211service.com
Wissenschaftsgeschichte und die Lehren für die neu entstehenden Ideen von heute
In hundert Jahren werden Wissenschafts- und Technikhistoriker auf unsere Zeit zurückblicken und die Theorien, Experimente und Durchbrüche bestaunen, die unsere Zeit charakterisieren.
Aber sie werden auch über die wissenschaftlichen Sackgassen unserer Zeit rätseln: die Theorien und Ideen, die auf der Strecke geblieben sind, weil sie sich als falsch, falsch oder einfach nur Quatsch herausgestellt haben.
Dies wirft unweigerlich eine interessante Frage auf: Wie viel von dem, was wir als Mainstream-Untersuchung betrachten, wird in diese Kategorie der am besten vergessenen Wissenschaft fallen?
Eine Möglichkeit, sich dieser Frage zu nähern, besteht darin, unsere eigene Haltung zur Wissenschaft am Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts zu untersuchen.
Das beliebte Konto geht ein bisschen so. Diese Ära war geprägt von dem Gefühl, dass das Universum durch Newtons Gesetze der Mechanik, die Gesetze der Thermodynamik und Maxwells elektromagnetische Theorie mehr oder weniger vollständig beschrieben werden kann.
Alles war gut, bis auf ein oder zwei kleinere Risse, von denen jeder erwartete, dass sie leicht übertüncht werden könnten. Natürlich führten diese schließlich zu zwei der größten Revolutionen des wissenschaftlichen Denkens: Max Plancks Quantentheorie im Jahr 1900 und Einsteins Theorien der Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie einige Jahre später.
Diese populäre Darstellung unterschätzt jedoch viel von der Komplexität der wissenschaftlichen Debatte zu dieser Zeit. Insbesondere wird nicht erfasst, inwieweit sich viele wissenschaftliche Mainstream-Ideen als spektakulär falsch erwiesen haben. Diese Ideen wurden breit diskutiert, sehr geschätzt und in vielen Fällen weithin unterstützt. Heute sind diese Sackgassen der Wissenschaft weitgehend vergessen.
Heute stellt Helge Kragh von der Universität Aarhaus in Dänemark die Wahrheit auf den Punkt, indem er die Physik des Endes des Jahrhunderts oder des Fin-de-Siecle und die Ideen, die sie dominierten, erneut untersucht. Aus den Geschichten, die er erzählt, kann man viel lernen.
Eine weitgehend vergessene Episode war die allgemeine Unzufriedenheit mit dem Begriff „Materie“ zu dieser Zeit. Verschiedene Gedankengänge schienen darauf hinzudeuten, dass die Idee eines atomistischen Universums, das aus fundamentalen Einheiten der Materie besteht, fehlerhaft war.
Zum Beispiel machten die Gesetze der Thermodynamik nur dann Sinn, wenn Atome starre Körper ohne innere Struktur waren. Und doch legten die Beweise aus spektroskopischen Experimenten nahe, dass Atome eine innere Struktur haben müssen. Der Ausdruck Materie ist tot wurde damals zu einem weit verbreiteten Schlagwort und musste eindeutig etwas geben.
Eine gängige Lösung dieses Problems basierte auf der Idee, dass Materie keine fundamentale Eigenschaft des Universums ist, sondern eine auftauchende Eigenschaft. Dies fiel mit einem wachsenden Verständnis zusammen, dass verschiedene unterschiedliche Energieformen – kinetische, potentielle, chemische, thermische usw. – Manifestationen derselben Sache waren. Vielleicht war Materie also auch nur eine andere Form von Energie.
Diese Idee, die als Energetik bekannt wurde, wurde viele Jahre lang stark unterstützt. Da Newtons Gesetze rein energetisch beschrieben werden könnten, sei die Hypothese von Atomen nicht erforderlich. Dies war eine große vereinheitlichte Theorie des Universums, und einer ihrer Hauptbefürworter war Willhelm Ostwald, der später für seine Arbeiten über Katalysatoren den Nobelpreis für Chemie erhielt.
In einem Vortrag im Jahr 1895 sagte Ostwald: Das vielversprechendste wissenschaftliche Geschenk, das das ausgehende Jahrhundert dem aufstrebenden Jahrhundert bieten kann, ist die Ablösung der materialistischen Weltanschauung durch die energische Weltanschauung.
Eine andere Lösung ergab sich aus dem Gedanken des leuchtenden Äthers, der das wissenschaftliche Denken in einer heute kaum noch vorstellbaren Weise beherrschte. Das Grundproblem sei nicht, ob der Äther existiert oder nicht, sondern die Natur des Äthers und seine Wechselwirkung mit der Materie, sagt Kragh.
Der Äther wurde allgemein als das Fundament des Universums angesehen, aus dem alle anderen Dinge hervorgegangen sind. Viele Physiker verkündeten, dass der Äther die Grundlage für eine große vereinheitlichte Theorie von allem sein würde, darunter ironischerweise Albert Michelson.
Eine seit mehreren Jahren viel diskutierte Theorie wurde von William Thomson, alias Lord Kelvin, aufgestellt, der glaubte, dass Atome Wirbel im Äther seien. Seltsamerweise haben Physiker diese Idee nie als falsch bewiesen. Stattdessen ging ihm einfach der Dampf aus.
Dann waren da noch die verschiedenen Entdeckungen, die sich als Wunschdenken herausstellten. Die Entdeckung der Röntgenstrahlen durch William Roentgen im Jahr 1895 führte zur Ankündigung einer verwirrenden Palette anderer Strahlen, beispielsweise N-Strahlen, Schwarzlicht, Strahlen positiver Elektrizität, Moser-Strahlen, Selenstrahlen und magnetische Strahlen.
All dies stellte sich als Erfindung der fruchtbaren Phantasie der beteiligten Physiker heraus; das Ergebnis einer Art Strahlenhysterie.
Kraghe beschreibt verschiedene andere Episoden mit faszinierenden Details. Interessant ist natürlich, inwieweit es möglich ist, Parallelen zwischen den Trends in der Wissenschaft von damals und heute zu ziehen.
In den letzten 20 Jahren ist das Bewusstsein gewachsen, dass verschiedene Formen von Informationen – genetisch, digital, entropisch usw. – Manifestationen derselben Sache sind. Darüber hinaus besteht ein starkes Interesse an der Rolle, die Informationen in den Gesetzen der Physik spielen könnten. Könnte es sein, dass Informationen grundlegender sind als die Konzepte von Masse oder sogar Energie? Vielleicht müssen sich die Gesetze der Physik aus ihren Eigenschaften ableiten, wenn wir sie nur entschlüsseln könnten?
Dann gibt es die Suche nach dunkler Materie, einer mysteriösen Substanz, die das Universum erfüllt, obwohl wir sie nicht sehen, fühlen oder gar messen können.
Und natürlich gibt es verschiedene Theorien zu allem, die sich darauf konzentrieren, Quantenmechanik und Relativität zu vereinen und gleichzeitig verschiedene zusätzliche Dimensionen, andere Universen und sogar eine unendliche Vielzahl davon vorherzusagen.
Wie viel davon wird in hundert Jahren irrelevant, bizarr oder falsch erscheinen? Das ist unmöglich zu sagen, aber die Parallelen zu einigen Episoden von vor hundert Jahren sorgen für unterhaltsame Spekulationen.
Kragh zeigt deutlich, dass nur ein kleiner Bruchteil der wissenschaftlichen Mainstream-Debatte der 1890er Jahre heute relevant ist. Und es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass dies nicht der Fall sein wird, wenn Historiker die Wissenschaft des frühen 21. Jahrhunderts in hundert Jahren neu bewerten.
Ref: arxiv.org/abs/1207.2016 : Krisengefühl: Physik im Fin-De-Siècle-Ära