Die Vermessung des Universums: Wie die Physik von morgen den letzten Geheimnissen auf der Spur ist (German Edition)

erfolgreichen Vorhersagen der bislang beobachtbaren Gegenstände und Verhaltensweisen Vertrauen schenkten. Phänomene, die sie für unmöglich hielten, konnten manchmal bei Entfernungen oder Geschwindigkeiten auftreten, die sie nie zuvor erlebt oder geprüft hatten – und das taten sie manchmal auch. Aber natürlich konnten sie noch nichts von neuen Ideen und Theorien wissen, die sich letztendlich für den Bereich dieser winzigen Entfernungen oder gewaltigen Energien, mit denen sie noch nicht vertraut waren, durchsetzen würden.
    Wenn wir Naturwissenschaftler sagen, dass wir etwas wissen, meinen wir nur, dass wir bestimmte Ideen und Theorien haben, deren Vorhersagen über einen bestimmten Bereich von Entfernungen und Energien gut geprüft wurden. Diese Ideen und Theorien sind nicht unbedingt die ewigen Gesetze für alle Zeiten oder die grundlegendsten physikalischen Gesetze. Sie sind Regeln, die so gut zutreffen, wie es für jedes beliebige Experiment zu prüfen möglich ist, nämlich über den Bereich von Parametern, die der gegenwärtigen Technik zur Verfügung stehen. Das bedeutet nicht, dass diese Gesetze niemals von neuen überholt werden. Newtons Gesetze sind hilfreich und korrekt, aber sie treffen bei oder nahe der Lichtgeschwindigkeit nicht mehr zu, wo Einsteins Theorie gilt. Newtons Gesetze sind zugleich sowohl korrekt als auch unvollständig. Sie gelten für einen begrenzten Bereich.
    Das weiter fortgeschrittene Wissen, das wir durch bessere Messungen gewinnen, ist in Wirklichkeit eine Verbesserung, die ein Licht auf neue und verschiedene zugrunde liegende Begriffe wirft. Wir kennen viele Phänomene, die die Menschen der Antike mit ihren begrenzten Beobachtungstechniken nicht ableiten oder entdecken konnten. Insofern hatte Scott recht, dass die Naturwissenschaftler sich manchmal geirrt haben und Phänomene für unmöglich hielten, die sich am Ende als vollkommen wirklich erwiesen. Aber das bedeutet nicht, dass es keine Regeln gibt. Geister und Zeitreisende werden nicht in unseren Wohnungen auftauchen, und Aliens werden nicht plötzlich aus unseren Wänden hervortreten. Extra-Dimensionen des Raumes könnten existieren, aber sie müssten winzig oder verzerrt oder auf eine andere Weise verborgen sein, damit wir erklären können, warum sie noch keinen wahrnehmbaren Beleg für ihre Existenz gezeitigt haben.
    Es mag in der Tat exotische Phänomene geben. Aber solche Phänomene werden nur in Größenmaßstäben auftreten, die schwer zu beobachten sind und die sich zunehmend weit entfernt von unserem intuitiven Verstehen und unseren gewöhnlichen Wahrnehmungen befinden. Wenn sie für immer unzugänglich bleiben, sind sie für Naturwissenschaftler nicht besonders interessant. Und sie sind auch weniger interessant für Autoren erfundener Geschichten, wenn sie keine beobachtbare Wirkung auf unser Alltagsleben haben.
    Es sind zwar sonderbare Dinge möglich, aber diejenigen, für die sich Nichtphysiker verständlicherweise am meisten interessieren, sind solche, die wir beobachten können. Wie Steven Spielberg in einer Diskussion über einen Science-Fiction-Film sagte, den er in Erwägung zog: Eine seltsame Welt, die nicht auf einer Filmleinwand dargestellt werden kann – und welche die Figuren in dem Film nie erleben würden –, ist für den Zuschauer nicht besonders interessant. (Abbildung 1 belegt das auf amüsante Weise.) Nur eine neue Welt, zu der wir Zugang haben und die wir bewusst wahrnehmen können, könnte interessant sein. Obwohl beide Vorstellungsvermögen erfordern, unterscheiden sich abstrakte Ideen und erfundene Geschichten und haben verschiedene Ziele. Naturwissenschaftliche Ideen könnten für Bereiche gelten, die zu weit weg sind, um für einen Film oder für unsere Alltagsbeobachtungen von Interesse zu sein. Dennoch sind sie für unsere Beschreibung der physikalischen Welt wesentlich.

Abb. 1: Ein XKCD-Comic, der das verborgene Wesen winziger, eingerollter Dimension zum Ausdruck bringt.
    Falsche Abzweigungen
    Trotz dieser deutlichen Trennung durch verschiedene Entfernungen nehmen Menschen häufig Abkürzungen, wenn sie versuchen, schwierige Naturwissenschaft und die Welt zu verstehen. Und das kann leicht zu einer übereifrigen Anwendung von Theorien führen. Eine solche Fehlanwendung von Naturwissenschaft ist nicht neu. Im 18. Jahrhundert, als Naturwissenschaftler eifrig den Magnetismus in ihren Laboratorien untersuchten, beschworen andere die Vorstellung des »animalischen Magnetismus«