Dass sie recht gut aufgenommen wurden, liegt sicherlich großenteils an der Qualität des Sprachsynthesizers von Speech Plus.

Die Stimme, die man hat, ist sehr wichtig. Spricht man nämlich undeutlich, behandeln eine viele Leute, als sei man geistig behindert.

Von allen Systemen, die ich gehört habe, ist dieser Synthesizer bei weitem am besten, weil er die Intonation moduliert und sich nicht anhört wie einer der Daleks aus Doctor Who. Inzwischen ist Speech Plus in Konkurs und sein Sprachsynthesizer-Programm verlorengegangen. Ich besitze jetzt die letzten drei verbliebenen Synthesizer. Sie sind sperrig, verbrauchen viel Energie und arbeiten mit Prozessoren, die veraltet sind und sich nicht austauschen lassen. Aber ich identifiziere mich inzwischen mit dieser Stimme, sie ist zu meinem Markenzeichen geworden, daher werde ich sie erst gegen eine natürlicher klingende Stimme austauschen, wenn alle drei Synthesizer kaputt sind.

Als ich aus dem Krankenhaus entlassen wurde, brauchte ich Pflege rund um die Uhr. Anfangs glaubte ich, meine wissenschaftliche Laufbahn sei damit vorüber und mir bliebe nichts anderes übrig, als zu Hause zu sitzen und fernzusehen. Doch rasch stellte ich fest, dass ich meine wissenschaftliche Arbeit fortsetzen und mathematische Gleichungen mit einem Programm namens Latex schreiben konnte. Es erlaubt einem, mathematische Symbole mit normalen Zeichen zu schreiben – etwa $/pi$ für π.

ALLERDINGS LITT ICH zunehmend unter der immer enger werdenden Beziehung zwischen Jane und Jonathan. Schließlich konnte ich die Situation nicht mehr ertragen, daher zog ich 1990 mit Elaine Mason, einer meiner Krankenschwestern, in eine Wohnung um. Wir fanden die Wohnung ziemlich klein für uns und Elaines zwei Söhne, die einen Teil der Woche bei uns lebten; daher beschlossen wir, noch einmal umzuziehen. 1987 hatte ein schwerer Sturm das Dach vom Newnham College gerissen, dem einzigen reinen Studentinnencollege für Undergraduates. (Die ehemals reinen Studentencolleges ließen alle damals schon Studentinnen zu. Caius, mein College, dem eine ganze Reihe konservativer Fellows angehörte, war eines der letzten, die sich zu diesem Schritt entschlossen; ein Blick auf die Examensergebnisse brachte die Verantwortlichen schließlich zu der Einsicht, dass sich die guten Studenten nicht bei ihnen bewerben, wenn sie nicht auch Studentinnen zulassen.) Da Newnham ein armes College war, musste es vier Grundstücke verkaufen, um die Reparatur der Sturmschäden am Dach zu bezahlen. Eines dieser Grundstücke kauften wir und bauten darauf ein rollstuhlgerechtes Haus.

Elaine und ich heirateten 1995. Neun Monate später gaben sich Jane und Jonathan Jones das Jawort.

Meine Hochzeit mit Elaine

Mit Elaine in Aspen, Colorado

Mit Elaine in Aspen, Colorado

Meine Ehe mit Elaine war leidenschaftlich und stürmisch. Wir hatten unsere Höhen und Tiefen, aber die Tatsache, dass Elaine Krankenschwester war, rettete mir mehrfach das Leben. Seit dem Luftröhrenschnitt hatte ich einen Tubus in der Luftröhre, der verhinderte, dass Nahrung oder Speichel in meine Lungen gelangte. Er wurde durch eine aufblasbare Manschette an seinem Platz gehalten. Im Laufe der Jahre hatte der Druck in der Manschette die Luftröhre geschädigt, sodass ich Husten- und Erstickungsanfälle bekam. So auch auf einem Rückflug von Kreta, wo ich eine Konferenz besucht hatte. Daraufhin wurde Elaine von David Howard angesprochen, einem Chirurgen, der zufällig im selben Flugzeug war; er erklärte, er könne mir helfen. Er schlug eine Laryngektomie vor, die vollständige Trennung von Luftröhre und Rachen, um Tubus und Manschette überflüssig zu machen. Die Ärzte am Addenbrooke’s Hospital in Cambridge hielten den Eingriff für zu gefährlich, doch Elaine bestand darauf, ihn vorzunehmen. David Howard führte die Operation in einem Londoner Krankenhaus durch und rettete mir damit das Leben: Noch zwei weitere Wochen, und die Manschette hätte ein Loch zwischen Luftröhre und Rachen gescheuert, und meine Lungen hätten sich mit Blut gefüllt.

Einige Jahre später kam es erneut zu einer dramatischen Verschlechterung meiner Gesundheit, weil mein Sauerstoffspiegel im Tiefschlaf gefährlich abfiel. Ich wurde mit Blaulicht ins Krankenhaus gefahren, wo ich vier Monate lang blieb. Schließlich wurde ich mit einem Beatmungsgerät, das ich nachts benutzte, nach Hause geschickt. Der Arzt teilte Elaine mit, ich käme nach Hause, um zu sterben. (Ich habe meinen Arzt danach gewechselt.) Seit zwei Jahren benutze ich das Gerät bei Tag und Nacht. Ich denke, es gibt mir Kraft.

Ein Jahr später wurde ich zur Spendenaktion für den achthundertsten Geburtstag der Universität angeworben. Man schickte mich nach San Francisco, wo ich fünf Vorträge in sechs Tagen hielt und am Ende sehr erschöpft war. Eines Morgens wurde ich ohnmächtig, als ich vom Beatmungsgerät genommen wurde. Die diensthabende Krankenschwester dachte, es sei alles in Ordnung mit mir, aber ich wäre gestorben, wenn nicht eine andere Pflegerin Elaine gerufen hätte, die mich wiederbelebte. Aber alle diese Krisen zehrten an Elaines seelischer Widerstandskraft. 2007 wurden wir geschieden, und seither lebe ich allein mit einer Haushälterin.

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EINE KURZE GESCHICHTE DER ZEIT

ZUM ERSTEN MAL kam mir 1982 die Idee, ein populärwissenschaftliches Buch über das Universum zu schreiben. Teilweise verband ich damit die Absicht, genügend Geld zu verdienen, um das Schulgeld für meine Tochter bezahlen zu können. (Leider war sie schon im letzten Schuljahr, als das Buch endlich erschien.) Vor allem aber wollte ich erklären, wie weit wir schon in unserem Verständnis des Universums gekommen waren: wie nahe wir einer vollständigen Theorie waren, die das Universum und alles, was sich darin befindet, beschreiben konnten.

Wenn ich schon die Zeit und Mühe auf mich nahm, ein Buch zu schreiben, sollte es auch so viele Menschen wie möglich erreichen. Bisher waren meine wissenschaftlichen Bücher bei Cambridge University Press erschienen. Ich war zufrieden mit dem Verlag, glaubte aber nicht, dass er sich für den Massenmarkt eignete, den ich erreichen wollte. Daher setzte ich mich mit dem Literaturagenten Al Zuckerman in Verbindung, den ich kennengelernt hatte, weil er der Schwager eines Kollegen von mir war. Ich gab ihm einen Entwurf des ersten Kapitels und erklärte ihm, dass ich eines jener Bücher schreiben wollte, die man in Flughafenbuchläden verkauft. Er sagte mir, das sei völlig unmöglich. Man könne es vielleicht an Wissenschaftler und Studenten verkaufen, aber ein solches Buch könne es niemals in die Regionen von Romanautoren wie Jeffrey Archer schaffen.

1984 gab ich Zuckerman eine erste Fassung des Buchs. Er schickte es an mehrere Verlage und empfahl mir, ein Angebot von Norton zu akzeptieren, einem recht anspruchsvollen amerikanischen Verlag. Aber ich beschloss, stattdessen eine Offerte von Bantam Books anzunehmen, einem Verlagshaus, dessen Angebot sich mehr am breiten Publikum orientierte. Auch wenn es nicht auf populärwissenschaftliche Bücher spezialisiert war, so war es mit seinen Titeln doch zahlreich in Flughafenbuchläden vertreten.

Vermutlich war der Lektor Peter Guzzardi für Bantams Interesse verantwortlich. Er nahm seine Aufgabe sehr ernst und veranlasste mich, das Buch so umzuschreiben, dass es auch für Nichtwissenschaftler wie ihn selbst verständlich wurde. Jedes Mal, wenn ich ihm ein neu verfasstes Kapitel schickte, bekam ich es prompt mit einer langen Liste von Fragen und Einwänden zurück, die er geklärt haben wollte. Zwischenzeitlich dachte ich, wir würden nie zu Rande kommen. Aber er hatte recht: Am Ende kam dabei ein viel besseres Buch heraus.

Der Originalumschlag von «A Brief History of Time»

Die Arbeit an dem Buch wurde von der Lungenentzündung unterbrochen, die ich mir am CERN zuzog. Hätte ich nicht das Computerprogramm bekommen, wäre es mir völlig unmöglich gewesen, das Buch zu beenden. Es ging ein wenig langsam, aber da ich auch langsam denke, war das Programm genau richtig für mich. Mit seiner Hilfe schrieb ich die erste Fassung gemäß Guzzardis Forderungen fast vollkommen um. Dabei half mir mein Doktorand Brian Whitt.

Sehr beeindruckt war ich von Jacob Bronowskis Fernsehserie «Der Aufstieg des Menschen», denn sie vermittelte einen guten Eindruck von der Leistung, die die Menschheit vollbracht hatte, um es in nur fünfzehntausend Jahren von ihren primitiven Anfängen bis zum heutigen Entwicklungsstand zu schaffen. Ein ganz ähnliches Empfinden wollte ich bei meinen Lesern hervorrufen, indem ich zeigte, welche Fortschritte wir beim Verständnis der Naturgesetze gemacht hatten, die das Universum regieren. Ich war mir sicher, dass es fast jeden interessiert, wie das Universum funktioniert, nur können die meisten Menschen keine mathematischen Gleichungen verstehen. Ich selbst mache mir auch nicht viel aus Gleichungen. Teilweise liegt es daran, dass es mir schwerfällt, sie aufzuschreiben, vor allem aber, weil ich kein intuitives Gefühl für Gleichungen habe. Ich denke eher in Bildern, daher wollte ich in dem Buch diese bildlichen Vorstellungen in Worten beschreiben, das heißt, mit Hilfe vertrauter Beispiele und einiger weniger Diagramme. Die Leser sollten an der Begeisterung und Freude über die bemerkenswerten Leistungen und Errungenschaften teilhaben, die während der fünfzig Jahre davor in der Physik erzielt worden waren.

Doch auch wenn ich auf die Mathematik verzichtete, so waren doch einige der Ideen schwer zu erklären. Das warf ein Problem auf: Sollte ich versuchen, sie zu erläutern, und in Kauf nehmen, dass ich die Leser damit möglicherweise verwirrte, oder sollte ich die Schwierigkeiten lieber unter den Teppich kehren? Einige ungewöhnliche Prinzipien, zum Beispiel, dass Beobachter, die sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen, unterschiedliche Zeitintervalle zwischen denselben Ereignispaaren messen, waren nicht entscheidend für das Bild, das ich entwerfen wollte. Daher war ich der Meinung, es genüge, sie zu erwähnen, ohne in die Tiefe gehen zu müssen. Andere schwer zu erklärende Ideen dagegen waren wesentlich für die Erkenntnisse, die ich vermitteln wollte.

Vor allem zwei solcher Konzepte sollten unbedingt aufgenommen werden. Das eine war die sogenannte Summe über Geschichten, also die Idee, dass das Universum nicht nur eine einzige Geschichte hat. Stattdessen haben wir es mit einer Ansammlung aller möglichen Geschichten des Universums zu tun, und sie alle sind gleich real (was immer das bedeuten mag). Die andere Idee, die notwendig ist, um die Summe über Geschichten mit einem mathematischen Sinn zu versehen, ist die der imaginären Zeit. In der Rückschau habe ich jetzt den Eindruck, ich hätte mir mehr Mühe mit der Erklärung dieser beiden schwierigen Konzepte geben sollen, vor allem mit jenem der imaginären Zeit. Sie war offenbar der Aspekt, mit dem die Leser des Buchs die größten Schwierigkeiten hatten. Allerdings ist es nicht wirklich notwendig, das Konzept der imaginären Zeit genau zu verstehen – man muss nur begreifen, dass sie verschieden von dem ist, was wir die reale Zeit nennen.

ALS DAS BUCH unmittelbar vor der Veröffentlichung stand, entdeckte ein entsetzter Physiker, der ein Vorausexemplar hatte, weil er eine Kritik für die Zeitschrift Nature schreiben sollte, dass es voller Fehler steckte: Eine Vielzahl von Fotografien und Diagrammen war vertauscht und falsch bezeichnet worden. Er rief bei Bantam an, wo man ebenso entsetzt war und noch am selben Tag entschied, die ganze Auflage zurückzurufen und einzustampfen. (Exemplare der ursprünglichen ersten Auflage dürften heute einen ziemlichen Wert haben.) Während dreier hektischer Wochen wurde das Buch überprüft und korrigiert, sodass es rechtzeitig zum 1. April ausgeliefert werden konnte. Inzwischen hatte das Time Magazine ein Porträt von mir veröffentlicht.

Trotzdem wurde Bantam von dem Erfolg des Buchs überrascht. 147 Wochen war es auf der Bestsellerliste der The New York Times und sogar mit einem neuen Rekord von 237 Wochen auf der der Londoner Times; es wurde in vierzig Sprachen übersetzt und weltweit zehn Millionen Mal verkauft.

Ursprünglich hatte ich für mein Buch den Titel: «From the Big Bang to Black Holes: A Short History of Time» vorgesehen, aber Guzzardi tauschte die beiden Hälften aus und änderte «short» in «brief». Das war ein Geniestreich, der sicherlich zum Erfolg des Buchs beigetragen hat. Inzwischen hat es viele «kurze Geschichten» von allem Möglichen gegeben, sogar eine «Brief History of Thyme» («Eine kurze Geschichte des Thymians»). Nachahmung ist die aufrichtigste Form der Schmeichelei.

Warum haben so viele Leute es gekauft? Mir fällt ein objektives Urteil natürlich schwer, daher will ich mich lieber an das halten, was andere gesagt haben. Wie ich feststellte, waren die meisten Kritiken, obwohl positiv, wenig erhellend. In der Regel folgten sie alle der gleichen Marschrichtung: Stephen Hawking leidet an der Lou-Gehrig-Krankheit (die Bezeichnung in amerikanischen Kritiken) oder der Motorneuronerkrankung (in britischen Kritiken). Er sitzt im Rollstuhl, kann nicht sprechen und nur X Finger bewegen (wobei X eine Zahl von eins bis drei war, je nachdem, welchen unzutreffenden Artikel der Kritiker über mich gelesen hatte). Trotzdem hat er dieses Buch über die größte aller Fragen geschrieben: Woher kommen wir und wohin gehen wir? Die von Hawking vorgeschlagene Antwort lautet, dass das Universum weder erschaffen noch zerstört wird: Es ist einfach. Um diese Idee zu formulieren, führt Hawking das Konzept der imaginären Zeit ein, bei dem ich (der Kritiker) gewisse Verständnisschwierigkeiten habe. Trotzdem, wenn Hawking recht hat und wir eine vollständige, vereinheitlichte Theorie finden, werden wir wirklich Gottes Plan kennen. (In den Fahnen hätte ich den letzten Satz des Buchs beinahe gestrichen, der eben lautet, dass wir dann Gottes Plan kennen würden. Hätte ich es getan, hätten sich die Verkaufszahlen möglicherweise halbiert.)

Scharfsinniger fand ich da schon einen Artikel im Londoner Independent, in dem es hieß, dass selbst eine seriöse wissenschaftliche Arbeit wie «Eine kurze Geschichte der Zeit» ein Kultbuch werden könne. Dass mein Buch mit «Zen und die Kunst, ein Motorrad zu warten» verglichen wurde, fand ich ziemlich schmeichelhaft. Ich hoffe, dass es wie Zen den Menschen das Gefühl vermittelt, nicht von den großen geistigen und philosophischen Fragen ausgeschlossen zu sein.

Zweifellos hat die Human-Interest-Geschichte, wie es mir gelang, trotz meiner Behinderung theoretischer Physiker zu werden, zum Verkaufserfolg beigetragen. Doch die Leser, die das Buch wegen dieses Aspekts gekauft haben, sind sicherlich enttäuscht worden, denn es enthält nur einige wenige Hinweise auf meine körperliche Verfassung. Das Buch sollte eine Geschichte des Universums, nicht meiner Person sein. Dessen ungeachtet wurde der Vorwurf erhoben, Bantam habe meine Krankheit schamlos ausgenutzt und ich hätte mich daran beteiligt, weil ich erlaubt hätte, dass mein Bild auf dem Buchumschlag erschien. Tatsächlich räumte mir mein Vertrag keinerlei Mitspracherecht bei der Umschlaggestaltung ein. Allerdings konnte ich den Verlag überreden, anstelle des erbarmungswürdigen, veralteten Fotos auf der amerikanischen Ausgabe für die britische ein besseres Foto zu nehmen. Das Bild auf dem amerikanischen Buchumschlag wird Bantam jedoch nicht verändern, weil, so die Verantwortlichen, das amerikanische Publikum das Foto jetzt mit dem Buch identifiziert.

Es wurde auch behauptet, viele Leute hätten das Buch nur gekauft, um es im Regal oder auf dem Couchtisch zu präsentieren, ohne es wirklich gelesen zu haben. Das gibt es sicherlich, allerdings weiß ich nicht, ob es häufiger der Fall war als bei anderen vergleichbaren Büchern. Mit Sicherheit haben sich zumindest einige Menschen ernsthaft mit ihm befasst, denn ich bekomme Tag für Tag einen Stapel von Briefen zu diesem Buch, vielfach mit Fragen oder detaillierten Kommentaren, die erkennen lassen, dass die Briefschreiber es gelesen, wenn auch vielleicht nicht immer vollständig verstanden haben. Manchmal werde ich auch von Fremden auf der Straße angesprochen, die mir berichten, wie gut es ihnen gefallen hat. Die Häufigkeit, mit der mir solche öffentliche Anerkennung zuteil wird, lässt doch wohl (obwohl ich natürlich distinktiver, wenn auch nicht unbedingt distinguierter bin als die meisten Autoren) darauf schließen, dass ein großer Teil der Menschen, die das Buch kaufen, es auch wirklich lesen.

Nach «Eine kurze Geschichte der Zeit» habe ich weitere Bücher verfasst, um der Öffentlichkeit unsere Wissenschaften näherzubringen: «Einsteins Traum», «Das Universum in der Nussschale» und «Der große Entwurf». Es ist mir wichtig, dass die Menschen ein Grundverständnis von den Naturwissenschaften haben, damit sie in einer immer mehr von Wissenschaft und Technik bestimmten Welt sachkundige Entscheidungen treffen können. Meine Tochter Lucy und ich haben zudem eine Reihe von wissenschaftlich fundierten Abenteuergeschichten mit dem kleinen Helden George im Mittelpunkt geschrieben – Bücher für Kinder, die Erwachsenen von morgen.

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ZEITREISEN

1990 äußerte Kip Thorne die Vermutung, es könnte möglich sein, mit Hilfe von Wurmlöchern in die Vergangenheit zu reisen. Daher hielt ich es für lohnend, einmal zu untersuchen, ob die physikalischen Gesetze Zeitreisen zulassen würden.

Öffentlich über Zeitreisen zu spekulieren ist aus mehreren Gründen heikel. Bekäme die Presse Wind davon, dass die Regierung Forschungsarbeiten über Zeitreisen finanziert, würde man ihr entweder vorwerfen, dass sie öffentliche Gelder verschwende, oder verlangen, dass sie die Forschung militärischer Geheimhaltung unterwerfe. Denn wie könnten wir uns schützen, wenn die Russen oder Chinesen die Fähigkeit zu Zeitreisen hätten und wir nicht? Sie könnten womöglich die Genossen Stalin und Mao zurückbringen. Es gibt nur wenige Physiker, die kühn genug sind, offen über ein Thema zu arbeiten, das für unseriös und politisch unkorrekt gehalten wird. Daher verschleiern wir unseren eigentlichen Gegenstand, indem wir von «geschlossenen zeitartigen Weltlinien» sprechen, einem Codenamen für Zeitreisen.

DIE erste wissenschaftliche Beschreibung der Zeit lieferte Sir Isaac Newton 1689, der lange vor mir den Lucasischen Lehrstuhl in Cambridge innehatte (wenngleich er zu seiner Zeit noch nicht elektrisch betrieben war). Nach Newtons Theorie war die Zeit absolut und unaufhaltsam in ihrem Voranschreiten. Es gab keinen Wendepunkt und keine Rückkehr zu einem früheren Zeitalter. Die Situation veränderte sich jedoch, als Einstein seine allgemeine Relativitätstheorie formulierte, nach der die Raumzeit von der Materie und Energie im Universum gekrümmt und verformt wird. Lokal verstreicht die Zeit zwar auch weiterhin unaufhaltsam, aber jetzt ist eine derart massive Verformung der Raumzeit denkbar, dass sich ein Pfad ergibt, der uns an unseren Ausgangspunkt zurückbringt.

Eine solche Möglichkeit könnten Wurmlöcher sein, hypothetische Röhren aus Raumzeit, die verschiedene Regionen von Raum und Zeit miteinander verbinden. Die Idee lautet, dass man in eine Öffnung des Wurmlochs hineingeht und an einem anderen Ort und in einer anderen Zeit herauskommt. Wurmlöcher wären – wenn es sie denn gäbe – ideal für schnelle Raumreisen. So könnten Sie durch ein Wurmloch zur anderen Seite unserer Galaxis fliegen und rechtzeitig zum Abendessen wieder zu Hause sein. Allerdings lässt sich auch zeigen, dass Sie mit Hilfe solcher Wurmlöcher an Ihren Ausgangspunkt zurückkehren könnten, bevor Sie überhaupt aufgebrochen sind. Theoretisch wäre es dann möglich, dass Sie Ihr eigenes Raumschiff noch an der Startrampe in die Luft jagen, um das ursprüngliche Abheben zu verhindern. Das ist eine Variante des sogenannten Großvaterparadoxes: Was geschieht, wenn Sie in der Zeit zurückgehen und Ihren Großvater umbringen, bevor er Ihren Vater gezeugt hat? Würde es Sie dann noch in der aktuellen Gegenwart geben? Wenn nicht, so wären Sie nicht vorhanden, um zurückzugehen und Ihren Großvater umzubringen. Natürlich ist das nur dann ein Paradox, wenn Sie glauben, sie hätten den freien Willen, zu tun, was Ihnen gefällt, wie zum Beispiel die Geschichte zu verändern, wenn Sie in die Vergangenheit reisen.

Die eigentliche Frage lautet, ob die Gesetze der Physik Wurmlöcher und derart massive Verformungen der Raumzeit zulassen, dass ein makroskopischer Körper wie ein Raumschiff in die eigene Vergangenheit zurückkehren kann. Nach Einsteins Theorie muss das Tempo eines Raumschiffs immer geringer sein als die lokale Lichtgeschwindigkeit – es folgt, wie es fachsprachlich heißt, «einem zeitartigen Weg» durch die Raumzeit. Damit können wir die Frage physikalisch formulieren: Lässt die Raumzeit zeitartige Kurven zu, die geschlossen sind – das heißt, zeitartige Kurven, die immer wieder an ihren Ausgangspunkt zurückkehren?

Wir können versuchen, diese Frage auf drei Ebenen zu beantworten. Die erste ist Einsteins allgemeine Relativitätstheorie. Bei ihr handelt es sich um eine sogenannte klassische Theorie, also eine Theorie, die voraussetzt, dass das Universum eine wohldefinierte Geschichte ohne irgendwelche Ungewissheiten hat. Aus Sicht der klassischen allgemeinen Relativitätstheorie haben wir ein ziemlich vollständiges Bild vom Ablauf solcher Zeitreisen. Allerdings wissen wir, dass die klassische Theorie nicht ganz stimmen kann, weil wir beobachten, dass die Materie im Universum Fluktuationen unterworfen und ihr Verhalten daher nicht exakt vorhersagbar ist.

In den neunzehnhundertzwanziger Jahren wurde mit der Quantentheorie ein neues Paradigma entwickelt, um diese Fluktuationen zu beschreiben und die Ungewissheit zu quantifizieren. Daher können wir die Frage nach Zeitreisen auch auf dieser zweiten Ebene, jener der sogenannten semiklassischen Theorie, stellen. Dabei betrachten wir Quantenmateriefelder vor dem Hintergrund einer klassischen Raumzeit. In diesem Fall ist das Bild weniger vollständig, aber zumindest haben wir eine gewisse Vorstellung, wie wir vorzugehen haben.

Schließlich bleibt noch die vollständige Quantentheorie der Gravitation, wie immer sie aussehen mag. Auf dieser Ebene ist noch nicht einmal klar, wie wir die Frage «Sind Zeitreisen möglich?» überhaupt stellen sollen. Möglicherweise können wir allenfalls fragen, wie Beobachter im Unendlichen ihre Messungen interpretieren würden. Würden sie der Meinung sein, die Zeitreise hätte im Inneren der Raumzeit stattgefunden?

ZURÜCK ZUR klassischen Theorie: Die flache Raumzeit enthält keine geschlossenen zeitartigen Kurven. So wenig wie andere Lösungen der Einstein’schen Gleichungen, die schon früher bekannt waren. Daher war es für Einstein ein großer Schock, als Kurt Gödel 1949 eine Lösung entdeckte, die ein Universum voller rotierender Materie beschrieb, in dem geschlossene zeitartige Kurven durch jeden Punkt führten. Die Gödel-Lösung verlangte eine kosmologische Konstante, die bekanntermaßen existiert, anschließend wurden jedoch auch andere Lösungen ohne diese Konstante gefunden.

Das illustriert ein besonders interessanter Fall: zwei kosmische Strings, die sich mit hoher Geschwindigkeit aneinander vorbeibewegen. Wie ihr Name verrät, sind kosmische Strings langgestreckte Objekte mit einem winzigen Querschnitt. Einige Teilchentheorien sagen ihr Vorkommen voraus. Das Gravitationsfeld eines einzigen kosmischen Strings ist ein flacher Raum mit einem keilförmigen Ausschnitt, an dessen spitzem Ende sich der String befindet. Wenn wir uns also in einem Kreis um einen kosmischen String herumbewegen, ist die Entfernung im Raum geringer, als eigentlich zu erwarten wäre. Die Zeit hingegen ist nicht betroffen. Mit anderen Worten, die Raumzeit um einen einzelnen kosmischen String enthält keine zeitartigen geschlossenen Kurven.

Doch wenn sich ein zweiter kosmischer String relativ zum ersten bewegt, verkürzt der Kegel, der für ihn ausgeschnitten wird, sowohl die räumlichen Distanzen als auch die Zeitintervalle. Bewegen sich die kosmischen Strings in ihrer relativen Bewegung zueinander mit nahezu Lichtgeschwindigkeit, kann die Ersparnis der um die beiden Strings verlaufenden Zeit so groß werden, dass die Ankunft vor dem Aufbruch stattfindet. Mit anderen Worten, es gibt geschlossene zeitartige Kurven, die uns eine Reise in die Vergangenheit ermöglichen können.

Die Raumzeit kosmischer Strings enthält Materie mit positiver Energiedichte, was physikalisch sinnvoll ist. Doch der Verformungsprozess, der die geschlossenen zeitartigen Kurven erzeugt, erstreckt sich bis ins Unendliche und zurück bis zur unendlichen Vergangenheit. Diese Raumzeiten enthielten schon bei ihrer Entstehung Zeitreisen. Wir haben jedoch keinen Grund zu der Annahme, dass unser eigenes Universum mit solchen Verwerfungen geschaffen wurde, und wir haben keine verlässlichen Anhaltspunkte für Besucher aus der Zukunft. (Abgesehen natürlich von der Verschwörungstheorie, dass UFOs aus der Zukunft kämen, was die Regierung wisse und vertusche. Leider sind die Aufzeichnungen der Regierung über ihre eigenen Vertuschungsmanöver nicht sehr zuverlässig.) Daher sollten wir nicht davon ausgehen, dass es geschlossene, zeitartige Kurven gibt, die in die Vergangenheit einer Fläche mit konstanter Zeit, S, führen.

Es ist allerdings die Frage, ob eine weit fortgeschrittene Zivilisation eine Zeitmaschine bauen könnte. Mit anderen Worten: Könnte sie die Raumzeit zur Zukunft von S verändern, sodass in einem endlichen Raumbereich geschlossene zeitartige Kurven aufträten? Ich spreche von endlichem Raumbereich, weil die Zivilisation, wie weit fortgeschritten sie auch immer sein mag, wahrscheinlich nur in der Lage wäre, einen endlichen Teil des Universums zu kontrollieren.

Oft ist in den Naturwissenschaften die richtige Formulierung eines Problems der Schlüssel zu seiner Lösung, und dieser Fall war ein gutes Beispiel dafür. Um zu definieren, was eine endliche Zeitmaschine ist, griff ich auf eine meiner frühen Arbeiten zurück. Die künftige Cauchy-Entwicklung von S definierte ich als die Punktmenge der Raumzeit, in der Ereignisse vollkommen durch das Geschehen auf S bestimmt werden. Mit anderen Worten ist es jener Bereich der Raumzeit, in der jede Weltlinie, die sich mit Unterlichtgeschwindigkeit bewegt, von S kommt. Würde es jedoch einer fortgeschrittenen Zivilisation gelingen, eine Zeitmaschine zu bauen, so würde eine geschlossene zeitartige Kurve C in die Zukunft von S führen. C würde immer aufs Neue in die Zukunft von S gehen, aber nicht zurückkehren und S schneiden. Punkte auf C würden also nicht in der Cauchy-Entwicklung von S liegen. Folglich hat S einen Cauchy-Horizont, eine Fläche, die die künftige Grenze der Cauchy-Entwicklung von S ist.

Cauchy-Horizonte kommen in einigen Schwarzloch-Lösungen oder im Anti-de-Sitter-Raum vor. Doch in diesen Fällen beginnen die Lichtstrahlen, die den Cauchy-Horizont bilden, im Unendlichen oder an Singularitäten. Zur Erzeugung eines solchen Cauchy-Horizonts wäre entweder die Verformung der Raumzeit bis ins Unendliche oder das Vorkommen einer Singularität in der Raumzeit erforderlich. Die Verformung der Raumzeit ins Unendliche wäre auch für die fortgeschrittenste Zivilisation unmöglich. Allenfalls könnte sie die Krümmung der Raumzeit in einer endlichen Region bewerkstelligen. Die hochentwickelte Zivilisation könnte genug Materie zusammenziehen, um einen Gravitationskollaps auszulösen, der, zumindest nach der klassischen allgemeinen Relativitätstheorie, mit einer Raumzeitsingularität enden würde. An der Singularität verlieren die Einstein’schen Gleichungen jeden Sinn, daher kann niemand voraussagen, was am Cauchy-Horizont geschehen würde, insbesondere, ob es dort irgendwelche geschlossenen zeitartigen Weltlinien gäbe.

Mit Roger Penrose (oben, Mitte), Kip Thorne (untere Reihe ganz links) und anderen

Mit Roger und seiner Frau Vanessa

Als Kriterium für eine Zeitmaschine sollten wir deshalb einen – wie ich ihn nenne – endlich erzeugten Cauchy-Horizont wählen. Ein solcher Cauchy-Horizont wird von Lichtstrahlen erzeugt, die ausschließlich aus einer kompakten Region stammen. Mit anderen Worten, sie kommen nicht aus dem Unendlichen oder von einer Singularität, sondern entstehen in einem endlichen Raumzeitgebiet, das geschlossene zeitartige Kurven enthält – einem Bereich jener Art, von dem wir annahmen, dass unsere fortgeschrittene Zivilisation ihn erschaffen würde.

Wenn wir einer Zeitmaschine diese Definition zugrunde legen, hat das den Vorteil, dass wir den Mechanismus der Kausalstruktur verwenden können, den Roger Penrose und ich zur Untersuchung von Singularitäten und Schwarzen Löchern entwickelten. Auch ohne Rückgriff auf die Einstein-Gleichungen konnte ich nachweisen, dass ganz allgemein ein endlich erzeugter Cauchy-Horizont einen geschlossenen Lichtstrahl enthält, das heißt einen Lichtstrahl, der Runde um Runde zum selben Punkt zurückkehrt. Hinzu kommt, dass das Licht nach jeder Runde zunehmend ins Blaue verschoben ist, mit anderen Worten, die Bilder werden immer blauer. Das Licht kann bei jeder Runde defokussiert werden, sodass sich die Lichtenergie nicht aufbaut und nicht unendlich wird. Aus der Blauverschiebung folgt jedoch, dass ein Teilchen in seiner Eigenzeit eine endliche Geschichte hat, obwohl es in einem beschränkten Gebiet Runde um Runde zurücklegt und auf keine Krümmungssingularität trifft.

Es könnte uns ja gleichgültig sein, ob ein Lichtteilchen seine Geschichte nach endlicher Zeit abschließt. Allerdings konnte ich beweisen, dass es auch Teilchentrajektorien mit Unterlichtgeschwindigkeit gibt, die ebenfalls nur von endlicher Dauer sind. Es könnten die Weltlinien von Beobachtern sein, die in einer endlichen Region vor dem Cauchy-Horizont gefangen sind und immer schneller ihre Runden drehen, bis sie nach endlicher Zeit Lichtgeschwindigkeit erreichen.

Seien Sie also vorsichtig, wenn sie von einer schönen Außerirdischen zu einer Spritztour in ihrer Fliegenden Untertasse eingeladen werden. Sie könnten zum Gefangenen einer dieser repetitiven Geschichten von nur endlicher Dauer werden.

WIE GESAGT, diese Ergebnisse stützen sich nicht auf Einsteins Gleichungen, sondern gehen nur davon aus, wie die Raumzeit sich verformen müsste, um geschlossene zeitartige Kurven in einem endlichen Gebiet zu erzeugen. Jetzt können wir jedoch fragen: Welche Art Materie bräuchte unsere hochentwickelte Zivilisation, um die Raumzeit so zu verformen, dass sie eine Zeitmaschine von endlicher Größe bauen könnte? Kann sie überall eine positive Energiedichte haben, wie sie in der Raumzeit der kosmischen Strings vorliegt? Es wäre dann vorstellbar, eine endliche Zeitmaschine mit Hilfe endlicher Schleifen aus kosmischen Strings zu bauen und überall positive Energiedichte zu haben. Es tut mir leid, all die Menschen enttäuschen zu müssen, die gerne in die Vergangenheit zurückkehren würden: Die Sache lässt sich nicht mit durchgehend positiver Energiedichte bewerkstelligen. Ich habe bewiesen, dass man zum Bau einer endlichen Zeitmaschine negative Energie braucht.

In der klassischen Theorie gehorchen alle physikalisch sinnvollen Felder der Einschränkung, dass die Energiedichte für jeden Beobachter größer oder gleich null ist. Daher sind Zeitmaschinen von endlicher Größe in der rein klassischen Theorie ausgeschlossen. Anders ist die Situation jedoch in der semiklassischen Theorie, in der man Quantenfelder vor einem klassischen Raumzeithintergrund betrachtet. Aus der Unschärferelation der Quantentheorie folgt, dass Felder sogar im scheinbar leeren Raum ständig fluktuieren. Diese Quantenfluktuationen bewirken, dass die Energiedichte unendlich wird. Daher müssen wir eine unendliche Größe abziehen, um die endliche Energiedichte zu erhalten, die wir beobachten. Sonst würde die Energiedichte die Raumzeit zu einem einzigen Punkt krümmen. Durch diese Subtraktion kann der Erwartungswert der Energie – zumindest lokal – negativ werden. Sogar im flachen Raum treffen wir unter Umständen Quantenzustände an, in denen dieser Mittelwert der Energiedichte lokal negativ wird, obwohl die aufsummierte Gesamtenergie positiv ist.

Es fragt sich, ob diese negativen Erwartungswerte die Raumzeit tatsächlich veranlassen, sich in der erforderlichen Weise zu krümmen. Doch offenbar ist das der Fall. Dank der Unschärferelation der Quantentheorie können Teilchen und Strahlung aus einem Schwarzen Loch entweichen. Dadurch verliert das Schwarze Loch Masse, das heißt, es verdunstet langsam. Damit der Horizont des Schwarzen Lochs schrumpfen kann, muss die Energiedichte am Horizont negativ sein und die Raumzeit so verformen, dass Lichtstrahlen auseinanderstreben. Wäre die Energiedichte immer positiv und mithin die Raumzeit so verformt, dass Lichtstrahlen aufeinander zuliefen, könnte die Horizontfläche eines Schwarzen Lochs mit der Zeit nur anwachsen.

Die Verdunstung Schwarzer Löcher zeigt, dass der quantisierte Energie-Impuls-Tensor der Materie gelegentlich die Raumzeit dahingehend verformen kann, wie es für den Bau einer Zeitmaschine erforderlich wäre. Folglich könnte eine sehr fortgeschrittene Zivilisation den Erwartungswert der Energiedichte so ins Negative manipulieren, dass er den Bau einer Zeitmaschine erlaubte, die für den Transport makroskopischer Objekte geeignet wäre.

Allerdings gibt es einen wichtigen Unterschied zwischen dem Horizont eines Schwarzen Lochs und dem einer Zeitmaschine mit geschlossenen Lichtstrahlen, die sich in Endlosschleifen bewegen. Denn dort würde eine unendliche Energiedichte herrschen, mit der Folge, dass ein Mensch oder ein Raumschiff bei dem Versuch, den Horizont zu durchqueren, um in die Zeitmaschine zu gelangen, von einem Strahlenbad ausgelöscht würde. Vielleicht warnt uns die Natur auf diese Weise davor, uns in die Vergangenheit einzumischen.

Es sieht also schwarz aus für Zeitreisen – oder sollte ich sagen, strahlend weiß? Allerdings hängt der Erwartungswert des Energie-Impuls-Tensors vom Quantenzustand der Felder im Hintergrund ab. Man könnte vermuten, es gäbe Quantenzustände, bei denen die Energiedichte am Horizont endlich sei, und tatsächlich gibt es Beispiele dafür. Wie sich ein solcher Quantenzustand herstellen lässt und ob er gegenüber Objekten, die seinen Horizont durchqueren, stabil bleibt, wissen wir nicht. Aber es könnte im Bereich der Möglichkeiten einer sehr hochentwickelten Zivilisation liegen.

Es müsste Physikern möglich sein, solche Fragen offen zu diskutieren, ohne ausgelacht oder verhöhnt zu werden. Selbst wenn sich herausstellt, dass Zeitreisen unmöglich sind, sollten wir doch herausfinden, warum es sich so verhält.

Wir wissen nicht viel über die vollständig quantisierte Gravitationstheorie. Doch es ist zu erwarten, dass sie sich von der semiklassischen Theorie erst bei der Planck-Länge unterscheidet – bei einem millionstel milliardstel milliardstel milliardstel Zentimeter. Quantenfluktuationen vor dem Hintergrund der Raumzeit könnten auf einer mikroskopischen Größenskala durchaus Wurmlöcher und Zeitreisen erzeugen, aber nach der allgemeinen Relativitätstheorie sind makroskopische Körper nicht in der Lage, in ihre Vergangenheit zurückzukehren.

Selbst für den Fall, dass in Zukunft irgendeine andere Theorie entdeckt werden sollte, glaube ich nicht, dass Zeitreisen jemals möglich sein werden. Wenn dem so wäre, würde es bei uns schon längst von Touristen aus der Zukunft wimmeln.

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IMAGINÄRE ZEIT

ALS WIR AM Caltech waren, besuchten wir Santa Barbara, das man nach einer zweistündigen Autofahrt an der Küste entlang erreicht. Dort erarbeitete ich mit meinem Freund und Kollegen Jim Hartle eine neue Berechnungsmethode, wie Teilchen von einem Schwarzen Loch emittiert werden. Dazu bildeten wir die Summe aller möglichen Pfade, auf denen das Teilchen aus dem Loch entweichen konnte. Wie wir feststellten, entsprach die Beziehung zwischen der Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen von einem Schwarzen Loch emittiert wurde, und der Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen ins Loch fiel, den Wahrscheinlichkeiten für Emission und Absorption bei einem heißen Körper. Abermals zeigte sich hier, dass Schwarze Löcher sich verhalten, als hätten sie eine Temperatur und eine Entropie, die proportional zu ihrer Horizontfläche ist.

Bei unserer Berechnung verwendeten wir das Konzept der imaginären Zeit; man kann sie sich wie eine Zeit vorstellen, die rechtwinklig zur Richtung der gewöhnlichen realen Zeit verläuft. Als ich nach Cambridge zurückkehrte, entwickelte ich diese Idee mit Gary Gibbons und Malcolm Perry, zwei ehemaligen Doktoranden von mir, noch ein wenig weiter. Wir ersetzten die gewöhnliche Zeit durch die imaginäre Zeit. Dieser Ansatz wird euklidisch genannt, weil er aus der Zeit eine vierte Raumrichtung macht. Anfangs stieß ich damit auf großen Widerspruch, heute aber gilt er allgemein als der beste Weg zur Untersuchung der Quantengravitation. Der euklidische Raum der Schwarzloch-Zeit ist glatt und enthält keine Singularität, an der die physikalischen Gleichungen ihre Gültigkeit verlieren könnten. Er löst das Grundproblem der von Penrose und mir entwickelten Singularitätstheoreme: dass nämlich die Vorhersagbarkeit an der Singularität endet. Mit Hilfe des euklidischen Ansatzes konnten wir genauer erklären, warum sich Schwarze Löcher wie heiße Körper verhalten und Entropie haben. Ferner zeigten Gary und ich, dass sich ein immer schneller expandierendes Universum verhalten würde, als hätte es eine effektive Temperatur wie ein Schwarzes Loch. Damals dachten wir, diese Temperatur könne nie beobachtet werden, doch vierzehn Jahre später erwies sich ihre empirische Bedeutung.

Unter anderem mit Don Page (oben, ganz links), Kip Thorne (unten, Dritter von links) und Jim Hartle (unten, ganz rechts)

ICH hatte hauptsächlich über Schwarze Löcher gearbeitet, aber durch die Hypothese, dass das frühe Universum eine Phase inflationärer Expansion durchlaufen hatte, wurde mein Interesse an der Kosmologie neu geweckt. Demnach hatte sich die Größenzunahme des Universums in der inflationären Phase fortlaufend beschleunigt, genauso wie bei einer monetären Inflation die Verbraucherpreise in die Höhe schießen. 1982 zeigte ich mit Hilfe der euklidischen Methode, dass die Gleichförmigkeit eines solchen Universums kleine Einbußen erleiden würde. Etwa zur gleichen Zeit kam der russische Wissenschaftler Wjatscheslaw Muchanow zu ähnlichen Ergebnissen, aber die wurden im Westen erst später bekannt.

Es wäre denkbar, dass diese Inhomogenitäten aus thermischen Fluktuationen entstehen, die zurückgehen auf die von Gary Gibbons und mir acht Jahre zuvor entdeckte effektive Temperatur in einem inflationären Universum. Später machten mehrere andere Physiker ähnliche Vorhersagen. In Cambridge organisierte ich einen Workshop, der von allen wichtigen Forschern auf diesem Gebiet besucht wurde. Bei dieser Gelegenheit erarbeiteten wir den größten Teil der heute geltenden Inflationstheorie, einschließlich der allesentscheidenden Dichtefluktuationen, die der Ursprung der Galaxienbildung sind und damit unserer Existenz.

Das war zehn Jahre bevor der Satellit Cosmic Background Explorer (COBE) in verschiedenen Richtungen der kosmischen Hintergrundstrahlung Abweichungen entdeckte, die durch Dichtefluktuationen hervorgerufen worden waren. Abermals war die Theorie auf dem Gebiet der Gravitation dem Experiment voraus. Später wurden diese Fluktuationen von der Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) und dem Planck-Satelliten bestätigt. Wie sich herausstellte, stimmten sie mit den Vorhersagen genau überein.

NACH DEM ursprünglichen Inflationsszenario begann das Universum mit einer Singularität, dem Urknall. Im Zuge seiner Expansion soll es dann irgendwie in einen inflationären Zustand geraten sein. Ich hielt diese Erklärung für unbefriedigend, weil, wie oben dargelegt, alle Gleichungen an einer Singularität obsolet würden. Doch wenn man nicht weiß, was aus dieser Ursingularität resultierte, kann man die Entwicklung des Universums nicht berechnen. Die Kosmologie hätte kein Vorhersagevermögen. Was wir brauchten, war eine Raumzeit ohne Singularität, wie die euklidische Version eines Schwarzen Lochs.

NACH DEM Workshop in Cambridge verbrachte ich den Sommer am Institute for Theoretical Physics in Santa Barbara, das gerade gegründet worden war. Mit Jim Hartle überlegte ich, wie sich der euklidische Ansatz auf die Kosmologie anwenden lasse. Nach diesem Ansatz ergibt sich das Quantenverhalten des Universums aus der Feynman-Summe über eine bestimmte Klasse von Entwicklungsgeschichten in imaginärer Zeit. Da sich die imaginäre Zeit wie eine andere Richtung im Raum verhält, können Geschichten in imaginärer Zeit geschlossene Flächen bilden, wie die Erdoberfläche, ohne Anfang und Ende.

Jim und ich meinten, das sei die natürlichste Wahl einer Klasse, wenn nicht sogar die einzig natürliche. Also formulierten wir die Kein-Rand-Hypothese (auch als Keine-Grenzen-Bedingung bekannt): dass das Universum in sich geschlossen ist und keinen Rand hat. Nach der Kein-Rand-Hypothese gleicht der Anfang des Universums dem Südpol der Erde, wobei die Breitengrade die Rolle der imaginären Zeit spielen. Das Universum beginnt gleichsam als Punkt am Südpol. Nach Norden hin expandieren die Breitenkreise, die die Größe des Universums darstellen. Die Frage danach, was vor dem Anfang des Universums war, verliert damit ihren Sinn, weil es nichts südlich des Südpols gibt.

Die Zeit hätte, nach Breitengraden gemessen, einen Anfang am Südpol, aber der Südpol ist weitgehend wie jeder andere Punkt des Globus. Am Südpol gelten dieselben Naturgesetze wie überall. Damit wäre der uralte Einwand entkräftet, dass das Universum keinen Anfang haben kann, weil dort die Naturgesetze Schiffbruch erleiden. Stattdessen würden auch am Anfang des Universums die physikalischen Gesetze herrschen. Wir hätten die schwierige wissenschaftliche und philosophische Frage nach dem Anfang der Zeit umgangen, indem wir diese in eine Richtung des Raums verwandelt haben.

Die Kein-Rand-Bedingung setzt voraus, dass das Universum spontan aus dem Nichts entstanden ist. Zunächst hatte es den Anschein, als würde die Kein-Rand-Hypothese nicht genügend Inflation voraussagen, doch später stellte ich fest, dass die Wahrscheinlichkeit einer gegebenen Konfiguration des Universums mit dem Volumen der Konfiguration gewichtet werden muss. Kürzlich haben Jim Hartle, Thomas Hertog (ein weiterer Ex-Doktorand) und ich entdeckt, dass es eine Dualität zwischen inflationären Universen und Räumen mit negativer Krümmung gibt. Damit sind wir in der Lage, die Kein-Rand-Bedingung auf neue Weise zu formulieren und den beträchtlichen theoretischen Apparat zu benutzen, der für solche Räume entwickelt wurde. Die Kein-Rand-Hypothese sagt voraus, dass das Universum fast vollkommen stetig beginnt, wenn auch mit winzigen Abweichungen. Diese wachsen mit der Expansion des Universums und führen zur Bildung von Galaxien, Sternen und all den anderen Strukturen im Universum, einschließlich seiner Lebewesen. Die Kein-Rand-Bedingung ist der Schlüssel zur Schöpfung, zur Antwort auf die Frage, warum wir hier sind.

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KEINE GRENZEN

ALS ICH einundzwanzig war und ALS bekam, fand ich das außerordentlich unfair. Warum gerade ich? Damals dachte ich, mein Leben sei zu Ende. Ich würde das Potenzial, das ich meiner Meinung nach hatte, niemals ausschöpfen können. Doch heute, fünfzig Jahre danach, kann ich gelassen auf mein Leben zurückblicken und zufrieden sein. Ich war zweimal verheiratet und habe drei wundervolle, großartige Kinder. Meine wissenschaftliche Laufbahn war erfolgreich: Wohl die meisten theoretischen Physiker würden meiner Vorhersage zustimmen, dass es an Schwarzen Löchern zu einer Quantenemission kommt, obgleich ich dafür bisher noch keinen Nobelpreis bekommen habe, weil es sehr schwierig ist, sie experimentell nachzuweisen. Andererseits wurde mir für die theoretische Bedeutung dieser Entdeckung der viel wichtigere Fundamental Physics Prize verliehen.

Meine Behinderung hat meine wissenschaftliche Arbeit nicht wesentlich beeinträchtigt. Tatsächlich war sie in mancherlei Hinsicht eher von Vorteil: Ich brauchte keine Vorlesungen zu halten und keine Studienanfänger zu unterrichten, und ich musste nicht an langweiligen und zeitraubenden Institutssitzungen teilnehmen. Auf diese Weise konnte ich mich uneingeschränkt meiner Forschung hingeben.

Audienz bei Königin Elizabeth II. zusammen mit meiner Tochter Lucy

Besuch des Himmelstempels in Peking

Für meine Kollegen bin ich nur ein Physiker unter vielen anderen, doch für die Öffentlichkeit wurde ich womöglich zum bekanntesten Wissenschaftler der Welt. Das liegt zum einen daran, dass Wissenschaftler, von Einstein abgesehen, keine gefeierten Rockstars sind. Zum anderen verkörpere ich das Klischee des behinderten Genies. Auch eine Perücke und eine dunkle Sonnenbrille würden mir nichts nützen – mein Rollstuhl ist einfach zu verräterisch.

Sehr bekannt und leicht erkennbar zu sein hat seine Vor- und Nachteile. Zu den Nachteilen gehört, dass es manchmal schwierig ist, alltägliche Dinge zu tun. Ich kann nicht einkaufen, ohne von Menschen belagert zu werden, die mich um ein Foto bitten, und die Presse hat in der Vergangenheit ein geradezu unbändiges Interesse an meinem Privatleben gezeigt. Doch diese Nachteile werden von den Vorteilen mehr als aufgewogen. Menschen scheinen sich aufrichtig zu freuen, wenn sie mich sehen. Mein größtes Publikum hatte ich 2012 bei der Moderation der Paralympics in London.

Moderator bei den Paralympics 2012

Ich hatte ein gutes und erfülltes Leben. Meiner Meinung nach sollten sich behinderte Menschen auf die Dinge konzentrieren, die ihnen möglich sind, statt solchen hinterherzutrauern, die ihnen nicht möglich sind. Mir war es möglich, die meisten Dinge zu tun, die ich tun wollte. Ich bin viel gereist. Die Sowjetunion habe ich siebenmal besucht. Das erste Mal fuhr ich mit einer Studentengruppe, in der ein Mitreisender – ein Baptist – Bibeln in russischer Sprache ins Land zu schmuggeln versuchte, die er dort verteilen wollte. Er bat uns, ihm dabei zu helfen. Zunächst gelang uns das auch unbemerkt, doch dann waren uns die Behörden auf die Schliche gekommen, und bei der Ausreise wurden wir eine Zeitlang festgehalten. Doch eine offizielle Anklage wegen Bibelschmuggels hätte einen internationalen Skandal und einen unwillkommenen Pressewirbel ausgelöst, und so ließ man uns nach ein paar Stunden gehen. Die übrigen sechs Besuche dorthin unternahm ich, um russische Wissenschaftler zu treffen, die nicht in den Westen reisen durften. Nach 1990, als die Sowjetunion Union zusammenbrach, zog es die besten Wissenschaftler in den Westen. Seither war ich nicht mehr in Russland.

In Japan war ich sechsmal, in China dreimal. Mit Ausnahme Australiens habe ich, einschließlich der Antarktis, jeden Kontinent bereist. Ich habe die Präsidenten Südkoreas, Chinas, Indiens, Chiles und der Vereinigten Staaten kennengelernt. In der Großen Halle des Volkes in Peking und im Weißen Haus habe ich Vorträge gehalten. In einem U-Boot bin ich getaucht, in einem Heißluftballon geflogen, und ich nahm sogar an einem Schwerelosigkeitsflug teil. Außerdem habe ich bei Virgin Galactic einen Flug ins Weltall gebucht.

In der Schwerelosigkeit

In meinen frühen Arbeiten legte ich dar, dass die allgemeine Relativitätstheorie am Urknall und an Schwarzen Löchern scheitert. Später zeigte ich, wie die Quantentheorie voraussagen kann, was am Beginn und am Ende der Zeit geschieht. Es war wunderbar, in dieser Zeit zu leben und auf dem Gebiet der theoretischen Physik zu forschen. Falls ich etwas zum Verständnis unseres Universums beitragen konnte, wäre mein Glück vollkommen.

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ABBILDUNGSNACHWEISE

Mit freundlicher Genehmigung von Mary Hawking: Seite 2, 8, 10, 11, 14, 16, 18, 22, 26 (unten), 32, 35

Mit freundlicher Genehmigung von Stephen Hawking: Seite 12, 26 (oben), 28 (unten), 30, 49, 67, 76, 87, 94, 102, 107, 108, 109, 129 (unten)

National Archives and Records Administration: Seite 17 (unten)

Herts Advertiser: Seite 36

Gillman & Soame: Seite 41, 43, 44/45, 48

Suzanne McClenahan: Seite 61

Lafayette Fotografy: Seite 63

John McClenahan: Seite 66

Mit freundlicher Genehmigung des Archivs des California Institute of Technology: Seite 96 (oben und unten)

Bantam Books: Seite 113

Bernard Carr: Seite 129 (oben), 139

Alpha/Globe Fotos, Inc.: Seite 146

Zhang Chao Wu: Seite 147

Judith Croasdell: Seite 148

Steve Boxall: Seite 150

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Über Stephen Hawking

Stephen Hawking wurde 1942 geboren. 1962 erfuhr der junge Student, dass er an ALS leide und nur noch wenige Monate zu leben habe. Trotz dieser schrecklichen Diagnose setzte er seine Studien fort und ging an die Universität Cambridge, wo ihm freie Hand für seine einflussreichen Arbeiten, insbesondere über Schwarze Löcher, gegeben wurde. Dreißig Jahre lang, von 1979 bis 2009, war er «Lucasischer Professor für Mathematik» im Fachbereich für angewandte Mathematik und theoretische Physik – ein Lehrstuhl, den in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts Isaac Newton innehatte. Für seine Beiträge zur modernen Kosmologie hat er zahlreiche Auszeichnungen erhalten, darunter 2009 die US Presidential Medal of Freedom und 2013 den Special Fundamental Physics Prize.

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Über dieses Buch

Zum ersten Mal lässt der Jahrhundertphysiker Stephen Hawking sein ganzes privates und wissenschaftliches Leben Revue passieren – in seinen eigenen Worten und in einem Buch voller Weisheit und Humor. Hawking erzählt von seiner Kindheit und Jugend in Oxford und St. Albans, vom Ausbruch der degenerativen Erkrankung des motorischen Nervensystems (ALS), über das Leben mit der Krankheit und der ständigen Todesgefahr. Über Weltreisen, Leidenschaften und schräge Wetten unter Kosmologen. Und zum ersten Mal schildert er, warum seine beiden Ehen nicht hielten – und wie ihm beide Ehefrauen buchstäblich das Leben retteten.

Zugleich stellt Stephen Hawking seine großen theoretischen Entdeckungen in ein neues Licht: seine Arbeiten über Schwarze Löcher, den Urknall und über Imaginäre Zeit, die einen neuen Blick auf die Geschichte des Universums eröffneten und ihn berühmt gemacht haben. Dieses Buch, der Krankheit abgetrotzt, ist ein kleines Wunder. Ein Muss für Hawking-Fans. Und für alle, die einen der bedeutendsten Denker der Gegenwart neu entdecken möchten.

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Impressum

Die amerikanische Originalausgabe erscheint 2013 unter dem Titel «My Brief History» bei Bantam Books, New York.

Veröffentlicht im Rowohlt Verlag, Reinbek bei Hamburg, September 2013

Copyright © 2013 by Rowohlt Verlag GmbH, Reinbek bei Hamburg

«My Brief History» Copyright © 2013 by Stephen W. Hawking

Lektorat Frank Strickstrock

Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt, jede Verwertung bedarf der Genehmigung des Verlages

Umschlaggestaltung ANZINGER WÜSCHNER RASP, München mit freundlicher Genehmigung von Gillman & Soame Photographers (Foto des Autors: Stewart Cohen Pictures)

Schrift DejaVu Copyright © 2003 by Bitstream, Inc. All Rights Reserved.

Bitstream Vera is a trademark of Bitstream Inc.

ISBN Printausgabe 978-3-498-03025-4 (1. Auflage 2013)

ISBN E-Book 978-3-644-03861-5
www.rowohlt.de

Anmerkung: Die Seitenzahlen in den Abbildungsnachweisen beziehen sich auf die Seitenzahlen der Printausgabe.

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