Fragezeichen! Darauf lege ich gr\u00f6\u00dften Wert. Bevor ich anfange, zwei Anekdoten zum Thema: Nehmen wir mal an, wir h\u00e4tten hier eine Casting-Show und es w\u00fcrden sich Leute vorstellen mit ihren Interessen, w\u00fcrden ein bisschen etwas \u00fcber ihre Pers\u00f6nlichkeit erz\u00e4hlen \u2013 und wir sollten dann hinterher entscheiden, ob diese Person Physik oder Kunst studieren wird. Was glauben Sie, gelingt uns das? Die allgemeine Einsch\u00e4tzung ist doch, dass diejenigen, die Physik studieren, andere Eigenschaften besitzen als diejenigen, die Kunst studieren oder Musik. Das liegt unter anderem daran, weil das Fach Physik, und das nehme ich jetzt einfach einmal als den Namen f\u00fcr alle Naturwissenschaften, den Studentinnen und Studenten relativ wenig Freiheiten l\u00e4sst, genau genommen: gar keine. Du musst da durch. Es beginnt mit Mechanik, mit Elektrodynamik, dann dem heiligen Gral, der Quantenmechanik. Du Thermodynamik lernen, ihre Haupts\u00e4tze kennen und vieles andere mehr.<\/p>\n
Es geht \u00fcberhaupt nicht darum, was mit dieser Person, die da Physik studiert, passiert, was die Gr\u00fcnde daf\u00fcr sind, weshalb sie das Fach studiert; es ist n\u00e4mlich v\u00f6llig egal, ob man aus S\u00fcdafrika kommt, aus Ost-Timur oder woher auch immer \u2013 egal, wo Sie auf dieser Welt Physik studieren, Sie kriegen \u00fcberall die gleichen Inhalte pr\u00e4sentiert. Das ist bei Kunstakademien v\u00f6llig anders. Unter Umst\u00e4nden macht man Ihnen gar kein Angebot, sondern man sagt: mach irgendwas und gib am Ende des Semesters deine Mappe ab. F\u00fcr einen Physiker v\u00f6llig undenkbar. Ich will Sie mit dieser einen Anekdote darauf hinweisen, dass es f\u00fcr uns schon klar ist, dass wir, wenn wir \u00fcber diese Freiheit des Irrationalen sprechen, n\u00e4mlich die M\u00f6glichkeit, etwas auszuprobieren, was eben zun\u00e4chst einmal grundlos ist \u2013 zumindest seinen Grund nicht automatisch im Verstand und in der Vernunft findet, sondern wo ganz anders \u2013, dass diese Freiheitsr\u00e4ume f\u00fcr diejenigen, die Naturwissenschaften studieren, doch eher Mangelware sind.<\/p>\n
Die andere Geschichte geht so: Stellen Sie sich einmal vor, abends, nach dem Heute-Journal, steht, wie \u00fcblich eine Person vor einer Wetterkarte und erkl\u00e4rt wie das Wetter morgen wird und beschwert sich nun dar\u00fcber, es h\u00e4tte jetzt sechs Wochen lang ununterbrochen geregnet. Es w\u00fcrde jetzt reichen, ab morgen m\u00fcsse es einfach aufh\u00f6ren. Es m\u00fcsse! Er wisse nicht genau wie, aber es m\u00fcsse irgendwie. Stellen Sie sich das mal vor. Sie w\u00fcrden doch sofort beim Sender anrufen und sagen: \u201eWas habt Ihr denn da f\u00fcr einen, der hat doch nicht mehr alle Tassen im Schrank! Der muss doch erkl\u00e4ren, was der Fall ist, und nicht, was sein soll!\u201c Da sehen Sie ebenfalls ein Problem, das wir mit den Naturwissenschaften nicht bew\u00e4ltigen k\u00f6nnen. Das Normative bzw. das, was sein soll, und das, was ist, sind n\u00e4mlich zwei v\u00f6llig verschiedene Bereiche. Das, was wir uns w\u00fcnschen, was m\u00f6glicherweise auch nicht aus unserer Vernunft oder unserem Verstand abgeleitet wird, sondern aus ganz anderen Gr\u00fcnden, ist ebenfalls nicht Thema der Naturwissenschaften.<\/p>\n
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Deswegen ist das mit dem Fragezeichen so eine Sache. Wieviel Irrationalit\u00e4t k\u00f6nnen wir uns denn innerhalb der Naturwissenschaft \u00fcberhaupt leisten? Wir irren uns empor, ist der eigentliche Titel, weil nat\u00fcrlich der Irrtum hier einer sein soll, der uns leitet. Es gibt den wunderbaren englischen Satz: \u201escience is about doubt\u201c. Soll hei\u00dfen: Bei Wissenschaft geht es um Zweifel. Zweifel und Irrtum sind beides keine Begriffe, die man so ohne weiteres messen kann, aber sie sind f\u00fcr uns qualitative Begriffe, weil sie uns ein wenig von der Geistessituation derjenigen Person mitteilen, die Naturwissenschaften betreibt. Ich kann Ihnen jetzt schon einmal sagen, das wird ein knochentrockener Vortrag, also, \u201ebone dry\u201c. Denn eigentlich stehe ich hier als Jurist, als Jurist der Naturgesetze.<\/p>\n
Nun, worum geht es? Es geht im Grunde genommen darum: Wir befinden uns innerhalb einer Menschheit, innerhalb einer Umwelt, auf einem Planeten, innerhalb des Kosmos und versuchen, irgendwie mit dieser Welt klarzukommen. Daf\u00fcr haben wir verschiedene Varianten gefunden, wie wir uns diese Sch\u00f6pfung oder auch \u00fcberhaupt die Welt um uns herum erkl\u00e4ren. Wir haben verschiedene M\u00f6glichkeiten, das zu tun. Wie gut wir inzwischen in der Lage sind, die Welt rational zu analysieren, mag ein Beispiel der letzten Jahre zeigen: Es ist uns gelungen, Gravitationswellen nachzuweisen. Das hat jetzt keine unmittelbare Relevanz f\u00fcr unser t\u00e4gliches Dasein, aber diese Gravitationswellen wurden gemessen anhand einer L\u00e4ngen\u00e4nderung von einem Tausendstel Protonenradius.<\/p>\n
Dass ein Proton ziemlich klein ist, k\u00f6nnen sich alle vorstellen. Wenn Sie ein Gramm von Ihrem Zeigefinger abschneiden, dann haben Sie schon 1024 <\/sup>Protonen, also eine Million Trillionen. Das sind also sehr, sehr kleine Teilchen, und davon ein Tausendstel ist nat\u00fcrlich wirklich sehr wenig \u2013 an der Stelle kann ich mir den Kalauer schon g\u00f6nnen, da Sie vielleicht noch den einen oder anderen aufmunternden Satz brauchen. Ein Tausendstel, das erinnert an den Lieblingswitz unserer Kanzlerin, der folgenderma\u00dfen geht: Der Staatsratsvorsitzende der Deutschen Demokratischen Republik hat in einer Rede gesagt, dass den Sozialismus in seinem Lauf nat\u00fcrlich niemand aufh\u00e4lt. Heute bedeckt er ein F\u00fcnftel der Erdoberfl\u00e4che, aber in Zukunft wird es ein Sechstel, ein Siebtel, ein Achtel sein\u2026 So ist es auch mit dem Tausendstel.<\/p>\n Es ist also weniger als eins, und zwar deutlich weniger, also quasi eine Promille. Aber was ist da gemessen worden? Die Wirkung ist mit einer gewaltigen Anlage in den Vereinigten Staaten im Staate Washington. Da steht eine riesige, vier Kilometer lange Laser-Anlage, vier Kilometer lange Laser-Strahlen, die dort zur konstruktiven Interferenz gebracht werden. Und immer dann, wenn eine St\u00f6rung diese Anlage durchl\u00e4uft, wird diese Interferenz gest\u00f6rt, und im Staate Louisiana, also im S\u00fcden der Vereinigten Staaten, stand eine weitere LASER-Anlage, die das sechs Mikrosekunden sp\u00e4ter auch gemessen hat. Das hei\u00dft, wir wissen heute, die Gravitation breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Aber wichtiger ist noch, dass diese Gravitationswellenerscheinung eben ausgel\u00f6st worden ist von zwei schwarzen L\u00f6chern in einem Abstand von1,3 Milliarden Lichtjahren. Es ist schon sehr erstaunlich, zu welch pr\u00e4zisen Messleistungen wir heute in der Lage sind. Ein Lichtjahr ist eine ziemlich gro\u00dfe L\u00e4nge, n\u00e4mlich 365 Tage bzw. 86.400 Sekunden mal 300.000 Kilometer pro Sekunde, macht 10 Billionen Kilometer.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Das hei\u00dft, wir haben eine Objektklasse, die schon an sich au\u00dferordentliche Eigenschaften besitzt. N\u00e4mlich ein Objekt, das gar kein Licht mehr abgibt, sondern seine Raum-Zeit so verzerrt, dass nichts von ihm entweichen kann; und dieses eine Objekt verschmilzt mit einem anderen \u00e4hnlichen Objekt und erzeugt dabei Gravitationswellen, die dann 1,3 Milliarden Jahre sp\u00e4ter auf unserem Planeten gemessen werden k\u00f6nnen. Und warum? Weil wir vor 400 Jahren angefangen haben, eine bestimmte Methodik der Naturforschung vorzunehmen: die empirische Methode, die einzige, die wir gelten lassen. Man muss eine empirische Hypothese grunds\u00e4tzlich an der Erfahrung scheitern lassen k\u00f6nnen. Das hei\u00dft, es muss ein Test gemacht werden k\u00f6nnen. Das kann ein Experiment sein oder eine Beobachtung, und mit deren Hilfe k\u00f6nnen Hypothesen dann auf ihr Prognosepotenzial hin untersucht werden.<\/p>\n Das hat \u00fcberhaupt nichts Irrationales. Alle, die das Fach studiert haben, wissen, wovon ich spreche. Uns wird jede Art von Irrationalit\u00e4t bei diesem Prozess ausgetrieben. Ganz egal, was immer wir meinen oder zu hoffen meinen, das Experiment ist der finale Gerichtshof aller naturwissenschaftlicher Aussagen, sozusagen die Guillotine, die f\u00e4llt. Es kommt eine Hypothese an den Gerichtshof, und dann wird sich zeigen, ob die Experimente das liefern oder nicht. Das hei\u00dft: Die Erlangung von Wissen, wie wir das in den Naturwissenschaften machen, ist eine ganz besonders straffe, strenge und in ihrer Deutlichkeit eigentlich auch gar nicht zu \u00fcbertreffen. Das liegt letzten Endes daran, dass wir uns meistens mit au\u00dferordentlich einfachen Systemen besch\u00e4ftigen. Es mag ja sein, dass es besonders eindrucksvoll ist, dass da dr\u00fcben in 1,3 Milliarden Lichtjahren zwei schwarze L\u00f6cher miteinander fusionieren. Aber im Grunde genommen ist ein schwarzes Loch das Einfachste, was es im Universum gibt. Es ist einfach nur schwer, sonst nichts. Gut, es kann sich noch drehen; das ist aber auch nichts Besonderes. Aber sonst? Schwarze L\u00f6cher haben keine Komplexit\u00e4t. Sie reagieren nur auf Gravitation; das ist alles. Alles andere f\u00e4llt rein.<\/p>\n Das Interessante an dieser Entdeckung ist eigentlich nicht, was entdeckt worden ist, sondern dass es einer Theorie zufolge, die im Jahr 1915 von Albert Einstein ver\u00f6ffentlicht worden ist, ein Medium geben soll, das Raum-Zeit hei\u00dft. Und diese Raum-Zeit m\u00fcsste anfangen zu schwingen und m\u00fcsste genau die L\u00e4ngenwirkungen oder diese Wirkungs\u00e4nderungen m\u00f6glich machen, die wir heute gemessen haben. Also hundert Jahre, nachdem Einstein seine allgemeine Relativit\u00e4tstheorie aufgeschrieben hat und die entsprechenden Vorhersagen aus dieser Theorie abgeleitet worden sind, ist es uns gelungen, etwas, was mathematisch nur im Hirn ihres Entdeckers steckte, als real nachzuweisen. Es muss diese Raum-Zeit geben; nach allem, was wir wissen, k\u00f6nnen wir mit der Pr\u00e4zision von einem Tausendstel Protonenradius, ausgel\u00f6st durch zwei schwarze L\u00f6cher in einem Abstand von 1,3 Milliarden Lichtjahren, sagen, dass diese Schlussfolgerung der allgemeinen Relativit\u00e4tstheorie mit dieser Genauigkeit gemessen worden ist. Das ist die Art und Weise, wie sozusagen im Kern der Naturwissenschaften \u00dcberpr\u00fcfungen stattfinden.<\/p>\n Nach seiner Ver\u00f6ffentlichung dieser Theorie gab es unglaublich viele Physiker \u2013 Physikerinnen gab es ganz wenige zu dem Zeitpunkt; deswegen kann man das hier so klar auf die M\u00e4nner beziehen \u2013, die \u00fcberhaupt nichts von dieser Theorie hielten. Die hielten das f\u00fcr eine \u201eDas-kann-doch-nicht-wahr-sein-Theorie\u201c. Das hei\u00dft, dass es eine Meinung und eine Haltung dazu gab, und zwar deshalb, weil zun\u00e4chst nur wenige Messungen dazu existierten. Es gab zwar einige Hinweise, die positiv f\u00fcr die ART (= allgemeine Relativit\u00e4tstheorie) sprachen, aber es gab auch andere Meinungen, die sich \u00fcberhaupt nicht vorstellen konnten, dass Raum und Zeit, also die Fundamente unseres Daseins, tats\u00e4chlich nach diesen mathematischen Regeln funktionieren sollten. Es gab eine ganz starke Ablehnung; sogar bei der Aufnahme von Einstein in die Preu\u00dfische Akademie der Wissenschaften hat man ihn f\u00fcr alles M\u00f6gliche belobigt, aber diesen Unsinn mit der Relativit\u00e4tstheorie, das m\u00f6ge man ihm verzeihen! \u00dcbrigens hat man auch gesagt: \u201eAch, er schie\u00dft manchmal \u00fcbers Ziel hinaus! Auch die Sache mit diesem Foto-Effekt, da sei sicherlich nichts dran!\u201c Zehn Jahre sp\u00e4ter hat er daf\u00fcr den Nobel-Preis bekommen.<\/p>\n Es gibt in der Tat in der Interpretation, das hei\u00dft: in der Verarbeitung von physikalischen Theorien, Hypothesen und auch den entsprechenden experimentellen Daten durchaus eine Art irrationaler Erwartungshaltung, die sich durch das, was tats\u00e4chlich da ist, \u00fcberhaupt nicht decken bzw. begr\u00fcnden l\u00e4sst. Das Verfahren, mit dem wir sowohl das Allergr\u00f6\u00dfte wie das Allerkleinste dieser empirischen Methode unterziehen \u2013 das haben Sie inzwischen schon festgestellt \u2013, also die Art und Weise, wie wir da vorgehen, lautet: Wir haben Beobachtungen, Messwerte, Beschreibungen usw. Das hei\u00dft im Grunde genommen: Das, was wir an Datenmaterial zur Verf\u00fcgung haben, das unterziehen wir, wenn es gut l\u00e4uft, einer theoretischen Analyse, und da laufen nat\u00fcrlich Annahmen mit hinein, die immer wieder aufs Neue begr\u00fcndet werden m\u00fcssen. Es mag auch Vermutungen geben, die aber dann immer st\u00e4rker und st\u00e4rker werden, je mehr die Hypothesen sich best\u00e4tigen.<\/p>\n Ich werde auf diese Frage des kritischen Rationalismus noch einmal im Laufe des Vortrags zur\u00fcckkommen, m\u00f6chte aber jetzt schon einmal sagen: Dadurch, dass wir unsere Position in der empirischen Wissenschaft mit kritischem Rationalismus unterf\u00fcttern, versuchen wir, soweit es nur irgendwie geht, jede Art von Irrationalit\u00e4t auszuschlie\u00dfen. Soweit es eben geht.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Dieser Vortrag hat bis jetzt praktisch nur von reiner Naturwissenschaft gesprochen. Reine Form hei\u00dft Grundlagenforschung. Das ist eine Form von Wissenschaft, die k\u00f6nnen wir sozusagen weiterlaufen lassen. Die l\u00e4uft und l\u00e4uft und l\u00e4uft und baut uns die Grundlagen der Naturerkennung immer weiter und weiter. Interessant wird es ja, wie diese wissenschaftliche Rationalit\u00e4t auf einmal auf die Rationalit\u00e4t einer Gesellschaft trifft, und zwar in dem Moment, wo Grundlagenforschung nicht mehr Grundlagen erforscht, sondern wo die Grundlagenforschung verwandelt wird in angewandte Forschung \u2013 bis hin zu ihrer technischen Variante oder ihrer technischen Ausformung. Wenn diese Forschung in unser Leben dringt, wie reagiert Naturwissenschaft auf diese Art der Auseinandersetzung, wenn sie auf einmal gefragt wird, was das soll und was sie mit unserem Leben macht? Das m\u00f6chte ich nur einmal am Rande erw\u00e4hnen, dass wir das nicht aus dem Auge verlieren, n\u00e4mlich: dass immer wieder bei einer reinen Festtagsrede \u00fcber Naturwissenschaft, so wie ich sie bis jetzt gehalten habe, vergessen wird, dass naturwissenschaftliche Forschung nicht in einem luftleeren Raum stattfindet, sondern sehr wohl in einem sozialen Kontext stattfinden muss, welcher die Rationalit\u00e4t auch der Wissenschaft selbst immer wieder zu hinterfragen hat.<\/p>\n Das ist eigentlich genau das, was wir hier machen. Wir h\u00f6ren uns Vortr\u00e4ge an von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern und fragen danach, wie die Forschung und die Prozesse dazu verlaufen. Diese Art der Auseinandersetzung mit der Welt ist dann tats\u00e4chlich auch eine Auseinandersetzung, die sowohl f\u00fcr Expertinnen und Experten wie auch diejenigen, die einfach sich mit Wissenschaft eher amateurhaft besch\u00e4ftigen, eine Frage zwischen Wissen und Glauben. Wieviel davon muss ich glauben, wieviel davon muss ich wissen, und ich kann Ihnen versichern, wenn ich Ihnen einen 90-Minuten-Vortrag halte \u00fcber Kosmologie, dann ist das immer eine Sache des Vertrauens, das Sie in mich hineinstecken; denn Sie werden von diesem Vortrag ein bisschen etwas mitkriegen, Sie werden es vielleicht mit dem verbinden k\u00f6nnen, was Sie ohnehin schon wissen, Sie werden Informationen verkn\u00fcpfen mit den Zusammenh\u00e4ngen, die Ihnen schon bekannt sind. Aber wenn es dann um die Sache bzw. die Frage geht, ob denn das, was der da erz\u00e4hlt, auch stimmt \u2013 dann m\u00fcssten Sie entweder mit mir eine vierst\u00fcndige Vorlesung f\u00fcr die n\u00e4chsten zwei oder drei Semester durchziehen, oder aber Sie m\u00fcssen mir vertrauen. Das hei\u00dft also, die Frage des Glaubens, wieviel Sie auch von dem, was in der Wissenschaft gemacht wird, tats\u00e4chlich glauben m\u00fcssen \u2013 selbst dann, wenn Sie Wissenschaftler sind \u2013, das ist eine hochinteressante Sache, weil man nicht jedem dieser Ergebnisse, die wir aus den Wissenschaften kennen, einfach so nachgehen kann. Hei\u00dft: Man kann nicht einfach ganz genau praktisch bis an die Quelle zur\u00fcckgehen und dann sagen: \u201eAha, da ist es!\u201c<\/p>\n Ich habe heute Morgen einen Vortrag geh\u00f6rt \u00fcber die Entstehung des Lebens auf der Erde; da ging es um verschiedene chemische Reaktionen. Da habe ich zwar \u00a0gemerkt, dass ich von \u00a0Chemie immer noch Grundlegendes verstehe, \u00a0aber nur bis zu einem gewissen Grade. Da sind Reaktionen dabei, von denen ich noch nie etwas geh\u00f6rt habe, und dann habe ich gemerkt: Warum traue ich dem jetzt, warum traue ich der Person, die da diesen Vortrag h\u00e4lt? Da ist mir das aufgefallen, und das h\u00e4ngt mit dem Vortrag heute Nachmittag tats\u00e4chlich direkt zusammen. Da ist n\u00e4mlich auf der einen Seite eine rationale Grundlage f\u00fcr das Vertrauen da, vor allen Dingen dann, wenn man jemanden kennt. Dann ist diese Form von Irrationalit\u00e4t sozusagen nochmal rationalisiert: Weil ich jemanden kenne, der bis jetzt mein Vertrauen eben nicht verletzt hat, deswegen vertraue ich ihm auch weiterhin. Das ist \u00fcbrigens auch die Masche, wie wir im kritischen Rationalismus arbeiten. Keine unserer Theorien kann als wahr gelten. Sie sind nur nicht falsch. Allerdings: Wenn man eine Theorie auf 25 Stellen hinter dem Komma genau best\u00e4tigt findet, dann wird es schon sehr schwierig, davon zu reden, dass sie falsch ist. Oder umgekehrt: Wenn sie falsch ist, ist sie verdammt gut falsch.<\/p>\n Wir m\u00fcssen uns also damit auseinandersetzen, dass wir uns als Pers\u00f6nlichkeiten oder Individuen nat\u00fcrlich anders mit der Welt auseinandersetzen, als die Wissenschaften das tun. Die Wissenschaften \u201everobjektivieren\u201c, soweit es nur irgendwie geht, und Objekte haben keine Rationalit\u00e4t. Die Rationalit\u00e4t, von der wir hier reden, genauso wie die Irrationalit\u00e4t, geh\u00f6rt immer zu den Subjekten; das hei\u00dft, es geh\u00f6rt zu der Subjektivit\u00e4t des einzelnen dazu, sich rational oder irrational zu verhalten, rationale oder irrationale Erwartungshorizonte zu formulieren und immer wieder die Frage zu stellen, was das, was die da in den Wissenschaften machen, eigentlich mit mir zu tun hat. Das ist eine vern\u00fcnftige Frage, vor allen Dingen im Hinblick darauf, dass die Gesellschaft die naturwissenschaftliche Forschung weitestgehend finanziert. Die Gesellschaft darf sehr wohl fragen: Was liefern die mir, womit ich etwas anfangen kann? Das ist rational.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Auf der anderen Seite entsteht aber schon alleine dadurch, dass es eben auf der einen Seite das Individuum gibt und auf der anderen Seite diese wissenschaftliche Welt, bereits etwas, was uns zumindest in der Physik vor gro\u00dfe Probleme stellt. Was wir uns in der Physik vorstellen, sind Ergebnisse von Experimenten, die reproduziert werden k\u00f6nnen und geschichtslos sind. Was wir wollen, und das werde ich gleich noch viel deutlicher ausf\u00fchren, ist, Gesetze zu entdecken, \u00a0die ewig g\u00fcltig sind. Das ist das, was uns interessiert. Nicht das, was sich ver\u00e4ndert, sondern das, was m\u00f6glichst unver\u00e4nderlich ist. Damit vollziehen wir im Grunde genommen das alte Programm der griechischen Naturphilosophen vor 2.500 Jahren, nur mit viel mehr Geld heutzutage. Also nochmal: Geschichtslose, reproduzierbare Ergebnisse, die unabh\u00e4ngig von Subjekten sind, die unabh\u00e4ngig von Traditionen sind, von der Sozialisierung derjenigen, die die Experimente machen \u2013 das ist das, wonach wir suchen in den Wissenschaften von der Natur.<\/p>\n Wie tun wir das? Ich habe es hier schon einmal angedeutet. Berechenbare Naturgesetze sind es, die uns interessieren. Da komme ich eben dann tats\u00e4chlich dahin, dass wir nat\u00fcrlich als Menschen etwas ganz anderes verfolgen: Wir werten, gewichten, deuten, wir hoffen, wir sind auf der Suche nach Kausalketten im Zusammenhang mit der auf uns zurollenden Tsunami-Welle der Digitalisierung. Es ist eine hochinteressante Frage, was da eigentlich in Zukunft noch \u00fcbrig bleiben wird von Kausalit\u00e4t, wenn uns die Computer oder Deep-Learning-Programme nur noch Korrelationen liefern und schon gar keine Erkl\u00e4rungen mehr f\u00fcr die Probleml\u00f6sungsverfahren, die sie entwickeln. Das, was uns nat\u00fcrlich umtreibt, sind nicht Messwerte, sondern Werte, nach denen wir leben wollen. Das hei\u00dft: Die Frage nach der Irrationalit\u00e4t in den Naturwissenschaften ist auch immer eine Frage danach, wie eigentlich diese Rationalit\u00e4t funktioniert, von der zumindest diejenigen, die sich damit besch\u00e4ftigen, glauben, dass sie ziemlich rational ist. Wie funktioniert also diese rationale Form der Weltauseinandersetzung tats\u00e4chlich? Und ist sie wirklich so rational? Oder ist da doch etwas Irrationales dabei?<\/p>\n Die Methode der Physik ist eine quantitative Lehre der Naturph\u00e4nomene. Wir sind darauf aus, den Aufbau der Welt aus Grundbausteinen abzuleiten; da sind wir ziemlich gut. Der Wohlstand dieses Landes basiert alleine und ausschlie\u00dflich auf der technischen Anwendung grundlegender Naturgesetze. Wenn wir nicht verstanden h\u00e4tten, dass die Welt aus Atomen besteht, dass diese Atome sich zu Molek\u00fclen zusammenbauen k\u00f6nnen, h\u00e4tten wir keinerlei Materialwissenschaft, wir h\u00e4tten keinerlei Pharmazeutik, wir h\u00e4tten keine chemische Industrie, keine elektrische Energie und dergleichen. Alles das, was heutzutage moderne Technik ausmacht, basiert auf der Inventur der materiellen Bausteine der Natur. Die Physik ist der Kern der Naturwissenschaften, und die Naturwissenschaften sind der Kern der Technologie, die uns umgibt.<\/p>\n Es gibt heutzutage keine technische Entwicklung mehr, die einfach nur so daher kommt, dass irgendjemand etwas ausprobiert, so nach dem Motto: \u201eIch sch\u00fctte einmal etwas zusammen.\u201c Die Zeiten von irgendwelchem divergenten Ausprobieren \u2013 wir schauen mal, was da ist \u2013 sind l\u00e4ngst dahin. Wenn heutzutage eine Firma ein bestimmtes Material haben will, dann geschieht das nicht im Zauberlabor, sondern es wird genauestens gepr\u00fcft, welche Eigenschaften das Material haben soll und wie man es herstellen k\u00f6nnte. Das hei\u00dft, dass wir hier wirklich nicht \u00fcber eine Petitesse reden. Das hier ist tats\u00e4chlich die Wissenschaft, die uns die M\u00f6glichkeit gibt, all das zu tun, was wir heutzutage in dieser Welt unter modernem Leben verstehen.<\/p>\n Die Wechselwirkung dieser Grundbausteine, die wir kennen gelernt haben, die f\u00fchrt uns nun zu Naturgesetzlichkeiten, von denen wir der Meinung sind, dass sie die Vorg\u00e4nge, die wir im Experiment behandeln bzw. untersuchen sowie auch beobachten und dann wiederfinden, hinreichend gut beschreiben. Das f\u00fchrte zu einer Reduktion von komplizierten Ph\u00e4nomenen auf m\u00f6glichst wenige fundamentale Naturgesetze. Wir haben also einen Satz von Naturgesetzen \u2013 und das bedeutet, dass wir keine Freiheit haben uns zu Spekulationen hinrei\u00dfen zu lassen, dass das doch auch irgendwie ganz anders sein k\u00f6nnte; sondern die Naturgesetze, die wir kennen, wurden bereits \u00fcberpr\u00fcft.<\/p>\n Und wir best\u00e4tigen diese Theorien in unserem Alltag. Hier ein Beispiel: Jedes Mal, wenn jemand einen Transformator in die Steckdose steckt, jedes Mal, wenn ein elektrischer Strom ein Magnetfeld induziert, wird die spezielle Relativit\u00e4tstheorie best\u00e4tigt. Die erste Arbeit, die Einstein zu dem Thema schrieb, hie\u00df \u201eZur Elektrodynamik bewegter K\u00f6rper\u201c. Die hie\u00df nicht \u201espezielle Relativit\u00e4tstheorie\u201c. Es ging ihm um den einfachen Sachverhalt, was genau der Unterschied ist zwischen einer ruhenden elektrischen Ladung, die nur ein elektrisches Feld besitzt, und einer bewegten Ladung, also einem Strom, der noch ein weiteres Feld besitzt, n\u00e4mlich das Magnetfeld. Wo kommt das Magnetfeld her? Einstein konnte zeigen, dass sich dieser Vorgang nicht verstehen l\u00e4sst ohne seine spezielle Relativit\u00e4tstheorie. \u00a0Und wissen Sie, was die spezielle Relativit\u00e4tstheorie behauptet? Dass die Lichtgeschwindigkeit eine vom Bezugssystem unabh\u00e4ngige Gr\u00f6\u00dfe ist. Sie ist \u00fcberall im Universum gleich, und sie \u00e4ndert sich auch nicht dadurch, dass die Quelle sich bewegt. Es kommt eben nicht noch die Quellgeschwindigkeit dazu, so wie wir das von Schallquellen kennen. Eine Herausforderung f\u00fcrs Hirn: \u201eDas kann doch nicht wahr sein! Gibt es doch \u00fcberhaupt nicht!\u201c Das habe ich schon oft geh\u00f6rt.<\/p>\n Erstaunlich auch, dass wir in unserem Alltag, auch wenn Sie Ihr Smartphone anwerfen, dass diese digitalen Hochleistungsrechner, Schaltungen von einer solchen Feinheit enthalten, dass sie inzwischen an einem Punkt angekommen sind, wo sie nicht noch enger werden d\u00fcrfen, denn dann w\u00fcrden quantenmechanische Effekte die Schaltungen beeinflussen. Dort geht es um Milliardstel-, ja sogar Billionstel-Sekunden. Alles das nur, weil wir verstanden haben, wie wir mit einfachen Gesetzm\u00e4\u00dfigkeiten Materie quantitativ richtig beschreiben und mit diesen quantitativen Beschreibungen technisch umgesetzte Extrapolationen vollziehen k\u00f6nnen. Das hei\u00dft, wir k\u00f6nnen deshalb sogar \u00a0Vorhersagen machen \u00fcber Materialien, die wir noch gar nicht kennen, aber sicher sind, dass sich aus dem, was wir bis jetzt erkannt haben, etwas machen l\u00e4sst. Das ist \u00fcberhaupt nicht irrational! Ganz im Gegenteil: Je st\u00e4rker der Erfolg dieser Wissenschaft wird, umso begr\u00fcndeter ist die Rationalit\u00e4t hinter der Methodik. Sogar bei den effektiven makroskopischen Gesetzen sind wir inzwischen schon so weit.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Bei den effektiven makroskopischen Gesetzen geht es zum Beispiel um ein Thema, das zumindest in Teilen der deutschen Gesellschaft bis vor wenigen Wochen, glaube ich, noch ziemlich kontrovers diskutiert worden ist: der Klimawandel. Da gibt es doch tats\u00e4chlich Menschen, die behaupten, es g\u00e4be ihn gar nicht \u2013 und wenn es ihn doch gibt, h\u00e4tten wir nichts damit zu tun. Die Zweifel, die da angebracht w\u00e4ren, werden von Leuten erhoben, die selber keine Klimaforschung machen, die sich aus sehr interessanten Gr\u00fcnden nicht vorstellen k\u00f6nnen, dass sie, ihre Generation und die Generationen zuvor daran beteiligt gewesen sein k\u00f6nnten, dass der Planet in dem Zustand ist, in dem er jetzt ist. \u201eK\u00f6nnen wir uns nicht vorstellen! Geht einfach nicht! Das bisschen Kohlendioxid\u00a0 in der Atmosph\u00e4re, ich bitte Sie! Parts per million, pff!\u201c Was man sich da alles anh\u00f6ren muss! Wenn man dann sagt: \u201eAber h\u00f6ren Sie mal, wir k\u00f6nnen doch messen, dass Kohlendioxid Infrarotstrahlen absorbiert\u2026\u201c Dann hei\u00dft es: \u201eJa klar, aber doch das bisschen nicht\u2026\u201c Dann rechnet man es vor. \u201eJa, das sind ja nur Rechnungen!\u201c Dann macht man ein Experiment. \u201eJa, das ist ja nur hier im Labor so!\u201c Als Wissenschaftler k\u00f6nnte man angesichts solcher Dispute manchmal schon verzweifeln.<\/p>\n Es gibt eine Klimaskeptiker-Hypothese, dass das Klima auf der Erde sehr stark von den Leuchtkraftschwankungen der Sonne bestimmt wird, das ist die Theorie von der kalten Sonne. Diese Theorie sagt voraus,\u00a0 da die Leuchtkraftschwankungen der Sonne seit einiger Zeit immer schw\u00e4cher werden, dass die mittlere Temperatur auf der Erde sinken m\u00fcsse. Tut sie aber nicht. Ganz unabh\u00e4ngig davon, was man nun von solchen Theorien h\u00e4lt \u2013 ohne irgendjemandem etwas zu unterstellen \u2013, aber eine Theorie, die eine sinkende Temperatur vorhersagt obwohl die Temperatur nachgewiesenerma\u00dfen steigt, ist nicht n\u00fctzlich. Mit anderen Worten, die Leuchtkraftschwankungen der Sonne sind nicht so einflussreich, wie es diese Theorie von der kalten Sonne annimmt. Trotzdem wird diese Hypothese immer und immer wieder bei Diskussionen zum Klimawandel ins Feld gef\u00fchrt. Das finde ich bemerkenswert, wie unsere Gesellschaft in Teilen v\u00f6llig irrational auf solche Messergebnisse reagiert. Innerhalb der Forschung ist es dagegen v\u00f6llig unumstritten. Ohne den Treibhauseffekt in seiner nat\u00fcrlichen Form w\u00fcrde unsere Erde vereisen. Aber der anthropogen angetriebene zus\u00e4tzliche Effekt, den wir seit rund 200 Jahren durch die Erh\u00f6hung der Treibhausgase verursacht haben, wird einfach von diversen Kreisen nicht anerkannt, obwohl wir die effektiven makroskopischen Gesetze daf\u00fcr kennen, und zwar ziemlich genau.<\/p>\n Der Kern naturwissenschaftlicher Forschung hat mit all den Hoffnungen, Visionen und Tr\u00e4umen derjenigen, die diese Daten innerhalb einer Gesellschaft interpretieren, \u00fcberhaupt nichts zu tun. Das sind einfach nur Daten; das sind einfach nur Diagramme, in denen Sie sehen k\u00f6nnen, wie die mittlere Temperatur steigt, wie die Eisfl\u00e4chen schmelzen usw.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Die Sprache, und das ist vielleicht das Allerschlimmste, die Sprache dieser Wissenschaft ist nicht die Sprache, die wir normalerweise verwenden, die wir sprechen und schreiben, sondern die Sprache der wissenschaftlichen Ergebnisse in den Naturwissenschaften ist fast immer mathematisch. Hier scheint die Irrationalit\u00e4t wirklich v\u00f6llig drau\u00dfen zu bleiben, weil die Naturgesetze Differentialgleichungen darstellen. Diese besondere Form der mathematischen Beschreibung von Zeitabl\u00e4ufen unter dem Einfluss verschiedener Kr\u00e4fte, hat es bereits vor 300 Jahren m\u00f6glich gemacht hat, den Himmel zum Beispiel auf die Erde zu holen. Die Newtonsche Mechanik ist die Physik, die hinter der Himmelsmechanik steckt. Das sind die ersten gro\u00dfen Triumphe der Physik, die Abl\u00e4ufe am Himmel so genau vorherzusagen. Warum? Weil man die Gesetze kennt, mit denen die Objekte sich dort oben verhalten, nach denen die sich verhalten m\u00fcssen. Das war zumindest die Hypothese.<\/p>\n Der Ausgangspunkt von Newtons \u00dcberlegungen war \u00fcbrigens ein v\u00f6llig irrationaler, w\u00fcrden wir heute sagen. Newton war Esoteriker, w\u00fcrden wir heute sagen, ein Alchemist. Ein gro\u00dfer Teil seiner Schriften hat \u00fcberhaupt nichts mit Physik zu tun, auch nichts mit Mathematik, sondern auf merkw\u00fcrdige Art und Weise wird da \u00fcber einen Sch\u00f6pfungshintergrund gesprochen, f\u00fcr den er \u00fcberhaupt keinen wissenschaftlichen Hintergrund hatte. Aber an einer Stelle f\u00e4ngt er an und \u00fcberlegt, dass es hier doch ein Gesetz geben m\u00fcsse, das uns in die Lage versetzt, alles zu berechnen: warum der Mond nicht auf die Erde f\u00e4llt, warum der Apfel vom Baum herunterf\u00e4llt usw. Die erste gro\u00dfe Vereinigungstheorie ist die von Newton, und sie liefert sofort Gesetze oder Ergebnisse \u2013 die sind bereit eindrucksvoll pr\u00e4zise in ihren Vorhersagen. Dank Newton und seinen Berechnungen k\u00f6nnen wir genau vorhersagen, wie sich die Planeten verhalten, wie die Monde um die Planeten kreisen, wann sich Sonne und Mond verfinstern.<\/p>\n Damit bricht ein kompletter mathematisch genau berechenbarer Determinismus \u00fcber uns herein, weil die Vorg\u00e4nge am Himmel so unglaublich gut berechenbar sind. Daraus sch\u00f6pft sich die Vorstellung, wir k\u00f6nnten die gesamte Natur berechnen. H\u00e4tten wir mit Hydrodynamik angefangen, w\u00e4re die Physik relativ schnell zu Ende gewesen\u2026 Wenn Sie schon einmal an einem Fluss gestanden haben und gesehen haben, wie unglaublich kompliziert, um nicht zu sagen, komplex eine Str\u00f6mung ist \u2013 an den R\u00e4ndern, an den Hindernissen, wie sich Wirbel bilden usw.: die Differentialgleichungen sind leider nicht so einfach wie die der Newtonschen Mechanik. Im Gegenteil: die sind nicht-linear und verweisen auf R\u00fcckkopplungs-Ph\u00e4nomene. Da koppelt eine Wirkung auf ihre Ursache zur\u00fcck! Sie wissen ja den Unterschied zwischen kompliziert und komplex: Kompliziert ist das Einbahnstra\u00dfensystem von Florenz. Wenn Sie da einmal ein paar Tage gewohnt haben, dann wissen Sie, wie Sie da fahren m\u00fcssen. Komplex w\u00fcrde dieses Einbahnstra\u00dfensystem, wenn die erlaubte Fahrtrichtung von der Verkehrsdichte abh\u00e4ngig w\u00e4re. Stellen Sie sich einmal vor, Sie h\u00e4tten keine M\u00f6glichkeit mehr, zu prognostizieren, ob sie durch diese Stra\u00dfe durchkommen oder nicht. Sie m\u00fcssten Menschen finden, die mit ihnen durch diese Stra\u00dfe fahren wollen. Sie m\u00fcssten sich organisieren. Selbstorganisation geh\u00f6rt zur Komplexit\u00e4t, und sie wird von Newtonschen Mechanik nicht beschrieben.<\/p>\n Und noch etwas geh\u00f6rt zu komplexen Systemen, die gro\u00dfe Empfindlichkeit gegen\u00fcber Anfangs- und Randbedingungen. Sie steckt in der Newtonschen Mechanik zun\u00e4chst einmal nicht drin \u2013 zumindest bis man herausgefunden hat, was man Chaos nennt. Damit ist der reine Determinismus gestorben Es ist nicht m\u00f6glich, das ohne weiteres alles zu berechnen, weil n\u00e4mlich in komplexen Systemen die verursachte Wirkung auf die Ursache so zur\u00fcckwirkt, dass die Ursache entweder verschwinden kann oder sich v\u00f6llig verwandeln kann.<\/p>\n Zeit ist physikalisch nichts anderes als genau das: eine Riesenansammlung von Wirkungen, die auf Ursachen zur\u00fcckwirken, Ursachen, die auf Wirkungen wirken, und die das Ganze nochmal in viel gr\u00f6\u00dferen Kreisl\u00e4ufen ablaufen lassen.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Es gibt die Einstein\u2019sche Relativit\u00e4tstheorie und die Quantenmechanik. Auch hier muss man sagen: Nat\u00fcrlich, es gibt diese etwas dubiosen S\u00e4tze wie: \u201eWer behauptet, die Quantenmechanik verstanden zu haben, hat sie nicht verstanden.\u201c Also, da ist das Einfallstor f\u00fcr Irrationalit\u00e4t die Quantenmechanik, Geisterteilchen usw. Man sollte aber zur Kenntnis nehmen, dass die Quantenmechanik einen Satz von mathematischen Regeln darstellt, die phantastisch gut funktionieren. Und ihr Smartphone zeigt ihnen wie gut die Quantenmechanik funktioniert. Das ist die Art von Technologie, die dabei herauskommt, wenn man mit Quantenmechanik arbeitet.<\/p>\n Ein anderes Beispiel: \u201eLight amplification by stimulated emission of radiation\u201c\u2013Laser. Alle, die schon einmal unter einem Laser lagen und sich ihr Augenlicht haben operieren lassen, die haben es gesp\u00fcrt bzw. haben hoffentlich nichts gesp\u00fcrt dabei: die Pr\u00e4zision, mit der heutzutage gearbeitet werden kann. Ein Kernspintomograph, nukleare Resonanz, Positronen-Emissions-Tomographie, R\u00f6ntgenbilder, alles das: Quantenmechanik, teilweise sogar Quantenfeldtheorie, Quantenelektrodynamik. Wir m\u00fcssen bis an den Rand der erkennbaren Theorien gehen, um zu verstehen, welche medizinischen Bildgebungsverfahren wir heutzutage im medizinischen Alltag verwenden! Die Genauigkeit, mit der die Quantenmechanik \u00fcberpr\u00fcft worden ist, ist im Bereich von diesen bereits von mir angesprochenen 1 zu 1020<\/sup>. Also, wir sind wirklich bei einer enormen Reichweite. Wir k\u00f6nnen zum Beispiel auf 20 oder 22 Gr\u00f6\u00dfenordnungen genau die Reaktion eines Atoms mit Licht berechnen und messen.<\/p>\n Was uns umtreibt, ist immer wieder das Einfallstor f\u00fcr die Irrationalit\u00e4t. Die gibt es h\u00f6chstens bei der Frage, nach welchen Kriterien ich eine Theorie entwickle. Sabine Hossenfelder hat mit ihrem Buch \u201eDas h\u00e4ssliche Universum\u201c diese Art der scheinbaren Rationalit\u00e4t bzw. die Art und Weise, wie Theorien in der Physik entwickelt werden, stark kritisiert. Es werden n\u00e4mlich Begriffe wie Nat\u00fcrlichkeit, Einfachheit und Eleganz verwendet, die sich so ohne weiteres gar nicht formulieren lassen, auf jeden Fall sind sie nicht messbar. Das ist ein Eindruck, der da auf die Theorien angesetzt wird, und der uns in einer gewissen Weise bis heute an manchen Stellen offenbar erfolgreich gef\u00fchrt hat. Aber so, wie es momentan aussieht, scheint er bei den anderen Theorien, die wir momentan verfolgen, nicht zu greifen.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n In der historischen Betrachtung der Physik findet man tats\u00e4chlich immer wieder Anekdoten, dass irgendjemand von irrationalen Erkenntnisquellen heraus inspiriert gewesen sein soll: Michael Faraday zum Beispiel, bei seiner Vorstellung von einem Magnetfeld; oder James Clerk Maxwell bei der Vorstellung, wie elektrisches Feld und Magnetfeld zusammenh\u00e4ngen. Aber da tauchten doch immer wieder erhebliche Diskrepanzen auf, die dann irgendwie anders gekl\u00e4rt werden mussten. Michael Faraday war ein grandioser Experimentalphysiker, James Clerk Maxwell war ein hervorragender Theoretiker, und beide hatten ihre eigenen Vorstellungen. Warum mussten die Forscher damals so viel voraussetzen? Es ist ganz einfach: Zu ihrer Zeit war die Physik einfach noch ein ziemlich junges Gebilde, wo es relativ wenig gesichertes Wissen gab. Die Forscher des 19. Jahrhunderts hatten auf wenig R\u00fccksicht zu nehmen. Das \u00e4nderte sich schlagartig. Heute sind Theorien l\u00e4ngst etabliert, man denke nur an die beiden Relativit\u00e4tstheorien und die Quantenfeldtheorien.<\/p>\n Wir bauen Teilchenbeschleuniger f\u00fcr mehrere Milliarden, um das sogenannte Higgs-Teilchen zu finden, dessen unmittelbare Relevanz f\u00fcr unseren Alltag sich wahrscheinlich auch in einigen tausend Jahren noch nicht ergeben wird. Peter Higgs entwickelte 1964 seine Theorie samt einer Vorhersage, wie Elementarteilchen ihre Ruhemasse erhalten. Daraufhin wurde ein 27 Kilometer gro\u00dfer Beschleuniger gebaut, in dem man Protonen mit extremer Pr\u00e4zision aufeinander schie\u00dft. Die Genauigkeit entspricht folgender Situation: Eine N\u00e4hnadel, in New York losgeschossen mit Lichtgeschwindigkeit, trifft eine N\u00e4hnadel, in Lissabon losgeschossen mit Lichtgeschwindigkeit, mit hundertprozentiger Wahrscheinlichkeit \u00fcber dem Atlantik.<\/p>\n Das ist die Pr\u00e4zision, mit der wir Theorien \u00fcberpr\u00fcfen, die in ihrer urspr\u00fcnglichen Variante zun\u00e4chst einmal nur mathematische Gebilde darstellen und dann in erweiterter Form in Vorhersagen f\u00fcr Experimente und Beobachtungen weiterentwickelt werden. Da k\u00f6nnte man eine Art von Irrationalit\u00e4t vermuten; aber ich kann Ihnen berichten: Wenn Sie einmal diesen Beschleuniger in der Schweiz gesehen haben, da ist nichts Irrationales, sondern Beton und Technik, hochkomplizierte und komplexe Technik, um den Beschleuniger betreiben zu k\u00f6nnen. Die emotionale und damit eventuell als irrational anzusehende Seite der Physik, die Freude, dass ein so gro\u00dfes Experiment \u00fcberhaupt erfolgreich war, tauchte am 4. Juli 2012 auf. Um 10 Uhr morgens wurde annonciert, dass das Higgs-Teilchen entdeckt wurde, und die Freude im Forschungszentrum CERN in Genf bei diesem Large Hadron Collider (LHC) war \u00fcberm\u00e4\u00dfig. Die Leute sind herumgesprungen, haben sich gegenseitig in den Armen gelegen: \u201eWir haben es geschafft!\u201c So ein bisschen diese Apollo-11-Geschichte: Wir sind tats\u00e4chlich gelandet.\u201c In solchen Momenten tauchen die Menschen hinter den technischen Ger\u00e4ten auf. In solchen Momenten wird offensichtlich, dass es eben ohne diese Freude, ohne dieses Vergn\u00fcgen, ohne diese Lust an dem Ganzen auch gar nicht geht.<\/p>\n Es gibt eine Anekdote \u2013 ich wei\u00df nicht, ob sie stimmt \u2013, dass jemand, der am LHC gearbeitet hat, an Skorbut erkrankt ist. Der Forscher scheint sich, vor lauter Gier nach Daten, so schlecht ern\u00e4hrt zu haben, dass er eine Krankheit bekommen hat, die man nur von sehr schlecht gen\u00e4hrten Seeleuten des 18. Jahrhunderts kennt. \u00a0Nun, das ist eine Art von Fokussierung aufs Ganze, die schon ein bisschen \u00fcbertrieben ist.<\/p>\n Ich muss gerade dar\u00fcber nachdenken \u2013 weil ich den Vortrag auch damit begonnen habe \u2013, wie es denn w\u00e4re, wenn wir ein Casting machen w\u00fcrden, welche Personen Physik studieren werden. Bei wem w\u00fcrden wir sagen: \u201eDie wird bestimmt Physik studieren!\u201c oder: \u201eDas wird ein K\u00fcnstler!\u201c oder umgekehrt usw. Wenn ich mir meine Studenten so anschaue an der Universit\u00e4tssternwarte \u2013 und die sind kurz davor, ihre Doktorarbeiten oder Masterarbeiten zu schreiben \u2013, dann herrscht ein hohes Ma\u00df an Irrationalit\u00e4t im Haus. Die sind v\u00f6llig fertig! Das kann schon passieren, dass Irrationalit\u00e4t auftritt; aber sie tritt dann nicht in der Methodik auf, sondern vielmehr in der Art und Weise, wie Menschen mit diesem enorm potenten Verfahren Wissenschaft und Forschung umgehen. Soll hei\u00dfen: Was bedeutet es f\u00fcr sie, wenn Daten nicht so sind, wie erwartet oder wenn man auch v\u00f6llig \u00fcberrascht wird von dem entsprechenden Ergebnis.<\/p>\n Interpretationsr\u00e4ume in den Naturwissenschaften sind sehr klein, da bleibt nicht viel Platz f\u00fcr Spekulation, sei sie auch noch so kreativ. Es gibt mathematische Variationsm\u00f6glichkeiten, die \u00a0formal auch eine wichtige Rolle spielen, wenn es zum Beispiel um die Fehlergrenzen geht: Wie gro\u00df sind die Fehler, sind sie systematisch? K\u00f6nnen wir Fehlerquellen ausschalten oder wenigstens verkleinern? Liegen wir auf der Linie, die uns das Experiment vorhersagt? Aber in Physik und verwandten F\u00e4chern, haben wir keine M\u00f6glichkeiten, ein physikalisches Ergebnis historisch oder sozial Form zu interpretieren. In der Physik gibt es nur alles oder nichts. Es gibt kaum irgendeine Frage, bei der wir gro\u00dfartige Interpretationsm\u00f6glichkeiten haben, und deswegen ist die Chance, sozusagen sich irrational zu verhalten, relativ \u00fcberschaubar.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Das Ziel naturwissenschaftlicher Forschung ist das Finden und \u00dcberpr\u00fcfen von Gesetzen. Ein beobachtetes Ph\u00e4nomen verlangt nach Erkl\u00e4rung, nach quantitativer Erkl\u00e4rung in gemessenen und mathematischen Begriffen. Carl Friedrich von Weizs\u00e4cker hat es einmal so formuliert: \u201eIm mathematischen Naturgesetz verstehen wir genau das, was \u00fcberhaupt an ihr verstanden werden kann (also an der Natur). Die Natur ist nicht subjektiv geistig, sie denkt nicht mathematisch, aber sie ist objektiv geistig, und sie kann mathematisch gedacht werden.\u201c Und laut von Weizs\u00e4cker ist das Tiefste, was wir \u00fcber die Natur \u00fcberhaupt wissen k\u00f6nnen, tats\u00e4chlich das mathematische Naturgesetz.<\/p>\n Diese Auseinandersetzung zwischen Hypothese und Experiment, das ist die Auseinandersetzung, in der Irrationalit\u00e4t, wenn sie Eingang findet, nur einen au\u00dferordentlich geringen Anteil hat. Denn entweder das Experiment best\u00e4tigt die Theorie und das Modell, und zwar angeleitet durch die Theorie selber \u2013 Sie f\u00fchren ein Experiment nicht irgendwie durch, zuf\u00e4llig.<\/p>\n Es gibt auch eine Form von Gl\u00fcck in den Naturwissenschaften; vielleicht eine irrationale Komponente, um die wir doch nicht herumkommen.<\/p>\n Hierzu drei Beispiele aus der Astronomie. Die erste Geschichte handelt von zwei amerikanischen Radioingenieuren, die 1963 f\u00fcr die Suche nach St\u00f6rsignalen am Himmel eine gro\u00dfe Hornantenne bauten. Und wohin sie auch immer ihre Antenne ausrichteten, brummte ihr Empf\u00e4nger, nahm also ein Signal auf und zwar \u00fcberall gleichm\u00e4\u00dfig unabh\u00e4ngig von der Richtung. Sie haben alle m\u00f6glichen Strahlungsquellen ausprobiert und sind dann durch die USA gereist und haben ihre Ergebnisse in Forschungskolloquien an Universit\u00e4ten pr\u00e4sentiert. Ihre Strahlung schien \u00fcberall zu sein, das war f\u00fcr die beiden ein gro\u00dfes R\u00e4tsel. Ein Kosmologe hat ihnen dann gesagt, dass sie hier entweder Taubenexkremente oder den Nachklang des Urknalls gemessen haben. Wie sich herausstellte waren es nicht die Tauben, es war der \u00dcberrest vom hei\u00dfen Anfang des Kosmos, es war die kosmische Hintergrundstrahlung, eine Vorhersage des sogenannten Urknall-Modells. Daf\u00fcr haben sie 1972 den Nobelpreis f\u00fcr Physik bekommen.<\/p>\n Die andere Geschichte handelt von Jocelyn Bell, die im Jahr 1967 in Cambridge mit ihrem kleinen Radioteleskop, durch Zufall auf eine pulsierende Radioquelle gesto\u00dfen war, die mit einer unglaublichen Pr\u00e4zision alle 1,337 Sekunden pulsierte. Zun\u00e4chst schlug ihr gro\u00dfes Unverst\u00e4ndnis entgegen, niemand hatte eine nat\u00fcrliche Erkl\u00e4rung. Ihre Kommilitonen tapezierten den Seminarraum bei ihrem ersten Vortrag \u00fcber die ersten zwei dieser pulsierenden Radioquellen mit \u201eLittle green man 1 and 2\u201c. Jocelyn Bell hat nicht den Nobelpreis bekommen \u2013 ihr Doktorvater aber schon. Sie hatte durch Zufall eine der Endformen von Materie in unserem Universum entdeckt, sogenannte Neutronensterne, die rotieren und Pulse abgeben. Deswegen nennt man sie Pulsar.<\/p>\n In der Astronomie haben wir also mit den Selektionsverfahren, die wir f\u00fcr bestimmte Teile des elektromagnetischen Spektrums zur Verf\u00fcgung haben \u2013 wenn wir zum Beispiel mit Radioteleskopen schauen oder mit einem optischen Teleskop \u2013 scheinbar immer noch Fenster zur Verf\u00fcgung, wo man einfach nur mal schauen kann und dann Gl\u00fcck haben kann. Aber auch da ist die Irrationalit\u00e4t sozusagen nichts anderes als eine noch nicht gefundene Rationalit\u00e4t. Es ist doch toll, wenn man etwas findet womit man \u00fcberhaupt nicht gerechnet hat!\u201c<\/p>\n Zum guten Abschluss noch eine ganz wunderbare Geschichte von einem Zigaretten rauchenden Astronomen aus Kanada, Ian Shelton. Der hatte die ganze Nacht \u00fcber in Chile einen Teil der Magellanschen Wolke beobachtet, einer Begleiter-Galaxie der Milchstra\u00dfe, und ging dann hinaus und stellte sich an den Teleskop-Dom, also an das Geb\u00e4ude, wo das Teleskop drin ist und z\u00fcndete sich eine Zigarette an: \u201eDas gibt es doch nicht; ist das ein Flugzeug?\u201c Das ist kein Flugzeug. Er rannte zum Teleskop zur\u00fcck, er hat eine Supernova entdeckt, und zwar im Moment des Anstiegs \u2013 der Moment, der normalerweise unentdeckt bleibt! Er hatte das unglaubliche Dusel, dass er in genau diesem Moment auf die Magellansche Wolke schaute. Eine Welle, die vor 150.000 Jahren auf die Erde losgeflogen ist, die hat er als erster mit seinen Augen erwischt. Ein sehr helles Objekt; normalerweise w\u00e4re das ein Flugzeug. Aber wieso soll man in den Anden landen? Es war also kein Flugzeug. Dann ist er hin, hat das Teleskop auf die Anfangsphase dieser Supernova gerichtet und hat bei s\u00e4mtlichen Observatorien und Forschungseinrichtungen, auch solchen, die einen Beobachtungssatelliten im All betrieben, angerufen. So ist es uns zum ersten Mal gelungen, eine Supernova-Explosion praktisch vom Moment der Explosion an bis heute zu verfolgen. Ein Ereignis, das vor Ian Shelton nur Kepler hatte, im Jahr 1605. Somit: Gl\u00fcck gehabt. Davor war es Tycho Brache, 1572. Es ist also ganz, ganz selten, dass wir das mal mit blo\u00dfem Auge sehen k\u00f6nnen. Das sind eben die Momente, in denen wahrscheinlich dann doch die Irrationalit\u00e4t zuschl\u00e4gt und man einfach nur gro\u00dfes Gl\u00fcck hat. Das ist der einzige Begriff, der mir im Zusammenhang mit den Naturwissenschaften an Irrationalit\u00e4t einf\u00e4llt. Das ist dieses unglaubliche Gl\u00fcck, im richtigen Moment an der richtigen Stelle zu sein und entweder das Richtige zu finden oder die richtige Idee zu haben. Alles andere, meine Damen und Herren, ist doch eher trocken und n\u00fcchtern.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Fragezeichen! Darauf lege ich gr\u00f6\u00dften Wert. Bevor ich anfange, zwei Anekdoten zum Thema: Nehmen wir mal an, wir h\u00e4tten hier eine Casting-Show und es w\u00fcrden sich Leute vorstellen mit ihren Interessen, w\u00fcrden ein bisschen etwas \u00fcber ihre Pers\u00f6nlichkeit erz\u00e4hlen \u2013 und wir sollten dann hinterher entscheiden, ob diese Person Physik oder Kunst studieren wird. 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Reine Naturwissenschaft und angewandte Forschung<\/strong><\/h3>\n
Auf der Suche nach ewigen Wahrheiten<\/strong><\/h3>\n
Das Beispiel Klimawandel<\/strong><\/h3>\n
Die Newtonsche Mechanik l\u00fcgt nicht<\/strong><\/h3>\n
Relativit\u00e4tstheorie und Quantenmechanik<\/strong><\/h3>\n
Inspiration in der Physik?<\/strong><\/h3>\n
Resum\u00e9e<\/strong><\/h3>\n