Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Fluch und Segen spekulativer Theorien

Physiker erfinden Theorien, die zunehmend bizarr erscheinen und sich experimentell kaum mehr verifizieren lassen. Dennoch sind es solche Theorien, die das Wissen über die Natur voranbringen.
Neulich wurde ich nach einem Seminar mit Fragen bedrängt: "Ihr theoretischen Physiker", wollten die Studenten wissen, "sprecht vom Raum, der aus einer Folge von Schleifen besteht, von zusätzlichen Dimensionen, von Paralleluniversen und von mikroskopischen Strings, aus denen die Materie aufgebaut ist. Muss man das alles glauben?"

Zweifellos: Die Grundlagenphysik entfernt sich von unserer alltäglichen Weltsicht und wird somit für viele unbegreiflich. Das wirft Fragen auf: Welche Realitäten rechtfertigen solche Theorien, wenn sie nicht mehr durch unmittelbare Erfahrungen bestätigt werden können? Welchen erkenntnistheoretischen Wert besitzen ihre Naturbeschreibungen? Welches Wissen über die Natur bieten sie uns an, und mit welcher Sicherheit ist dieses verbunden? Hat Einstein die Grundlagenforschung auf einen Weg geführt, der sich von unserem Alltag immer weiter entfernt und auf dem Erfahrungen ihren Wert verlieren?

Oft sind die Mitteilungen von Naturwissenschaftlern falsch. Fasziniert von ihren Ideen, unterscheiden die Theoretiker in ihren Ausführungen häufig nicht präzise zwischen bestätigten und spekulativen Theorien. Dabei gilt eine Theorie natürlich erst dann als etabliert, wenn mehrere Experimente ihre spezifischen Vorhersagen verifiziert haben.

Der bisweilen etwas locker gehandhabte Unterschied zwischen bestätigten und spekulativen Theorien unterliegt einer ständigen Entwicklung. Das macht ihn aber nicht weniger wichtig: Die Quantenmechanik (zusammen mit der Quantenfeldtheorie, also ihrer Anwendung auf physikalische Felder), das Standardmodell der Elementarteilchen sowie die Allgemeine Relativitätstheorie Einsteins sind heute etablierte Theorien. Fügen wir dieser Liste ältere Theorien wie Klassische Mechanik oder Elektrodynamik hinzu. Auch diese Theorien haben sich bestätigt, sie bilden sogar die Basis der modernen Technik. Auf ihre Vorhersagen können wir (in ihrem jeweiligen Geltungsbereich) Geld und Leben wetten.

Alles, was über diesen Rahmen hinausgeht, bleibt spekulativ: Quantengravitation, Stringtheorie, nichtkommutative Geometrien, vereinheitlichte Theorien für die physikalischen Fundamentalkräfte, Supersymmetrie, Universen mit zusätzlichen Raumdimensionen, Multiversen (auch fast alle meine eigenen Forschungsarbeiten). Nichts garantiert, dass diese Hypothesen die Welt korrekt beschreiben; sie besitzen keinerlei experimentelle Absicherung, auch wurden sie niemals konkret angewendet und nur ein Verrückter würde es wagen, auf die Korrektheit ihrer Vorhersagen zu setzen. Und dennoch arbeiten seit Jahrzehnten Tausende von Forschern an solchen spekulativen Konstruktionen wie etwa der Stringtheorie.

Aus dem Gesagten folgt nicht, all diese Theorien wären uninteressant. Auch die heute etablierten Theorien waren einst spekulativ und ungesichert. Aber wir wissen nicht, ob Theorien, die heute untersucht werden, zutreffend sind. Es wäre nicht das erste Mal, dass eine Hypothese, die von einer großen Zahl von Forschern verwendet wird und deren Leidenschaft erregt, sich im Lichte künftiger Tatsachen als Irrweg erweist (man denke nur an das Phlogiston des 18. Jahrhunderts oder den Äther im 19. Jahrhundert).

Vielleicht ist die Lösung großer offener Probleme, wie die Vereinigung von Allgemeiner Relativitätstheorie und ...
März 2006

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft März 2006

Kennen Sie schon …

41/2019

Spektrum - Die Woche – 41/2019

In dieser Ausgabe widmen wir uns den Nobelpreisen, Otto Lilienthal und der KI.

38/2019

Spektrum - Die Woche – 38/2019

In dieser Ausgabe widmen wir uns dem Klimawandel und -schutz und Neutrinos

August 2019

Spektrum der Wissenschaft – August 2019

In dieser Ausgabe widmet sich Spektrum der Wissenschaft der Frage: Sind Quantenmechanik und Schwerkraft unvereinbar? Außerdem im Heft: Venus, Supervulkan und Krieger mit Goldschmuck.

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!