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SOCIETY Magazin 358

WISSENSCHAFT KOLUMNE Kolumne von HERBERT PIETSCHMANN Entdeckung und Reproduzierbarkeit Immer wieder gibt es Meldungen von bislang unbekannten Phänomenen in der Physik. Dabei ist das Kriterium für die Existenz eines neuen Phänomens nicht seine Entdeckung sondern der Nachweis der Reproduzierbarkeit. In letzter Zeit sind mehrmals Meldungen durch die Presse gegangen, man habe bei einem der großen Beschleuniger-Zentren (Fermilab bei Chicago und CERN bei Genf) Hinweise auf „neue Physik“ gefunden, die sich vielleicht als sensationell entpuppen könnten. Es ist verständlich, dass so große Institutionen Interesse haben, in der Öffentlichkeit Aufmerksamkeit zu erregen, werden sie doch mit nicht geringen finanziellen Mitteln von eben dieser Öffentlichkeit versorgt. Leider wird dabei aber ein falscher Eindruck vom Wesen der Physik vermittelt. Selbst eine gut fundierte Entdeckung sagt noch nichts über die Existenz des neuen Phänomens voraus, solange nicht gezeigt wurde, dass sie reproduzierbar ist. Umso mehr gilt dies für „Hinweise“, die selbst von den Autoren noch nicht genügend überprüft worden sind. *** Die Voraussage Neptuns Die neuzeitliche Naturwissenschaft zielt gar nicht darauf ab, die Welt so zu beschreiben, wie sie ist, sie schafft ein vereinfachtes Modell der Welt. Daher erfordert auch der Weg zu Neuem eine Reihe von Extrapolationen und Korrekturen, die ebenso misslingen wie gelingen können. Das Kriterium für die Existenz eines neuen Phänomens in der Naturwissenschaft ist also nicht seine Entdeckung, sondern erst der Nachweis der Reproduzierbarkeit! Daraus folgt ein höchst überraschendes Phänomen: Alles, was von einem genügend anerkannten Theoretiker vorhergesagt ist, wird auch entdeckt, unabhängig davon ob es tatsächlich existiert oder nicht. Ein Beispiel möge dies erhärten: Im Jahre 1781 entdeckte Friedrich Wilhelm Herschel den Planeten Uranus. Da er scheinbar nicht den Gesetzen der Newtonschen Gravitationstheorie gehorchte, schlug Urbain J.J. LeVerrier (und unabhängig John C. Adams) die Existenz ei- 66 | SOCIETY 2_11 nes weiteren Planeten vor, der die Bahn des Uranus entsprechend stören sollte. LeVerrier berechnete den Standort des neuen Planeten aus den Störungen der Uranusbahn für den 23. September 1846. Seine Voraussage wurde an der Berliner Sternwarte durch Johann Gottfried Galle überprüft. Tatsächlich fand sich ein neuer Planet – Neptun – an der vorhergesagten Stelle mit nur ganz geringfügigen Abweichungen! *** Die Suche nach „Vulkan“ Wie so oft, wenn jemandem ein großer Wurf gelang, versuchte auch Le- Verrier seinen Erfolg mit denselben Mitteln zu wiederholen. Es gab nämlich auch kleine, aber irritierende Abweichungen bei der Bahn des Merkurs. Also versuchte LeVerrier, auch einen neuen Planeten zwischen Sonne und CURRICULUM VITAE Phänomenologie der Naturwissenschaft. Ibera Verlag Wien 2007). HERBERT PIETSCHMANN ist Emeritus am Institut für theoretische Physik der Universität Wien und Buchautor. Er studierte an der Universität Wien Mathematik und Physik. 1966 schrieb er seine Habilitation in theoretischer Physik an der Universität Wien und Göteborg. Danach verbrachte er Forschungsjahre in Genf (CERN), Virginia (USA), Göteborg (Schweden) und Bonn (Deutschland). Pietschmann unternahm Vortragsreisen in Europa, USA, im Nahen Osten, Japan und China. Er ist korrespondierendes Mitglied der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Wiener Internationalen Akademie für Ganzheitsmedizin sowie Mitglied der New York Academy of Science und Fellow der World Innovation Foundation. Weitere Informationen finden Sie unter http://homepage.univie.ac.at/herbert.pietschmann/ Merkur zu postulieren. Am 12. September 1859 sagte er der französischen Akademie die Existenz dieses Planeten „Vulkan“ voraus. Weil Galle mit der Entdekkung des Planeten Neptun ebenso berühmt wurde wie LeVerrier, ist es nicht verwunderlich, dass auch der Planet Vulkan entdeckt wurde. Damit will ich nicht andeuten, dass dabei womöglich Manipulation oder gar Schwindel im Spiele war! Vielmehr ist es das „menschliche Element“ in der Naturwissenschaft, das uns beim Vorliegen von Zweideutigkeiten eine Auslegung in Richtung der theoretischen Vorhersage ehrlicher erscheinen lässt. Der Amateurastronom Lescarbault berichtete seine „Entdeckung“ im Dezember 1859. LeVerrier überprüfte seine Angaben und leitete daraus sogar den Sonnenabstand, die Umlaufzeit und die Bahnparameter des Vulkan ab. *** Entdeckungen, die keine sind Aber statt der zu erwartenden Bestätigung dieser (experimentellen) Beobachtungen erhoben sich Zweifel an ihrer Richtigkeit, zuerst seitens des Astronomen Liais. LeVerrier versuchte zwar noch, in älteren Aufzeichnungen eine Bestätigung zu finden, aber wir wissen heute zweifelsfrei, dass diese „Entdeckung“ keine war, weil sie sich nicht als reproduzierbar erweisen konnte. Ein weiteres Beispiel sind die Bestandteile der Kernteilchen, die so genannten „Quarks“; wir wissen heute, dass sie in den Kernteilchen gebunden sind und unter normalen Bedingungen nicht als freie Teilchen existieren. Dennoch wurden solche „entdeckt“! Im September 1969 wurde über Evidenz von freien Quarks in der kosmischen Strahlung berichtet. Die „Entdeckung“ erwies sich aber als nicht reproduzierbar.

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