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Licht ins Dunkel – oder anders herum?

"Mehr Licht": Diese angeblich letzten Worte von Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832) geben einen überaus treffenden Titel des vorliegenden Buchs ab. Olaf Müller, Professor für Naturphilosophie und Wissenschaftstheorie an der Humboldt-Universität zu Berlin, beleuchtet darin eine Kontroverse über die Natur des Lichts, die heute weitgehend im Dunkel der Wissenschaftsgeschichte versunken ist. Die Kontrahenten: Der englische Naturforscher Sir Isaac Newton (1643-1727) und besagter deutscher Dichter.

Müller umreißt zunächst die Grundlagen der newtonschen Optik. Er führt seine Leser schrittweise hin zu Newtons experimentum crucis (einem auschlaggebenden Experiment, mit dem sich eine Theorie falsifizieren lässt). Müller zeichnet die Erkenntnis des englischen Naturforschers nach, weißes Sonnenlicht sei eine Mischung aus verschiedenfarbigen Lichtstrahlen. Das zeige sich während des Durchgangs von Sonnenlicht durch ein Prisma, bei dem die Spektralfarben in Erscheinung treten. Die Zerlegung des weißen Lichts innerhalb des Prismas ergebe sich aus der unterschiedlichen Brechbarkeit ("Refrangibilität") der einzelnen Farben, so dass die typische Verteilung von blau (oben, am stärksten refrangibel) nach rot (unten, am schwächsten refrangibel) entstehe.

Die Zutaten der Finsternis

Dem gegenüber stellt der Autor die Ergebnisse von Goethes Experimenten. Sie stellten das exakte Gegenstück zu Newtons Versuchen dar: Während der englische Naturforscher ein Lichtbündel in einem abgedunkelten Raum durch ein Prisma fallen ließ, schickte Goethe ein Schattenbündel in einem hell erleuchteten Raum durch das Prisma. Dabei beobachtete der deutsche Dichter eine Zerlegung des Schattens in ein Spektrum – und zwar in eines, das zu Newtons Spektrum komplementär war. Müller greift diese Beobachtung auf und spinnt sie logisch weiter: Die Finsternis müsse somit ebenso heterogen zusammengesetzt sein wie Licht, nur eben aus "Finsternisstrahlen".

Naturwissenschaftler werden an dieser Stelle die Nase rümpfen und wahrscheinlich in Erwägung ziehen, das Buch wegzulegen. Doch Müller geht es nicht darum, in der Kontroverse zwischen Newton und Goethe Partei zu ergreifen. Vielmehr liefert er eine philosophische Abhandlung über Subjektivität und Objektivität in den Naturwissenschaften und zeigt auf, dass Goethe seinerzeit hochkarätige Unterstützer aus der Physik an seiner Seite hatte. Die Ergebnisse des deutschen Dichters, so der Autor, ließen sich mit Newtons Modell erklären und umgekehrt. Müller stellt die Umstände dar, die dazu führten, dass die goetheschen Beiträge zur Optik gegenüber den newtonschen wenig bis gar keine Beachtung fanden.

Am Beispiel beider Modellvorstellungen erörtert Müller die Duhem-Quine-These. Ihr zufolge gibt es zu jeder durch empirische Daten belegten Theorie mindestens eine Alternativtheorie, die ebenfalls durch diese Daten getragen wird. In diesem Sinne seien Theorien "nicht eindeutig durch Empirie bestimmt, weder per Beweis noch sonst wie." Sie könnten demnach auch nicht durch einzelne Experimente falsifiziert oder verifiziert werden.

Darauf aufbauend entwickelt der Autor einen Abriss über die Bewertung wissenschaftlicher Theorien. Darin geht er etwa der Frage nach, durch welche und wie viele Daten Theorien unterbestimmt sind, und erläutert auf der Grundlage der Duhem-Quine-These, inwiefern Goethe damit im Recht war, Newtons Modellvorstellungen nicht als einzig mögliche anzuerkennen. Im Anschluss daran verallgemeinert der Autor die Diskussion um die Bewertung wissenschaftlicher Theorien und geht der Frage nach, welche Kriterien eine gute Theorie erfüllen muss und wie diese beim Vergleich zwischen verschiedenen Theorien zusammenspielen. Dieses Passagen sind interessant und lehrreich, fordern philosophisch nicht vorgebildeten Lesern allerdings einiges ab.

Das Buch endet mit der Frage, wie die moderne Physik aussähe, wenn Goethes Überlegungen akzeptiert worden wären und sich gegen die newtonschen durchgesetzt hätten. Zahlreiche Abbildungen und Farbtafeln erleichtern das Verständnis.

Müller zeichnet ein aufschlussreiches Bild von den Methoden und Denkweisen innerhalb der Naturwissenschaften und lenkt den Blick dabei auf Dinge, die vielen Naturwissenschaftlern in der täglichen Praxis vielleicht gar nicht so gegenwärtig sind. Sein anschaulicher und prägnanter Stil macht die Lektüre zum Genuss.

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