Ein weit verbreitetes Vorurteil über Wissenschaftler lautet, dass sie dächten, sie wüssten schon alles, was es zu wissen gibt; dass sie mit ihrer Forschung absolute Wahrheiten produzieren würden; dass sie nicht bereit wären, etwas Neues anzuerkennen, das diese Erkenntnisse in Frage stellt. Die Realität der Wissenschaft sieht dagegen völlig anders aus.

Niemand ist sich so sehr dessen bewusst, dass es keine "absoluten Wahrheiten" gibt wie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Es geht ihnen darum, die Welt zu verstehen und zu beschreiben, und ihnen ist (zumindest in den allermeisten Fällen) klar, dass dies immer nur näherungsweise geschehen kann. Ein "Ende" der Erkenntnis ist nicht in Sicht. Dass die ganze Angelegenheit aber doch ein wenig komplizierter ist, lässt sich mit dieser Formel demonstrieren:

Bohrsches Atommodell

Sie beschreibt – in sehr verkürzter Form – grundlegende Eigenschaften des bohrschen Atommodells. Der dänische Physiker Niels Bohr entwickelte es im Jahr 1913, um den Aufbau und das Verhalten von Atomen zu erklären. Er stellte sich dabei einen schweren und elektrisch positiv geladenen Atomkern vor, der von leichten und elektrisch negativ geladenen Elektronen umkreist wird. So wie die Planeten um die Sonne sollten die Elektronen auf "Umlaufbahnen" das Zentrum des Kerns umrunden. Im Gegensatz zu den Planeten sollte das den Elementarteilchen aber nur auf ganz bestimmten Orbits erlaubt sein. Die Formel beschreibt das Verhalten des Drehimpulses L der Partikel, der keine beliebigen Werte annehmen darf, sondern nur ein ganzzahliges Vielfaches des "reduzierten planckschen Wirkungsquantums" ℏ (einer fundamentalen Naturkonstante der Quantenmechanik).

Ein Elektron kann dabei von einer erlaubten Umlaufbahn zu einer anderen wechseln, braucht aber genau die passende Menge von Energie, um so einen "Quantensprung" durchzuführen. Bohrs Modell stand im Widerspruch zur klassischen Physik, war aber in der Lage, erstmals einige Phänomene zu erklären, für die bisher keine Erklärungen existierten. Bohr konnte beispielsweise zeigen, wie die dunklen Linien im Lichtspektrum der Sonne – die Spektrallinien – entstehen, und korrekt die Größe von Atomen beschreiben.

Das bohrsche Atommodell hat aber auch jede Menge Schwächen. Vieles konnte nicht erklärt werden und widersprach auch neueren Erkenntnissen aus der Quantenmechanik. Ein Atom ist eben gerade kein "Minisonnensystem", in dem winzige Kügelchen umeinanderkreisen wie Planeten. Vor allem aber sind die Elementarteilchen keine "Kugeln" beziehungsweise ist selbst schon der Begriff "Teilchen" irreführend. Je nachdem, wie man sie betrachtet, funktioniert oft eine Beschreibung besser, in der sie als Wellen auftreten und nicht als konkrete Objekte.

Heute hat man sich von Wellen und Teilchen verabschiedet und beschreibt die Bewegung von Elektronen durch ihre quantenmechanische Wellenfunktion, mit der sich die Wahrscheinlichkeit angeben lässt, mit der man sie bei einer Beobachtung an einem bestimmten Ort finden kann. Dieses "Orbitalmodell" hat das bohrsche Atommodell ersetzt – aber deswegen nicht unbrauchbar gemacht.

Wir wissen, dass Bohrs Beschreibung des Atoms nicht richtig ist, aber deswegen ist sie auch nicht unbedingt falsch. Das alte Bild ist eben nicht "die Wahrheit", sondern ein Modell, und das funktioniert innerhalb seiner Grenzen immer noch. Genauso wie sich Newtons Modell der Gravitationskraft immer noch hervorragend eignet, um die Bewegung von Himmelskörpern zu beschreiben, obwohl es schon längst durch die allgemeine Relativitätstheorie ersetzt wurde. Einsteins Modell ist umfassender und genauer als das von Newton – aber wenn man sich der Grenzen bewusst ist, reicht das alte Modell immer noch, um viele Probleme zufriedenstellend zu lösen. So ist das Orbitalmodell genauer und umfassender als Bohrs Modell – aber beide haben noch ihren Nutzen. Und auch die Relativitätstheorie und das Orbitalmodell selbst werden irgendwann durch eine noch umfassendere Theorie mit noch weiter gesetzten Grenzen ersetzt werden; ohne dabei selbst sinnlos zu werden.

Die Naturwissenschaft produziert keine Wahrheiten. Sie produziert immer bessere Modelle der Realität (oder probiert das zumindest). Wissenschaftler sind mehr als nur bereit, neue Entdeckungen anzuerkennen. Aber die alten Erkenntnisse müssen deswegen nicht gleich restlos entsorgt werden.