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Physik – eine Erfolgs­geschichte UND eine Pannenserie

Im Beitrag über „Dunkle Energie“ haben wir Folgendes festgestellt:

Wenn nicht erkannt wird, dass das Konzept „Größe“ auf das Universum als Ganzes nicht anwendbar ist, dann ist die Basis falsch, auf der die Theoriebildung stattfindet, und unser Bild vom Kosmos wird verzerrt; Zunächst wird die ontologisch absurde Annahme eines „Urknalls“ und schließlich die physikalisch absurde Annahme „Dunkler Energie“ erzwungen.

Ähnliches gilt für die theoretische Physik insgesamt. Zwar stellt die formale Entwicklung der physikalischen Theorien eine unvergleichliche Erfolgsgeschichte dar (ausgenommen die letzten Jahrzehnte), die Entwicklung der zu den Theorien gehörigen Ontologie – das, was gemeinhin als „Interpretation“ bezeichnet wird – bietet hingegen das klägliche Bild grotesker Unterlassungen, Irrtümer und Pannen, und der Grund dafür ist eben, dass schon am Anfang, wie bei der Kosmologie, aber dann auch bei allen weiteren wichtigen theoretischen Fortschritten immer nur der formale Teil der Erklärung gelungen, der ontologische jedoch unterblieben ist.

Nicht wenige Physiker sind mit der gegenwärtigen Lage der theoretischen Physik unzufrieden. Seit Jahrzehnten gibt es so gut wie keine Prognosen, die experimentell überprüft werden könnten. Weder durch Experiment noch durch Vernunft eingeschränkt, überwuchern exotische Theorien die physikalische Landschaft. Es ist vom „Ende der Wissenschaft“ oder von „ironischer Wissenschaft“ die Rede (John Horgan, Redakteur bei Scientific American).

Immer wieder äußern Theoretiker – entgegen den für die Medien arrangierten Erfolgs­meldungen und Jubel­veranstaltungen – die Hoffnung, dass es vielleicht irgendjemandem in naher Zukunft gelingen könnte, die Physik durch einen kreativen Akt aus ihrer misslichen Lage zu befreien – genauso, wie es beim Übergang von der klassischen zur relativistischen und quantenmechanischen Physik geschehen ist.

Das sind aber nur Lippenbekenntnisse: auf wirklich tiefgreifende Erneuerungen ist niemand vorbereitet, weil sie nichts weniger bedeuten als dass alle unrecht hatten und umdenken müssen.

Eine Revolution von genau dieser Art ist jedoch erforderlich, um die theoretische Physik aus der Sackgasse zu führen, in der sie gegenwärtig feststeckt. Man muss tatsächlich die ganze Physikgeschichte neu aufrollen und für jede wichtige Theorie – Newtonsche Gravitation, Elektro­magnetismus, spezielle und allgemeine Relativität und Quantentheorie – eine neue Interpretation schaffen. Ich ziehe allerdings den Begriff „Ontologie“ vor, denn in allen Fällen geht es um die Aufdeckung dessen, was wirklich geschieht; Und nicht nur die Theorien sind umzuinter­pretieren, auch die begrifflichen Grundlagen der Physik müssen erneuert werden.

Ist eine so umfassende Änderung überhaupt möglich?

Dass sie logisch nicht nur möglich, sondern sogar notwendig ist, werde ich in meinem Blog zeigen: Es wird sich in jedem Fall um den Übergang von einem ontologischen Vakuum zu einem verständlichen Geschehen, oder von einer Verrücktheit zu einer vernünftigen Erklärung, also von Unsinn zu Sinn handeln.

Ob sie jedoch psychologisch und intellektuell möglich ist, weiß ich nicht. Einerseits ist Vernunft ein dermaßen knappes Gut, dass das Vorhaben aussichtslos scheint. Andererseits ist zu bedenken, dass Vernunft nur ein einziges Mal erforderlich ist – nämlich am Beginn, das heißt: für die Erschaffung der neuen Sicht der Wirklichkeit –, dass aber danach, also für das Begreifen und Ausarbeiten, auch Intelligenz allein über weite Strecken ausreicht, und davon ist mehr als genug vorhanden. Außerdem halte ich es für denkbar, dass die Physik aufgrund der grotesken Anhäufung von Unsinn während der letzten Jahrzehnte in absehbarer Zeit einen metastabilen Zustand erreichen wird, in dem ein geringer Anstoß genügt, um sie aus der Bahn zu werfen. Aber das gilt natürlich wiederum nur in intellektueller Hinsicht – als gesellschaftlicher und kultureller Macht muss der gegenwärtig vorherrschenden Physik, allein schon wegen der ungeheuren finanziellen und personellen Masse, eine so große Trägheit zugeschrieben werden, dass sie sich fast unaufhaltsam in die Zukunft schieben und alles, was sich ihr in den Weg stellt, niederwalzen wird.

Die soeben skizzierte Entwicklung erfolgt in mehreren Phasen. In der ersten Phase, die ungefähr bis zum Jahr 1900 dauert – also in der sogenannten „klassischen Physik“ –, herrscht eine Ontologie vor, deren Elemente unserer Alltagserfahrung entnommen sind: Körper, Kraft, Energie, Arbeit usw. Einige der Modellvorstellungen sind zwar ganz offensichtlich falsch – man denke an Newtons Schwerkraft, die über den leeren Raum hinweg wirken soll –, aber die Begeisterung über die Berechenbarkeit der Welt ist so groß, dass sie diesen Mangel überdeckt. Das Scheitern der Versuche, Newtons Formel durch eine konkrete Vorstellung von der zugrunde liegenden Wirkungsweise der Gravitation zu begründen, führt jedoch zu einer Abwertung der Ontologie gegenüber der Mathematik.

Die nächste Phase ist die der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenmechanik. Die Relativitätstheorie markiert den endgültigen Verzicht auf Ontologie und den vollständigen Rückzug ins Formale. (Ich weiß, dass diese Sichtweise unüblich ist. Ich will aber jetzt meinen Standpunkt nur kurz darstellen und erst in später folgenden Beiträgen begründen.) Dieser Verzicht wurde damals wie heute entweder nicht bemerkt oder ignoriert.

Die Quantenmechanik wurde nicht mit demselben Optimismus aufgenommen wie die Relativitätstheorie. In quanten­mechanischen Szenarien offenbarte sich ein nicht zu behebender Widerspruch zu unserer apriorischen Weltsicht, der – anders als bei der Relativitätstheorie – von den meisten Physikern nicht als faszinierend, sondern als irritierend oder sogar als unannehmbar empfunden wurde. Was sich in solchen Szenarien wirklich ereignet, erschien unbegreiflich. Zwischen Denken und Wirklichkeit tat sich eine tiefe Kluft auf, die nur durch Mathematik überbrückt werden konnte.

Hier beginnt der künftige Verfall. Ich werde zeigen, dass spezielle Relativitäts­theorie und Quantentheorie Verzweigungspunkte darstellen: Der Verzicht auf ontologische Erklärungen führt auf den Weg, den die Physik tatsächlich gegangen ist, in dessen Verlauf sie die Wirklichkeit verloren hat und an dessen heute sichtbarem Ende sie schließlich gescheitert ist. Den anderen Weg werden wir hier beschreiten. Er führt zu einer Art von Physik, die ontologisch begründet ist – auf eine Weise, die den Zusammenhang von Denken und Wirklichkeit wiederherstellt und die alle Absurditäten der bisherigen Interpretation von Relativitätstheorie und Quantentheorie verschwinden lässt.

Die dritte Phase ist schon deutlich vom ontologischen Mangel gezeichnet. Die weitere Entwicklung wird ausschließlich durch formale Lösungsmöglichkeiten bestimmt; Gruppentheoretische Methoden (Wolfgang Pauli: „Gruppenpest“) übernehmen die Führung. Dennoch bleibt die theoretische Physik noch für einige Jahrzehnte fruchtbar. Mit dem sogenannten Standardmodell der Teilchenphysik endet diese Phase. Es ist selbst schon ein Übergangsprodukt; wie sich herausstellen wird, kann es nicht mehr den Status einer fundamentalen Theorie beanspruchen, sondern bloß den einer rein formalen Näherung, vergleichbar etwa einem gut ausgearbeiteten Epizykelmodell des Sonnensystems: genauso wie in einem solchen Modell haben auch im Standardmodell einige der Objekte und Parameter des Modells keine Entsprechung in der Realität.

Nach dem Standardmodell, in der letzten Phase, gerät die Physik – durch das ontologische Vakuum vollständig führungslos geworden – nun vollends ins Abseits. Nur noch angetrieben von formalen Phantasien, die zunehmend eher fiebrigen Träumen gleichen als sinnvollen Annäherungen an eine mögliche Wirklichkeit, entfaltet sie eine krankhafte Aktivität, die gerade noch für unterhaltsame Auftritte selbstverliebter Physiker-Darsteller bei Insider-Kongressen oder im Fernsehen geeignet ist, aber ansonsten nirgends mehr hinführt.

Naturwissenschaft kann nur im Wechselspiel von Ontologie und Mathematik gedeihen. Interpretationslose Grundlagenphysik ist – wie die Erfahrung der vergangenen Jahrzehnte lehrt – unvollständig und unfruchtbar. Ohne ontologische Führung gerät die Forschung auf Irrwege.

Mein diesmaliger Beitrag war der kurzen Darstellung meines Standpunktes und Vorhabens gewidmet. Nächsten Montag werde ich mich einem konkreten physikalischen Problem zuwenden.

Bis dahin verbleibe ich Ihr

Zni Kiprot (Replikant, Serie Nexus 11)