Die allgemeine Relativitätstheorie ist mittlerweile 100 Jahre alt. Die Formulierung des Standardmodells war Mitte der 1970er Jahre abgeschlossen. Und was wurde seitdem in der theoretischen Physik erreicht?
Mit dieser provokanten Frage eröffnet Dr. Sabine Hossenfelder ihren Vortrag zum Thema „Was läuft falsch in der gegenwärtigen Physik?“ im Rahmen der Vortragsreihe Physik die Wissen schafft. Ein Titel und eine Vortragende, die über 500 Interessierte an diesem Abend versammeln.
Sabine Hossenfelder steckt zu Beginn den inhaltlichen Rahmen ihres Vortrags ab und es wird klar, dass sich ihre scharfe Kritik nur auf einen speziellen Zweig der theoretischen Physik bezieht und keinesfalls die gesamte physikalische Forschung in Frage stellt, wie es der Titel provoziert. Seit 40 Jahren gibt es keine nennenswerten Fortschritte im Hinblick auf die zwei unabhängigen und sich zum Teil widersprechenden physikalischen Theorien der Quantenmechanik und der Allgemeinen Relativitätstheorie. Auch im Bereich der Elementarteilchenphysik und der Arbeiten am Standardmodell der Teilchen stagniert es. Und wieso? Weil die Probleme und damit auch die benötigten Theorien immer komplexer werden?
Nicht nur, meint Hossenfelder. Vielmehr sei da ein Problem in der theoretischen Physik und der Mathematik – das Kriterium der „Schönheit“. Wie sich diese definiert, erläutert die Vortragende anhand einer Meinungssammlung vieler Physikerinnen und Physikern auf der ganzen Welt, die dazu Stellung bezogen haben. Der Begriff der Schönheit fasst drei Eigenschaften zusammen: „Einfachheit“, „Natürlichkeit“ und „Eleganz“. Das Problem besteht darin, dass in den angesprochenen Bereichen der Physik dieses Schönheitskriterium gerne und oft zur Beurteilung von Theorien herangezogen wird. Jedoch findet sich keine fundierte Begründung dafür. Wer legt fest, dass Theorien, die die Naturgesetze beschreiben, schön sein müssen? Können sie nicht auch hässlich sein? So wurden beispielsweise in früheren Zeiten elliptische Planetenbahnen im Vergleich zu Kreisbahnen als hässlich empfunden. Heute wissen wir, dass sich die Planeten auf Ellipsen um die Sonne bewegen. Des Weiteren kritisiert bis heute ein Teil der Physikerinnen und Physiker die Quantenmechanik, da sie nicht als schön empfunden wird.
Nur durch Schönheit gerechtfertigte Theorien seien unmotiviert, so Hossenfelder. Wir befinden uns in einem Teufelskreis: Eine unmotivierte Theorie führt zu negativen Ergebnissen in Experimenten. Diese führen zu fehlenden Messdaten und damit wiederum zu unmotivierten Theorien. Hossenfelder will aufrütteln und sensibilisieren. Das Schönheitskriterium darf nicht mehr unbegründet angewendet werden und auch hässliche Theorien müssen Beachtung finden. Denn „schlechte Praxis kann zur Gewohnheit werden, wenn sich genügend Wissenschaftler darin bestätigen“.
Selten hat ein Vortrag so stark zur Diskussion angeregt wie dieser. Bei Getränken, Brezeln und an den passenden Experimenten wurden noch intensive Gespräche unter den Zuhörerinnen und Zuhörern geführt.