Im neuen Jahr fängt man am besten mit einer alten Geschichte an. Als der Physiker Wolfgang Pauli (1900-1958, Nobelpreis 1945) sich in den 1930er Jahren die Daten zum Betazerfall anschaute und bemerkte, dass bei den Messungen etwas Energie zu fehlen schien, schlug er vor, diese Lücke durch ein Teilchen zu schließen, das nach einiger Sprachverwirrung heute als Neutrino bekannt ist (wobei man genauer von einem Anti-Neutrino sprechen müsste, aber lieber nicht). Solch ein Neutrino ist heute “ein Nichts, das sich dreht”, was Pauli ahnte, weshalb er nicht daran glaubte, man könne jemals die reale Existenz seines winzigen Gedankenkindes nachweisen. Er wettete eine Kiste Champagner, die er schließlich verlor, als andere Physiker in den 1950er Jahren fündig wurden und das Neutrino – das kleine Neutrale – in den elementaren Teilchenzoo einreihten.

Die Geschichte lässt erkennen, dass Gewissheiten nicht unbedingt an experimentellen Nachweise gebunden sind, und vielfach weckt die Physik das größte Interesse, wenn sie von Dingen handelt, die mehr einer phantastischen als einer realen Welt zuzuordnen sind. Der Experte solch einer “komischen (nicht kosmischen) Physik” ist der Brite Stephen Hawking, der gerne über physikalische Größen räsoniert, die sich mit keinem Apparat einfangen lassen, und mir will scheinen, dass seine Popularität dadurch immer weiter wächst und leicht erklärbar ist.

Doch so ganz ohne Gegenwehr wollen die Physiker ihre experimentelle Leine nicht loslassen, und so haben sich einige Vertreter dieses Fachs darüber geärgert, dass die sogenannten String-Theoretiker – also die Kollegen, die Elementarteilchen als unendlich dünne Strings (Saiten) behandeln und in mehr Dimensionen herumrasen lassen, als der liebe Gott den Menschen im Alltag zugewiesen hat – sich immer weiter von den traditionellen Denkformen jeder Wissenschaft entfernen. Sie kümmert der Vorwurf nicht, dass eine Hypothese nur dann wissenschaftlich genannt werden kann, wenn es ein Experiment gibt, mit dem sie sich falsifizieren (widerlegen) lässt. Die Idee stammt von Karl Popper, und viele Forscher denken, dass Popper damit erfasst hat, wie Wissenschaft weiterkommt – nämlich durch das Falsifizieren von Hypothesen und deren Ersetzung.

Der Autor dieser Zeilen hält diesen Gedanke für naiv und historisch widerlegbar – Poppers Falsifikation kann selbst falsifiziert werden -, aber darum soll es hier nicht gehen. Hier soll erwähnt werden, dass sich einige Physiker über die Saiten-Theoretiker geärgert und sie zu einer Debatte eingeladen haben. Sie fand im Dezember 2015 in München statt, und an ihr haben theoretische und experimentelle Physiker, Philosophen und Wissenschaftshistoriker teilgenommen.  Von Vertretern dieser Disziplin war zu hören, dass es in der Vergangenheit ständig Forderungen nach neuen wissenschaftlichen Methoden gegeben hat, ohne dass die sich jemals in empirischen Tests bewährt hätten. Abgesehen davon seien die String-Theorien nur ein winziger Ausschnitt von dem, was in der Physik passiert, und damit nicht der Aufregung wert.

Das Münchner Treffen ist ohne Annährung der Standpunkte zu Ende gegangen, wobei man das Treffen als Versuch oder Experiment bewerten und charakterisieren kann. Mit seiner Hilfe sollte versucht werden, die Idee zu falsifizieren, dass sich Wissenschaftler nicht einig werden können, wenn die Daten auf dem Tisch liegen. Leider wurde diese Idee verifiziert. Wenn Popper recht hat, stecken wir jetzt fest und müssen mit der alten Hypothese leben. Hat jemand einen Vorschlag für ein besseres Experiment, um sie zu testen?

Kommentare (6)

  1. #1 Dr. Webbaer
    Januar 3, 2016

    Poppers Falsifikation kann selbst falsifiziert werden

    Variante :

    Poppers Falsifikations-Forderung kann selbst nicht falsifiziert werden

    Wobei eine das wissenschaftliche Vorgehen meinende Forderung nicht experimentell falsifizierbar sein muss, sie ist ja im “Meta”, im Philosophischen stattfindend, methodologisch. [1]

    MFG
    Dr. W

    [1]
    Vgl. hiermit :
    -> https://en.wikipedia.org/wiki/Scientific_method (aus irgendwelchen und vielleicht bemerkenswerten Gründen findet sich hier kein d-sprachiger Wikipedia-Artikel)

  2. #2 Weizsäcker
    Wiesbaden
    Januar 4, 2016

    Ich weiß nicht, wo das Problem ist. Gemäß Popper muss nur ein experimenteller Aufbau existieren, mit dem eine Hypothese widerlegt werden kann. Das heißt aber nicht, dass eine Konferenz in München dieses Experiment ist.

    LG Weizsäcker

    P.S.: Fortgeschrittener Laie sucht Antworten zu Fragen der Quantenphysik! Bitte kein Physik-Erstsemester!

  3. #3 Stefan
    Januar 4, 2016

    Ja, hab da schon einen Vorschlag: Einfach mal Popper lesen. Das fängt schon mal damit an, dass Hypothesen bzw. Theorien (denn die Unterscheidung von Hypothese und Theorie stammt noch aus Zeiten des Positivismus) lässt sich nicht falsifizieren, nur daraus gebildete Aussagen. Ebenso wie eine Nicht-Übereinstimmung von Experiment bzw. der dabei gemachten Beobachtung und Aussage aus einer Theorie, noch keine Falsifizierung der Aussage bedeutet. Diese Sofortfalsifikation hat Popper immer abgelehnt, weil auch das was man wie Beobachten kann natürlich nur eine Theorie sein kann. Wenn ein Widerspruch aus Beobachtung und Aussage einer Theorie besteht, bedeutet das nichts anderes, als dass es eine Falsikfation des Systems aus Theorie – Aussage – Theorie der Beobachtung – Beobachtung besteht (Systemfalsifikation). Und diesen Widerspruch gilt es aufzuheben.

    Und mit der historischen Widerlegung hat sich schon Kuhn die Finger verbrannt (was er übrigens auch eingesehen hat).

  4. #4 ulfi
    Januar 4, 2016

    Wenn das mal nicht schlechtes Timing ist, so etwas an einem Tag zu veroeffentlichen, an em ein grosser Empirist gestorben ist https://en.wikipedia.org/wiki/Peter_Naur

    Das Falsifikationsprinzip ist ein Selbstreinigungsmechanismus der Wissenschaften. Erste Verteidigungslinie gegen all die spinnerten Ideen, die da draussen rum geistern. Man braucht sehr gute Argumente, um in einem Fall schluessig gegen dieses Prinzip zu argumentieren, aber in diesem Artikel findet sich keines.

    Das Problem der Stringtheorie ist, dass es so viele gibt und man quasi alles damit beschreiben koennte, ohne dass man eine chance haette, herauszufinden, welche der theorien nun zutrifft. Sie trifft riesige Annahmen, namentlich Supersymmetrie, fuer die es inwischen relativ eng wird, weil wir einfach keinen Hinweis darauf finden. Zum Glueck fuer die Stringtheorie heisst das nicht finden von etwas nicht automatisch, dass etwas nicht existiert, man kann immer postulieren dass die fehlenden Teilchen eine noch groessere Energie haben muessen, die Theorien sind da recht flexibel.

    Das ist nebenbei der Hauptunterschied zur Neutrinotheorie: man wusste relativ genau, wieviel Energie ein Neutrino haben muss, man wusste durch beobachtung, dass da etwas war – das Problem war nur, dass niemand zu der Zeit glaubte, dass man dieses Experiment durchfuehren konnte um den direkten Nachweis zu erbringen. Damit war die Theorie aber grundsaetzlich falsifizierbar, weil genau fest stand, was man zu tun hatte, um sie zu fall zu bringen, es war nur sehr schwierig.

    Die Stringtheorie hat diese Eigenschaft nicht.

  5. #5 Frank Wappler
    http://what.I.cannot.create--I.do.not.understand
    Januar 4, 2016

    Ernst Peter Fischer schrieb (3. Januar 2016):
    > dass Gewissheiten nicht unbedingt an experimentellen Nachweise gebunden sind

    Stimmt. Stattdessen ist es umgekehrt:
    Aus experimentellen Geschehnissen und Aufzeichnungen stichhaltige Nachweise bzw. Messwerte zu gewinnen, erfordert Gewissheit (Nachvollziehbarkeit) des dazu eingesetzten Messoperators (Bewertungsmethodik, Messgrößendefinition).

    > […] dass eine Hypothese nur dann wissenschaftlich genannt werden kann, wenn es ein Experiment gibt, mit dem sie sich falsifizieren (widerlegen) lässt. Die Idee stammt von Karl Popper

    Ansätze zu genau dieser (meines Erachtens sinnvollen) Idee, betreffend Hypothesen, wurden wohl eher von einem gewissen August Weismann schon im 19. Jh. formuliert.

    Von Karl Popper stammt dagegen offenbar die Idee, dass eine Theorie nur dann wissenschaftlich genannt werden kann, wenn es ein Experiment gibt, mit dem sie sich falsifizieren (widerlegen) lässt.
    (Die Idee, dass man eine Theorie, also ein System aus selbstverständlichen Begriffen, aus Definitionen bzw. Methoden, die unter Verwendung dieser Begriffe formuliert wurden, sowie aus Zusammenhängen/Aussagen/Theoremen, die sich daraus logisch-zwangsläufig ergeben, überhaupt irgendwelchen experimentellen Tests unterziehen könnte, erscheint mir allerdings äußerst abwegig.)

    > […] dass es in der Vergangenheit ständig Forderungen nach neuen wissenschaftlichen Methoden gegeben hat, ohne dass die sich jemals in empirischen Tests bewährt hätten.

    Jedenfalls, ohne dass irgendeine (z.B. „neue“) Methodik bzw. Messgrößendefinition sich hätte „empirisch bewähren“ können bevor sie erstmals eingesetzt wurde, um auch nur den allerersten Messwert (der betreffenden Messgröße) aus gegebenen experimentellen Beobachtungsdaten zu gewinnen.

    Ein „empirisches Kriterium“ (für Begriffe, Definitionen, Theorien) besteht vielmehr von vornherein, schon vor der Ermittlung auch nur des allerersten Messwertes (und ungeachtet irgendwelcher Hypothesen oder Erwartungen hinsichtlich der eventuell zu gewinnenden Messwerte);
    nämlich dass jegliche experimentelle Bewertungen (Messwerte) von Gleichheit, bzw. ansonsten von Ungleichheit, stets aus individuell zu treffenden empirischen Feststellungen (Beobachtungsdaten) von Identität („der/die/das Selbe“), bzw. ansonsten von Verschiedenheit, zu definieren sind.

    So wie insbesondere für die physische Geometrie gefordert Einstein (1916):

    Alle unsere zeiträumlichen Konstatierungen laufen stets auf die Bestimmung zeiträumlicher Koinzidenzen hinaus.

    > […] dass sich Wissenschaftler nicht einig werden können, wenn die Daten auf dem Tisch liegen.

    Eher: dass sich manche Zeitgenossen „Wissenschaftler“ zu nennen belieben, die noch nicht einmal mit sich selbst einig zu sein scheinen, worin die betreffenden „Daten“ überhaupt bestünden; geschweige denn Messoperatoren, Messwerte, oder gar Messwerte betreffende, experimentell falsifizierbare Hypothesen.

  6. #6 Angelika Wittig
    Berlin
    Januar 20, 2016

    Ich danke Ihnen für diesen Beitrag.
    Übrigens:
    Pauli hat die Wette gewonnen.
    Was die ganze Welt für ein Teilchen hält, ist eine Massendifferenz aus der statischen Haltearbeit des Elektrons im Schwerefeld der Sonne.
    Diese Arbeit ist erforderlich, um die Gravitationskraft zu kompensieren.