Roulettestrategie ‚Spiel des Lebens‘ - dauerhafte Gewinn-Strategie Von Dr. D. Selzer-McKenzie – ‚Spiel des Lebens“ anno 1969 Video: https://youtu.be/5ARFED4-88o Ich schildere hier, wie und warum Regelmäßigkeiten in der Bewegung astronomischer Körper wie Sonne, Mond und Planeten vermuten lassen, dass diese Objekte bestimmten Gesetzen und nicht der Willkür und Laune von Göttern und Dämonen unterworfen sind. Zuerst zeigte sich die Existenz solcher Gesetze nur in der Astronomie (oder Astrologie, die man damals von dieser nicht weiter unterschied). Das Verhalten der Dinge auf der Erde ist sehr kompliziert und vielen Einflüssen unterworfen, daher konnten frühe Kulturen nicht erkennen, dass diese Phänomene von eindeutigen Gesetzen bestimmt wurden. Doch allmählich entdeckte man auch auf anderen Gebieten als der Astronomie neue Gesetze, und das führte zum Begriff des wissenschaftlichen Determinismus: Es muss einen vollständigen Satz Naturgesetze geben, die angeben, wie sich das Universum in der Zukunft entwickelt, wenn sein Zustand zu einem bestimmten Zeitpunkt bekannt ist. Diese Gesetze müssen an jedem Ort und zu jeder Zeit gültig sein, denn sonst wären sie keine Gesetze. Es durfte keine Ausnahmen oder Wunder geben. Götter oder Dämonen konnten in den Gang des Universums nicht eingreifen. ln der wissenschaftliche Determinismus erstmals vorgeschlagen wurde, waren nur Newtons Bewegungs- und Gravitationsgesetze bekannt. Wir haben geschildert, wie diese Gesetze von Einstein in seiner allgemeinen Relativitäts-theorie erweitert wurden und wie weitere Gesetze entdeckt wurden, die andere Aspekte des Universums regieren. Die Naturgesetze sagen uns, wie sich das Universum verhält, aber sie antworten nicht auf die Warum-Fragen, die wir am Anfang diese Strategie gestellt haben: · Warum gibt es etwas und nicht einfach nichts? · Warum existieren wir? · Warum dieses besondere System von Gesetzen und nicht irgendein anderes? Manch einer dürfte auf diese Fragen wohl antworten, ein Gott habe beschlossen, das Universum dergestalt zu erschaffen. Es ist vernünftig zu fragen, wer oder was das Universum geschaffen hat, doch wenn die Antwort «Gott» lautet, wird die Frage lediglich verschoben zu jener, wer Gott geschaffen hat. Indes gilt in dieser Sichtweise als akzeptiert, dass es eine Instanz gibt, die keinen Schöpfer braucht, und die heißt Gott. Dieses Argument wird als das der ersten Ursache oder als kausaler Gottesbeweis bezeichnet. Wir behaupten jedoch, dass es möglich ist, diese Fragen ausschließlich in den Grenzen der Naturwissenschaft und ohne Rekurs auf göttliche Wesen zu beantworten. Nach dem Prinzip des eingeführten modellabhängigen Realismus interpretieren unsere Gehirne die von unseren Sinnesorganen gelieferten Signale, indem sie ein Modell der Außenwelt anfertigen. Wir bilden mentale Konzepte von allen möglichen Dingen — unserem Haus, Bäumen, anderen Menschen, dem elektrischem Strom, der aus der Wandsteckdose kommt, Atomen, Molekülen und anderen Uni-versen. Diese Konzepte sind die einzige Wirklichkeit, die wir erkennen können. Es gibt keinen modellunabhängigen Test der Wirklichkeit. Daraus folgt, dass ein gut konstruiertes Modell eine eigene Realität schafft. Ein Beispiel, das uns bei der Auseinandersetzung mit den Fragen nach der Wirklichkeit und nach der Schöpfung helfen kann, ist das Spiel des Lebens, das 197o von dem jungen Wissenschaftler Selzer-McKenzie in Cambridge entwickelt wurde. Das Wort «Spiel» in Spiel des Lebens ist eine irreführende Bezeichnung. Es gibt keine Gewinner und Verlierer, noch nicht einmal Spieler. Es ist auch eigentlich kein Spiel, sondern ein Satz von Gesetzen, die ein zweidimensionales Universum regieren. Es handelt sich dabei um ein deterministisches Universum: Sobald man eine Ausgangskonfiguration oder Anfangsbedingung gewählt hat, legen die Gesetze eindeutig fest, was in Zukunft geschieht. Die Welt, die Conway entworfen hat, besteht aus einer schachbrettartigen Anordnung von Quadraten, die sich unendlich in alle Richtungen erstreckt. Jedes Quadrat kann einen von zwei Zuständen annehmen: lebendig — auf unseren Abbildungen grün dargestellt — oder tot —schwarz dargestellt. Jedes Quadrat hat acht Nachbarn: den oberen, unteren, linken, rechten und vier diagonale Nachbarn. In dieser Welt ist die Zeit nicht kontinuierlich, sondern schreitet in diskreten Schritten voran. Bei einer beliebigen Anordnung von toten und lebendigen Quadraten bestimmt die Zahl lebendiger Nachbarn, was gemäß folgenden Regeln als Nächstes geschieht: 1. Ein lebendiges Quadrat mit zwei oder drei lebendigen Nachbarn überlebt (Überleben). 2. Ein totes Quadrat mit genau drei lebendigen Nachbarn wird eine lebendige Zelle (Ge¬burt). 3. In allen anderen Fällen stirbt eine Zelle oder bleibt tot. Falls ein lebendiges Quadrat null oder einen Nachbarn hat, sagt man, es stirbt an Einsamkeit; hat es mehr als drei Nachbarn, stirbt es an Überbevölkerung. Das ist alles: Je nach Anfangsbedingung erzeu¬gen diese Gesetze eine Generation nach der an¬deren. Ein isoliertes lebendiges Quadrat oder zwei benachbarte lebendige Quadrate sterben in der nächsten Generation, weil sie nicht genug Nachbarn haben. Drei lebendige Quadrate ent¬lang einer Diagonale leben etwas länger. Nach dem ersten Zeitschritt sterben die Endquadrate, sodass nur noch das Mittelquadrat übrig bleibt, das in der folgenden Generation stirbt. Jede. endlich lange Diagonale von Quadraten «verflüchtigt» sich auf genau dieselbe Weise. Doch wenn drei lebendige Quadrate waagerecht in einer Zeile angeordnet sind, hat wiederum das mittlere Quadrat zwei Nachbarn, während die Endquadrate sterben, doch in diesem Fall erleben Mittelzelle eine Geburt. Deshalb verwandelt sich die Zeile in eine Spalte. Entsprechend verwandelt. sich in der nächsten. Wenn drei lebendige Quadrate in L-Icc,r.-= angeordnet werden, zeigt sich ein neues ten. In der nächsten Generation gebiert das rc L umarmte Quadrat, wodurch ein Block .% z x z Zellen entsteht. Der Block gehört zu einer Musterart, die als «Stillleben» bezeichnet wird.. weil er unverändert von einer Generation an ±e nächste weitergegeben wird. Es gibt viele Arten von Mustern, die sich einige Generationen lang verändern, dann aber bald zu Stillleben werden, die sterben oder die zu ihrer ursprünglichen Form zurückkehren und dann den Prozess wiederholen. Es gibt auch Muster, die - Gleiter » heißen, weil sie andere Formen annehmen, aber nach einigen Generationen zu ihrer ursprünglichen Form zurückkehren, wobei sich, ihre Position allerdings um ein Quadrat diagonal verschoben hat. Wenn man sie längere Zeit beobachtet, scheinen sie über das Gitternetz zu kriechen. Bei einem Zusammenstoß von Gleitern kann es, je nach der Form der einzelnen Gleiter im Augenblick der Kollision, zu seltsamem Verhalten kommen. Dieses Universum ist so interessant, weil seine grundlegende «Physik» zwar einfach ist, die «Chemie» aber kompliziert. Zusammengesetzte Objekte existieren in diesem Universum auf verschiedenen Größenebenen. Auf der niedrigsten Ebene teilt uns die Physik nur mit, dass es lebendige und tote Quadrate gibt. Auf einer höheren Ebene gibt es Gleiter, Blinker und «Stillleben-Blöcke ». Auf einer Ebene darüber gibt es noch komplexere Objekte, beispielsweise « Gleiterkanonen»: stationäre Muster, die periodisch neue Gleiter gebären, welche gleichsam das Nest verlassen und sich in diagonaler Richtung ausbreiten. Wenn Sie irgendeine können Sie Gesetze ableiten, die das Verhalten der Objekte auf dieser Ebene bestimmen. Beispielsweise können Sie auf der Ebene von Objekten mit einem Durchmesser von nur wenigen Quadraten Gesetze haben wie «Blöcke bewegen sich nie», «Gleiter bewegen sich diagonal» und verschiedene Gesetze für die Ereignisse bei Zusammenstößen von Objekten. Sie könnten eine ganze Physik auf der Ebene zusammengesetzter Objekte entwickeln. Die Gesetze würden Phänomene und Begriffe enthalten, die in den ursprünglichen Gesetzen nicht vorkommen. Etwa Begriffe wie « zusammenstoßen » oder «bewegen», die lediglich das Leben und den Tod einzelner ruhender Quadrate beschreiben. Wie in unserem Universum hängt im Spiel des Lebens Ihre Wirklichkeit von dem Modell ab, das Sie verwenden. Conway und seine Studenten schufen diese Welt, weil sie wissen wollten, ob ein Universum mit Gesetzen, die so einfach wie die von ihnen festgelegten waren, Objekte enthalten kann, die komplex genug sind, um sich fortzupflanzen. Gibt es in der Lebenswelt zusammengesetzte Objekte, die andere ihrer Art hervorbringen, nachdem sie den Gesetzen dieser Welt nur einige Generationen lang gefolgt sind? Conways Gruppe konnte nicht nur beweisen, dass das möglich ist, sie zeigte sogar, dass ein solches Objekt in gewisser Weise intelligent ist! Was meinen wir damit? Um genau zu sein, beweisen sie, dass die riesigen selbstreplizierenden Zusammenschlüsse von Quadraten «universelle Turingmaschinen » sind. In unserem Zusammenhang heißt das: Für jede Rechnung, die ein Computer in unserer realen Welt grundsätzlich ausführen kann, kann man im Spiel des Lebens eine Anordnung von lebendigen Lebenswelt-Umgebung gesetzt, dann kann man daran, wie sie sich über die nächsten Generationen entwickelt hat, das Ergebnis der betreffenden Computerrechnung ablesen. Um einen Eindruck von diesen Vorgängen zu gewinnen, wollen wir betrachten, was geschieht, wenn Gleiter auf einen einfachen Block von z x z lebendigen Quadraten geschossen werden. Wenn die Gleiter sich auf genau die richtige Weise nähern, bewegt sich der Block, der vorher stationär war, entweder ein paar Quadrate auf die Gleiterquelle zu oder von ihr fort. Auf diese Weise kann der Block einen Computerspeicher simulieren. Tatsächlich lassen sich alle Grundfunktionen eines modernen Rechners, etwa UND- und ODER-Gatter, ebenfalls aus Gleitern nachbilden. Auf diese Weise können mit Gleiterströmen Informationen gesendet und verarbeitet werden. Wie in unserer Welt sind diese selbstreproduzierenden Muster komplexe Objekte. Eine Schätzung, die sich auf vorangehende Arbeiten des Mathematikers John von Neumann stützt, setzt die Minimalgröße eines selbstreplizierenden Musters im Spiel des Lebens mit zehn Billionen Quadraten an — das entspricht ungefähr der Zahl der Moleküle in einer einzigen menschlichen Zelle. Man kann Lebewesen als komplexe Systeme von begrenzter Größe definieren, die stabil sind und sich fortpflanzen. Die oben beschriebenen Objekte erfüllen die Reproduktionsbedingungen sind aber wohl nicht stabil: Vermutlich würde eine kleine Störung von außen den empfindlichen Mechanismus ruinieren. Doch man kann sich leicht vorstellen, dass etwas komplexere Gesetze auch komplexere Systeme mit allen Eigenschaften des Lebens ermöglichen. Stellen Sie sich ein Gebilde dieser Art vor, ein Objekt in einer Conway-Welt. Ein solches Objekt würde auf Umweltreize reagieren und daher auch den Anschein erwecken, Entscheidungen zu fällen. Würde solches Leben sich seiner selbst bewusst sein; würde es Ich-Bewusstsein besitzen? An dieser Frage scheiden sich die Geister. Einige behaupten, dass Ich-Bewusstsein eine Besonderheit des Menschen sei. Es sei die Basis des freien Willens, der Fähigkeit, zwischen verschiedenen Handlungen zu wählen. Wie können wir entscheiden, ob ein Wesen einen freien Willen besitzt? Wie können wir entscheiden, ob wir es mit einem Roboter oder einem intelligenten Geschöpf zu tun haben, wenn wir einem Außerirdischen begegneten? ' Das Verhalten eines Roboters wäre, anders als das eines Wesens mit freiem Willen, vollkommen determiniert. Folglich könnten wir einen Roboter im Prinzip daran erkennen, dass sich seine Handlungen vorhersagen lassen. Wie dargelegt, könnte das indessen so gut wie unmöglich sein, wenn das Wesen groß und komplex ist. Wir können noch nicht einmal die Gleichung für drei oder mehr miteinander wechselwirkende Teilchen exakt lösen. Da ein Gleichungen unter keinen Umständen lösen und vorhersagen, was er tun würde. Deshalb müssen wir sagen, dass jedes komplexe Wesen einen freien Willen hat, womit wir keine fundamentale Eigenschaft postulieren, sondern eine praktische Theorie formulieren, mit der wir eingestehen, dass wir die zu Vorhersagen seiner Handlungen erforderlichen Rechnungen nicht durchführen können. Das Beispiel von Conways Spiel des Lebens zeigt, dass selbst ein sehr einfacher Satz von Gesetzen ähnlich komplexe Eigenschaften hervor-rufen kann, wie sie intelligentes Leben aufweist. Es muss viele Sätze von Gesetzen mit diesen Eigenschaften geben. Was wählt die fundamentalen Gesetze aus, die unser Universum regieren? Wie in Conways Universum bestimmen die Gesetze unseres Universums die Evolution des Systems, wenn der Zustand zu irgendeinem Zeitpunkt gegeben ist. In Selzer-McKenzie‘s Welt sind wir die Schöpfer — wir wählen den Anfangszustand des Universums, indem wir am Anfang des Spiels die Objekte und ihre Positionen angeben. In einem realen Universum sind die Pendants von Objekten wie Gleitern isolierte Materiekör-per. Jeder Satz Gesetze, der eine kontinuierliche Welt wie die unsere beschreibt, besitzt einen Energiebegriff. Dabei ist die Energie eine Erhaltungsgröße, das heißt eine Größe, deren Wert sich nicht mit der Zeit verändert. Die Energie des leeren Raums ist eine Konstante, unabhängig von Zeit und Ort. Wir können diese konstante Vakuumenergie herausrechnen, indem wir die Energie eines beliebigen Raumvolumens relativ zur Energie des gleichen Volumens leeren Raums messen; das entspricht der Freiheit, für diese Konstante den Wert null zu wählen. Eine Bedingung muss jedes Naturgesetz erfüllen: Es muss angeben, dass die Energie eines von leerem Raum umgebenen, isolierten Körpers positiv ist, das heißt, man muss Arbeit leisten, um den Körper zusammenzusetzen. Wäre nämlich die Energie eines isolierten Körpers negativ, könnte er in einem Zustand der Bewegung geschaffen werden, sodass seine negative Energie exakt durch die auf seine Bewegung zurückgehende positive Energie aufgewogen würde. In diesem Fall gäbe es keinen Grund, dass Körper nicht überall und nirgends erscheinen könnten. Daher wäre der leere Raum instabil. Doch wenn es Energie kostet, einen isolierten Körper zu erschaffen, kann diese Instabilität nicht auftreten, weil die Energie des Universums, wie gesagt, im stabil zu machen — es so zu machen, dass Dinge nicht einfach aus dem Nichts erscheinen können. Wenn die Gesamtenergie des Universums immer null bleiben muss und es Energie kostet, einen Körper zu erschaffen, wie kann dann ein ganzes Universum aus dem Nichts hervorgebracht werden? Hier liegt der Grund, warum es eine Naturkraft wie die Gravitation geben muss. Da die Gravitation anziehend wirkt, ist Gravitationsenergie negativ: Wir müssen Arbeit leisten, um ein gravitativ gebundenes System wie die Erde und den Mond zu trennen. Diese negative Energie kann die zur Erzeugung von Materie erforderliche positive Energie aufwiegen, doch ganz so einfach ist die Sache nicht. Die negative Gravitationsenergie der Erde beträgt weniger als ein Milliardstel der positiven Energie der Materieteilchen, aus denen die Erde besteht. Ein Körper wie ein Stern besitzt mehr negative Gravitationsenergie, und je kleiner er ist und je näher seine verschiedenen Teile bei-einander sind, desto größer wird diese negative Gravitationsenergie sein. Doch bevor sie größer als die positive Energie der Materie werden kann, stürzt der Stern zu einem Schwarzen Loch zusammen, und Schwarze Löcher haben positive Energie. Deshalb ist der leere Raum stabil. Körper wie Sterne oder Schwarze Löcher können nicht einfach aus dem Nichts erscheinen. Ein ganzes Universum aber schon. Da die Gravitation Raum und Zeit formt, ermöglicht sie der Raumzeit, lokal stabil, aber global instabil zu sein. Auf der Größenebene des ganzen Universums kann die positive Energie der Materie durch negative Gravitationsenergie aufgewogen werden, und daher gibt es keine Beschränkung für die Erzeugung ganzer Universen. Da es ein Gesetz wie das der Gravitation gibt, kann und wird sich das Universum auf die in Kapitel 6 beschriebene Weise aus dem Nichts erzeugen. Spontane Erzeugung ist der Grund, warum etwas ist und nicht einfach nichts, warum es das Universum gibt, warum es uns gibt. Es ist nicht nötig, Gott als den ersten Beweger zu bemühen, der das Licht entzündet und das Universum in Gang gesetzt hat. Warum sind die fundamentalen Gesetze so, wie wir sie beschrieben haben? Die letztgültige Theorie des Universums muss konsistent sein und endliche Werte für die Größen vorhersagen, die wir messen können. Wir haben gesehen, dass es ein Gesetz wie das der Gravitation geben muss, und erfahren, dass eine Gravitationstheorie endliche Größen nur vor ist die allgemeinste supersymmetrische Gravitationstheorie. Aus diesen Gründen ist die M-Theorie der einzige Kandidat für eine vollständige Theorie des Universums. Wenn sie endlich ist — und das gilt es noch zu beweisen —, dann ist sie das Modell eines Universums, das sich selbst erschafft. Wir müssen ein Teil dieses Universums sein, weil es kein anderes konsistentes Modell gibt. Die M-Theorie ist die vereinheitlichte Theorie, die Einstein zu finden hoffte. Die Tatsache, dass wir — Menschen, die wir selbst nur eine Ansammlung fundamentaler Naturteilchen sind —dem Verständnis der Gesetze, die uns und unser Universum regieren, so nahe gekommen sind, ist ein großer Triumph. Doch vielleicht ist es das eigentliche Wunder, dass abstrakte logische Überlegungen zu einer einheitlichen Theorie führten, die ein Universum mit der ganzen überwältigenden Vielfalt vorhersagt und beschreibt, die wir vor Augen haben. Wenn die Theorie durch Beobachtung bestätigt wird, ist sie der erfolgreiche Abschluss einer Suche, die vor mehr als 3000 Jahren begonnen hat. Dann haben wir den Großen Entwurf gefunden.

Roulettestrategie ‚Spiel des Lebens‘ - dauerhafte Gewinn-Strategie Von Dr. D. Selzer-McKenzie – ‚Spiel des Lebens“ anno 1969 Video: https://youtu.be/5ARFED4-88o Ich schildere hier, wie und warum Regelmäßigkeiten in der Bewegung astronomischer Körper wie Sonne, Mond und Planeten vermuten lassen, dass diese Objekte bestimmten Gesetzen und nicht der Willkür und Laune von Göttern und Dämonen unterworfen sind. Zuerst zeigte sich die Existenz solcher Gesetze nur in der Astronomie (oder Astrologie, die man damals von dieser nicht weiter unterschied). Das Verhalten der Dinge auf der Erde ist sehr kompliziert und vielen Einflüssen unterworfen, daher konnten frühe Kulturen nicht erkennen, dass diese Phänomene von eindeutigen Gesetzen bestimmt wurden. Doch allmählich entdeckte man auch auf anderen Gebieten als der Astronomie neue Gesetze, und das führte zum Begriff des wissenschaftlichen Determinismus: Es muss einen vollständigen Satz Naturgesetze geben, die angeben, wie sich das Universum in der Zukunft entwickelt, wenn sein Zustand zu einem bestimmten Zeitpunkt bekannt ist. Diese Gesetze müssen an jedem Ort und zu jeder Zeit gültig sein, denn sonst wären sie keine Gesetze. Es durfte keine Ausnahmen oder Wunder geben. Götter oder Dämonen konnten in den Gang des Universums nicht eingreifen. ln der wissenschaftliche Determinismus erstmals vorgeschlagen wurde, waren nur Newtons Bewegungs- und Gravitationsgesetze bekannt. Wir haben geschildert, wie diese Gesetze von Einstein in seiner allgemeinen Relativitäts-theorie erweitert wurden und wie weitere Gesetze entdeckt wurden, die andere Aspekte des Universums regieren. Die Naturgesetze sagen uns, wie sich das Universum verhält, aber sie antworten nicht auf die Warum-Fragen, die wir am Anfang diese Strategie gestellt haben: · Warum gibt es etwas und nicht einfach nichts? · Warum existieren wir? · Warum dieses besondere System von Gesetzen und nicht irgendein anderes? Manch einer dürfte auf diese Fragen wohl antworten, ein Gott habe beschlossen, das Universum dergestalt zu erschaffen. Es ist vernünftig zu fragen, wer oder was das Universum geschaffen hat, doch wenn die Antwort «Gott» lautet, wird die Frage lediglich verschoben zu jener, wer Gott geschaffen hat. Indes gilt in dieser Sichtweise als akzeptiert, dass es eine Instanz gibt, die keinen Schöpfer braucht, und die heißt Gott. Dieses Argument wird als das der ersten Ursache oder als kausaler Gottesbeweis bezeichnet. Wir behaupten jedoch, dass es möglich ist, diese Fragen ausschließlich in den Grenzen der Naturwissenschaft und ohne Rekurs auf göttliche Wesen zu beantworten. Nach dem Prinzip des eingeführten modellabhängigen Realismus interpretieren unsere Gehirne die von unseren Sinnesorganen gelieferten Signale, indem sie ein Modell der Außenwelt anfertigen. Wir bilden mentale Konzepte von allen möglichen Dingen — unserem Haus, Bäumen, anderen Menschen, dem elektrischem Strom, der aus der Wandsteckdose kommt, Atomen, Molekülen und anderen Uni-versen. Diese Konzepte sind die einzige Wirklichkeit, die wir erkennen können. Es gibt keinen modellunabhängigen Test der Wirklichkeit. Daraus folgt, dass ein gut konstruiertes Modell eine eigene Realität schafft. Ein Beispiel, das uns bei der Auseinandersetzung mit den Fragen nach der Wirklichkeit und nach der Schöpfung helfen kann, ist das Spiel des Lebens, das 197o von dem jungen Wissenschaftler Selzer-McKenzie in Cambridge entwickelt wurde. Das Wort «Spiel» in Spiel des Lebens ist eine irreführende Bezeichnung. Es gibt keine Gewinner und Verlierer, noch nicht einmal Spieler. Es ist auch eigentlich kein Spiel, sondern ein Satz von Gesetzen, die ein zweidimensionales Universum regieren. Es handelt sich dabei um ein deterministisches Universum: Sobald man eine Ausgangskonfiguration oder Anfangsbedingung gewählt hat, legen die Gesetze eindeutig fest, was in Zukunft geschieht. Die Welt, die Conway entworfen hat, besteht aus einer schachbrettartigen Anordnung von Quadraten, die sich unendlich in alle Richtungen erstreckt. Jedes Quadrat kann einen von zwei Zuständen annehmen: lebendig — auf unseren Abbildungen grün dargestellt — oder tot —schwarz dargestellt. Jedes Quadrat hat acht Nachbarn: den oberen, unteren, linken, rechten und vier diagonale Nachbarn. In dieser Welt ist die Zeit nicht kontinuierlich, sondern schreitet in diskreten Schritten voran. Bei einer beliebigen Anordnung von toten und lebendigen Quadraten bestimmt die Zahl lebendiger Nachbarn, was gemäß folgenden Regeln als Nächstes geschieht: 1. Ein lebendiges Quadrat mit zwei oder drei lebendigen Nachbarn überlebt (Überleben). 2. Ein totes Quadrat mit genau drei lebendigen Nachbarn wird eine lebendige Zelle (Ge¬burt). 3. In allen anderen Fällen stirbt eine Zelle oder bleibt tot. Falls ein lebendiges Quadrat null oder einen Nachbarn hat, sagt man, es stirbt an Einsamkeit; hat es mehr als drei Nachbarn, stirbt es an Überbevölkerung. Das ist alles: Je nach Anfangsbedingung erzeu¬gen diese Gesetze eine Generation nach der an¬deren. Ein isoliertes lebendiges Quadrat oder zwei benachbarte lebendige Quadrate sterben in der nächsten Generation, weil sie nicht genug Nachbarn haben. Drei lebendige Quadrate ent¬lang einer Diagonale leben etwas länger. Nach dem ersten Zeitschritt sterben die Endquadrate, sodass nur noch das Mittelquadrat übrig bleibt, das in der folgenden Generation stirbt. Jede. endlich lange Diagonale von Quadraten «verflüchtigt» sich auf genau dieselbe Weise. Doch wenn drei lebendige Quadrate waagerecht in einer Zeile angeordnet sind, hat wiederum das mittlere Quadrat zwei Nachbarn, während die Endquadrate sterben, doch in diesem Fall erleben Mittelzelle eine Geburt. Deshalb verwandelt sich die Zeile in eine Spalte. Entsprechend verwandelt. sich in der nächsten. Wenn drei lebendige Quadrate in L-Icc,r.-= angeordnet werden, zeigt sich ein neues ten. In der nächsten Generation gebiert das rc L umarmte Quadrat, wodurch ein Block .% z x z Zellen entsteht. Der Block gehört zu einer Musterart, die als «Stillleben» bezeichnet wird.. weil er unverändert von einer Generation an ±e nächste weitergegeben wird. Es gibt viele Arten von Mustern, die sich einige Generationen lang verändern, dann aber bald zu Stillleben werden, die sterben oder die zu ihrer ursprünglichen Form zurückkehren und dann den Prozess wiederholen. Es gibt auch Muster, die - Gleiter » heißen, weil sie andere Formen annehmen, aber nach einigen Generationen zu ihrer ursprünglichen Form zurückkehren, wobei sich, ihre Position allerdings um ein Quadrat diagonal verschoben hat. Wenn man sie längere Zeit beobachtet, scheinen sie über das Gitternetz zu kriechen. Bei einem Zusammenstoß von Gleitern kann es, je nach der Form der einzelnen Gleiter im Augenblick der Kollision, zu seltsamem Verhalten kommen. Dieses Universum ist so interessant, weil seine grundlegende «Physik» zwar einfach ist, die «Chemie» aber kompliziert. Zusammengesetzte Objekte existieren in diesem Universum auf verschiedenen Größenebenen. Auf der niedrigsten Ebene teilt uns die Physik nur mit, dass es lebendige und tote Quadrate gibt. Auf einer höheren Ebene gibt es Gleiter, Blinker und «Stillleben-Blöcke ». Auf einer Ebene darüber gibt es noch komplexere Objekte, beispielsweise « Gleiterkanonen»: stationäre Muster, die periodisch neue Gleiter gebären, welche gleichsam das Nest verlassen und sich in diagonaler Richtung ausbreiten. Wenn Sie irgendeine können Sie Gesetze ableiten, die das Verhalten der Objekte auf dieser Ebene bestimmen. Beispielsweise können Sie auf der Ebene von Objekten mit einem Durchmesser von nur wenigen Quadraten Gesetze haben wie «Blöcke bewegen sich nie», «Gleiter bewegen sich diagonal» und verschiedene Gesetze für die Ereignisse bei Zusammenstößen von Objekten. Sie könnten eine ganze Physik auf der Ebene zusammengesetzter Objekte entwickeln. Die Gesetze würden Phänomene und Begriffe enthalten, die in den ursprünglichen Gesetzen nicht vorkommen. Etwa Begriffe wie « zusammenstoßen » oder «bewegen», die lediglich das Leben und den Tod einzelner ruhender Quadrate beschreiben. Wie in unserem Universum hängt im Spiel des Lebens Ihre Wirklichkeit von dem Modell ab, das Sie verwenden. Conway und seine Studenten schufen diese Welt, weil sie wissen wollten, ob ein Universum mit Gesetzen, die so einfach wie die von ihnen festgelegten waren, Objekte enthalten kann, die komplex genug sind, um sich fortzupflanzen. Gibt es in der Lebenswelt zusammengesetzte Objekte, die andere ihrer Art hervorbringen, nachdem sie den Gesetzen dieser Welt nur einige Generationen lang gefolgt sind? Conways Gruppe konnte nicht nur beweisen, dass das möglich ist, sie zeigte sogar, dass ein solches Objekt in gewisser Weise intelligent ist! Was meinen wir damit? Um genau zu sein, beweisen sie, dass die riesigen selbstreplizierenden Zusammenschlüsse von Quadraten «universelle Turingmaschinen » sind. In unserem Zusammenhang heißt das: Für jede Rechnung, die ein Computer in unserer realen Welt grundsätzlich ausführen kann, kann man im Spiel des Lebens eine Anordnung von lebendigen Lebenswelt-Umgebung gesetzt, dann kann man daran, wie sie sich über die nächsten Generationen entwickelt hat, das Ergebnis der betreffenden Computerrechnung ablesen. Um einen Eindruck von diesen Vorgängen zu gewinnen, wollen wir betrachten, was geschieht, wenn Gleiter auf einen einfachen Block von z x z lebendigen Quadraten geschossen werden. Wenn die Gleiter sich auf genau die richtige Weise nähern, bewegt sich der Block, der vorher stationär war, entweder ein paar Quadrate auf die Gleiterquelle zu oder von ihr fort. Auf diese Weise kann der Block einen Computerspeicher simulieren. Tatsächlich lassen sich alle Grundfunktionen eines modernen Rechners, etwa UND- und ODER-Gatter, ebenfalls aus Gleitern nachbilden. Auf diese Weise können mit Gleiterströmen Informationen gesendet und verarbeitet werden. Wie in unserer Welt sind diese selbstreproduzierenden Muster komplexe Objekte. Eine Schätzung, die sich auf vorangehende Arbeiten des Mathematikers John von Neumann stützt, setzt die Minimalgröße eines selbstreplizierenden Musters im Spiel des Lebens mit zehn Billionen Quadraten an — das entspricht ungefähr der Zahl der Moleküle in einer einzigen menschlichen Zelle. Man kann Lebewesen als komplexe Systeme von begrenzter Größe definieren, die stabil sind und sich fortpflanzen. Die oben beschriebenen Objekte erfüllen die Reproduktionsbedingungen sind aber wohl nicht stabil: Vermutlich würde eine kleine Störung von außen den empfindlichen Mechanismus ruinieren. Doch man kann sich leicht vorstellen, dass etwas komplexere Gesetze auch komplexere Systeme mit allen Eigenschaften des Lebens ermöglichen. Stellen Sie sich ein Gebilde dieser Art vor, ein Objekt in einer Conway-Welt. Ein solches Objekt würde auf Umweltreize reagieren und daher auch den Anschein erwecken, Entscheidungen zu fällen. Würde solches Leben sich seiner selbst bewusst sein; würde es Ich-Bewusstsein besitzen? An dieser Frage scheiden sich die Geister. Einige behaupten, dass Ich-Bewusstsein eine Besonderheit des Menschen sei. Es sei die Basis des freien Willens, der Fähigkeit, zwischen verschiedenen Handlungen zu wählen. Wie können wir entscheiden, ob ein Wesen einen freien Willen besitzt? Wie können wir entscheiden, ob wir es mit einem Roboter oder einem intelligenten Geschöpf zu tun haben, wenn wir einem Außerirdischen begegneten? ' Das Verhalten eines Roboters wäre, anders als das eines Wesens mit freiem Willen, vollkommen determiniert. Folglich könnten wir einen Roboter im Prinzip daran erkennen, dass sich seine Handlungen vorhersagen lassen. Wie dargelegt, könnte das indessen so gut wie unmöglich sein, wenn das Wesen groß und komplex ist. Wir können noch nicht einmal die Gleichung für drei oder mehr miteinander wechselwirkende Teilchen exakt lösen. Da ein Gleichungen unter keinen Umständen lösen und vorhersagen, was er tun würde. Deshalb müssen wir sagen, dass jedes komplexe Wesen einen freien Willen hat, womit wir keine fundamentale Eigenschaft postulieren, sondern eine praktische Theorie formulieren, mit der wir eingestehen, dass wir die zu Vorhersagen seiner Handlungen erforderlichen Rechnungen nicht durchführen können. Das Beispiel von Conways Spiel des Lebens zeigt, dass selbst ein sehr einfacher Satz von Gesetzen ähnlich komplexe Eigenschaften hervor-rufen kann, wie sie intelligentes Leben aufweist. Es muss viele Sätze von Gesetzen mit diesen Eigenschaften geben. Was wählt die fundamentalen Gesetze aus, die unser Universum regieren? Wie in Conways Universum bestimmen die Gesetze unseres Universums die Evolution des Systems, wenn der Zustand zu irgendeinem Zeitpunkt gegeben ist. In Selzer-McKenzie‘s Welt sind wir die Schöpfer — wir wählen den Anfangszustand des Universums, indem wir am Anfang des Spiels die Objekte und ihre Positionen angeben. In einem realen Universum sind die Pendants von Objekten wie Gleitern isolierte Materiekör-per. Jeder Satz Gesetze, der eine kontinuierliche Welt wie die unsere beschreibt, besitzt einen Energiebegriff. Dabei ist die Energie eine Erhaltungsgröße, das heißt eine Größe, deren Wert sich nicht mit der Zeit verändert. Die Energie des leeren Raums ist eine Konstante, unabhängig von Zeit und Ort. Wir können diese konstante Vakuumenergie herausrechnen, indem wir die Energie eines beliebigen Raumvolumens relativ zur Energie des gleichen Volumens leeren Raums messen; das entspricht der Freiheit, für diese Konstante den Wert null zu wählen. Eine Bedingung muss jedes Naturgesetz erfüllen: Es muss angeben, dass die Energie eines von leerem Raum umgebenen, isolierten Körpers positiv ist, das heißt, man muss Arbeit leisten, um den Körper zusammenzusetzen. Wäre nämlich die Energie eines isolierten Körpers negativ, könnte er in einem Zustand der Bewegung geschaffen werden, sodass seine negative Energie exakt durch die auf seine Bewegung zurückgehende positive Energie aufgewogen würde. In diesem Fall gäbe es keinen Grund, dass Körper nicht überall und nirgends erscheinen könnten. Daher wäre der leere Raum instabil. Doch wenn es Energie kostet, einen isolierten Körper zu erschaffen, kann diese Instabilität nicht auftreten, weil die Energie des Universums, wie gesagt, im stabil zu machen — es so zu machen, dass Dinge nicht einfach aus dem Nichts erscheinen können. Wenn die Gesamtenergie des Universums immer null bleiben muss und es Energie kostet, einen Körper zu erschaffen, wie kann dann ein ganzes Universum aus dem Nichts hervorgebracht werden? Hier liegt der Grund, warum es eine Naturkraft wie die Gravitation geben muss. Da die Gravitation anziehend wirkt, ist Gravitationsenergie negativ: Wir müssen Arbeit leisten, um ein gravitativ gebundenes System wie die Erde und den Mond zu trennen. Diese negative Energie kann die zur Erzeugung von Materie erforderliche positive Energie aufwiegen, doch ganz so einfach ist die Sache nicht. Die negative Gravitationsenergie der Erde beträgt weniger als ein Milliardstel der positiven Energie der Materieteilchen, aus denen die Erde besteht. Ein Körper wie ein Stern besitzt mehr negative Gravitationsenergie, und je kleiner er ist und je näher seine verschiedenen Teile bei-einander sind, desto größer wird diese negative Gravitationsenergie sein. Doch bevor sie größer als die positive Energie der Materie werden kann, stürzt der Stern zu einem Schwarzen Loch zusammen, und Schwarze Löcher haben positive Energie. Deshalb ist der leere Raum stabil. Körper wie Sterne oder Schwarze Löcher können nicht einfach aus dem Nichts erscheinen. Ein ganzes Universum aber schon. Da die Gravitation Raum und Zeit formt, ermöglicht sie der Raumzeit, lokal stabil, aber global instabil zu sein. Auf der Größenebene des ganzen Universums kann die positive Energie der Materie durch negative Gravitationsenergie aufgewogen werden, und daher gibt es keine Beschränkung für die Erzeugung ganzer Universen. Da es ein Gesetz wie das der Gravitation gibt, kann und wird sich das Universum auf die in Kapitel 6 beschriebene Weise aus dem Nichts erzeugen. Spontane Erzeugung ist der Grund, warum etwas ist und nicht einfach nichts, warum es das Universum gibt, warum es uns gibt. Es ist nicht nötig, Gott als den ersten Beweger zu bemühen, der das Licht entzündet und das Universum in Gang gesetzt hat. Warum sind die fundamentalen Gesetze so, wie wir sie beschrieben haben? Die letztgültige Theorie des Universums muss konsistent sein und endliche Werte für die Größen vorhersagen, die wir messen können. Wir haben gesehen, dass es ein Gesetz wie das der Gravitation geben muss, und erfahren, dass eine Gravitationstheorie endliche Größen nur vor ist die allgemeinste supersymmetrische Gravitationstheorie. Aus diesen Gründen ist die M-Theorie der einzige Kandidat für eine vollständige Theorie des Universums. Wenn sie endlich ist — und das gilt es noch zu beweisen —, dann ist sie das Modell eines Universums, das sich selbst erschafft. Wir müssen ein Teil dieses Universums sein, weil es kein anderes konsistentes Modell gibt. Die M-Theorie ist die vereinheitlichte Theorie, die Einstein zu finden hoffte. Die Tatsache, dass wir — Menschen, die wir selbst nur eine Ansammlung fundamentaler Naturteilchen sind —dem Verständnis der Gesetze, die uns und unser Universum regieren, so nahe gekommen sind, ist ein großer Triumph. Doch vielleicht ist es das eigentliche Wunder, dass abstrakte logische Überlegungen zu einer einheitlichen Theorie führten, die ein Universum mit der ganzen überwältigenden Vielfalt vorhersagt und beschreibt, die wir vor Augen haben. Wenn die Theorie durch Beobachtung bestätigt wird, ist sie der erfolgreiche Abschluss einer Suche, die vor mehr als 3000 Jahren begonnen hat. Dann haben wir den Großen Entwurf gefunden.