Quinta essenzia

Neben den klassischen vier Elementen, Erde (fest), Wasser (flüssig), Luft (gasförmig) und Feuer (Plasma) existiert aber ein weiteres fünftes Element, eine alles durchdringende Form von Energie, die von den Pythagoräern Quintessenz (von lat. quinta essentia„ fünftes Seiendes, genannt wurde. Die Alchemisten kennen vier Elemente: Feuer, Wasser, Erde und Luft. Doch die Schöpfung verfügt noch über ein fünftes Element und das ist die Quintessenz. Wer dieses fünfte Element findet, hat den Stein der Weisen gefunden.

Der französische Alchemist Johannes de Rupescissa (* um 1310 – † nach 1365), dessen alchemistischen Werke um 1350 entstanden, bezeichnete die quinta essentia der Alchemisten als eine in der Materie verborgene, „überirdische, von Gott gegebene“ Substanz. Die antiken Alchemisten kannten dieses fünfte Element unter dem Namen Äther: „Quintum elementum est spiritus aethereus in corruptibilis“. Dieses fünfte Element der Alchemisten ist die Urenergie, die alchemistische Quinta Essentia, die unverzichtbar für die Erzeugung des universellen Lösungsmittels, dem „Menstruum Universale“ und ebenso des Lapis ist.

Der Biologe und Philosoph Ernst Haeckel postuliert in seinem Werk aus dem Jahr 1899, „Die Welträtsel“: Alles besteht aus Materie (Masse) und Energie (Äther). Materie ist verdichtete Energie. Masse ist verdichteter Äther. Es gibt keinen leeren Raum. Der Teil des Raumes, welcher keine Masseteilchen enthält, ist von Äther erfüllt. Das Universum besteht zu 4 % aus der bekannten Materie, zu 25 % aus dunkler Materie und zu 75 % aus dunkler Energie. Die dunkle Energie wird von der Wissenschaft als Vakuumeigenschaft aufgefasst und ist gängiges Konzept der Quantenfeldtheorie. Die Existenz der sog. dunklen Energie ist wesentlicher Bestandteil der wissenschaftlich anerkannten Urknalltheorie, weil sie die einzige Erklärung für die beobachtete Tatsache, der beschleunigten Ausdehnung des Universums ist. Auch aus der Sicht der Alchemisten ist der gesamte Kosmos von Äther erfüllt. Sie sagten: „In omnibus locis reperitur materia nostar“: An allen Orten findet man unsere Materie, wobei es keine Rolle spielt, welchen Namen man dieser Materie gibt.

Paracelsus nannte den Äther „astra“, einen materialisierten Einfluss (Formprinzip) der zur Entstehung der Körper von außen hinzutreten muss. Dass die Alchemisten recht hatten, wird durch die moderne Wissenschaft mittlerweile bestätigt.

In den letzten Jahrzehnten wurden zu nehmend Hinweise gefunden für die Existenz eines „vibrierenden, alles durchdringenden Energiefeldes mit einer immensen Energiedichte“, das den gesamten Raum erfüllt. Diese Urenergie, der Äther der Alchemisten, ist unter verschiedenen Namen bekannt: Nullpunktenergie, Quantenvakuum, Tachyonenenergie oder auch Nullpunkt-Energie des Vakuums (zero point energy = ZPE). Der Vakuumzustand stellt nach der Quantenfeldtheorie den „Grundzustand“ jedes physikalischen Systems dar. Die Quantenfeldtheorie ist die theoretische Grundlage für die Elementarteilchenphysik, der Physik der kondensierten Materie und insbesondere der Theorie von Phasenübergängen, auf die ich später noch zu sprechen komme.

Der griechische Philosoph Demokrit (etwa 400 v. Chr.) führte mit seiner Lehre des atomistischen Materialismus alles Geschehen in der Natur auf das Zusammenspiel elementarer natürlicher Abläufe zurück. Er äußerte als erster die Vermutung, dass die Welt aus unteilbaren Teilchen – (griechisch a-tomos = unteilbar) Atomen – bestände. Alle Eigenschaften der Stoffe ließen sich, nach Meinung Demokrits, auf die Abstoßung und Anziehung dieser kleinen Teilchen erklären. Doch spätestens mit Rutherford war klar, dass Atome keinesfalls unteilbar und elementar sind. Es gibt neben Elektronen, Protonen und Neutronen noch weitere Materiebausteine. Beim radioaktiven Zerfall instabiler Elemente treten z.B. die schwach wechselwirkenden und daher schwer nachweisbaren Neutrinos auf. Neutrinos sind elektrisch neutrale Elementarteilchen mit sehr geringer Masse. Im Standardmodell der Elementarteilchenphysik existieren drei Arten (Generationen) von Neutrinos: Elektron-, Myon- und Tau-Neutrinos. Jede Neutrino-Generation besteht aus dem Neutrino selbst und seinem Anti-Neutrino. Der Name Neutrino wurde von dem italienischen Kernphysiker Enrico Fermi für das zuerst entdeckte Elektron-Neutrino vorgeschlagen und bedeutet (entsprechend der italienischen Verkleinerungsform ino) kleines Neutron. Bei Transmutationsvorgängen in der Natur sollen Neutrinos eine wichtige Rolle spielen. Sie sind in der Lage, energetisch fast unbemerkt Protonen und Neutronen aus einem Kern in einen anderen zu transportieren. In der kosmischen Höhenstrahlung finden sich weitere, meist instabile Teilchen, das Mion und das Tauon. Mittlerweile sind zahlreiche weitere Teilchen nicht elementarer Natur bekannt, die aber von der modernen Wissenschaft alle anhand der fundamentalen Teilchen und den vier zwischen ihnen wirkenden Kräften (starke, elektromagnetische und schwache Wechselwirkung sowie Gravitation) beschrieben werden. Die Wechselwirkungen wiederum werden durch Kraftfelder beschrieben, deren Feldquanten Austauschteilchen entsprechen. Die Bausteine des Standardmodells der Teilchenphysik lassen sich in vier Gruppen aufteilen: Die Quarks (die Grundbausteine der Atomkerne), die Leptonen (z. B. das Elektron), die Eichbosonen (die Wechselwirkungen zwischen Teilchen vermitteln) und das Higgs-Feld. In der Physik wurde der anschauliche bisherige Gegensatz zwischen Teilchen und Wellen mittlerweile aufgehoben, ein Teilchen wird jetzt als angeregter Zustand des entsprechenden Quantenfeldes dargestellt. Demnach entspricht das Higgs-Boson einer quantenmechanischen Anregung des Higgs-Feldes, die sich als nachweisbares Teilchen äußert. Eichbosonen sind Teilchen ohne Masse. Das ist beim Eichboson der elektromagnetischen Wechselwirkung, dem Photon, und bei den Eichbosonen der starken Wechselwirkung, den Gluonen, wirklich gegeben, bei den Eichbosonen der schwachen Wechselwirkung, den W- und Z-Bosonen, aber nicht. Drei der vier fundamentalen Wechselwirkungen, auf denen alle physikalischen Prozesse beruhen, sind Austauschwechselwirkungen. Ihre Austauschteilchen gehören zu den fundamentalen Elementarteilchen vom Typ Boson: das Photon für die elektromagnetische Wechselwirkung, das W-Boson und Z-Boson für die schwache Wechselwirkung und das Gluon für die starke Wechselwirkung. Ob auch die Gravitation eine Austauschwechselwirkung ist, ist bisher nicht bekannt. Bei Wechselwirkung der Neutrinos mit Materie finden, anders als bei den anderen bekannten Elementarteilchen, nur Prozesse der schwachen Wechselwirkung statt. Die einfachsten Reaktionen, an denen Neutrinos teilnehmen, sind die radioaktiven Betazerfälle. Sie treten bei instabilen Kernen spontan auf und benötigen keine Anregung durch andere Teilchen. Beim β⁻-Zerfall (Beta-minus-Zerfall) wandelt sich ein in ein Proton um, wobei ein Elektron und ein Elektron-Antineutrino entstehen. Dieser Zerfall tritt beispielsweise bei freien Neutronen auf, aber auch bei Atomkernen, die einen großen Neutronenüberschuss aufweisen.

Ein Nuklid geht unter Aussendung eines Elektrons und eines Elektron-Antineutrinos in einen Tochterkern über, der eine um 1 erhöhte Ordnungszahl besitzt.

Umgekehrt wandelt sich beim β⁺-Zerfall (Beta-plus-Zerfall) ein Proton in ein Neutron um und sendet durch den Zerfall des entstehenden W⁺-Bosons ein Positron und ein Elektron-Neutrino aus. Der Prozess tritt bei Protonenüberschuss im Kern auf. Ein Nuklid geht unter Aussendung eines Positrons und eines Elektron-Neutrinos in einen Tochterkern über, der eine um 1 erniedrigte Ordnungszahl besitzt. Das Higgs-Boson ist ein weiteres Materieteilchen, welches für die Massen aller elementaren Materieteilchen sowie der W- und Z-Bosonen verantwortlich ist. In den 60er-Jahren stellte der britische Physiker Peter Higgs (*1929) die Hypothese auf, nach der Elementarteilchen ihre Masse erst durch die Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld erhalten, welches im ganzen Universum allgegenwärtig ist. In der Quantenphysik ist postuliert, dass ein Feld grundsätzlich immer mit einem Teilchen verbunden sein muss, also folgt aus dem Higgs-Feld die Notwendigkeit eines Teilchens, das sog. Higgs-Boson. Die Existenz des Higgs-Boson wurde im Juli 2012 durch die Untersuchungen mit dem Large Hadron Collider am Forschungszentrum CERN bestätigt. Peter Higgs wurde für die theoretische Entwicklung des Higgs-Mechanismus im Jahr 2013 der Nobelpreis für Physik zuerkannt. Das Compact-Muon-Solenoid-Experiment (CMS) ist ein Teilchendetektor am Large Hadron Collider (LHC) am CERN in der Schweiz.  Am CMS-Detektor konnte der Zerfall eines Higgs-Teilchens simuliert werden. Das Higgs-Boson hat nach den bisherigen Ergebnissen im Vergleich mit den meisten anderen Elementarteilchen eine sehr große Masse in etwa vergleichbar mit der von zwei Eisenatomen. Um die zur Erzeugung benötigte Schwerpunktenergie aufzubringen, werden große Teilchenbeschleuniger verwendet. Wegen seiner kurzen Lebensdauer zerfällt das Higgs-Boson praktisch am Ort des Entstehens in andere Elementarteilchen, bevorzugt in die mit der größtmöglichen Masse. In der Quantenfeldtheorie ist das Vakuum der Zustand mit der tiefstmöglichen Energie. Darin haben die Teilchenzahlen für alle Arten von Teilchen (Feldquanten) den Wert null. Leitet man die Nullpunktenergie aus dem planckschen Strahlungsgesetz (der deutsche Physiker Max Planck entdeckte das Strahlungsgesetz im Jahr 1900) ab, dann folgt daraus, dass im Vakuum ständig sog. virtuelle Teilchenpaare, bestehend aus Teilchen (z.B. Elektron) und zugehörigem Antiteilchen (z.B. Positron), erzeugt und wieder vernichtet werden. Diesen Vorgang nennt die Wissenschaft Vakuumpolarisation, oder auch Vakuum-, Quanten- oder Nullpunktfluktuation. Virtuelle Teilchen sind postuliert als spontane Fluktuationen eines Quantenfeldes und in diesem Zustand nach außen zwar nicht sichtbar. Unter bestimmten Bedingungen (z. B. durch Energiezufuhr) können virtuelle Teilchen aber materialisieren und sichtbar (real) werden. Nach der Quantenfeldtheorie sind Quantenfelder mit komplexer Masse, auch als „tachyonische Felder“ bezeichnet, Zeichen einer Instabilität des Vakuums und führen zu einer sogenannten Tachyonen-Kondensation, das heißt die wechselwirkenden tachyonischen Felder annihilieren sich und bilden neue Teilchen (mit reeller Ruhemasse). Tachyonen sind damit Anzeichen einer Instabilität und die Tachyonenkondensation entspricht einem Phasenübergang zweiter Ordnung wie beim Higgs-Mechanismus.

In der modernen Physik entspricht der Äther der Alchemisten am ehesten dem Higgs-Feld.

Die Alchemisten vermochten es, das Higgs-Feld künstlich zu stimulieren und Kondensationsprozesse herbeiführen. Durch Energiezufuhr (z.B. Bewegungsenergie) werden spontane Fluktuationen des allgegenwärtigen Higgs-Feldes über einen Schwellwert hinaus verstärkt, was bewirkt, dass (eigentlich sonst) virtuelle Teilchen zu materiellen Teilchen werden, oder materielle Teilchen ihre atomare Zusammensetzung verändern und sich umwandeln. Ein Beispiel ist die Umwandlung von normalem Wasser über den Zwischenschritt halb schweres Wasser (HDO) in T-haltiges Wasser (HTO).  In der Natur bildet das in der Stratosphäre entstandene Tritium zunächst HT (Tritiumwasserstoff), diffundiert zur Tropopause, oxidiert in der Troposphäre mit einer Zeitkonstanten von 6,5 Jahren durch fotochemische Reaktionen zu HTO (T-haltiges Wasser) und regnet dann vergleichsweise schnell aus. Das Tritiumisotop ist radioaktiv und daher instabil. Der energieärmste natürliche Zustand ist das stabile Nuklid. In der Natur kommen 254 stabile Nuklide sowie zahlreiche instabile Nuklide vor. Nur zwei sehr leichte Nuklide, der normale Wasserstoff (ein Elektron und ein Proton) und das seltene Helium³-Isotop, mit jeweils drei Elektronen und Protonen und zwei Neutronen, sind mit weniger Neutronen als Protonen stabil. Alle anderen Nuklide „benötigen“ zur Stabilität mindestens so viele Neutronen wie Protonen (bis zum ⁴⁰Ca) oder noch mehr.

Weil die Existenz des Äthers schon seit Jahrzehnten als wissenschaftlicher Irrtum gilt, wird er in den meisten modernen Lehrbüchern kaum oder überhaupt nicht erwähnt. Doch ist dieses fünfte Element der Alchemisten die Urenergie, die alchemistische Quinta essentia, die unverzichtbar für die Erzeugung der „Menstruum Universale“ genannten ersten Materie der Metalle und ebenso des Lapis ist. 

Die alchemistischen Verfahren basieren in Abhängigkeit von den verwendeten Substanzen grundsätzlich auf der Konzentration und Verdichtung der Urenergie in dazu geeigneten Attraktoren. Insbesondere das Salz ist ein solcher Attraktor. Eine nähere Untersuchung der Kristallstruktur, z.B. des Steinsalzes, zeigt, dass sie aus netz- oder gitterartigen angeordneten, polar ausgerichteten Teilchen besteht. Diese Teilchen funktionieren als Speicher für die Urenergie. Deswegen sagten die Alchemisten „Wer kein Salz hat, kann keinen Mercurius Philosophorum machen“. Auch Wasser ist ein starker Attraktor. Je nach Isotopenzusammensetzung des Wassermoleküls unterscheidet man normales „leichtes Wasser“ (zwei Atome Wasserstoff: (H₂O), „Halbschweres Wasser“ (ein Atom Wasserstoff und ein Atom Deuterium: HDO), „schweres Wasser“ (zwei Atome Deuterium: D₂O) und „überschweres Wasser“ (zwei Atome Tritium: T₂O), wobei mit HTO und DTO noch weitere Moleküle mit gemischten Isotopen vorkommen. 1951 fand der amerikanische Chemiker Aristid Grosse, dass natürlich vorkommendes Wasser kleine Mengen  T-haltiges Wasser und winzige Spuren an Tritiumoxid (T₂O) enthält. T-haltiges Wasser nimmt aus alchemistischer Sicht dabei eine ganz bevorzugte Stellung ein. Es ist der Mercurius, welcher von den Alchemisten auch der Metallen Wasser (Nitrum) genannt wird. Dieses Merkurwasser ist außerordentlich befähigt, die Urenergie (Vakuumenergie) zu konzentrieren und zu verdichten. In alchemistischer Hinsicht ist die Verdichtung der Vakuumenergie im Merkurwasser eine Form der Erhöhung, das heißt, das Merkurwasser wird auf eine höhere energiereichere Ebene der Materie gebracht. Das Wasser wird radioaktiv.  Dies geschieht durch philosophische Destillation (Rotation) nach folgender Formel:

• HDO = H₂O * Wärme * 2750-Rot * HDO ^{(halbschweres Wasser)}
• D₂O  = HDO * Wärme * 2750-Rot * D₂O ^{(schweres Wasser)}
• HTO = D₂O * Wärme * 2750-Rot * HTO ^{(T-haltiges Wasser)}
• T₂O  = HTO * Wärme * 2750-Rot * T₂O ^{(überschweres Wasser)}

Die Flasche, in der das Wasser aufbewahrt wird, gleicht in ihrer Wirkung einer Crookes-Röhre, da die Strahlungen auf Silberchlorid deren spezifische Wirkungen ausüben. Die Crookes-Röhre wird benutzt, um Betastrahlen (Elektronen) sichtbar zu machen.

Die Wissenschaft kennt drei thermodynamische Systeme, offene, geschlossene und isolierte Systeme. Das offene System kann sowohl Energie als auch Materie mit seiner Umgebung austauschen. Bei geschlossenen Systemen wird keine Materie, aber Energie ausgetauscht. Isolierte Systeme tauschen weder Materie noch Energie aus. Ein natürliches Beispiel für ein offenes System ist die lebende Zelle. Die Zelle betreibt mit ihrer Umgebung ständig Stoff- und Energieaustausch. Ein Beispiel für ein isoliertes System ist das Universum.

Innerhalb der Alchemie wird das große Werk, das in seinem Verlauf den Ausgangsstoff verändert, als eine unendliche Wiederholung des Gleichen beschrieben. Die Verdichtung der Vakuumenergie im mercurialen Wasser erfolgt durch fortgesetzte Rotation (Rückflussdestillation) in einem geschlossenen System. Es werden keine Stoffe zugeführt. Die Destillation, auch Zirkulation genannt, erfolgt unter ständiger Wiedergewinnung der verdampften Substanz durch Kondensation. Die Rotation zählt mit der Translation und Schwingung zu den drei Bewegungsformen in der Natur. Durch die Rotation entsteht eine hohe Reibungstemperatur, die von der Flüssigkeit aufgenommen und gespeichert wird. Bewegungsenergie wird dabei in Wärmeenergie umgesetzt. Durch die wiederholte Rotation erhöht sich die Entropie des Wassers. Wenn diese Entropie einen bestimmten Schwellwert erreicht hat, werden Quanteneffekte, die normalerweise auf subatomarer Basis begrenzt sind, auf atomarer Ebene ermöglicht. Dann treffen die Gesetze der klassischen Physik nicht mehr zu, sondern die der Quantenphysik.

Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik beschreibt alle bekannten Elementarteilchen und die Wechselwirkungen zwischen ihnen: die starke Wechselwirkung, die schwache Wechselwirkung und die elektromagnetische Wechselwirkung. Nur die Gravitation, die Schwerkraft, wird bisher nicht berücksichtigt. Auch Dunkle Materie und Dunkle Energie werden vom Standardmodell nicht beschrieben.

Zusammengefasst gibt es folgende 37 Elementarteilchen:

• sechs Arten Quarks mit je drei verschiedenen Farbladungen,
• sechs Arten Leptonen, und zwar drei geladene Leptonen und drei Neutrinos,
• zwölf Arten Eichbosonen, nämlich
• ein Photon für die elektromagnetische Wechselwirkung
• acht Gluonen für die Starke Wechselwirkung,
• drei Bosonen (Z⁰, W⁺, W^–) für die Schwache Wechselwirkung

und das Higgs-Boson.

Unter Berücksichtigung der Antiteilchen kommen nochmals 18 Anti-Quarks und sechs Anti-Leptonen hinzu.In den 60er-Jahren stellte der britische Physiker Peter Higgs (*1929) die Hypothese auf, nach der Elementarteilchen ihre Masse erst durch die Wechselwirkung mit dem Higgs-Feldverhalten, welches im ganzen Universum allgegenwärtig ist. In der Quantenphysik ist aber postuliert, dass ein Feld grundsätzlich immer mit einem Teilchen verbunden sein muss, also folgt aus dem Higgs-Feld die Notwendigkeit eines Teilchens, das sog. Higgs-Boson. Die Existenz des Higgs-Boson wurde im Juli 2012 durch die Untersuchungen mit dem Large Hadron Collider am Forschungszentrum CERN bestätigt. Am 4. Juli 2012 wurde bekannt gegeben, dass die durchgeführten Experimente ein Boson nachgewiesen haben, das in allen bisher untersuchten Eigenschaften mit dem Higgs-Boson übereinstimmt, was weitere Messungen bestätigen konnten. Peter Higgs wurde für die theoretische Entwicklung des Higgs-Mechanismus im Jahr 2013 der Nobelpreis für Physik zuerkannt.  Der griechische Philosoph Demokrit (etwa 400 v. Chr.) führte mit seiner Lehre des atomistischen Materialismus alles Geschehen in der Natur auf das Zusammenspiel elementarer natürlicher Abläufe zurück. Er äußerte als erster die Vermutung, dass die Welt aus unteilbaren Teilchen – (griechisch a-tomos = unteilbar) Atomen – bestände. Alle Eigenschaften der Stoffe ließen sich, nach Meinung Demokrits, auf die Abstoßung und Anziehung dieser kleinen Teilchen erklären. Doch spätestens mit Rutherford war klar, dass Atome keinesfalls unteilbar und elementar sind. Es gibt neben Elektronen, Protonen und Neutronen noch weitere Materiebausteine. Beim radioaktiven Zerfall instabiler Elemente treten z.B. die schwach wechselwirkenden und daher schwer nachweisbaren Neutrinos auf. In der kosmischen Höhenstrahlung finden sich weitere, meist instabile Teilchen, das Mion und das Tauon. Mittlerweile sind zahlreiche weitere Teilchen nicht elementarer Natur bekannt, die aber von der modernen Wissenschaft alle anhand der fundamentalen Teilchen (Leptonen, Quarks, etc.) und vier zwischen ihnen wirkenden fundamentalen Kräften beschrieben werden. Die Wechselwirkungen wiederum werden durch Kraftfelder beschrieben, deren Feldquanten Austauschteilchen entsprechen. Die moderne Physik kennt vier gegensätzliche Kräfte, die den Zusammenhalt der Materie bewirken:

1. Gravitation
2. elektromagnetische Wechselwirkung
3. starke Wechselwirkung (auch genannt starke Kernkraft)
   
4. schwache Wechselwirkung (auch genannt schwache Kernkraft)

Alle Naturerscheinungen werden durch Wechselwirkungen dieser vier Grundkräfte hervorgerufen. Die starke Wechselwirkung sorgt unter anderem für den Zusammenhalt der Atomkerne. Im Normalfall bestehen Atomkerne aus Protonen und Neutronen – nur solche Atomkerne können stabil sein. Das kleinste stabile System dieser Art ist der Atomkern des schweren Wasserstoffs (Deuterium), der Deuteron genannt wird und aus einem Proton und einem Neutron besteht. Die schwache Wechselwirkung (vereinzelt auch β-Wechselwirkung genannt) wirkt vor allem bei Zerfällen oder Umwandlungen der beteiligten Teilchen, etwa dem Betazerfall bestimmter radioaktiver Atomkerne, z. B. Tritium zu Helium (Beta-Minus-Zerfall).

Das Tritiumisotop ³T zerfällt mit einer Halbwertszeit von 12,32 Jahren unter Emission eines Elektrons und eines Antineutrinos in das Heliumisotop ³He.

Der Elektromagnetismus umfasst elektrische und magnetische Felder, die in direkter Wechselwirkung stehen. Beispielsweise erzeugen bewegte elektrische Ladungen Magnetfelder, und sich zeitlich verändernde Magnetfelder erzeugen elektrische Gegenfelder. Die wesentlichen Erkenntnisse der Teilchenphysik nach heutigem Stand sind im Standardmodell der Elementarteilchenphysik (SM) zusammengefasst. Es wird angenommen, dass das Standardmodell nur ein Aspekt einer noch umfassenderen Theorie ist. Dunkle Materie und dunkle Energie werden vom Standardmodell nicht beschrieben. Die Wissenschaft ist seit Langem auf der Suche nach der sog. Weltformel, die alle Elementarteilchen und alle Kräfte, die zwischen ihnen wirken, erklärt. In den 1950er-Jahren versuchte der deutsche Wissenschaftler Werner Heisenberg, eine Weltformel aufzustellen. Auch Albert Einstein versuchte dies bis zum Lebensende, blieb aber erfolglos. Um die Wechselwirkungen und mathematischen Strukturen von Elementarteilchen und Gravitation in einer einheitlichen Theorie der sog. Weltformel zusammenzuführen, müssen die allgemeine Relativitätstheorie (Lehre von der Bewegung von Körpern und Feldern in Raum und Zeit) mit der Quantenmechanik (Lehre vom Aufbau der Materie bzw. von den kleinsten Bausteinen des Universums) zur sogenannten Quantengravitation vereint werden. Drei der vier fundamentalen Wechselwirkungen, auf denen alle physikalischen Prozesse beruhen, sind Austauschwechselwirkungen. Diese erhöhen oder erniedrigen die Energie eines physikalischen Systems aus mehreren wechselwirkenden identischen Teilchen gegenüber dem Wert, der für den Fall gelten würde, dass die Teilchen nicht identisch, sondern unterscheidbar sind. Ihre Austauschteilchen gehören zu den fundamentalen Elementarteilchen vom Typ Boson: das Photon für die elektromagnetische Wechselwirkung, das W-Boson und Z-Boson für die schwache Wechselwirkung und das Gluon für die starke Wechselwirkung. Ob auch die Gravitation eine Austauschwechselwirkung ist, ist bisher nicht bekannt. Das Higgs-Boson ist ein weiteres Materieteilchen, welches für die Massen aller elementaren Materieteilchen sowie der W- und Z-Bosonen verantwortlich ist. Das Higgs-Boson verleiht anderen Teilchen wie Elektronen, Protonen oder Quarks die notwendige Masse, um sie in Bewegung zu setzen. Schon in den 60er-Jahren hatte der schottische Physiker Peter Higgs die Existenz dieses Teilchens postuliert. Das Higgs ist der Schlussstein des Standardmodells der Elementarteilchen, der Theorie, die die Grundbausteine der Materie beschreibt. Die erklärt, wie sich kurz nach dem Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren die Materie bildete – Materie, aus denen Sterne bestehen, Planeten und Lebewesen. Eine Theorie ganz im Sinne von Demokrit, dem Erfinder von „Atomos“, dem Unteilbaren. Die alles erklärende Weltformel zu finden, ist eine der ältesten Sehnsüchte der Physik. Die Entdeckung des legendären Higgs-Teilchens im Juli 2011 mithilfe des gewaltigen Teilchenbeschleunigers am CERN bei Genf hat den Suchenden nach einer Weltformel wieder neue Hoffnung gegeben. Doch vielleicht bewegt sich die Forschung in die falsche Richtung. Denn in Wahrheit gibt es kein Sein, sondern nur ein ständiges Werden. Der griechische Philosoph Platon hat sich auf das Sein konzentriert, deshalb sind die meisten Naturwissenschaftler Platoniker. Doch Heraklit mit seinem berühmten „panta rhei“ (alles fließt) kommt der Wirklichkeit viel näher. Die eigentliche Einheit ist die Zweiheit, wie sie im Yin-Yang-Prinzip zum Ausdruck kommt. Eine Weltformel kann daher keine einheitliche Gestalt haben, sie ist nicht als Punkt denkbar, sondern als Spannung zwischen Punkten. Ein weiteres Argument gegen eine Theorie von allem ergibt sich aus dem sogenannten Unvollständigkeitssatz des österreichischen Mathematikers Kurt Gödel. Damit wies er 1931 nach, dass sich in Systemen wie der Arithmetik nicht alle Aussagen formal beweisen oder widerlegen lassen. Sein Satz lautet: Jedes hinreichend mächtige formale System ist entweder widersprüchlich oder unvollständig. Das schließt ein, dass sich nicht beweisen lässt, dass Aussagen innerhalb eines solchen Systems frei von Widersprüchen sind. Oft wird dies mit dem berühmten Lügner-Paradox des „alten Griechen“ Epimenides verdeutlicht. Er sagte: „Alle Kreter sind Lügner.“ Da er aber selbst Kreter war, hat er bei dieser Aussage gelogen. Folglich sind die Kreter keine Lügner. Dann aber wäre der erste Satz doch wahr, und so fort. Hier kommt die Selbstbezüglichkeit oder Schleifenbildung ins Spiel: Das Paradox entsteht durch die Rolle des Epimenides, der jeweils auf sich selbst verweist. Die meisten Physiker lassen sich von solchen Einwänden nicht beirren. Unverdrossen forschen sie weiterhin an der Theorie von allem.