Was, wenn es nicht der Zufall war.

Ein Universum, das im Mittel über seine ganze Geschichte expandiert ist, muss eine endliche Vergangenheit haben. Das ist das Theorem von Borde, Guth und Vilenkin aus dem Jahr 2003, und es schließt die meisten historischen Auswege in ein ewiges Universum.[1]Borde, Guth, Vilenkin, Inflationary spacetimes are not past complete, Physical Review Letters 90, 151301 (2003).

Eine endliche Vergangenheit verlangt eine Ursache, die nicht Teil des Universums ist. Quantenvakua sind kein metaphysisches Nichts. Ein Vakuum ist ein strukturierter physikalischer Zustand mit Energiedichte, Feldern und Gesetzen. Zu sagen, das Universum sei aus einem Quantenvakuum hervorgegangen, heißt zu sagen, es sei aus etwas hervorgegangen.

Der sorgfältige Skeptiker muss der Schlussfolgerung jetzt noch nicht weiter folgen. Er muss nur die erste Aussage akzeptieren. Das Universum ist die Art von Sache, die einen Anfang hatte.

Das Feinabstimmungsargument ist auf der Ebene der Konstanten am schärfsten, doch seine älteste Form ist chemisch und über ein Jahrhundert alt. 1913 veröffentlichte der Harvard Biochemiker Lawrence Henderson die Umkehrung von Darwins Gedanken. Darwin zeigte, dass Organismen zu ihrer Umwelt passen. Henderson hielt dagegen, dass die Umwelt, insbesondere die Chemie von Wasser und Kohlenstoff, nicht weniger zum Leben passt, und dass diese Passung eine Eigenschaft der Materie ist, die feststand, lange bevor es Leben gab, das man hätte auslesen können.[1]Lawrence Henderson, The Fitness of the Environment, Macmillan, 1913.

Wasser ist auf fast jeder für die Biologie wesentlichen Achse anomal, und die Anomalien wirken in dieselbe Richtung. Es ist wenige Grad über dem Gefrierpunkt am dichtesten, und sein Festkörper schwimmt, also gefrieren Seen von oben nach unten und das Leben überdauert unter der Decke, statt von unten her eingeschlossen zu werden. Seine spezifische Wärme ist die höchste aller gewöhnlichen Flüssigkeiten, was Zellen und Klimate gegen Temperaturschwankungen puffert. Seine Struktur erzeugt den hydrophoben Effekt, die Hauptkraft, die Proteine faltet und Lipidmembranen dazu bringt, sich selbst zu den Kompartimenten zusammenzufügen, die eine Zelle braucht. Ein kleiner Satz molekularer Eigenschaften liefert zugleich einen Wärmepuffer, ein nahezu universelles Lösungsmittel und den Motor von Faltung und Membranbildung.[2]Philip Ball, Life's Matrix: A Biography of Water, Farrar, Straus and Giroux, 2000.

Kohlenstoff passt auf ebenso vielen Achsen. Er bildet vier Bindungen und verkettet sich in stabilen Ringen und Rückgraten bereitwilliger mit sich selbst als jedes andere Element, was die kombinatorische Grundlage ist, die eine Chemie braucht, wenn sie vererbbare Information tragen soll. Seine Bindungen sind stark genug, um ein Molekül bei der Temperatur einer lebenden Zelle zusammenzuhalten, doch schwach genug, dass ein Enzym sie knüpfen und lösen kann. Seine vollständig oxidierte Form, Kohlendioxid, ist ein lösliches Gas, sodass ein Stoffwechsel auf Kohlenstoffbasis seinen Abfall durch Luft, Ozean und Blutbahn bewegen kann. Der übliche Rivale, Silizium, steht direkt unter dem Kohlenstoff und teilt dessen vier Bindungen, doch sein Oxid ist Quarz, ein Feststoff, und seine Ketten zerfallen zu stabilen Silikaten. Ein Stoffwechsel auf Siliziumbasis hätte keinen einfachen Weg, sein eigenes Abgas zu transportieren.[3]Norman Pace, The universal nature of biochemistry, Proceedings of the National Academy of Sciences 98, 805 (2001).

Das ist keine Wahrscheinlichkeitsschranke, und es sollte nicht als eine ausgegeben werden. Es gibt keine Theorie aller möglichen Chemien, an der sich Wasser eine Zahl wie die Konstante des vorigen Schritts zuweisen ließe, und der übliche Einwand, dass wir uns ohnehin nur in einer Chemie wiederfinden könnten, die uns erlaubt, stimmt, soweit er reicht. Was den Einwand überlebt, ist noch erheblich. Die Passung von Wasser und Kohlenstoff ist eine feststehende, vorausgehende Eigenschaft der Materie, kein Produkt der Auslese, und eine große Menge unabhängiger Eigenschaften, jede aus einem anderen Stück Physik, wirkt auf einem Lösungsmittel und einem Element zusammen, ohne Grund, warum sie zusammenfallen sollten. Konvergenz in diesem Ausmaß ist, was eine Designhypothese erwartet und ein Zufall nicht.[4]John Barrow and Frank Tipler, The Anthropic Cosmological Principle, Oxford University Press, 1986.[5]Addy Pross, What Is Life? How Chemistry Becomes Biology, Oxford University Press, 2012.

ATP Synthase ist ein Transmembranproteinkomplex, der Adenosintriphosphat erzeugt, die universelle Energiewährung des Lebens. Ein Protonengradient treibt einen Rotor, der sich in einem stationären katalytischen Kopf dreht. Jede Drehung um einhundertzwanzig Grad erzeugt ein ATP.

Die Rotation erreicht unter physiologischen Bedingungen einhundertdreißig bis dreihundertfünfzig Hertz. Der mechanische Wirkungsgrad im Schritt von Rotation zu ATP Energie liegt nahe bei einhundert Prozent. Der Nobelpreis für Chemie 1997 wurde für die Aufklärung des Mechanismus verliehen. Der Mechanismus ist unbestritten. Der Ursprung des Mechanismus ist ungeklärt.[1]Yasuda et al., F1 ATPase is a highly efficient molecular motor that rotates with discrete 120 degree steps, Cell 93, 1117 (1998).[2]John Walker, Nobel Lecture, ATP synthesis by rotary catalysis, 1997.

Sie produzieren täglich etwa Ihr eigenes Körpergewicht an ATP. Nichts davon ohne diesen Motor.

Ein Multiversum mit unendlich vielen Variationen der Konstanten kann jede beliebige Beobachtung vorhersagen, womit es keine vorhersagt. Karl Popper hätte das nicht Wissenschaft genannt. Sean Carroll, der es verteidigt, hat eingeräumt, dass ohne ein Maß auf dem Parameterraum die Wahrscheinlichkeiten undefiniert sind.[1]Sean Carroll, Beyond Falsifiability, arXiv:1801.05016, 2018.

Ein Multiversumsgenerator ist selbst ein Stück Physik. Er hat Parameter. Er hat Dynamik. Er hat Anfangsbedingungen. Warum ein Multiversumsgenerator mit diesen Parametern und nicht anderen? Die Frage ist nicht beantwortet. Sie ist verschoben.

Und das Multiversum, ernst genommen, wird von Boltzmann Hirnen dominiert. Zufällige thermische Fluktuationen zu kurzlebigen Beobachtern, mit Abstand die häufigste Sorte. Wir sind keine Boltzmann Hirne. Diese Tatsache ist eine Einschränkung tragfähiger Kosmologien, keine Bestätigung des Multiversums.[2]Sean Carroll, Why Boltzmann Brains Are Bad, arXiv:1702.00850, 2017.