„Habe nun ach! Philosophie, Juristerei und Medizin, und leider auch Theologie! durchaus studiert mit heißem Bemühn. Da steh ich nun, ich armer Tor! und bin so klug als wie zuvor; heiße Magister, heiße Doktor gar, und ziehe schon an die zehen Jahr herauf, herab und quer und krumm meine Schüler an der Nase herum – und sehe, dass wir nichts wissen können!

Das will mir schier das Herz verbrennen!“ 

- Faust I, S. 354–365

dunkle Postulate und Popper

Ziel dieses Blogeintrages ist die Darlegung einer gedanklichen Verknüpfung zwischen den kosmologischen Annahmen der dunklen Energie und der der dunklen Materie mit der Falsifikationstheorie Karl Poppers.

 

Worum es sich bei diesen fachspezifischen Aspekten handelt, habe ich in den verlinkten Artikel bereits gesondert versucht zu definieren, weswegen folgende Erklärungen eben jener Aspekte kurz gehalten sind.

dunkle Energie

Die elektromagnetische Strahlung ferner Galaxien weist beim messenden Bezugspunkt eine im Verhältnis zum  Emissionsort größere Wellenlänge auf. Auf der Erde erscheint daher beispielsweise das Licht ferner Sonnensysteme rot, was einer Verlängerung der gemessenen Wellenlänge entspricht. Es ist nach derzeitigem Kenntnisstand also davon auszugehen, dass das Universum expandiert. Diese räumliche Ausdehnung des Universums kann man sich anhand eines dreidimensionalen Schachbrettes, bei dem sich die Eckpunkte stetig voneinander entfernen, bildlich machen.

Nach den bisher erwiesenen Kräften müsste sich die besagte Expansion des Universums verlangsamen. Entgegen der theoretischen Annahme wiesen jüngst einige Astronomen anhand weit entfernter Supernovae vom Typ la nach, dass die Expansionsrate des Universums konstant beschleunigt.

Das Postulat der dunklen Energie soll die beschleunigte Expansion des Universums erklären. Aufgrund ihrer abstoßenden Wirkung soll sie die Expansionsrate des Universums beschleunigen. In Angedacht der Korrelation von Energie und Masse (E = mc^2) und der Gravitationswirkung positiver Massen, müsste die Energieform dunkler Energie also negativ sein.

dunkle Materie

Die Geschwindigkeit mit der Sterne Galaxien in ihren Außenbereichen umkreisen ist wesentlich höher, als allein nach den beobachtbaren Massen und Gravitationsgesetzen zu erwarten wäre.

 

Das Postulat der dunklen Materie soll die hohe Geschwindigkeit, mit der Sterne um ihre Zentren kreisen, erklären. Aufgrund der mit ihr auftretenden Gravitationswechselwirkung, soll sie die besagte, hohe Rotationsgeschwindigkeit hervorrufen. Ohne die Existenz einer solchen zusätzlichen Kraft würden vermutlich die meisten Galaxien auseinanderfliegen.

der Begriff des Dunkeln und mehr

Diese beiden kosmologischen Konzepte werden als „dunkel“ bezeichnet, da sich uns ihre Existenz nur in ihrer Gravitationsauswirkung zeigt.* So können wir dunkle Materie im Gegensatz zu der sichtbaren bayronischen Materie nicht über ihre elektromagnetischen Wechselwirkungen ausmachen.

*Bei der dunklen Energie kann man von einer antigravitativen Auswirkung sprechen.

 

Interessanterweise geht die moderne Physik davon aus, dass nur ein Anteil von unter 5% der im Universum befindlichen Materie bzw. Energie für uns zu sehen sei. Die dunkle Materie mache in etwa 23% und die dunkle Energie circa 72% aus.

Es gibt neben den zwei dargelegten noch weitere dunkle, physikalische Annahmen. So beispielsweise das dunkle Loch und der dunkle Fluss.

nicht falsifizierbar

Falsifikation bezeichnet die Widerlegung einer Aussage. Eine Aussage ist demnach dann falsifizierbar, falls der Nachweis ihrer Ungültigkeit theoretisch möglich ist. Nach Karl Popper sind nur falsifizierbare Theorien erfahrungswissenschaftlich. Die mir bekannten, dunklen Postulate (eine allgemein anerkannte Definition, die festmacht wann in der Kosmologie etwas als dunkel zu bezeichnen ist, gibt es meines Wissens nicht) der Physik sind jedoch nur konzeptuelle Modelle um bereits gemachte Modelle zu erklären.

 

Kein von mir durchdachtes Experiment und keine Beobachtung könnte zu der Widerlegung eines dunklen Postulate führen. So ersetzen diese Postulate lediglich eine Unbekannte (z.B.: erhöhte Gravitation), durch einen neuen Parameter (z.B.: dunkle Materie), ohne eine falsifizierbare Aussage über diesen neuen Parameter zu treffen. Und bereits gemachte Aussagen scheinen einzig irgendeine unbekannte Kraft nötig zu machen, nicht aber eine bestimmte.

 

Stellen sie sich beispielsweise vor, sie kommen nach einem stressigen Arbeitstag nach hause. Vor der Haustür angekommen bemerken sie, dass die Vase auf dem Fenstersims umgestürzt ist. Sie vermuten nun, dass ein ihnen unbekanntes Kind aus der Nachbarschaft oder gar ein Alien für den Sturz der Vase verantwortlich ist. Das kann sein bis nicht das Gegenteil bewiesen ist, muss aber nicht. Die von ihnen gemachte Beobachtung bedarf einer Ursache. Diese Ursache könnte auch der Wind oder ihre Katze sein.

 

Die angebrachten dunklen Postulate stellen in der modernen Physik nun keinem Einzelfall dar. So liefert die Quantenphysik logischerweise (es sei hier auf die verschiedenen Interpretationen der Quantenmechanik verwiesen) keine empirisch falsifizierbaren Voraussagen. Große Teile der modernen Wissenschaft entkoppeln sich zunehmend vom popperschen Falsifikationismus.

 

Unter anderem dadurch, dass auch diese Wissenschaftsgebiete eines Phänomens bedürfen, um daraus auf (hypothetische) Ursachen zu schließen unterscheiden sie sich grundlegend von vielen okkulten, spirituellen oder ähnlichen Lehren. Das Postulat der dunklen Materie ist zum Beispiel nicht überprüfbar, sehr wohl aber begründet.

 

Nicht zuletzt seit der Etablierung der Quantentheorie korrelieren Physik und Metaphysik zunehmend.

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