Der Verteidiger der vielen Welten

Zurück in Harvard begann Bryce DeWitt 1947 beim späteren Physik-Nobelpreisträger Julian Schwinger seine Doktorarbeit, für die er das Thema der Quantisierung der Gravitation wählte, das ihn in seiner gesamten wissenschaftlichen Laufbahn begleiten sollte. In Harvard lernte er auch seine Frau, die französische Physikerin Cecile Morette (1922 – 2017), kennen.

Von Juni bis September 1950 forschte er bei Wolfgang Pauli an der ETH Zürich. Dieser urteilte über DeWitts Promotionsthema: „Das ist ein sehr wichtiges Problem. Aber da braucht es jemand wirklich schlaues!“ DeWitt ließ sich davon nicht abschrecken und ging anschließend als Postdoktorand nach Bombay ans Tata Institute for Fundamental Research, während seine Frau, nun Cecile Morette-DeWitt in Les Houches in den französischen Alpen die berühmte Sommerschule für theoretische Physik gründete. Les Houches wurde nicht nur für die beiden zu einer Stätte für wichtige Begegnungen mit anderen Forschenden und einer breiten Palette an Themen der theoretischen Physik. Bryce und Cecile ergänzten sich zudem durch ihre unterschiedlichen Prägungen, wenn es um die Anwendung der Mathematik auf Probleme der Physik ging.

DeWitts akademische Laufbahn führte ihn im Laufe der 1950er- und 1960er-Jahre immer wieder an das Institute for Advanced Study, aber auch für dreieinhalb Jahre an das Lawrence Livermore National Laboratory, wo er sich unter anderem mit hydrodynamischen Berechnungen für die Kernwaffenforschung befasste. Die dort erworbene Expertise konnte er viele Jahre später gebrauchen, um das Verhalten verschmelzender Schwarzer Löcher zu berechnen.

DeWitt gilt als Pionier bei der Entwicklung von Methoden zur Quantisierung der Gravitation sowie der Yang-Mills-Theorie, eine nicht-abelsche Eichtheorie zur Beschreibung der starken und schwachen Wechselwirkung. Die dafür 1961 von Richard Feynman gefundenen Quantisierungsregeln konnte DeWitt auf höhere Ordnungen der Störungstheorie erweitern.

Zusammen mit John Archibald Wheeler entwickelte er 1967 eine Gleichung, die Ideen der Quantenmechanik (QM) und der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) kombinierte. Die Wheeler-DeWitt-Gleichung war ein wichtiger Versuch auf dem Weg zu einer Theorie der Quantengravitation und führte zu grundlegenden Fragen über die Bedeutung der Zeit in QM und ART. In der Kosmologie diente die Gleichung als eine Art Schrödinger-Gleichung für die Wellenfunktion des Universums.

DeWitt wurde 1972 Professor an der University of Texas in Austin (Texas), wo er 1972 bis 1986 Direktor des Center of Relativity war und bis zu seiner Emeritierung im Jahr 2000 arbeitete. Ebenfalls 1972 nahm er an der ersten Sommerschule in Les Houches zur Physik Schwarzer Löcher teil. „Das war eine aufregende Zeit, die in der Sommerschule in Les Houches 1972 gipfelte, in der wir die meisten der großen Probleme im Bereich der schwarzen Löcher gelöst haben“, erinnerte sich später Stephen Hawking, der einer der richtungsweisenden Teilnehmer war.

Wichtig war DeWitts Eintreten für die „Relative State“-Formulierung der Quantenmechanik, die der Physiker Hugh Everett III im Jahr 1957 entwickelt hatte. Demnach waren gewissermaßen alle möglichen quantenmechanischen Messergebnisse real. Dewitt prägte dafür die Bezeichnung Viel-Welten-Theorie. Als er 1968 feststellen musste, dass der Physiker Max Jammer, der ein Buch über die Interpretation der Quantenmechanik schreiben wollte, nie von Everetts Theorie gehört hatte, bemühte sich DeWitt erfolgreich, diese einem größeren Kreis bekannt zu machen, unter anderem durch einen Artikel in „Physics Today“ im September 1970.

Zusammen mit seiner Frau gehörte DeWitt zu den Leitern einer Sonnenfinsternis-Expedition, welche die Messung der von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagten Lichtablenkung durch die Gravitation der Sonne mit modernerer Technik und größerer Genauigkeit wiederholte.

Von der Beschäftigung mit verschmelzenden Schwarzen Löchern und mit Quantenfeldtheorie in gekrümmten Raumzeiten, wandte sich DeWitt im Laufe der 1970er-Jahre der Entwicklung einer Quantenfeldtheorie ohne Hamiltonian zu. Seine Forschungen gipfelten in einem über 1000-seitigen Buch („The Global Approach to Quantum Field Theory“, das er 2003 im Alter von 80 Jahren veröffentlichte. Sein Magnum Opus überlebte er nur knapp ein Jahr, als er an den Folgen von Bauchspeicheldrüsenkrebs starb, an dem er bereits mehrere Jahre gelitten hatte. Er hinterließ seine Frau, die 2017 im hohen Alter von 95 Jahren starb, und vier Töchter.

Alexander Pawlak
 

Quellen und weitere Informationen

• Bryce Seligman DeWitt 1923-2004, A Biographical Memoir by Steven Weinberg, National Academy of Sciences, Washington D.C. 2008 PDF
• Nachruf: D. Deutsch, C. Isham und G. Vilkovisky, Bryce Seligman DeWitt, Physics Today 58, 3, 84 (2005)
• L. Álvarez-Gaumé, Review: The Pursuit of Quantum Gravity: Memoirs of Bryce DeWitt from 1946 to 2004 and Bryce DeWitt’s Lectures on Gravitation, CERN Courier, 25 October 2011
• T. Feder, Snapshots from the life of Cécile DeWitt-Morette, Physics Today, 10 October 2017
• B. S. DeWitt und N. Graham, The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics (Princeton University Press, Princeton 1973)
• B. DeWitt, Quantum mechanics and reality, Physics Today 23, 9, 30 (1970)
• Video (YouTube): Bryce de Witt – The Copenhagen interpretation (2004)
• Video (YouTube): John Wheeler – The Wheeler-Dewitt equation (Web of Stories)
• Les Houches School of Physics

Weitere Beiträge

• M. Bojowald, Alles aus dem Nichts, Physik Journal, März 2011, S. 37 PDF
• A. Pawlak, Rezension von: P. Byrne, The Many Worlds of Hugh Everett III (Oxford University Press, Oxford 2010)
• B. Geyer, Rezension von: Bryce DeWitt: The Global Approach to Quantum Field Theory (Clarendon Press, Oxford 2003)
• H. Nicolai und M. Niedermaier, Quantengravitation — vom Schwarzen Loch zum Wurmloch?, Physikalische Blätter 45, 459 (1989) PDF