Er hat es noch einmal getan! Nach seinem ersten, vieldiskutierten Buch "Computerdenken" (1991) hat Sir Roger Penrose, Professor für Mathematik an der Universität Oxford und Mitglied der Royal Society, sich ein weiteres Mal an dem Thema "Bewußtsein" versucht. Die englischen Originalausgaben beider Bücher sind international wissenschaftliche Bestseller geworden.

Das vorliegende Werk ist zwar in gewisser Weise eine Fortsetzung des ersten, läßt sich aber auch unabhängig davon lesen. Wer das erste kennt, wird sich gelegentlich ein Schmunzeln nicht verkneifen können, denn oft heißt es sinngemäß: In "Computerdenken" habe ich noch dies behauptet, jetzt hingegen behaupte ich etwas anderes. Überhaupt hilft ein gewisser Sinn für englischen Humor beim Lesen sehr; nicht immer ist klar, wie ernst Penrose selber das nimmt, was er da schreibt.

Das Buch ist in zwei Teile gegliedert. Im ersten argumentiert Penrose gegen die These, bewußte geistige Vorgänge ließen sich im Prinzip vollständig im Rahmen rechnerisch beschreibbarer Modelle verstehen. Vielmehr enthalte bewußtes Denken etwas, das sich durch reine Berechnung nicht einmal angemes-sen simulieren lasse. Im zweiten Teil versucht Penrose innerhalb der Physik einen Ansatzpunkt für zwar determinierte, aber prinzipiell nicht berechenbare Vorgänge zu finden, die materiell den Phänomenen des Bewußtseins zugrunde liegen könnten.

Penrose sieht, daß wir mit den Vorstellungen der heutigen Wissenschaft den menschlichen Geist nicht zu verstehen vermögen. Doch hält er daran fest, daß es einen wissenschaftlichen Weg zum Verstehen geistiger Phänomene geben müsse: "Es gibt im Gehirn physikalische Prozesse, die zu Bewußtsein führen, aber sie lassen sich rechnerisch nicht angemessen simulieren. Die Simulierung dieser physikalischen Vorgänge erfordert eine neue Physik" (Seite 15).

Im Mittelpunkt des ersten Teiles steht der berühmte und vielfach im Zusammenhang mit der Natur des menschlichen Geistes diskutierte Unentscheidbarkeitssatz des österreichischen Mathematikers und Logikers Kurt Gödel (1906 bis 1978). Penrose zieht daraus den provokativen Schluß: "Menschliche Mathematiker verwenden zum Nachweis mathematischer Wahrheit keinen nachweislich korrekten Algorithmus" (Seite 95). Alle Einwände, die ihm dagegen einfallen, widerlegt er sehr sorgfältig und zeigt auch, warum diese scheinbar doch nur für Mathematiker interessante Feststellung engstens mit der Frage nach der menschlichen Erkenntnisfähigkeit überhaupt zusammenhängt.

Penroses Argumentation ist insgesamt beeindruckend, vor allem weil er demonstriert, wie weit man kommen kann, wenn man sich allein an die Logik mathematischen Denkens hält. Mit einer Art Beweis, der sich von einem echten, zwingenden mathematischen Beweis vor allem dadurch unterscheidet, daß die Grundkonzepte nicht formalisiert (und nicht formalisierbar) sind, zeigt er: Mathematische Einsicht ist nicht algorithmisch faßbar. Wer sich von dieser Argumentation überzeugen läßt, weiß am Ende also insbesondere, daß er bei seinen Gedankengängen keinem (bewußten oder auch unbewußten) Algorithmus gefolgt ist.

Der erste Teil des Buches schließt mit einem herrlichen fiktiven Dialog zwischen einem Spezialisten für künstliche Intelligenz und einem von diesem erfundenen Roboter, der – ausgestattet mit menschlichen, ja sogar übermenschlichen Fähigkeiten – sich schließlich für den wahren robotischen Messias hält. Dieser Dialog faßt die vorangehende, stellenweise mühsame Diskussion gekonnt und spritzig zusammen.

Da Penrose einerseits davon ausgeht, der menschliche Geist sei ein Resultat physikalischer Vorgänge, andererseits im ersten Teil gezeigt hat, daß dieser Geist nicht berechenbar ist, muß er folgerichtig im zweiten Teil einen Ansatzpunkt für nicht berechenbare Vorgänge innerhalb der Physik finden. Das ist nicht leicht und innerhalb der klassischen Physik von vornherein aussichtslos; Penrose sucht also gleich innerhalb der Quantenmechanik.

Seine Darstellung dieser Theorie ist eindrucksvoll – bei weitem nicht so gründlich wie in "Computerdenken", aber didaktisch meisterhaft. Penrose arbeitet die Kernpunkte der Theorie deutlich heraus und begründet, warum er die heutige Quantentheorie für unvollständig hält und in welcher Richtung eine Vervollständigung zu suchen wäre. Seine Überlegungen dazu unterscheiden sich stellenweise sehr von denen in "Computerdenken" und zielen auf ein neues Kriterium für die Reduktion des quantenmechanischen Zustandsvektors, jenes Ereignis, durch das beim Meßprozeß die quantenmechanische Überlagerung mehrerer Zustände zu einem einzigen kollabiert.

Schließlich kommt Penrose auf die Vorgänge im Gehirn zu sprechen. Lassen sie sich im Rahmen einer im wesentlichen klassischen Physik verstehen, oder könnten hier Quanteneffekte einen makroskopischen Einfluß haben? Penrose meint, Quantenkohärenz in Mikrotubuli, winzigen Röhrchen im Zellskelett, wirkten wesentlich auf die Steuerung der synaptischen Verbindungen im Gehirn ein.

Nach seiner Vorstellung macht sich unser Gehirn eine Physik zunutze, die heutige Physiker noch gar nicht kennen. In ihr findet die Reduktion des Zustandsvektors nicht mehr behelfsmäßig durch ein nicht-rechnerisches physikalisches System statt; vielmehr gibt es eine neue Vorschrift dafür, die Quantenmechanik und klassische Physik verbindet.

Penroses Spekulationen werden nun immer abenteuerlicher. Er stellt sich vor, das Gehirn funktioniere im wesentlichen wie ein computerähnliches neuronales Netz, das aber an entscheidenden Schaltstellen durch die (nicht-algorithmische) Aktivität der Cytoskelette beeinflußt werde. Die Neuronen hätten dann nur die Aufgabe, Vorgänge, die viel tiefer in den Cytoskeletten ablaufen, in etwas zu übersetzen, das auch andere Körperorgane beeinflussen kann. "Demnach wäre die Beschreibung auf der Ebene der Neuronen, die das zur Zeit gängige Bild von Gehirn und Geist liefert, lediglich ein Schatten der tieferliegenden Vorgänge im Zellskelett – und auf dieser tieferen Ebene wäre dann die physikalische Grundlage für den Geist zu suchen" (Seite 473).

Im letzten Kapitel "Drei Welten und drei Geheimnisse" wird Penrose dann wieder ernsthaft. Er unterscheidet eine Welt unserer bewußten Wahrnehmung, eine physikalische Welt und eine platonische Welt der mathematischen Ideen. Welche Beziehungen haben sie zueinander, und wie gehen sie auseinander hervor? Etwas überraschend bekennt er: "Für mich ist die Welt der vollkommenen Ideen das Primäre..., und die anderen Welten sind beide ihre Schatten" (Seite 525). Das paßt mit manchem, was Penrose im selben Buch vorbringt, nicht zusammen.

Das Buch ist gut übersetzt und läßt sich flüssig lesen. Die Argumente im einzelnen zu verfolgen und zu beurteilen wird aber nur Fachleuten mit breiter mathematischer und physikalischer Bildung möglich sein. Das Neuartige daran erschließt sich erst dem, der sorgfältig alle Schlüsse nachvollzieht; und das ist wahrlich nicht einfach. Die beiden Kapitel über die Quantentheorie im zweiten Teil allerdings sind unabhängig davon, was man vom Rest des Buches hält, sehr lesenswert.



Aus: Spektrum der Wissenschaft 8 / 1996, Seite 118
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