Naturkonstanten, Physik, Wissenschaft, Forschung

NATURKONSTANTEN – EINE GEFÄHRLICHE LIEBSCHAFT

Heute muss ich Ihnen noch ein paar Illusionen über Naturkonstanten rauben. Ich bin ein echter Naturwissenschaftler und das ist auch schon das Problem: Man kann sich nicht damit zufriedengeben, Zahlen von der Natur „serviert“ zu bekommen, die nicht weiter begründet sind. Ein Naturwissenschaftler will sie verstehen, letztlich berechnen.

Klingt logisch? Ja, finde ich auch. Die Liebhaber der Naturkonstanten sehen das aber scheinbar anders.

Die Liebe zu Naturkonstanten

Über den Sinn und Unsinn von Naturkonstanten – von nicht berechenbaren, willkürlichen Zahlen – diskutierte bereits Albert Einstein in einem Briefwechsel mit der Philosophie-Doktorandin Ilse Rosenthal-Schneider (nein, mit ihr hatte er keine Affäre):

„Ich kann mir keine einheitliche und vernünftige Theorie vorstellen, die explizit eine Zahl enthält, welche die Laune des Schöpfers ebenso gut anders hätte wählen können.“

Sie können Einsteins Aussage auch so formulieren: Warum sollte die Natur einer x-beliebigen Zahl eine besondere Bedeutung zuordnen? Das wäre ja wie in der Liebe: Dich unter den Millionen anderen Menschen finde ich toll, einfach darum. Offensichtlich wäre dies irrationales Denken, das Einstein zuwider war.

Und damit war er nicht allein: Alle großen Physiker sahen die Notwendigkeit, die Liebe zu solchen Zahlenwerten zu hinterfragen. Paul Dirac verachtete geradezu alle Versuche, das Rätsel unter den Tisch zu kehren. Oft fragte er junge Theoretiker, die ihn mit neuen Ideen aufsuchten, nach dem Ursprung der Feinstrukturkonstante – nur eines von mehreren Beispielen für solch zufällige Naturkonstanten. Hatten die Nachwuchswissenschaftler sich damit noch nicht beschäftigt, schickte er sie konsequent – und reichlich lieblos – nach Hause.

Und auch Richard Feynman, Nobelpreisträger von 1965 und unangefochtene Ikone der Nachkriegsphysik, schrieb noch 1985 in seinem Buch QED: The Strange Theory of Light and Matter über denselben Fall von Naturkonstanten: „Alle guten theoretischen Physiker schreiben sich diese Zahl an die Wand und grübeln darüber nach.“

Ein schlechter Tag für Zeus

Das mag in Ihren Ohren nun reichlich anstrengend klingen. Sich nie ganz auf die Liebe zu Naturkonstanten einzulassen, stets weiter darüber nachzugrübeln, andere Ansätze zu suchen. Doch genau das macht Wissenschaft letzten Endes aus. Ein Akzeptieren von unerklärten Zahlen als „Naturkonstanten“ wäre eine Regression in vorwissenschaftliches Denken, im Grunde nicht weit entfernt von antiken Völkern, die unerklärte Phänomene den Launen der Götter zuordneten. Ein Blitz? Oooh Zeus muss heute einen schlechten Tag haben! Vielleicht hat er sich mit seiner Hera gestritten?

Dabei würde ich mir wünschen, dass Zeus wirklich mal einen richtig miesen Tag hat. Nämlich den Tag, an dem ein paar mehr Physiker kapieren, dass es ihre Aufgabe ist, den Blitz hinter Zeus zu erklären, nicht nur zu beschreiben.

Niemand mit wachem Verstand wird sich endgültig mit der Vorstellung abfinden, die Natur habe uns mit Zahlen der Art 137,035999… beglücken wollen, die prinzipiell nicht zu berechnen sind. Von diesen Prinzipien der Denkökonomie hat die gegenwärtige liebesblinde Physik jedoch leider ziemlich Abschied genommen.

Naturkonstanten, ich mach’ Schluss!

Die traurige Wahrheit ist nämlich, dass die Standardmodelle der Teilchenphysik und der Kosmologie heutzutage geradezu verknallt sind in Naturkonstanten. Dutzende (!) von unerklärten Zahlen werden darin schlicht akzeptiert – und bei all der Liebe auch noch sorgsam aufgebläht mit unerklärlichen Phänomenen wie der dunklen Materie, der dunklen Energie oder der „Inflation“. Zum Verständnis in der Wissenschaft tragen diese Konzepte allerdings allesamt nicht wirklich bei. Höchstens eben zur rosaroten Brille, mit der sich die Forscher alles schön zurechtbiegen …

Elementare Logik legt unter diesen Umständen den Verdacht nahe, dass wir eben etwas noch nicht kapiert haben – und es wäre wohl auch unangebrachte Hybris, diese Möglichkeit auszuschließen. Manche Liebesbeziehungen nehmen eben auch einmal ein Ende. Und ganz ehrlich, liebe Naturkonstanten, so richtig geklappt hat es zwischen uns doch schon länger nicht mehr, oder?

8 Gedanken zu „NATURKONSTANTEN – EINE GEFÄHRLICHE LIEBSCHAFT“

  1. Ich stimme ja mit Ihnen überein, was die üblichen verdächtigen Konstanten angeht. Unsicher werde ich, wenn ich mich frage, ob man dann auch pi hinterfragen muss? Da ist, gefühlt, ein Unterschied zwischen pi und der Gravitationskonstanten, aber kann man den auch formalisieren?

  2. Im Erdmittelpunkt müsste man ja eigentlich schwerelos sein, dennoch müsste man eine Masse haben, die von der Bahngeschwindigkeit herrührt.
    Eigentlich sollte man das noch trennen können.
    Guten Tag

  3. Sehr geehrter Herr Dr. Unzicker,
    ich ziehe meinen Hut.
    Vor einigen Wochen habe ich mich sehr über Ihre Forderung, die Naturkonstanten abzuschaffen, aufgeregt.
    Ich habe mich geirrt, (war völlig auf dem Holzweg).
    Ich bin selbstverständlich davon ausgegangen, dass die Physiker genau wissen, wie Naturkonstanten berechnet werden.
    Dass dies nicht der Fall ist, haut mich ziemlich um.
    Unter diesem Aspekt haben Sie vollkommen recht.
    Wenn ich nicht erklären kann, woraus die Konstante sich zusammensetzt, kann ich Sie nicht sinnvoll verwenden.
    Statt meine Forschungsarbeit zu erleichtern, werde ich zum empirischen Ermitteln verdonnert, was sehr mühselig ist.
    Ich persönlich nutze niemals eine Naturkonstante, wenn ich sie nicht analysieren kann.
    Die Gefahr, dass ich eine Teppichklopfmaschine für eine Fußmatte verwenden würde, wäre einfach zu groß.
    Ich danke Ihnen für diesen Beitrag.

  4. Lieber Herr Unzicker,

    während Jahren habe ich mich mit den Naturkonstanten beschäftigt und meine Ideen in einem Buch niedergeschrieben. Das Buch trägt den Titel „Über den Ursprung der Naturkonstanten“ und die Zweitauflage hat die ISBN-Nummer 978-3-86376-163-9. Setzen Sie sich einmal mit meinem Ansatz auseinander. Vielleicht entspricht er Ihren Vorstellungen.

    Freundlicher Gruss,
    Hans Peter Good

  5. Wenn Naturkonstanten ausschließlich als Zahlen definiert werden, sind sie unsinnig.
    Häufig wird vergessen, dass die Zahl, die eine Naturkonstante ausdrückt, dass Resultat einer maximal möglichen Abstraktion der in der Natur stattfindenden Prozesse ist.
    Feynmans Problem mit der Zahl „137“ war, dass diese eine Abstraktion von etwas ist, was er vermeintlich nicht kannte.
    Tatsächlich enthält sein Buch „QED -….“ die komplette Beschreibung der Prozesse, die zu dieser Zahl führen.
    Leider verstehen es die Physiker bis heute nicht, was es bedeutet, eine Abstraktion (=Zahl) wieder rückgängig zu machen.
    In diesem Fall ist es tatsächlich besser, sich von den Naturkonstanten zu verabschieden.

  6. Sehr geehrter Herr Dr. Unzicker,
    es ist schon erstaunlich, wie Sie handeln.
    Die Kommentare angstvoll kontrollieren und dann löschen, wenn Sie Ihnen nicht gefallen?
    Das ist sehr traurig, aber nun weiß ich zumindest, wie Sie drauf sind.
    Sie werden mit dieser Geisteshaltung ohne echten Mut und echte Klasse nicht mehr sehr weit voranschreiten.

    Schade eigentlich.

    1. Tut mir leid, dass ich nicht immer gleich dazu komme, die Beiträge freizuschalten. Aber vermuten Sie nicht immer gleich bösen Willen.

Hinterlasse eine Antwort

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind markiert *