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Wissenschaft und Forschung

Robert Gast
Physiker, Wissenschaftsjournalist
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piqer: Robert Gast
Donnerstag, 23.05.2019

Warum Physiker weiter nach Schönheit suchen sollten

Mathematische Ästhetik hat in der Physik derzeit keinen guten Ruf – sie gilt als Hauptverantwortliche für die momentane Krise der Teilchenphysik. Zur Erinnerung: Die Experten für das Allerkleinste haben in den vergangenen 50 Jahren zwar einen beeindruckenden Baukasten mit verschiedenen Elementarteilchen zu Tage gefördert. Aber dieses »Standardmodell« ist nicht vollständig. Wichtige Teile unseres Universums lassen sich damit nicht erklären, beispielsweise die ominöse Dunkle Materie.

Physiker haben sich deshalb mehrere elegante Theorien ausgedacht, die diesen Missstand beseitigen sollen, etwa die so genannte Supersymmetrie. In den vergangenen 40 Jahren hat man dann große Mühen darauf verwendet, die Vorhersagen dieser Modelle zu überprüfen. Allerdings ist keine der Prognosen eingetreten. Haben sich die Physiker also von der Schönheit in die Irre führen lassen? So argumentiert nicht zuletzt die Frankfurter Forscherin Sabine Hossenfelder in einem lesenswerten Buch zur aktuellen Situation der Teilchenphysik. 

Wer es schon gelesen hat oder sich generell für die Debatte interessiert, sollte auch einen Essay des Wissenschaftstheoretikers Olaf Müller lesen. Müller hat sich für sein eigenes Buch genau angeschaut, welche Rolle Ästhetik in der Geschichte der Physik gespielt hat, etwa bei Kepler und Newton – und kommt zu einem deutlich milderen Urteil als Hossenfelder: 

Immer wieder setzten bedeutende Physiker auf Modelle und Theorien von besonderer mathematischer Schönheit – und immer wieder erzielten sie damit Prognosen von unerwarteter Treffsicherheit. Der Wahnsinn hat Methode. Wer dem Schönheitssinn physikalisch trotzdem nicht über den Weg traut, muss einer beispiellosen Kette von Zufallstreffern das Wort reden. Oder er muss das historische Ausmaß des Erfolgs verharmlosen. 

Müller meint damit nicht, dass sich die heutige Physik nicht trotzdem in eine Sackgasse manövriert haben könnte. Aber aus Sicht des Philosophen hatten die Wissenschaftler in den vergangenen Jahrzehnten gute Gründe, sich bei ihrer Suche nach neuen Naturgesetzen auf mathematische Ästhetik zu konzentrieren:

Nicht immer lagen sie richtig, wenn sie auf das Schöne setzten. Aber sie lagen um Dimensionen öfter richtig, als man rationalerweise erwarten wollte. Wäre ihr Sinn für Ästhetik auf bloß zufällige Weise mit der Treffsicherheit ihrer Modelle verknüpft, dann grenzte dieser Erfolg an eine mysteriöse Serie von Hauptgewinnen im Lotto.

Vielleicht, argumentiert Müller, muss man einfach noch mehr Geduld haben – das zeichnete nicht zuletzt auch Kepler und Newton aus. Erst nach Jahrzehnten mühsamer Arbeit wurde bei beiden deutlich, inwieweit ihre von Ästhetik geleiteten Vermutungen etwas mit der Realität zu tun hatten. Wenn das schon bei der Physik des 17. Jahrhunderts der Fall war, wird es heute womöglich nicht schneller gehen...

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