Der Sündenfall der Physik

von Georges Bourbaki

Eine Leseprobe aus dem Buch von Georges Bourbaki Der Sündenfall der Physik:

„Es kann kein Zweifel darüber bestehen, daß die Elektronik im Anschluß an die Erfindung des Transistors und der daraus entwickelten integrierten Schaltkreise in den letzten Jahren einen ungeheueren Aufschwung genommen hat, welcher dahin geht, daß bereits jetzt oder zumindest in naher Zukunft komplizierte Maschinen wie Kraftfahrzeuge unter Einsatz von elektronisch gesteuerten Robotern vollautomatisch hergestellt werden können. Ähnliches gilt für die elektronische Einstellung von Konstruktionszeichnungen und dgl., wobei derzeit noch gar nicht abzusehen ist, wohin
die Entwicklung führt. Ein entsprechend kolossaler Aufschwung ergab sich in den letzten Jahren ebenfalls im Bereich der Biologie, welche nach der Entschlüsselung des genetischen Codes nunmehr die Durchführung von Genmanipulationen zuläßt, was zugegebenermaßen ein Spiel mit dem Feuer sein mag, jedoch gerade im Hinblick auf die sich ergebenden Möglichkeiten auf dem pharmazeutischen Sektor an einen erheblichen technischen Fortschritt glauben läßt. Als weiteres Gebiet mit großer Entwicklungsmöglichkeit ist schließlich die Raumfahrttechnik zu rechnen, welche durch den Einsatz von bemannten Raumstationen und unbemannten Satelliten unser Wissen vom Weltraum einerseits vorantreibt, andererseits die Erstellung weltweiter Informationsnetze ermöglicht.  

Wenn man sich jedoch in der Physik umsieht, dann ist mit Erstaunen festzustellen, daß trotz eines erheblichen finanziellen Aufwandes in den letzten 50 bis 100 Jahren eigentlich sehr wenige Erfolgsmeldungen zu verzeichnen waren. Außer einer mehr oder weniger gut funktionierenden Atomreaktortechnik, deren Beherrschbarkeit im übrigen weitgehend ein Verdienst der Elektronik zu sein scheint, und möglicherweise einer sehr erfolgversprechenden Laser- und Lichtleitertechnik, welche ebenfalls eher als ein Erfolg der Ingenieurwissenschaften anzusehen ist, kann die Physik im Grunde nur mit einem enormen Teilchenzoo aufwarten, welcher jedoch weder erklärt, was Materie ist, noch wie sie im einzelnen aufgebaut ist. An andere Detailfragen, wie das Zustandekommen von elektrischen und magnetischen Feldern, die Entstehung von Gravitation, das Auftreten von Massenträgheit und derlei Dinge traut sich die Physik schon gar nicht mehr heran, oder falls sie dies etwa tun sollte, dann werden diese für das Verständnis unseres Kosmos so wichtigen Faktoren in einem Heuhaufen von mathematischen Formeln vergraben, ohne daß sich dabei der Eindruck ergibt, daß die menschliche Erkenntnisfindung auch nur um einen Deut weitergekommen wäre. 

Um jedoch auf meine Elefantenherde von vorhin zurückzukommen: Der wahre Grund für das recht schlechte Abschneiden der Physik scheint ganz einfach der zu sein, daß sich dieser Bereich der menschlichen Erkenntnisfindung in einer absolut unergiebigen Sackgasse befindet, wobei sich die Physik trotz kritischer Stimmen aus verschiedenen Lagern mit ziemlicher Borniertheit weigert, aus der selbstverschuldeten Sachgasse wieder herauszukriechen. So wie ich diese Sachgasse aus heutiger Sicht beurteilen kann, begann dieser Vorgang des Abweichens vom „Pfade der Tugend“ genau im Jahre 1905, wovon in der Folge noch ausführlich die Rede sein wird. 

Es muß zwar zugestanden werden, daß Irren menschlich ist. Was aber den geschilderten Vorgang als absolut einmalig zu machen scheint, ist die Tatsache, daß dieses Sich-Irren der Physik im Jahre 1905 begann und wir heute das Jahr 1990 schreiben, so daß dieser Abirrungsvorgang nunmehr bereits über 80 Jahre andauert, und dies trotz der Schnellebigkeit und der mittlerweile vorhandenen Kommunikationsmöglichkeiten unseres 20. Jahrhunderts. Dabei scheint es eine beinahe aberwitzige Situation zu sein, wenn gerade auf einem so wichtigen Gebiet wie der Physik die Menschheit sich den kolossalen Luxus leistet, diesen einnmal zustande gekommenen Zustand des Irrens ad infinitum aufrechthalten zu wollen. Wenn also diesem Buche der Titel „Sündenfall der Physik“ gegeben worden ist, dann im Hinblick auf die erhebliche Dauer des geschilderten Vorgangs und die in den Kreisen der Physik anscheinend vorhandene Borniertheit, kritische Stimmen von außen her einfach nicht wahrnehmen zu wollen, bzw. gefälligst zu ignorieren. 

Um jedoch bei meinen Lesern nicht den Eindruck zu erwecken, ich würde den Mund etwas zu voll nehmen, möchte ich bereits vorab an einem Beispiel aufzeigen, in welchem Maße im Bereich der Physik eine gewisse Bereitschaft vorhanden ist, daß mit vorhandenen Realitäten bewußt oder aus einer gewissen Weltfremdheit heraus, sehr locker umgegangen wird. Im Laufe des 18. und insbesondere des 19. Jahrhunderts wurde bekanntlich das von den Griechen übernommene Konzept eines den Weltraum füllenden Äthers weiterentwickelt, in dem dieser Äther als das Ausbreitungsmedium für das optische Phänomen des Lichts erkannt wurde, von welchem anhand von Interferenzversuchen mittlerweile bekannt war, daß es sich um ein Wellenphänomen handeln mußte. 1905 schrieb dann Albert Einstein in seinem berühmten Artikel „Zur Elektrodynamik bewegter Körper“ am Ende des zweiten Absatzes: 

„Die Einführung eines Lichtäthers wird sich insoweit als überflüssig erweisen, als nach der zu entwickelnden Auffassung weder ein mit besonderen Eigenschaften ausgestatteter absoluter ruhender Raum eingeführt, noch einem Punkte im leeren Raum, in welchem elektromagnetische Prozesse stattfinden, ein Geschwindigkeitsvektor zugeordnet wird.“ 

Mit diesem einzigen Satz von ursprünglich fünf Zeilen wurde das gesamte von Aristoteles entwickelte und über 2000 Jahre bestehende Konzept eines den Weltraum füllenden Äthers vom Tisch gefegt. Wenn man aber diesen für die Physik des 20. Jahrhunderts so entscheidenden Satz noch einmal durchliest, dann merkt man, daß alles, was Albert Einstein als Begründung der Nichtexistenz eines Äthers anzubieten hatte, die Feststellung war, daß ein derartiger Äther in seinen Berechnungen nicht vorkäme, was mit Sicherheit nicht ausreichend sein dürfte, um ein über 2000 Jahre bestehendes gültiges Konzept der Physik zu eliminieren. 

Darüber hinaus ist die von Albert Einstein im Jahre 1905 vorgenommene Maßnahme einer Überflüssigkeitserklärung des Äthers schlicht und einfach falsch. Warum? In der Elektrotechnik werden bekanntlich in allen Schwingkreisen Kondensatoren und induktive Spulen verwendet, wobei die Kapazität eines Kondensators unter anderem von einer Größe abhängt, welche als Dielektrizitätskonstante bezeichnet wird, die auch im Vakuum einen bestimmten Wert e o aufweist. Dasselbe gilt für kernfreie induktive Spulen, bei welchen im Vakuum eine magnetische Feldkonstante mit einer bestimmten Größe µo auftaucht. Da anhand der beiden Größen e o und µo die Lichtgeschwindigkeit berechnet werden kann – Kohlrausch und Weber hatten 1856 erstmalig die Lichtgeschwindigkeit auf diese indirekte Weise bestimmt, wobei sie einen ganz passablen Wert von 310,800 km/s erhielten – mußte es selbst einen noch so unbedarften Einstein klar sein, daß die beiden Größen e o und µo einerseits unmittelbar mit der Lichtausbreitung etwas zu tun haben, andererseits Eigenschaften des leeren Raumes bilden und dabei auch dann auftreten, falls innerhalb dieses sogenannten „leeren Raumes“ keine Lichtstrahlen vorhanden sind. Aus meiner Sicht läßt dieser Tatbestand gar keine andere Interpretation zu, als daß eben doch ein der Lichtausbreitung dienender Äther vorhanden sein muß, welcher diese beiden Eigenschaften e o und µo besitzt. Über die sonstigen Eigenschaften eines derartigen Äthers braucht dabei derzeit überhaupt noch keine weitere Festlegung erfolgen. 

Wenn nun Albert Einstein – in allen Physikbüchern wird er als der große Physiker unseres Jahrhunderts gepriesen – im Sinne seiner Speziellen Relativitätstheorie die Feststellung machte, daß die Einführung eines Lichtäthers sich als überflüssig erweise, dann mag dies zwar aus der Einsteinschen Sicht durchaus verständlich erscheinen, denn nur so konnten die Voraussetzungen geschaffen werden, um mit den Größen „Länge“ und „Zeit“ in der gewünschten Weise umspringen zu können. Mit der physikalischen Realität hat eine derartige Einstellung jedoch wenig zu tun, denn die selbst im Vakuum auftretenden Größen e o und µo können nun einmal nicht wegdiskutiert werden, funktionieren doch die in der Elektrotechnik verwendeten Kondensatoren und induktiven Spulen nur dann, wenn ihnen ein diese beiden Feldgrößen aufweisender Äther zur Verfügung gestellt wird. Im ganzen literarischen Schaffen Albert Einsteins kommen dann auch soweit erkennbar die Worte „Kondensator“ und „induktive Spule“ nicht ein einziges Mal vor, was durchaus verständlich erscheint, weil Menschen mit kosmischen Ambitionen sich nur sehr ungern mit Trivialitäten wie Kondensatoren und Spulen beschäftigen und zudem bei der Erstellung der erwähnten Theorie sich die erwähnten Größen als sehr störend ausgewirkt hätten. 

Nun ist es so: Wir leben in einer angeblich demokratisch strukturierten Welt, in welcher jeder glauben und lassen kann, was er will und in welcher auch jeder das Recht hat, seine persönliche Meinung nach außen hin zu vertreten. Dies gilt zweifelsohne auch für Herrn Einstein, welcher in seinen Veröffentlichungen das formulieren durfte, was er als richtig empfand. Dasselbe gilt natürlich auch für alle theoretischen Physiker dieser Erde, welchen durchaus das Recht eingeräumt werden muß, daß sie ihre Vorstellungen von dieser Welt derart gestalten, daß sie in einer Art „kosmischem Disneyland“ leben können. Aus der Sicht des Autors führt dieser anscheinend bei den Herrn Physikern vorhandene Wunsch zwar zu erheblichen Komplikationen bei der Etablierung widerspruchsfreier Systeme, aber das ist sicherlich allein deren Problem. Was jedoch nicht zulässig erscheint, ist der Umstand, daß die Physik für sich in Anspruch nimmt, die alleinige Hüterin des Grals der Wahrheit zu sein, indem von ihr aus festgestellt wird, daß die Dinge so seien, wie sie von ihr verkündet werden. Der Rest der Menschheit wird dabei mehr oder weniger gezwungen, das zu glauben, was die Herren Physiker für richtig empfinden und zwar unabhängig davon, ob andere Zweige der Naturwissenschaft damit zurechtkommen oder nicht. 

Gerade dieses, von der Physik her vorgenommene Leugnen der Existenz eines Äthers erscheint aus der Sicht der Elektrotechnik nicht zumutbar, ist doch, wie bereits erwähnt, das Vorhandensein eines wie immer gearteten Äthers für die Funktionsweise der in der Elektrotechnik verwendeten Bauteile wie Kondensatoren oder Spulen absolut erforderlich. Im Jahre 1905, als die Elektrotechnik noch in ihren Kinderschuhen steckte und mehr oder weniger einen interessanten Wurmfortsatz der Physik bildete, konnte sich dieselbe gegenüber der von der Physik ausgehenden geistigen Bevormundung nicht schützen, so daß die Dinge eben so liefen, wie sie gelaufen sind. Mittlerweile hat sich die Situation jedoch verändert, indem die Elektrotechnik aufgrund der rasanten Entwicklung der letzten Jahrzehnte ein eigenständiger, voll autonomer Wissenschaftszweig geworden ist, so daß die heutzutage beinahe zum kleineren Wissenschaftszweig degradierte Physik gar nicht mehr in der Position sein dürfte, ihr bisheriges Verhalten aufrechtzuerhalten. 

Dabei sollte noch folgendes zur Feststellung gelangen: Hätte die Physik seinerzeit kurz bei der Elektrotechnik angefragt, ob letztere damit einverstanden sei, daß aus gewissen kosmischen Komplikationen heraus der Äther zur „Persona non grata“ erklärt werde, dann hätte die Elektrotechnik mit ziemlicher Sicherheit unter Hinweis auf die von ihr verwendeten Kondensatoren und Spulen dagegen Einspruch erhoben, worauf der Experte III. Klasse am Eidgenössischen Amt für Geistiges Eigentum sich in seinen Schmollwinkel zurückgezogen hätte und der Menschheit sehr viele Komplikationen erspart geblieben wären. Da die Elektrotechnik jedoch seinerzeit ein unbedeutendes Anhängsel der Physik war und in dieser Sache auch nicht gefragt wurde, und ich, Georges Bourbaki, auch nichts dagegen einwenden konnte, weil ich damals noch gar nicht existierte, möchte ich nunmehr diesen Einspruch im Namen des Wissenschaftszweiges der Elektrotechnik nachträglich erheben, wohl wissend, daß bei Fragen zum Thema „Wahrheit“ der juristische Einwand einer Verjährung nicht vorgebracht werden kann. 

Um jedoch dem Argument vorzubeugen, daß es sich bei der seinerzeit von Einstein vorgenommenen Abschaffung eines Äthers um eine kleine unbedeutende läßliche Sünde gehandelt habe, sei auf den Umstand verwiesen, daß bei Vorhandensein eines derartigen Äthers derselbe als eine Art „Substratum“ angesehen werden kann, auf welchem die in unserem Universum auftretenden materiellen Phänomene wie auf einer Art Nährboden zum Gedeihen gelangen. Dabei dürfte es zumindest Elektroingenieuren durchaus einleuchtend erscheinen, daß, wenn schon Materie mit Blick auf das periodische System der Elemente als eine Art „göttliche Digitaltechnik“ zu werten ist, es zwangsläufig auch eine im Ätherbereich anzusiedelnde „göttliche Analogtechnik“ geben muß, denn zumindest in der Elektrotechnik kann eine zufriedenstellend arbeitende Digitaltechnik ohne einen Unterbau auf Analogbasis nicht funktionieren. 

Wenn nun die Physik aufgrund einer selbst verschuldeten Kurzsichtigkeit oder Blindheit diesen Unterbau als nicht existent erklärt, bewegt sie sich, wörtlich genommen, in einen „leeren Raum“ hinein, in welchem ein Verständnis der Dinge zwangsläufig recht schwierig, wenn nicht sogar unmöglich wird. Kein Wunder also, daß gerade im Bereich der Physik die menschliche Erkenntnisfindung vielfach den Eindruck einer im Urwald verlorengegangenen Expedition erweckt. Dabei kann kein Zweifel darüber bestehen, daß ganz generell in der Wissenschaft ein gewisses Unbehagen herrscht, welches gelegentlich auch nach außen dringt. So schriebt beispielsweise George Field in der Einleitung seines 1973 erschienenen Buches „The Redshift Controversy“: 

„In the past few years astronomers have become increasingly convinced that there is something basically wrong with the conventional picture of the Universe.“ 

Dieses Unbehagen kommt dabei dadurch zustande, daß Dinge vielfach anders laufen, als sie eigentlich laufen sollten, indem Spiralarmgalaxien zeitlich stabil sind, obwohl sie es eigentlich nicht sein dürften, indem sich zunehmend die Erkenntnis durchsetzt, daß die Materialverteilung im Kosmos anisotrop ist, obwohl sie eigentlich isotrop sein müßte, indem das terrestrische Magnetfeld gelegentlich umklappt, obwohl es dies eigentlich nicht tun dürften, indem die Erdschollen auf der Erde ihre Position verändern, obwohl die vorhandenen Reibungsverluste dies eigentlich verhindern sollten, indem in der großen Magellanschen Wolke in Verbindung mit einer Spupernovaexplosion superluminale Wellen auftreten, obwohl dies gar nicht passieren dürfte, oder daß ein Raumteleskop nicht zu fokusieren ist, obwohl man dies eigentlich von ihm erwarten würde. 

Zum Autor selbst vielleicht noch folgendes: Bei Menschen, welche sich mit Kondensatoren und induktiven Spulen auskennen, handelt es sich in der Regel um Elektroingenieure, was auch in meinem Fall zutrifft. Für das Schreiben eines Buches wie diesem halte ich es für eine sehr günstige Voraussetzung, denn dies entbindet mich der Notwendigkeit, auf die Kaste der Physiker mit ihren ziemlich abstrusen, einzementierten Ideen besondere Rücksicht nehmen zu müssen. 

Im Gegensatz zu theoretischen Physikern, welche vielfach mit zwei linken Händen auf die Welt gekommen zu sein scheinen, zeichnen sich Elektroingenieure oft auch durch eine ausgesprochen praktische Veranlagung aus, welche sie beispielsweise in die Lage versetzt, mit Hilfe eines schwierig zu handhabenden Lötkolbens schöne Lötstellen zu erstellen, oder die Zylinderkopfdichtung des Motors eines Kraftwagens austauschen zu können, was in den meisten Fällen über die Fähigkeiten eines theoretischen Physikers hinausgeht. Diese praktische Veranlagung von Ingenieuren dürfte jedoch als ein notwendiges Korrektiv anzusehen sein, welches uns beispielsweise daran hindert, bei einem einsam in der Landschaft stehenden krummen Baum die vorhandene Krummheit nicht dem Baum, sondern der Landschaft zuschreiben zu wollen, was, wenn mich nicht alles täuscht, im physikalischen Lager bisher anders gehandhabt wurde. Elektroingenieure sind schließlich noch sehr sorgfältig arbeitende Menschen, sind sie doch für das Innenleben von Geräten verantwortlich, welche zuvor beispielsweise aufgrund des Durchschmorens eines kleinen Widerstandes in den Zustand der Unbrauchbarkeit gelangt waren. Da ein Kosmos im Grunde auch nichts anderes als ein etwas groß dimensioniertes Gerät zu sein scheint, könnte somit ein Elektroingenieur durchaus der richtige Mensch sein, um dort Ordnung zu schaffen, wo Physiker bisher versagt haben. 

Um mein Verhältnis zur Physik noch etwas besser zu erklären: Nachdem im Rahmen meiner eingangs erwähnten Neugier die besagten Elefanten so ganz unvermutet aus dem Haselnußbusch herausgetreten waren, hielt ich es anfangs für eine den Gegebenheiten entsprechende Maßnahme, unter Verwendung damals noch sehr vorsichtig und schüchtern formulierter schriftlicher Aufzeichnungen auf den Umstand hinzuweisen, daß gewissen Einzelheiten der Einsteinschen Relativität mit der tatsächlichen Realität nicht so ganz vereinbar seien, wobei ich geringfügige Vorschläge unterbreitete, wie denn eine bessere Anpassung der Theorie an die uns umgebende Umwelt erreicht werden könnte. Ich tat dies natürlich mit der nötigen Vorsicht und dem gebührenden Respekt, wie dies bei interdisziplinär übergreifenden Vorgängen an sich geboten erschien: Eine ganz bescheidene Zuschrift für die Rubrik „Letters to the Editor“ einer in England erscheinenden wissenschaftlichen Zeitschrift, ein kleines Exposé an eine Volkssternwarte, ein noch sehr gemäßigtes Buchmanuskript zu treuen Händen eines Professors der Physik und dgl. mehr wären hier zu nennen. Im Rahmen dieser Aktivitäten schwappte mir jedoch eine derartige Welle von menschlicher Überheblichkeit und Besserwissertum entgegen, daß ich an solchen Unternehmungen sehr bald jegliche Lust verlor. Nun denn, sagte ich mir, Georges Bourbaki kann auch andere Seiten aufziehen! 80 Jahre lang habt Ihr verdammten Physiker die Realität hin- und hergebogen, wo wie es Euch gerade gefällt, und wenn dann einer kommt, der sich ganz freundlich mit Euch unterhalten will, nur um auf die offensichtliche Tatsache hinzuweisen, daß die von der Physik verkündete Lehrmeinung nicht so ganz zu stimmen scheint, dann wird eine derartige Arroganz an den Tag gelegt, daß es nur so kracht! Universitätsnähe scheint dabei ein wichtiges Kriterium für die Festlegung des vorhandenen Arroganzniveaus zu sein. Aus diesem Grunde wird in dem nunmehr vorgelegten Buch ganz bewußt eine ziemlich offene Sprache gesprochen, denn wegen der Borniertheit der Herren Physiker ist dieser Sache auf andere Weise nicht beizukommen. Es sollte jedoch betont werden, daß dies nicht unbedingt den persönlichen Wunschvorstellungen des Autors entspricht. 

Es mag durchaus vorstellbar sein, daß die Physik mit ihrer eigenen Vergangenheitsbewältigung gewisse Schwierigkeiten haben wird, ist doch die Erkenntnis, 80 Jahr lang im Trüben herumgefischt zu haben und das noch dazu in unserem modernen 20. Jahrhundert, nicht so ganz auf die Schnelle zu verarbeiten. Wie dies im einzelnen vor sich gehen wird, kann zur Zeit noch nicht beurteilt werden. Falls die Dinge jedoch hart auf hart kommen sollten, was der Autor nicht hoffen möchte, dann könnte allerdings die Möglichkeit ins Auge gefaßt werden, daß hinter die Vergangenheit ein Schlußstrich gezogen wird, indem die Physik des 20. Jahrhunderts einfach eliminiert und eine Äther-Physik für das 21. Jahrundert kreiert werden wird, welche unter Umständen auch mit „Cosmological Engineering“ oder so ähnlich bezeichnet werden könnte. Persönlich bin ich nämlich der Auffassung, daß unser Kosmos weitgehend eine ingenierumäßige Leistung darstellt, so daß es aus diesem Grunde am besten erscheint, wenn zum Verständnis unseres Kosmos ingenieurmäßige Denkweisen eingesetzt werden. Inwieweit dann allerdings noch Raum für eine „Theoretische Physik“ verbleiben wird, muß erst die Zukunft zeigen.“

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