„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

Alexander Unzicker

Alexander Unzicker ist Physiker, Neurowissenschaftler und Jurist. Derzeit arbeitet der dreifache Familienvater als Gymnasiallehrer in München. Bekannt wurde Herr Unzicker durch seine vielschichtige Kritik an Annahmen und methodischem Vorgehen in vielen Teilbereichen der modernen Physik, unter anderem in den Büchern Vom Urknall zum Durchknall, Auf dem Holzweg durchs Universum und The Higgs Fake.

Heinle: Herr Unzicker, ich bin weder ein gelehrter Wissenschaftsautor, noch studierter Physiker. Sie werden heute von einem frischen Abiturienten interviewt. Ich betone dies, weil ich Ihnen natürlich kritische und nachhakende Fragen stellen werde, diese in Ihren Ohren aber vielleicht vollkommen doof klingen könnten. Sehen Sie unser Gespräch vielleicht weniger als intellektuell herausfordernde Gegenargumente eines ebenbürtigen Diskussionspartners und mehr als die Fragen eines interessierten Laien an.

Unzicker: Es gibt keine dummen Fragen. Wir haben heute gerade das Problem, dass ich die Wissenschaft in Teilbereichen verlaufen hat. Dazu ist es ungemein hilfreich, Fragen zu stellen, die unvoreingenommen sind und sich nicht mit Scheinerklärungen abspeisen lassen.

Also nur zu!

Heinle: Sie kritisieren, dass die moderne Physik das Prinzip der Einfachheit mit Füßen trete. Eine Stringtheorie, die sieben Zusatzdimensionen braucht, für deren Existenz es aus der Empirie heraus nichts spricht, sei nicht glaubwürdig. Und es stimmt, dass Forschungen und Hypothesen um die Stringtheorie oder am LHC furchtbar kompliziert geworden sind. Aber auch die Molekularbiologie durchlebt eine Mathematisierung und Verkomplizierung sondergleichen. Und die von Ihnen kritisierten Forschungsbereiche wollen fundamentale Geheimnisse der Physik, wie etwa das des Urknalls, erklären. Hier dürfte es doch nicht sehr verwunderlich sein, wenn man mit Schulmathematik oder Physik-Hausbastelkästen nicht weit kommt? Vielleicht ist die Welt einfach so kompliziert und somit auch unsere Theorien, die diese immer besser beschreiben wollen?

Unzicker: Ich versuche eine Antwort in zwei Teilen. Erstens: Es ist ein großer Unterschied zwischen „schwer“ und „kompliziert“, und der wird oft nicht wahrgenommen. Ich kritisiere, wenn ein Modell kompliziert ist, wie zum Beispiel das Standardmodell der Elementarteilchenphysik mit seinen Dutzenden willkürlichen Zahlen. Das heißt aber nicht dass es wirklich schwierig wäre. Elementare Mathematik und Statistik reichen hier vollkommen aus, in ähnlicher Weise wie in einem Bausparvertrag vielleicht nur die vier Grundrechenarten vorkommen. Nur: der kann auch so kompliziert sein, dass Sie nicht mehr durchblicken. Nicht weil Ihnen die intellektuellen Kapazitäten fehlen, sondern weil Sie schlicht keine Lust haben, sich in ein Zahlengestrüpp einzuarbeiten, wenn der Output so unglaubwürdig ist.

Demgegenüber kann die für Physik relevante Mathematik durchaus schwer sein, nehmen Sie zum Beispiel die allgemeine differentialgeometrische Formulierung des Stokesschen Satzes, der zwei wichtige Gesetze der Elektrodynamik zusammenfasst. Es handelt sich aber um eine Vereinfachung! Einstein beschäftigte sich später intensiv mit der Differentialgeometrie,und es fiel ihm auch nicht leicht. Für fundamentale Naturgesetze benötigt man sicher nichttriviale Mathematik, diese kann gleichzeitig von einfacher Struktur und doch schwer zu verstehen sein. Und da sind die Physiker keineswegs immer bewandert. Lassen Sie sich doch einmal von einem Elementarteilchenphysiker den Unterschied zwischen dem Riemannschen und dem Riemann-Christoffelschen Krümmungstensor erklären...

Zusammengefasst: Die Aussage „Wir im CERN machen so schlaue Sachen, die nur wir verstehen, aber erklären können wir sie leider nicht“, den Schuh würde ich mir nicht anziehen.

Nun endlich zum zweiten Teil: Da teile ich die Überzeugung Einsteins, dass Naturgesetze, wenn sie glaubwürdig sein sollen, einfach sein müssen. Das hat sich einfach in der Wissenschaftsgeschichte auch immer wieder herausgestellt. Die Standardmodelle enthalten aber so viel unerklärte Zahlen, die  den Messungen angepasst werden. Das kann es nicht sein. Zugespitzt gesprochen, sucht man aber als Wissenschaftler Erklärungen, will etwas verstehen, berechnen, vorhersagen. Die fundamentale Physik hat da wenig erreicht in den letzten 80 Jahren.

Heinle: Aber der Erkenntnisgewinn in der Physik wurde immer dadurch erzielt, dass aus Beobachtungen Theorien abgeleitet wurden, aus diesen Theorien Hypothesen, aus den Hypothesen Ideen für neue Experimente oder Beobachtungen. Aber zum Zeitpunkt der Theorienbildung enthielten diese immer metaphysische Elemente, weil manchmal nicht klar war, wie der Test der Theorien erfolgen kann und weil eine Theorie ein Abbild ist und nicht die Realität selbst. Ob eine Theorie eine sinnvolle Beschreibung der Wirklichkeit werden würde, stellte sich erst später heraus. Bei heutigen Theorien liegen mögliche Experimente derzeit außerhalb unserer technischen Möglichkeiten. Ist das ein Stück weit nicht ganz normal?

Unzicker: Sie sprechen jetzt von den theoretischen Phantasien wie die Stringtheorie.  Diese verschanzen sich dahinter, eines Tages könnte vielleicht in irgendeinem Experiment irgendetwas entdeckt werden, und nennen das Vorhersage. Ich kann da nur sagen: Wenn man nicht den Ehrgeiz verspürt, zu Lebzeiten seine Theorie bestätigt zu bekommen, soll man es bleiben lassen. Und zum ersten Teil ihrer Frage: ich kann da nur empfehlen, sich mit Wissenschaftsgeschichte zu beschäftigen. Natürlich gab es etwas, ich würde es Visionen nennen, was der eigentlichen Entdeckung vorausging: Die Idee Newtons, irdische und himmlische Gravitation hingen zusammen, die Vermutung, Magnetismus und Elektrizität könnten zusammenhängen usw. Einen ähnlichen Stellenwert messe ich der Vermutung Ernst Machs zu, die Größe des Universums sein für die Stärke der Gravitation verantwortlich. Thomas Kuhn hat diese Wissenschaftsentwicklung sehr aufschlussreich beschrieben. Heute fehlen auch solche Visionen.

Heinle: Hat die Physik seit Bohr überhaupt etwas richtig gemacht?

Unzicker: Das ist eine sehr verkürzte Frage... aber wenn Sie wieder Wissenschaftsgeschichte näher betrachten, sehen Sie um 1930 einen Bruch der Traditionen. Man ging dazu über, neue Teilchen zu postulieren, die man vorher für absurd gehalten hätte. Generell suchte man nicht mehr nach Erklärungen, sondern gab sich mit Beschreibungen zufrieden. Ich halte das letztlich für den falschen Weg, auch wenn das schwer zu rechtfertigen scheint, wenn sich so viele Leute bemüht haben. Bedenken Sie aber, dass Einstein, Dirac und Schrödinger mit ihren Ansichten zur Einfachheit und Ihren Forderungen nach Erklärungen als Außenseiter starben...

Heinle: Weiterhin kritisieren Sie das Standardmodell der Kosmologie, das der Elementarteilchenphysik usw. Auch diese seien zu kompliziert. Wenn ich mir aber das alle bekannten Teilchen beinhaltende SM ansehe, so ist es doch eigentlich noch viel überschaubarer als das etablierte und vielfach für seine Einfachheit gerühmte Periodensystem der chemischen Elemente. Oder liegt hier die Kompliziertheit woanders?

Unzicker: Da sitzen Sie einer etwas oberflächlichen Propaganda auf. Die Einfachheit des Periodensystems liegt ja keineswegs bei seinen 92 Elementen, sondern darin, dass generell Materie im atomistischen Modell verstanden werden konnte. Das war eine großartige Leistung nicht nur von Mendelejew, sondern auch von Dalton, Proust, Lavoisier und vielen anderen, bis hin zu Boltzmann und Bohr. Und sie gipfelte darin, dass man die Phänomene der Materie weitgehend mit zwei Teilchen – Elektron und Proton – erklären konnte. So eine Einfachheit hat die Physik seitdem nicht mehr erreicht. Das heutige Standardmodell mit seinen endlos vielen Teilchen und metaphysischen Konzepten damit zu vergleichen, ist lächerlich, um nicht zu sagen unredlich.

Heinle: Sie bezweifeln öffentlich, dass das Higgs-Teilchen tatsächlich im CERN gemessen worden sei. Sind Sie wirklich schlauer, als über 3.000 Mitarbeiter und mehr als 10.000 Gastwissenschaftler?

Unzicker: Darum geht es doch nicht. Leider zeigt uns die Geschichte, dass sich auch hochintelligente Menschen sehr verlaufen können, gerade wenn es in der Meinungsbildung eine Gruppendynamik gibt. Nehmen Sie das geozentrische Weltbild im Mittelalter oder die Elite der Geologen, die ein halbes Jahrhundert nicht an die Kontinentaldrift glaubte, die Alfred Wegener bereits 1912 vorgeschlagen hatte. Aber Sie können sogar in der Gegenwart bleiben: Entgegen der einhelligen Überzeugung der Experten in der Wirtschaftswissenschaft haben einige gesehen, dass eine Blase wie 2007 zu einem Crash führen musste. Das vorherzusehen musste man bestimmt kein Genie sein. Aber es benötigt Unabhängigkeit. Ich bin in der privilegierten Situation, dass ich Dinge ansprechen kann, die andere Physiker lieber hinter vorgehaltener Hand sagen. Inhaltlich ist diese Geschichte des Higgs-Teilchens ziemlich lächerlich. Man musste einfach irgendetwas finden, um den Aufwand zu rechtfertigen, der sich längst verselbstständigt hat. Und die Beteiligten haben einfach zu viel Ihrer wissenschaftlichen Karriere investiert, um sich selbst eingestehen zu können,

dass die Higgs-Jagd  aus der Perspektive fundamentaler Physik absurd war. Herausgefunden wurde dabei gar nichts.

Heinle: Sie kritisieren auch höchst praktische Aspekte der heutigen Physik. Dann reden Sie von einer Art String-Lobby und fehlender Transparenz bei Großexperimenten wie etwa denen beim CERN. Was hat man sich darunter jeweils vorzustellen? Was muss geschehen, damit die Physik wieder freier und offener wird?

Unzicker: Das Problem ist doch heute, dass die Folgerungen der Experten heute niemand mehr nachprüfen kann, eine zutiefst unwissenschaftliche Situation. Deshalb lautet meine Forderung, dass die Rohdaten und alle Auswertungsschritte grundsätzlich veröffentlicht und dokumentiert werden müssen. In Zeiten des Internets bin ich da prinzipiell Optimist, aber es wird noch ein langer, mit vielen Ausreden gepflasterter Weg dorthin sein...

Heinle: Wie sieht die Zukunft der Physik aus? Was kann und was wird sie leisten?

Unzicker: Irgendwann werden sich die Standardmodelle der Physik sicherlich als Sackgasse herausstellen, aber es ist praktisch unmöglich, vorherzusagen, wann. Noch schwerer ist es zu sagen, wie eine wirklich gute Theorie aussehen könnte.

Ich habe in meinen Büchern ja über die Ideen von Einstein, Dirac und Dicke geschrieben, die ich für verfolgenswert halte.

Heinle: Welche Theorie ist der aussichtsreichste Kandidat für eine Synthese aus Relativitätstheorie und Quantentheorie? Wenn es derzeit überhaupt keinen aktuellen Kandidaten gibt, wie steht es mit dem Anspruch der Physik, eine universelle Antwort auf das Wesen der Realität zu geben? Muss dieser dann nicht aufgegeben werden?

Unzicker: Da muss ich doch ein wenig ironisch werden: Wenn sie irgendwo etwas von einem „aussichtsreichsten Kandidaten“ hören, vergessen Sie es. Da wird nur Wind gemacht um Mittel einzuwerben. Ich bin mir sicher, dass es sehr schwer wird,  Relativitätstheorie und Quantentheorie zu vereinigen, weil das Problem wahrscheinlich falsch formuliert ist. Letztlich hat man keine Chance es zu verstehen, solange es nicht eine Erklärung gibt, warum die Natur überhaupt die Fundamentalkonstanten Lichtgeschwindigkeit c (für die Relativitätstheorie) und h (für die Quantentheorie) erfunden hat. Letztlich rührt dies an den Begriffen von Raum und Zeit selbst. Es könnte sein, dass sich diese als inadäquate Begriffe herausstellen, die Realität zu beschreiben, obwohl sie so anschaulich sind. Dann wird es ziemlich schwer. Darüber denke ich eine Menge nach. Aber aufgeben würde ich nicht.

Heinle: Menschen möchten, dass ihr Leben einen Sinn hat. Denken Sie, dass Religionen weiterhin einen Platz haben, wenn die Physik keine metaphysischen Ansprüche erheben, sondern sich strikt an experimentell überprüfbare Tatsachen halten soll?

Und was denken Sie? Hat das Leben einen Sinn?

Unzicker: Hier auch wieder zwei Teile. Als Naturwissenschaftler kann ich mit Religionen und Mythen wenig anfangen. Eine Ironie der Geschichte ist natürlich, dass es heute Wissenschaftsbereiche gibt, die so in Autoritätsgläubigkeit, Nichtüberprüfbarkeit und Nachplappern verfallen sind dass sie sich kaum mehr von der Kirche des Mittelalters unterscheiden – die ja damals durchaus die konzentrierte Intelligenz war.

Sinn des Lebens ist für mich, die Welt zu verstehen und die menschliche Zivilisation zu bewahren. Das funktioniert nur evidenzbasiert, wenn Sie so wollen, mit einer naturwissenschaftlichen Lebenseinstellung. Ich finde das auch so interessant, dass für andere Dinge einfach wenig Zeit verbleibt. Und ich bin dankbar, dass ich an diesem Abenteuer der Menschheit auf diesem Planeten teilnehmen kann.

Heinle: Sie sind Mitglied bei Mensa, einem Verein für Hochbegabte. Was hat man persönlich davon dort einzutreten und sind Sie dort noch aktiv?

Unzicker:  Ich bin nach einiger Zeit wieder ausgetreten. Ganz allgemein denke ich, man sollte Gruppenzugehörigkeiten jeglicher Art nicht überschätzen.

Die Menschen sind Individuen.

Heinle: Ich danke Ihnen, dass Sie sich die Zeit genommen haben!

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Kommentare: 9
  • #9

    sapereaudepls (Mittwoch, 10 September 2014 23:28)

    Ich habe es in deinem Blog gelesen. Verständlich geschrieben, danke hierfür!

  • #8

    Köppnick (Donnerstag, 04 September 2014 17:43)

    Nachtrag: Das gilt auch in der Geometrie und ist der Grund, warum die Quadratur des Kreises nicht gelingen kann. In beiden geometrischen Figuren steckt zwar das Quadrat einer Grundlänge drin, aber im Kreis halt noch das Pi.

  • #7

    Köppnick (Donnerstag, 04 September 2014 17:40)

    Kurz zu deiner Frage bezüglich Pi:

    Wenn man ein Zahlensystem auf der Basis von Pi aufbaut, wird Pi zwar eine ganze Zahl, aber alle anderen Zahlen werden, mit wenigen Ausnahmen (nur abzählbar unendlich vielen, die Produkte von Pi mit einer beliebigen rationalen Zahl) irrational. Man müsste alle Zahlen durch Pi teilen, um ihren Wert in dem neuen System zu ermitteln. Zahlen sind immer Verhältnisse zu ihrer Zahlenbasis. Auch Pi rührt ja aus einem Verhältnis von Zahlen (oder in der Geometrie einer Figur) her, dem Quotienten aus Umfang und Durchmesser eines Kreises.

    Dein Mathelehrer hatte recht.

  • #6

    sapereaudepls (Dienstag, 02 September 2014 15:34)

    Ich denke Ockhams Razor beruht einfach auf Erfahrung. Und ist somit eine durch Induktion gewonnene Schlussfolgerung / nicht a priori. Ich wüsste auch nicht, wie ein solcher logischer Grund aussehen sollte. Wir hatten das Beispiel mal bei Cui Bono: Wenn man sich frägt, woher das Leid der Welt stammt, ist „unser Wirtschaftssystem ist an allem schuld“ eine denkbar einfach Lösung. Das sie aber auch vollkommener Unsinn ist, brauchen wir nicht zu diskutieren. Ockhams Razor hat also sicher seine Grenzen. In manchen (Alltags-)Situationen kann es mMn aber schon als Anhalt- oder Argumentationsgrund dienen. Beispiel: mein jahrelanger Schwarm bekommt plötzlich ein Bäuchen, obwohl sie eigentlich gar nicht die Statur dazu hat. Man könnte aus Frust einreden, „siehst du, wie dick du wirst, bald will dich niemand mehr.“ Dann muss man auf unbewiesene Vermutungen zurückgreifen, wie einen Gendeffekt (nur Bauchansatz) samt Beziehungsstress (mehr Nahrungszunahme), was dazu führt dass sie nur an der Bauchgegen zunimmt. Weniger hypothetisch ist wohl die Annahme, dass sie einfach anderweitig glücklich und schwanger ist. Das Beispiel ist vielleicht ein wenig ungeschickt gewählt (ich stehe unter Zeitdruck, siehe unten), aber ich hoffe dass ich klar geworden ist was ich meine.

    Zu Pi habe ich eine Frage: Ich habe nie verstanden, warum mein Mathelehrer so ein Mysterium um die unendlich vielen Nachkommastellen von Pi gemacht hat. Das liegt doch nur an der relativ willkürlichen Festlegung unseres Dezimalsystems. Würde man π (PI), oder ein Vielfaches als Basis unseres Zahlensystens verwenden (was praktisch Humbug wäre, aber theoretisch nicht minder sinnlos als die 10) hätte man das Phänomen doch nicht, oder? (ganze Zahl, endlich viele Nachkommastellen oder periodisch)

    Unendlichkeiten lassen uns aber mit einem unguten Bauchgefühl zurück und auch das kann manchmal wichtig sein. Die ganzen Renormierungen sind unbegründete ad-hoc-Hypothesen, die zugegeben ihren Zweck zugegeben jedoch sehr gut erfüllen.

    Hier habe ich bereits ausführlich zur Stringtheorie geschrieben: http://www.sapereaudepls.de/5-weitere-aufs%C3%A4tze/weltformel/stringtheorie/

    Ich gehe mit dir und sogar noch einen Schritt weiter. Einiges deutet darauf hin, dass es zu einer Vereinheitlichung der bekanntesten Vereinheitlichungen (Stringtheorie und Loop-Gravitation) kommen könnte. Die Stringtheoretiker beginnen im Kleinen (Quantentheorie) und gehen zum Großen (Gravitation). Schleifenquantentheoretiker beginnen beim Großen (Gravitation) und gehen zum Kleinen (Quantentheorie). Lee Smolin hat einige Gründe aufgezeigt, warum sie sich irgendwann einmal „treffen“ könnten. Ein Hauptargument:

    - Die Schwächen der einen Theorie sind die Stärken der andere. Die Stringtheorie liefert das Gravition, aber braucht Raumzeithintergrund, bei der Quantenschleifentheorie ist es andersherum etc.

    Wenn du damit Recht behalten solltest, dass es zu früh für die Stringtheorie ist, stehen wir vor einer sehr interessanten Situation. Bisher wurden physikalisch-mathematische Theorien meist induktiv aus Experimenten abgeleitet. Seit einigen Jahren und endgültig bei der Stringtheorie aber rennt die Mathematik dem Messbarem voraus.

    P.S.: Ich fliege übermorgen für eine unbestimmte Zeit in die Staaten. Dort reise ich mit einer bunt zusammengewürfelten Gruppe von überall aus der Welt von der Ost- zur Westküste. Ab und zu werde ich hoffentlich in ein Internetcafe kommen, aber ich warne / entschuldige mich schon vorher, falls eine Antwort auf sich warten lässt.

  • #5

    Köppnick (Dienstag, 02 September 2014 13:14)

    Nochmals zu Ockham: Ich sehe keinen vernünftigen (a priori gültigen) Grund, warum Gesetzmäßigkeiten in der Natur einfach sein müssen. (Das Wort "Naturgesetz" anstelle von "Gesetzmäßigkeit" ist mir an dieser Stelle zu missverständlich, weil nicht klar ist, ob damit die Natur oder unsere Beschreibung gemeint ist.) Einfach oder kompliziert können nur unsere mathematischen Formulierungen sein. Und einfache Formulierungen sind von uns leichter zu behandeln (zu prüfen, zu widerlegen). Für jeden gefundenen Zusammenhang gibt es aber wahrscheinlich mehrere Möglichkeiten, ihn mathematisch zu beschreiben.

    Ein eingängiges Beispiel ist die Zahl Pi. Es gibt mindestens vier gebräuchliche Darstellungen: Als Symbol "Pi". Verbal als das Verhältnis zwischen Umfang und Durchmesser eines Kreises. Algebraisch als unendlicher Dezimalbruch. Und schließlich noch in verschiedenen Reihendarstellungen mit unendlichen Gliedern. In verschiedenen Kontexten sind verschiedene Darstellungen üblich, in einem anderen Kontext würden sie dazu führen, dass die dortige Anwendung komplizierter wird oder ganz unmöglich ist. Auf Ockham bezogen: Eine schwierig zu handhabende mathematische Formulierung einer gewonnenen Erkenntnis muss nicht bedeuten, dass das damit beschriebene Phänomen falsch beschrieben ist.

    Das lässt sich auch über die mathematische Formulierung der Stringtheorie sagen: Die unmögliche algebraische Lösbarkeit der dortigen Gleichungen besagt nicht, dass die Theorie falsch ist. Nicht algebraische lösbare Differenzialgleichungen haben wir überall in den Naturwissenschaften.

    Und weiter zur Stringtheorie: Es gibt einige wenige Grundideen, die ihr zugrunde liegen:

    * In der Quantentheorie haben wir mit dem Planckschen Wirkungsquantum eine Größe gefunden, die bestimmte Größenordnung der mit ihr verknüpften beobachtbaren Messgrößen impliziert: Längen, Flächen, Massen, Kräfte, Energien, etc.

    * Die klassischen Feldtheorien haben das 1/r^2-Problem, bei einer beliebig klein werdenden Entfernung zweier Punktteilchen gehen Größen gegen unendlich, was (nach heutiger Meinung) unphysikalisch ist. Das kleinste Teilchen nicht als Punkt, sondern als String zu formulieren, umgeht dieses Problem. Man kann immer nur einem Teil des Strings unendlich nahe kommen, und dieser Teil trägt infinitesimal wenig zur Gesamtwechselwirkung bei. Der Grenzwert über den gesamten String bleibt endlich - was der Realität besser entspricht.

    * Die Umrechnung verschiedener physikalischer Größen ineinander erfolgt über Naturkonstanten. Normiert man die entsprechenden Größen, kann man Länge als Maßeinheit verwenden - das führt zu mehrdimensionalen Koordinatensystemen, so wie das für die Zeit als vierte "Raum"dimension ja bereits in der RT üblich ist. Der physikalischen Realität wird entsprochen, weil diese zusätzlichen Dimensionen mathematisch aufgerollt und physikalisch nicht beobachtbar sind. Was man nur nicht machen darf, ist, sich eine bildliche Vorstellung zu machen - etwas was bereits mit den Begriffen "Welle" und "Teilchen" in der Quantentheorie sinnlos gewesen ist.

    JEDE Theorie, die man anstelle der Stringtheorie formulieren könnte, müsste diese drei Punkte ebenfalls berücksichtigen. Und dass der Schluss zu einer "String"theorie relativ nahe liegt, zeigt ja auch der Fakt, dass ähnliche Formulierungen unabhängig voneinander von nicht miteinander in Kontakt stehenden Wissenschaftlern entwickelt wurden.

    Vermutlich kam die Stringtheorie ZU FRÜH, weil der Abstand in den derzeit experimentell messbaren Größen in der Quantentheorie und den aus der Planckkonstante folgenden Größen in der Stringtheorie so außerordentlich groß ist. Es fehlt eine (in der heutigen Zeit) experimentell besser zugängliche Zwischentheorie.

  • #4

    sapereaudepls (Dienstag, 02 September 2014 00:54)

    Der Absatz mit deinen Gedanken zur Stringtheorie ist genial. Auch die Quantenfeldtheorie lässt sich besser verstehen, wenn man mehr von Strukturen, als von Dingen ausgeht. In meinen Augen ein weiteres Indiz dafür, dass die Mathematik nicht nur eine Beschreibungsmöglichkeit, sondern ein inhärenter Bestandteil der Mathematik ist.

    Die Forschung ist ein Wettbewerb der Ideen (und auch der Mittel, wie Unzicker zu Recht kritisiert). Deshalb schützt der Dialog mit intellektuell ebenbürtigen vor Hochmut. Hingegen leben die Leute, die die Welt erklären können wollen in ihrem eigenen Elfenbeinturm der Ideen.

    Unsere Welt ist von und für Mittelbegabte geschaffen. Und obendrein auch noch voll von Durchschnittsmenschen, die durchschnittliche Dinge tun und wie Durchschnittsmenschen denken. Deshalb hat man es oft schwer, sticht man in gewissen Aspekten aus der Norm heraus. „Dummheit“ kann viele Vorteile haben. Und dennoch will ein relativ schlauer Mensch nur selten dumm sein, da er wohlmöglich aus seiner Jetzt-Perspektive weiß, wieviel Tiefe seines Seins er dadurch einbüßen müsste. Vielleicht wäre ein Kinderglaube an ein Gott der immer zuhört, allem einen Sinn und allen ein ewiges Leben im Paradies gibt schön, aber möchte man das?

  • #3

    sapereaudepls (Dienstag, 02 September 2014 00:53)

    Ockhams Razor bezieht sich glaube ich allein auf die Erklärungen von Phänomenen (Forschung), nicht auf Lösungen. Falls mehrere schlüssige Erklärungen zur Hand liegen, solle diejenigen mit den wenigsten Hypothesen präferiert werden. Politik will nicht nur im Nachhinein erklären, sondern auch präventiv zukünftige Probleme richtig lösen.

    Das Beispiel mit dem kosmologischen Standardmodell ist schön gewählt. Die falsche Assoziation liegt wohl auch bei der ungünstigen Begriffswahl. Eine Dunkle Energie ist eben nicht zwangsläufig eine Form von Energie, sondern kann auch ein Vetter der Kosmologischen Konstante, oder ein emergentes Phänomen der Gravitation sein.

    Der Fehler Theorie und Realität zu vermengen geht noch weiter. Physikalische Theorien haben nie den Anspruch, die Welt vollständig zu erfassen. Wenn das Standardmodell d. Teilchenphysik aber aufgrund seiner freien Parameter oder das der Kosmologie wegen der Zuhilfenahme „dunkler Entitäten“ verworfen werden, verkennt man den Charakter wissenschaftlicher Methodik. Frühere physikalische Theorien waren weniger erfolgreich im Erklären und Vorhersagen von Phänomenen. Mit Newtons Himmelmechanik beispielsweise konnte man vieles näherungsweise erklären, mochte man den Kosmos aber genauer und einheitlicher erklären benötigt man die allgemeine Relativitätstheorie. Dass das Prognose- und Erklärungspotential der heutigen physikalischen Theorien ausnahmslos höher ist, als noch vor hundert Jahren, aber nicht perfekt, ist unbestreitbar. Genau das beschrieb Popper, wir irren uns nach vorne. Vollkommen normal.

    Deinen Ausführungen über das Higgs-Teilchen stimme ich zu, auch hier wird in einem gewissen Sinne Theorie (die aus empirischen Datensätze gewonnen wird) und Realität verwechselt. Der Fehler liegt dabei bei uns, die sich immer ein Bild machen wollen, die mathematische Theorie funktioniert perfekt.

    Das große Verdienst für den Erfolg der Wissenschaften liegt u.a. darin, dass sie Experimente und keine Beobachtungen macht, d.h. wissenschaftliche-relevante Phänomene gezielt und isoliert untersucht. 9,81m/s² an jeden Gegenstand ran hängen ist leicht, die seitlichen Luftströmungen, Raumzeitverzerrungen umherstehender Gegenstände und alle anderen Faktoren bei einem runterfallendem Blatt zu beobachten, schier unmöglich.

    Das Periodensystem beschreibt die Natur auf molekularer Ebene sehr erfolgreich, auf anderen Ebenen oder mit Beeinflussungsfaktoren braucht es weitere Theorien. Manche Eigenschaften sind in ihr aber noch nicht enthalten und treten vermutlich erst durch die Interaktion mehrerer Konstituenten auf, Emergenz heißt das Stichwort. Dass wir erst anfangen die Verhältnisse von Mikro- und Makrokosmmos zu verstehen (und damit beispielsweise der Orientierungssinn von Zugvögeln), zeigt dass selbiges auch für die Natur gilt.

    Neben den fehlenden empirisch falsifizierbaren Vorhersagen, lassen sich noch weitere Kritikpunkte an der Stringtheorie anbringen:

    Die Stringtheorie besitzt ungeheuer viele Lösungen, vielleicht 2^500, was unvorstellbar viel mehr ist als die Anzahl der Atome im Universum. Damit verstößt sie gegen Ockhams Prinzip (egal, wie man es im Detail auslegt). Die Annahme, es gäbe dann einfach ungeheuer viele Paralleluniversen und in einem von diesem müsste die Lösung unserem Universum entsprechen, ist nun eindeutig keine Physik mehr.

    Und was seltsamerweise von Stringkritikern selten angemerkt wird: Die Stringtheorie ist nicht einmal eine richtige mathematische Theorie. Die Gleichungen können nicht explizit aufgeschrieben werden, weshalb man auf Approximationsverfahren zurückgreifen muss, also eine unendliche Reihe von Termen. Dass diese unendliche Reihe einen endlichen Wert hat, konnte noch niemand nachweisen. Turings Maschine wird den Kollaps kriegen.

  • #2

    Köppnick (Montag, 01 September 2014 12:27)

    Ich sehe das mit der Stringtheorie so: Alle Naturwissenschaften benutzen Mathematik und hinterfragen eigentlich kaum, warum sich Mathematik so gut eignet, was Mathematik selbst ist und woher sie kommt. Es könnte sein, dass sich in der Stringtheorie (oder einer beliebigen anderen grundlegenden Theorie in der Zukunft) die Naturwissenschaften und die Mathematik treffen. Dann könnte es dort so sein, dass der Beweis der Brauchbarkeit dieser Theorie weniger in Experimenten und Beobachtungen liegt (wie in den Naturwissenschaften üblich), sondern nur noch im Beweis der logischen Korrektheit (wie in der Mathematik üblich). Das Bindegleid wäre hier, dass die Voraussetzungen noch in den Beobachtungsdaten liegen (aso der beobachteten Natur), während alles Übrige reine Mathematik bleibt.

    Unzicker hat zwar recht, wenn er schreibt, dass sich auch eine große Zahl intelligenter Menschen irren kann, aber es ist wahrscheinlicher, dass eine größere Zahl von Menschen zu besseren Ergebnissen als einzelne Außenseiter gelangen - weil sie sowohl in Gedankenaustausch als auch in Konkurrenz miteinander stehen.

    Ein letztes Wort zu Mensa: Der Grundgedanke bei der Gründung war, dass die vielen intelligenten Menschen zur Lösung wichtiger Menschheitsprobleme beitragen können und sollten. Das ist im Lichte heutiger Erkenntnisse über das Wirken von Intelligenz bei jedem Einzelnen ein bisschen naiv. Heute ist Mensa eher eine Selbsthilfegruppe für Underachiver: Es kann im Leben sehr frustrierend sein, wenn man in seinem Beruf und in seinem Privatleben niemanden hat, mit dem man über das sprechen kann, was einen interessiert. Da kann Mensa einem helfen. Das ist auch nicht anders als bei anderen Interessen oder Begabungen, vom Karnickelzüchterverein über einen Sportverein bis zu einem Verein für besonders groß gewachsene Menschen.

    Ein bisschen verkompliziert wird die Sache nur dadurch, dass man in der menschlichen Gesellschaft Intelligenz für etwa besonders Erstrebenswertes hält, als dumm zu gelten, gilt als Mangel. Aber zu viel davon kann an manchen Stellen auch zu einer Last werden, zum Beispiel wenn man auf flapsige Fragen im Smalltalk zu einer ausführlichen Antwort ausholt, die eigentlich niemand hören will. o.ä.

    Dass Unzicker Mensa nicht braucht, wundert mich wenig. Denn er ist mit seinen verschiedenen Studien, mit seinen Interessengebieten un mit seinen Kontakten intellektuell sicher in einem adäquaten Umfeld und genügend ausgefüllt.

  • #1

    Köppnick (Montag, 01 September 2014 12:26)

    Modelle haben verschiedene Aspekte, beschreibende und erklärende. Zum Beispiel enthält das Kepplersche Gesetz für die Planetenbahnen eine Beschreibung dieser Bahnen: In der gleichen Zeit überstreicht die Bahn gleiche Flächen. Das beschreibt die Bahn (Ellipse) und erklärt die unterschiedlichen Geschwindigkeiten an den verschiedenen Stellen der Bahn. Es erklärt nicht die Ursache der Bewegung. Das wiederum tut das Newtonsche Gesetz. Es erklärt die Bewegung als eine Folge der Gravitationskraft und des 1/r^2-Zusammenhangs. Es erklärt die Ursache der Gravitationskraft mit der Masse. Aber es erklärt nicht die Entstehung der Masse und es erklärt nicht den Zusammenhang zwischen träger und schwerer Masse.

    Dieses duale Muster findet man auch bei dem von dir gebrachten Vergleich zwischen dem Periodensystem der Elemente und dem Standardmodell der Teilchenphysik. Zunächst mal beschreiben beide Modelle nur Zusammenhänge zwischen Elementen bzw. Teilchen. Bei der Aufstellung beider Modelle haben sich Lücken gezeigt, hier wurden auf der einen Seite chemische Elemente vorhergesagt, auf der anderen Seite Teilchen mit einer neuen Kombination bekannter Eigenschaften. Entsprechende Elemente bzw. Teilchen wurden gefunden. Beide Modelle haben auch freie Parameter, das sind die Voraussetzungen, die außerhalb der jeweiligen Modelle liegen. Und beide erklären bzw. beschreiben einige Phänomene nicht. Zum Beispiel sind die vielen wunderbaren Eigenschaften von Wasser nicht daraus ableitbar, dass nach dem Periodensystem ein Molekül mit H + 2O möglich ist.

    Vielleicht werden die Modelle automatisch komplizierter, wenn wir uns von den Größenordnungen wegbewegen, für die uns die Evolution optimiert hat. Das Ockhamsche Prinzip wird häufig falsch interpretiert: Etwas ist nicht richtig, weil es einfacher ist, sondern es ist einfacher zu prüfen bzw. zu widerlegen. Wäre etwas richtig, nur weil es einfacher ist, dann würde die beste Politik am Stammtisch gemacht.

    Ich habe mir jetzt nochmals meine eigene Rezension zu Unzickers Buch "Vom Urknall zum Durchknall" durchgelesen. Viele der Kritikpunkte Unzickers greifen eigentlich ins Leere. Nur zwei Beispiele:

    * Er kritisiert zum Beispiel die Erweiterung des kosmologischen Standardmodells um Inflation, dunkle Materie und dunkle Energie. Aber das sind eigentlich nur beschreibende Komponenten eines Modells, nach der Erklärung sucht man jetzt. Genau das macht Wissenschaft aus: Beobachtung der Phänomene -> Beschreibung der Phänomene -> Suche nach plausiblen Erklärungen.

    * Er kritisiert die Auffassung von Quarks als Teilchen, weil sie als separate Teilchen ja gar nicht existieren. Dasselbe Phänomen hat man aber bereits beim Licht gehabt mit dem Welle-Teilchen-Dualismus. Licht ist weder ein Teilchen, noch eine Welle, das sind nur zwei Begriffe, mit denen wir versuchen aus Gleichungen etwas Bildhaftes zu generieren, weil wir halt häufig in Bildern denken. Mit den Quarks ist das genauso. Die Gleichungen liefern die richtigen Ergebnisse, aber unsere Bilder sind irgendwie unpassent.

    Sein Buch über das Higgs-Teilchen habe ich noch nicht gelesen, ich habe nur gestern Abend festgestellt, dass der Link auf seiner Homepage, auf der er eine Wette auf das Higgs-Teilchen angeboten hat, jetzt ins Leere zeigt. Eigentlich ist das Higgs-Teilchen doch ein Gegenbeleg zu einer seiner Thesen: Mit dem Standardmodell der Teilchenphysik wurde ein Teilchen mit ganz bestimmten Eigenschaften vorhergesagt - die sich in den Zerfallskanälen der Detektoren im CERN auf ganz bestimmte Art zeigen müssen - und diese Zerfallsprodukte hat man gefunden - was im Umkehrschluss auf die PLausibilität der Theorie hindeutet. Auch hier liegt das Missverständnis meiner Meinung nach wieder nur in der Sprache: Teilchen steht synonym für ein gemeinsames Messen bestimmter Eigenschaften, die von den Gleichungen vorhergesagt worden sind. Das Standardmodell der Teilchenphysik HAT also Vorhersagen gemacht und diese WURDEN bestätigt.

    Mit seiner Kritik an der Stringtheorie steht Unzicker nicht allein, hier gibt es auch innerhalb der physikalischen Gemeinschaft heftige Diskussionen. Und diese sind natürlich auch der Konkurrenz um Forschungsgelder und Arbeitsstellen geschuldet. Hier unterscheidet sich dieser Teil der Wissenschaft natürlich nicht von anderen, denn Wissenschaftler sind auch Menschen und müssen sich und ihre Familien ernähren.


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