Stephen Wolfram: Der Mann, der das Universum berechnen will

Er veröffentlichte sein erstes Peer-Review-Paper in Teilchenphysik mit fünfzehn Jahren. Er verließ Eton vor dem Abschluss, verließ Oxford ohne Abschluss und hatte mit zwanzig einen Caltech-Doktortitel in theoretischer Hochenergiephysik, geprüft von einem Komitee, dem Richard Feynman angehörte. Im Juni 1981, mit einundzwanzig Jahren, wurde er die jüngste Person, die jemals von der MacArthur Foundation zum Fellow ernannt wurde. Alles, was Stephen Wolfram seitdem getan hat, war der Versuch, diese frühe Geschwindigkeit in eine dauerhafte Veränderung der Arbeitsweise der Wissenschaft umzuwandeln – und der Streit darüber, ob ihm das gelungen ist, ist nun über vierzig Jahre alt.

London, Oxford, Pasadena

Er wurde am 29. August 1959 in London als Sohn von Hugo Wolfram, einem Textilhersteller, der die Lurex Company leitete, und Sybil Wolfram, Fellow und Tutorin für Philosophie in Lady Margaret Hall, Oxford, von 1964 bis 1993, geboren. Beide waren deutsch-jüdische Flüchtlinge in Großbritannien; seine Großmutter mütterlicherseits war die Psychoanalytikerin Kate Friedlander. Er besuchte die Dragon School und dann Eton, das er 1976 vorzeitig verließ, und begann mit siebzehn Jahren am St John's College in Oxford, das er ohne Abschluss verließ. Ab dem fünfzehnten Lebensjahr leistete er publikationswürdige Forschung in Quantenfeldtheorie und Teilchenphysik; er hatte zehn Peer-Review-Paper, bevor er Oxford verließ. Seine Caltech-Thesis, "Some Topics in Theoretical High-Energy Physics" – von der MacArthur Foundation auf 1979 und in anderen Berichten auf 1980 datiert – wurde von Richard D. Field geleitet, mit Feynman, Peter Goldreich, Frank Sciulli und Steven Frautschi im Komitee.

Der erste Streit

Zwischen 1979 und 1981 leitete er die Entwicklung von SMP, dem Symbolic Manipulation Program, in der Physikabteilung des Caltech – ein frühes Computeralgebrasystem, das gebaut wurde, weil er wollte, dass die Algebra für ihn erledigt wird. Es produzierte auch den ersten der wiederkehrenden Streitigkeiten: Caltech und Wolfram waren sich uneinig über Patente, Urheberrechte und die Angemessenheit der kommerziellen Beteiligung von Fakultätsmitgliedern, woraufhin er zurücktrat. SMP wurde zwischen 1983 und 1988 von der Inference Corp. kommerzialisiert.

Zelluläre Automaten

Am Institute for Advanced Study ab 1983 gab er die Teilchenphysik zugunsten zellulärer Automaten auf – Gitter aus Zellen, die sich gemäß trivial einfacher lokaler Regeln aktualisieren und in bestimmten Fällen Ausgaben von unbegrenzter Komplexität erzeugen. Er entwickelte den Wolfram-Code zur Benennung eindimensionaler Automaten und ein Vier-Klassen-Schema zur Sortierung ihres Verhaltens. Regel 30, eine Regel des Beinahe-Nichts, die scheinbare Zufälligkeit erzeugt, wurde sein zentrales Exponat; er vermutete, dass Regel 110 Turing-vollständig sei, und sein Forschungsassistent Matthew Cook bewies es. Wolfram verklagte Cook daraufhin und blockierte die Veröffentlichung aus Geheimhaltungsgründen, bis er das Ergebnis selbst veröffentlichen konnte. Seine Arbeit über zelluläre Automaten wurde in mehr als zehntausend Arbeiten zitiert.

Er war 1984 bei den Gründungsworkshops des Santa Fe Institute anwesend, zusammen mit Murray Gell-Mann, Manfred Eigen, Philip Anderson und Frank Wilczek; arbeitete Mitte der 1980er Jahre mit Feynman an Simulationen der Connection Machine; gründete 1986 das Center for Complex Systems Research an der University of Illinois; und startete 1987 die Fachzeitschrift Complex Systems.

Mathematica

Dann baute er das Ding, das alles andere möglich machte. Mathematica wurde am 23. Juni 1988 veröffentlicht, und Wolfram verließ im selben Jahr die akademische Welt, um Wolfram Research zu leiten, das er im Jahr zuvor gegründet hatte. Die MacArthur Foundation merkt an, dass es von mehr als einer Million Fachleuten verwendet wird. Was auch immer man von seiner Kosmologie halten mag, Wolfram löste sein eigenes Finanzierungsproblem dauerhaft durch den Verkauf eines Werkzeugs, das Wissenschaftler tatsächlich brauchten – eine seltene Anordnung, die es ihm ermöglichte, das nächste Jahrzehnt mit einem Buch zu verbringen, für das niemand bezahlte.

Eine neue Art von Wissenschaft

Er arbeitete von 1992 bis 2002 weitgehend isoliert daran und veröffentlichte ein umfangreiches Buch, in dem er argumentierte, dass das Universum diskret sei und am besten durch einfache Computerprogramme anstelle von traditionellen mathematischen Gleichungen beschrieben werde, und dass diese Neuausrichtung Physik, Biologie, Mathematik und mehr revolutionieren würde. Die Aufnahme war hart. Kritiker warfen ihm vor, die Arbeit anderer für sich in Anspruch zu nehmen und weitreichende Schlussfolgerungen ohne die Beweise zu ziehen, die sie stützen würden.

Alpha und das Physik-Projekt

Wolfram Alpha wurde im März 2009 angekündigt und im Mai desselben Jahres gestartet: keine Suchmaschine, sondern eine computergestützte Wissensmaschine, die Fragen durch Berechnen statt durch Abrufen beantwortet. Sie bedient Millionen von Anfragen und hat intelligente Assistenten einschließlich Siri angetrieben. Die Wolfram Language wurde im März 2014 auf dem South by Southwest offiziell angekündigt, obwohl sie effektiv seit drei Jahrzehnten in Mathematica existierte; die Bündelung mit dem Raspberry Pi im Jahr 2013 provozierte Diskussionen über ihre proprietäre Lizenzierung, und sie ist nie weit verbreitet geworden.

Im April 2020 kündigte er das Wolfram Physics Project an, das versucht, physikalische Gesetze aus Hypergraphen abzuleiten, die durch minimale Regeln umgeschrieben werden. "Aus einem extrem einfachen Modell", behauptete er, "sind wir in der Lage, die spezielle Relativitätstheorie, die allgemeine Relativitätstheorie und die Kernergebnisse der Quantenmechanik zu reproduzieren". Physiker waren wenig beeindruckt und charakterisierten die Ergebnisse als nicht-quantitativ und willkürlich. Er protokolliert sein eigenes Leben seit den 1980er Jahren – E-Mails, Tastenanschläge, Mausbewegungen, Anrufe, Standort – und bis 2002 hatte er über hundert Millionen Tastenanschläge und hundert Meilen Mausbewegung aufgezeichnet. Er war wissenschaftlicher Berater bei Arrival (2016) und schrieb zusammen mit seinem Sohn Christopher den Code, der für die Analyse der außerirdischen Logogramme im Film verwendet wurde.

Warum Stephen ein Genie genannt wird

Die rohe kognitive Pferdestärke wird nicht bestritten. Publikationsfähige Teilchenphysik mit fünfzehn, ein Caltech-Doktortitel mit zwanzig, geprüft von Feynman, der jüngste MacArthur Fellow, der jemals mit einundzwanzig ernannt wurde. Die MacArthur-Zitation würdigt ihn für "einen bedeutenden neuen Ansatz zur Wissenschaft, bei dem die Natur in Begriffen einfacher Computerprogramme anstelle traditioneller mathematischer Gleichungen beschrieben wird". Er tat dann das, was die meisten Theoretiker nie schaffen: Er baute das Instrument. Mathematica ist Infrastruktur, die von mehr als einer Million Menschen genutzt wird, und Wolfram Alpha war eine funktionierende computergestützte Wissensmaschine, Jahre bevor der Ausdruck etwas bedeutete. Die Arbeit an zellulären Automaten wird stark zitiert, und die Kernbeobachtung – dass extrem einfache Regeln irreduzible Komplexität erzeugen können – ist ein echter Beitrag.

Der Gegenfall ist gleichermaßen dokumentiert. A New Kind of Science wurde mit Vorwürfen konfrontiert, er habe Vorgänger nicht gewürdigt und weit mehr beansprucht, als er demonstriert habe; vierundzwanzig Jahre später ist die versprochene Revolution nicht eingetreten. Das Physik-Projekt hat Physiker nicht überzeugt. Er verklagte den Assistenten, der seine eigene Vermutung bewiesen hatte, und blockierte die Veröffentlichung, damit er sie zuerst veröffentlichen konnte – eine Tatsache über seinen Charakter, die sich direkt auf die Beschwerden über die Zuschreibung auswirkt. Er arbeitet weitgehend außerhalb des Peer-Review-Systems und veröffentlicht über sein eigenes Unternehmen, wodurch die Ideen von der Kritik isoliert werden, die sie schärfen würde. Die Wolfram Language wird nach dreißig Jahren außerhalb seines Ökosystems kaum genutzt. Wolfram ist ein außergewöhnlicher Geist und ein außergewöhnlicher Ingenieur, dessen wissenschaftliche Behauptungen konsequent seine Beweise übertreffen, und das Zweite hat ihn den Kredit für das Erste gekostet.

Vermächtnis

Mathematica und Wolfram Alpha sind permanente Teile des wissenschaftlichen Instrumentariums, und die Idee, dass einfache Rechenregeln Komplexität erzeugen können, ist jetzt Standard. Ob sich das Universum als Hypergraph herausstellt, ist eine Frage, die sein eigenes Unternehmen wahrscheinlich noch lange stellen wird, nachdem alle anderen aufgehört haben.