Murray Gell-Mann, der Ordner der Elementarteilchen, wohnt im besten Viertel Santa Fes – in den Hügeln am Fuß der Sangre-de-Christo-Berge östlich der Stadt. Nach Westen geht der Blick über eine weite Ebene mit den Jemez-Bergen am Horizont. Das Haus versteckt sich zwischen Kiefern. Davor steht ein Rover mit der Bezeichnung „Quark” auf dem Nummernschild.
Ein deutscher Schäferhund begrüßt mich freudig, als ich aus dem Auto steige. Schwanzwedelnd begleitet er mich zur Tür. Der Professor öffnet selbst – korrekt angezogen, mit Jackett und indianischem Bolo-Schlips. Er ist bekannt dafür, dass er selbst an heißesten Sommertagen Vorlesungen mit Krawatte und Jackett hält. „Die Hündin heißt Ripley”, sagt Gell-Mann zur Begrüßung. „ Einbrecher fürchten sie – sie leckt jeden zu Tode.” Er spricht mit tiefer, angenehmer Stimme, hat dichtes, schneeweißes Haar. Immerhin ist er schon über siebzig.
Gell-Manns Haus ist im Stil indianischer Pueblos gebaut. Denn Santa Fe, die kleine, aber feine Hauptstadt des US-Bundesstaates New Mexico, befindet sich auf altem Indianerland. Ein gutes Dutzend Indianerdörfer, die Pueblos, manche Jahrhunderte alt, liegen im Umkreis der Stadt. Fast alle Häuser passen sich dieser Tradition an: Verputzte Ziegelbauten mit nur wenigen Fenstern, flachen Dächern, in Ockertönen gestrichen. Durch eine wohl vier Meter hohe Holztür geht es ins Haus – in große hohe Räume, exquisit eingerichtet mit viel Kunst und alten, gediegenen Möbeln. Im Innenhof liegt unter Bäumen ein Swimmingpool.
Erfolgreiche Wissenschaft bringt offensichtlich auch Wohlstand. Gell-Manns Professur am California Institute for Technology (Caltech) in Pasadena gehörte zu den bestdotierten Lehrstühlen der USA. Als Mitglied des Wissenschaftsrats beriet er die Präsidenten Nixon und Clinton. Und er war Berater der Rand Corporation und des Forschungsinstituts von Los Alamos. Zusammen mit solch illustren Physikern wie Edward Teller, Hans Bethe oder John Wheeler bildete er die JASON-Gruppe, die dem Verteidigungsministerium Ratschläge erteilte. Er war Direktor mehrerer Stiftungen. Und dann gab es da noch den Nobelpreis, der allerdings „nur 70000 Dollar” brachte, wie Gell-Mann bedauert. Dafür hatte er Glück mit Immobilienverkäufen, und er wird oft zu gut honorierten Vorträgen eingeladen.
Gell-Manns Leben ist eine typisch amerikanische Aufsteigergeschichte: Aus bescheidenen Verhältnissen arbeitet sich ein junger Mann zu Wohlstand und Einfluss empor. Murray wurde 1929 in New York geboren. Sein Vater, ein jüdischer Einwanderer, der aus wirtschaftlichen Gründen Österreich verlassen hatte, brachte seine Familie mit Mühe über die Runden. Er war eher Intellektueller – Autodidakt mit einer Leidenschaft für Mathematik und Physik – als Geschäftsmann. Eine von ihm gegründete Sprachenschule brach während der Weltwirtschaftskrise zusammen. Murray fiel rasch als außergewöhnliches Kind auf. Mit drei Jahren konnte er lesen und große Zahlen im Kopf multiplizieren; in der Grundschule galt er als Alleswisser und wandelndes Lexikon. Er war hoch begabt, übersprang Klassen und verkürzte seine Schulzeit um drei Jahre. „Das meiste brachte ich mir selbst bei”, erinnert sich Gell-Mann. „Ich wollte unbedingt lernen. Ich war neugierig auf die ganze Welt.” Sein neun Jahre älterer Bruder Ben war sein wichtigster Mentor: Sie besuchten zusammen Museen und den Zoo und verbrachten viel Zeit im Bronx-Park mit Naturbeobachtungen. Hier begann Gell-Manns lebenslange Leidenschaft für die Vogelbeobachtung. Im Alter von 14 hatte er die Universitätsreife. Die Yale University bot ihm ein Stipendium. Aber was sollte er studieren? „Ausnahmsweise”, erzählt Gell-Mann, „besprach ich die Frage mit meinem Vater. Meine Idee, Archäologie oder Linguistik zu studieren, verwarf er rundweg. ‚Du wirst verhungern!‘, sagte er.” Er schlug Ingenieurswesen vor, dann, als sein Sohn ablehnte („Lieber verhungere ich!”), Physik. Das war das Schulfach, in dem Murray seine schlechteste Note hatte. Das war schiefe Ebene, Keil, Flaschenzug – einfach langweilig. Erst der Hinweis des Vaters, dass er auch Relativitätstheorie und Quantenphysik kennen lernen werde, die ihn faszinierten, konnte ihn umstimmen.
Die Entscheidung für Physik war ein Glücksfall. Murray begann sein Studium 1944 – ein Jahr später, der Zweite Weltkrieg war zu Ende, war Physik in Mode. Physiker hatten die Atombombe gebaut und das Radar entwickelt. Physiker hatten geholfen, den Krieg zu gewinnen. Sie waren Helden und in der Öffentlichkeit hoch angesehen. „Physiker”, so Gell-Mann, „war plötzlich ein Beruf, in dem man Karriere machen konnte.” Und noch ein glücklicher Umstand kam hinzu: Damals entstand mit der Teilchenphysik ein neues Forschungsfeld, das förmlich auf geniale Denker wartete. Gell-Mann sollte es entscheidend prägen und damit zu einem der wichtigsten Physiker der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts werden.
Nach seinem Abschluss in Yale ging Gell-Mann zum Massachusetts Institute of Technology, wo er mit 21 Jahren seinen Doktorhut erhielt. Oppenheimer holte ihn an das Institute for Advanced Study in Princeton, die Kaderschmiede für Theoretische Physiker. Von dort ging er 1952 zu Enrico Fermi an die University of Chicago. Hier begann er, sich mit dem Verhalten der neuen „ seltsamen Teilchen” zu befassen, deren Existenz seit ein paar Jahren das Weltbild der Physiker erschütterte.
1932, der britische Physiker James Chadwick hatte gerade das Neutron entdeckt, war die Teilchenwelt noch überschaubar. Materie, so meinten die Physiker, baue sich aus den drei Elementarteilchen Elektron, Proton und Neutron auf. Doch das Bild zeigte bald Risse. Weitere Teilchen tauchten auf, etwa das Neutrino, zunächst nur theoretisch gefordert, später auch experimentell nachgewiesen. In der kosmischen Strahlung fanden die Physiker Ende der dreißiger Jahre das Positron, das Antiteilchen des Elektrons, und das Myon. Ende der vierziger Jahre begann eine Serie von Entdeckungen, die die Zahl der „ elementaren” Teilchen auf über 200 steigen ließ. Damals gingen auch die ersten Beschleuniger in Betrieb, die solche Teilchen unter kontrollierten Bedingungen erzeugen konnten.
Besonders seltsam waren die V-Teilchen, wie sie damals genannt wurden. Sie lebten zu lange, etwa eine Milliardstel Sekunde. Die Theorie aber verlangte, dass sie, kaum entstanden, wieder zerfielen. Hier hakte Gell-Mann nach, führte schließlich eine neue Quantenzahl ein, die er „Strangeness” (Seltsamkeit) nannte – mit ihr ließen sich die Widersprüche bereinigen.
Damit hatte sich Gell-Mann unter den Theoretischen Physikern einen Namen gemacht. Die renommierte Harvard University in Cambridge/Boston bot dem 26-Jährigen eine Professur an, Chicago lockte mit einer Verdopplung des Gehalts. Schließlich entschied sich Gell-Mann für die Westküste – das Caltech. Es bot nicht nur das meiste Geld. Gell-Mann reizte auch die Aussicht, mit dem Physiker Richard Feynman zusammenzuarbeiten. Mit der Quantenzahl „ Strangeness” brachte Gell-Mann eine erste Ordnung in den Teilchenzoo. Ein paar Jahre später fand er einen Weg, die Teilchen in Achtergruppen anzuordnen. Er nannte sein Schema den „ Achtfachen Weg” – eine ironische Anspielung auf Buddhas acht Wege zu einem rechtschaffenen Leben. Gell-Mann sorgte sich zunächst um die Richtigkeit seiner Theorie. Aber die Experimentalphysiker entdeckten rasch die fehlenden Teilchen, die das Modell vorhergesagt hatte. Etwas Schöneres kann einem Theoretischen Physiker kaum passieren.
Zwei Jahre später kam der krönende Abschluss: Gell-Mann fand, dass sich die Ordnung in Achtergruppen erklären ließ, wenn die subatomaren Partikel eine Struktur hatten: Teilchen wie das Proton sollten sich aus drei verschiedenen Bausteinen zusammensetzen, Quarks genannt. Den Begriff Quark, so besagt die Legende, habe Gell-Mann aus „Finnegan’s Wake”, dem skurrilen Roman des irischen Dichters James Joyce, entnommen. „Three quarks for Muster Mark”, heißt es dort. Gell-Manns Version ist etwas anders: „Ich hatte zunächst den Klang des Wortes, das man auch als ‚kwork‘ hätte schreiben können”, sagt er. Erst später habe er bei Joyce das Wort und die heutige Schreibweise gefunden.
1969 erhielt Gell-Mann den Nobelpreis – nicht für die Entdeckung der Quarks, wie er nachdrücklich betont, sondern für seine „Beiträge und Entdeckungen zur Ordnung der Elementarteilchen und ihrer Wechselwirkungen”. Da war er gerade 40 Jahre alt. Beim Nobelbanquett in Stockholm verblüffte er die Anwesenden, indem er den Schlussteil seiner Rede in fließendem Schwedisch hielt. Auch der schwedische König, der zuvor eingeschlummert war, soll da wieder hellwach gewesen sein.
Unter Theoretischen Physikern herrscht harter Wettbewerb. Ihre Handelsware sind Denkerzeugnisse. Deshalb ist der Wettstreit der Ideen immer auch ein existenzieller Kampf, den die Kontrahenten erbittert führen. In normalen Gesprächen gibt sich Gell-Mann meist charmant, geistreich und humorvoll – doch in der wissenschaftlichen Diskussion fürchtet man seine spitze Zunge und seine sarkastische, oft ätzende Kritik. Als Gell-Mann zum Caltech gewechselt hatte, stritten Studenten gerne über die Frage: „Wer ist schlauer, Murray oder Dick?” Dick – das war der elf Jahre ältere Richard Feynman, Nobelpreisträger schon vor Gell-Mann. Zunächst kamen die beiden außergewöhnlichen Physiker gut miteinander zurecht: Man diskutierte viel, schrieb eine Veröffentlichung zusammen. Nachdem aber auch Gell-Mann die Stockholmer Weihen erhalten hatte, entwickelte sich zwischen beiden ein Konkurrenzkampf. Er begann zunächst als „spielerischer Wettbewerb”, sei dann aber bitterer geworden, so der Physiker David Goodstein, seit vier Jahrzehnten am Caltech und langjähriger Vizepräsident des Instituts.
Vor drei Jahren erschien eine Biografie Gell-Manns, verfasst von dem amerikanischen Journalisten George Johnson. Gell-Mann schätzt sie nicht. „Immerhin”, sagt er maliziös, „ist dem Autor aufgefallen, dass mir sehr viel an der wissenschaftlichen Wahrheit liegt.” Ansonsten lehnt er die 400 Seiten, die Johnson über ihn geschrieben hat, rundweg ab. „Das Buch liest sich gut”, sagt er. „Aber es ist nicht mein Leben. Es ist Literatur.” Sonst aber hat das Buch gute Kritiken. David Goodstein hält die Biografie für ein „zutreffendes Porträt des Murray, den ich kenne” . Zweifellos aber, fügt er hinzu, sei ein Murray von innen gesehen sicher eine vollkommen andere Person.
„Ich bin kein Theoretischer Physiker mehr”, sagt Murray Gell-Mann heute. „Ich bin Theoretischer Wissenschaftler.” Ihn interessieren Zusammenhänge, Ordnung und Struktur unserer Welt. Seit mehr als zehn Jahren lebt Gell-Mann in Santa Fe. Der Ort ist eine faszinierende Mischung aus indianischer, mexikanischer und weißer amerikanischer Kultur und steckt voller Künstler und Wissenschaftler. Das große Forschungsinstitut von Los Alamos, wo Oppenheimers Team die Atombombe entwickelte, ist gleich um die Ecke. Auf den Bergen im Norden der Stadt liegt das Santa Fe Institute, zu dessen wichtigsten Begründern Gell-Mann zählt. Viele Galerien haben sich in der Stadt angesiedelt, selbst ein Opernhaus ist da – ein guter Ort, um über größere Zusammenhänge nachzudenken.
Es gibt wenige Dinge, die Murray Gell-Mann nicht interessieren. Er befasst sich mit Numismatik und Geschichte ebenso wie mit Ethnologie. Er hat eine Leidenschaft für Sprachen und verblüfft Gesprächspartner häufig damit, dass er ihnen erklärt, was ihr Name bedeutet. Er spricht – unter anderem – Französisch, Spanisch, Dänisch und Italienisch. Deutsch kann er lesen. Er sucht nach Strukturen und Symmetrien, die allen Sprachen zugrunde liegen. Ihn interessiert Archäologie – seine erste Frau Margaret, die 1981 an Krebs starb, war Archäologin –, und er ist Sammler aus Liebe zu alten Kulturen. Er besitzt eine erlesene Kollektion indianischer und afrikanischer Töpferarbeiten. Er hat die ganze Welt bereist, um Vögel zu beobachten. Inzwischen hat er 4000 der geschätzten 9000 Vogelarten gesehen.
Gell-Mann setzt sich für die Erhaltung der Artenvielfalt ein, sorgt sich aber auch um kulturelle Integrität. „Die Evolution menschlicher Kultur hat zu einer großen Vielfalt von Lebensweisen geführt. Sie kann innerhalb weniger Generationen verschwinden, weil wir nicht wissen, wie sie zu erhalten ist. Wir brauchen nicht mehr Fabriken, mehr Schornsteine, mehr Umweltverschmutzung. Wir müssen stattdessen die Qualität der Produkte verbessern, sie verkleinern und leistungsfähiger machen.”
23 Jahre lang war Gell-Mann einer der Direktoren der MacArthur Foundation, einer der einflussreichsten philanthropischen Stiftungen in den USA. Hier sorgte er für Forschungsprojekte zur Biodiversität und initiierte interdisziplinäre Netze – er nennt sie „Forschungsinstitute ohne Wände” –, die sich mit Fragen menschlicher Entwicklung und geistiger Gesundheit befassen. Wie entwickelt sich das frühkindliche Gehirn? Wie kommen Jugendliche erfolgreich durch die Pubertät? Wie altert der Mensch sinnvoll? „ Uns geht es um Erfolg”, erklärt Gell-Mann. „Wir fragen immer: Was ist notwendig, damit Menschen bestimmte Stufen ihrer Entwicklung erfolgreich bewältigen?”
Wissenschaft interdisziplinär zu betreiben, liegt nahe für einen Forscher mit so vielfältigen Interessen. Als Theoretischer Physiker hatte Gell-Mann die Welt auf einfache Bausteine reduziert – die Quarks. Als Theoretischer Wissenschaftler befasst er sich seit den siebziger Jahren immer stärker mit dem anderen Extrem – den komplexen Systemen: Lebewesen, dem Gehirn, Ökosystemen, Kulturen, Wirtschaftssystemen. Gell-Mann ist überzeugt, dass Wissenschaftler diese komplexen Phänomene nicht zerlegen, sondern als Ganzes untersuchen sollten.
Ähnliche Ideen hatte Ende der siebziger Jahre auch eine kleine Gruppe von Forschern in Los Alamos. Ihr Ziel war ein neuartiges Institut zur Erforschung komplexer Phänomene. 1983 fand die Gruppe in Santa Fe zusammen. Gell-Mann, eloquent wie immer und mit Blick für große Zusammenhänge, hielt eine visionäre Rede. Es war praktisch der Gründungsaufruf für das neue Institut. Das Schlagwort war „emerging syntheses”, das Zusammenführen unterschiedlicher wissenschaftlicher Gebiete. Gell-Mann nannte die Darwinsche Revolution als Beispiel einer großen Synthese, in der sich Daten aus Biologie, Paläontologie und Geologie zu einem neuen Ganzen zusammenfügten. Aufgabe des geplanten Instituts sollte es sein, derartige Synthesen zu erkennen und zu fördern. Gell-Mann wurde stellvertretender Direktor des Instituts, allerdings nur für kurze Zeit: Verwaltungsarbeit zählt nicht zu seinen Stärken. Heute leitet er den Wissenschaftsrat. Gell-Mann sieht das Institut als eine „Forscherfamilie”, eine lockere Gemeinschaft mit wenigen festen Forschern und einer winzigen Verwaltung. Ein paar Professoren – darunter auch Gell-Mann – haben einen Fünfjahresvertrag, der verlängert werden kann, aber nicht muss. Postdocs bleiben einige Jahre. Dazu kommen viele Besucher für maximal ein Jahr. Sommerschulen ziehen weitere Forscher an. Fast 20 Jahre existiert das Santa Fe Institute nun.
Am Ende unseres Gesprächs verfällt Gell-Mann in brütendes Schweigen. Er stecke, so sagt er schließlich und sieht dabei müde aus, mitten in der Scheidung von seiner zweiten Frau. „Scheidung ist ein Vollzeit-Job”, sagt er. „Eine neue Frau zu finden auch.” Und dann sei da noch seine Lehrtätigkeit an der Universität von Albuquerque, seine Professur am Santa Fe Institute, sein Engagement in der MacArthur Foundation. Am nächsten Tag werde er nach Boston fliegen. Als „Visiting Professor” befasst er sich an der Universität dort mit Zukunftsfragen. Anschließend geht es nach Dublin. Die Königlich-Irische Akademie hat ihn eingeladen, am Trinity College die erste Hamilton-Vorlesung zu halten – zu Ehren des großen irischen Mathematikers William Rowan Hamilton und seiner 160 Jahre zurückliegenden Entdeckung der Quaternionen: hyperkomplexer Zahlen, die auch in der Quantenphysik eine Rolle spielen. Murray Gell-Mann ist offenbar nicht nur ein schlauer, sondern auch ein zäher Bursche.
KOMPAKT
• Herkunft: Geboren am 15. September 1929 im Herzen New Yorks als Kind jüdischer Einwanderer aus Österreich.
• Schnelle Karriere: Als 14-Jähriger Studium an der Yale University; mit 21 Jahren Doktor am Massachusetts Institute of Technology; Professor mit 26; 1969 im Alter von 40 Jahren Nobelpreis für Physik.
• Wichtigste Stationen: Von 1955 bis 1993 Professor am California Institute for Technology (Caltech) in Pasadena; seit 1993 Professor und Vorsitzender des Wissenschaftsrats des Santa Fe Institute zur Erforschung komplexer Systeme.
• Bedeutung: Einer der wichtigsten Physiker der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts, Entdecker der Quarks und Ordner des Elementarteilchenzoos.
• Motto: Vom Einfachen zum Komplexen.
Heinz Horeis
