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

Unterschied zu den Gegebenheiten bei einer effektiven Theorie führt keine Annäherung an die wahre Theorie zu diesen Interpretationen.
    Wie das Scheitern der ursprünglichen tychonischen Theorie zeigte und wie die Newton’sche Physik bestätigte, kann das subjektive Kriterium der einfachsten Erklärung auch eine wichtige Rolle bei der anfänglichen naturwissenschaftlichen Interpretation spielen. Die Forschung richtet sich auf die Suche nach zugrunde liegenden Gesetzen und Prinzipien, die die beobachteten Strukturen und Wechselwirkungen beherrschen. Sobald es eine hinreichend große Anzahl von Beobachtungen gibt, gewinnt eine Theorie letztendlich, die auf einfachste Weise die Ergebnisse berücksichtigt, während sie zugleich einen Vorhersagen generierenden, zugrunde liegenden Rahmen liefert. Die Logik führt einen immer nur bis zu einem gewissen Punkt – dessen sind sich Elementarteilchenphysiker schmerzlich bewusst, wenn wir auf die Daten warten, die letztendlich darüber entscheiden, welche Überzeugungen wir über die zugrunde liegende Natur des Universums haben.
    Galilei trug dazu bei, das Fundament für die heutige Arbeit aller Naturwissenschaftler zu legen. Ein Verständnis der Abfolge, die von ihm und anderen eingeleitet wurde, hilft uns dabei, das Wesen der Naturwissenschaft besser zu verstehen – insbesondere wie wir durch indirekte Beobachtungen und Experimente die richtige physikalische Beschreibung bestimmen können – sowie einige der wichtigsten Fragen, die die Physiker heutzutage stellen. Die moderne Naturwissenschaft baut bei ihren Versuchen, Beobachtungen in Einklang mit der Theorie zu bringen, auf all diesen Einsichten auf – der Nützlichkeit von Technik, Experimenten, Theorien und der mathematischen Formulierung. Bei der Formulierung physikalischer Beschreibungen der Welt erkannte Galilei auf entscheidende Weise das Zusammenspiel all dieser Elemente.
    Heute können wir ungehinderter denken und die kopernikanische Revolution weitergehen lassen, wenn wir die Außenbezirke des Kosmos erforschen und Theorien über mögliche Extra-Dimensionen oder alternative Universen bilden. Neue Ideen lassen den Menschen auch weiterhin immer weniger zentral erscheinen, und zwar sowohl im wörtlichen als auch im übertragenen Sinne. Und Beobachtungen und Experimente werden unsere Behauptungen entweder bestätigen oder widerlegen.
    Die indirekten Beobachtungsmethoden, die Galilei anwandte, finden heute ihren dramatischen Ausdruck in den raffinierten Detektoren des Large Hadron Collider. Der letzte Teil der Paduaner Ausstellung zeigte die Entwicklung der Wissenschaft bis zur Gegenwart und stellte sogar Teile von LHC-Experimenten vor. Unser Führer gab zu, dass er von diesen Dingen verwirrt worden war, bis er erkannte, dass der LHC bislang das ultimative Mikroskop ist und kürzere Entfernungen untersucht, als man je beobachtet hat.
    Zu der Zeit, da wir neue Bereiche der Präzision bei Messungen und in unseren Theorien betreten, hallt Galileis Verständnis dessen, wie man Experimente entwirft und interpretiert, immer noch nach. Sein Vermächtnis lebt weiter, wenn wir Vorrichtungen verwenden, um Bilder zu erzeugen, die für das bloße Auge weitgehend unsichtbar sind, und Experimente durchführen, um wissenschaftliche Ideen zu bestätigen oder zu widerlegen. Die Teilnehmer der Tagung in Padua dachten darüber nach, was in naher Zukunft gefunden werden und was es bedeuten könnte, in der Hoffnung, dass wir bald wieder einmal neue Schwellen der Erkenntnis überschreiten werden. Unterdessen werden wir weiter an die Himmelspforte klopfen.

Kapitel 3
    Leben in einer materiellen Welt
    Im Februar 2008 veranstalteten die Dichterin Katherine Coles und der Biologe und Mathematiker Fred Adler, die beide an der University of Utah in Salt Lake City lehren, eine interdisziplinäre Tagung mit dem Titel »A Universe in a Grain of Sand« (ein Universum in einem Sandkorn). Das Thema der Tagung war die Rolle von Maßstäben in verschiedenen Disziplinen – ein Thema, das aufgrund der weitreichenden Interessen der unterschiedlich zusammengesetzten Gruppe von Vortragenden und Zuhörern gewinnbringend sein konnte. Die Aufteilung unserer Beobachtungen in Kategorien verschiedener Größe, um ihnen einen Sinn abzugewinnen, sie auf eine bestimmte Weise anzuordnen und sie wieder zusammenfügen zu können, war ein Thema, zu dem unser ganzes Podium – bestehend aus einer Physikerin, einem Architekturkritiker und einem