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 Beitrag 0-42
 
 

 
Einstein und seine Gravitationstheorie (die ART)
 
oder:

 

Was Kritiker der Stringtheorie allzu oft übersehen


 
 
 
In seinem — übringens äußerst lesenswerten — Buch Raum-Zeit (de Gruyter, 2009) analysiert Martin Carrier
  • nicht nur, welche Grundüberlegungen Einstein zu dem geführt haben, was wir heute seine Allgemeine Relativitätstheorie nennen,
  • sondern auch, wie diese Arbeit (und ganz sicher auch die Tatsache, dass ihr Erfolg beschieden war), Einsteins Verhältnis zur Mathematik geprägt haben:

Aus jemand, der — wie Einstein selbst mehrfach betonte — mit der Mathematik eher auf Kriegsfuß stand, wurde jemand, dessen Erfolg man heute gut dazu benutzen kann, den schärftsten Kritikern der Stringtheorie — Peter Woit und Alexander Unzicker etwa — zu zeigen, wie falsch es wäre, sämtliche Arbeiten an ihr aufzugeben nur deswegen, weil sie sich mit Überlegungen befasst, in die hinein ihr Experimentalphysik nicht mehr folgen kann.


Carrier schreibt (S. 152)
 

Einsteins methodologische Orientierung erfuhr durch die Erfahrung mit der Formulierung der ART eine tiefgreifende Änderung:
 
Die ART sollte die in der SRT enthaltene Gleichberechtigung von Bezugssystemen erweitern und insbesondere Bewegungungen Im Gravitationsfeld einschlie­ßen. {Seine dabei gemachte] Erfahrung der Alternativlosigkeit der mathematischen Konstruktion einer Theorie prägte Einstein tiefgreifend und führte zu einer Abwendung von der operationalistischen Ausrichtung seiner jungen Jahre und zu Zweifeln an der heuristischen Kraft von Beobachtungen.
 
Für Einstein sind es nicht die komplizierte und entlegene Erfahrungsbefunde, wie sie in hochentwickelten Experimenten zutage treten, sondern allgemeine Tatsachen und mathematische Zwangsbedingungen, die die Gestalt der Theorie fixieren:
 


Die ersten und wichtigsten jener Bedingungen, die Einstein sich gesetzt hatte, waren

Carrier schreibt (S. 153)
 
Rückblickend erklärte Einstein: » Noch etwas anderes habe ich aus der Gravitationstheorie gelernt: Keine noch so umfangreiche Sammlung empirischer Fakten kann zur Aufstellung derart verwickelter Gleichungen führen. ...
 
Gleichungen von solcher Komplexität wie die Gleichungen des Gravitationsfeldes können nur dadurch gefunden werden, daß eine logisch einfache mathe­matische Beziehung gefunden wird, welche die Gleichungen völlig oder nahezu determiniert. Hat man aber jene hinreichend starken formalen Bedingungen, so braucht man nur wenig Tatsachenwissen für die Aufstellung der Theorie. « (Einstein 1949, 33; vgl. Howard 2004)
 
 
Bei der Formulierung der ART gewinnt Einstein den Eindruck der  Unausweichlichkeit .
 
Die zentrale Kreativitätsleistung besteht für ihn darin, den angemessenen mathematischen Begriffsapparat zu finden. Ist er richtig gewählt, so führt die Bedingung, die Gleichungen der Theorie sollten möglichst einfach sein, zum  k o r r e k t e n  Ergebnis.
 
Einstein selbst schreibt 1930:
» Das eigentlich schöpferische Prinzip liegt in der Mathematik.
 
In einem gewissen Sinne halte ich es also für wahr, daß dem reinen Denken das Erfassen des Wirklichen möglich ist, wie es die Alten geträumt haben. «

 
Der Gegensatz zwischen dem erfahrungs- und praxisorientierten Einstein der frühen Zeit und dem Einstein der späteren Jahre springt ins Auge.
Nach seiner Kehrtwende rückte Einstein die traditionell mit dem Platonismus verknüpfte konstruktive Rolle der Mathematik für die Naturerkenntnis ins Zentrum.
Zwar entscheiden die Tatsachen nachträglich über die Brauchbarkeit einer Theorie, aber für den kreativen, den Fortschritt vorantreibenden Physiker sind Tatsachen im Kern ohne Belang.
 


 
 
Wie also kann man da den Stringtheoretikern noch vorwerfen wollen, ihr Vorhaben sei sinnlos?

 
Vielleicht wird man jetzt verstehen, warum es mich traurig macht, zu lesen, dass Unzicker — übrigens schon im Epilog seines Buches Auf dem Holzweg durchs Universum — Edward Witten und Lisa Randall als "euphorische Märchenerzähler" einstuft. Es passt dies so gar nicht zur Tatsache, dass eben jener Witten auf der Konferenz "Strings 2013, Korea" den seiner Vorträge, der für die Öffentlichkeit gedacht war, mit der Einschätzung schloß (aus meinem Gedächtnis zitiert): Die Stringtheorie steht heute, was Erkenntnisse betrifft, noch ganz am Anfang. Wir wissen noch nicht recht viel mehr, als dass hier etwas sein muss, das untersucht zu werden verdient.
 
Unzicker und Woit — deren erklärte Absicht ja ist, die Ehrlichkeit wissenschaftlicher Argumentation zu verteidigen — müssen sich meiner Meinung nach also wirklich fragen lassen, ob sie in ihrem Eifer nicht genau den Fehler machen, den sie den Stringtheoretikern vorwerfen. Tun die denn nicht genau das, was Einstein über ein ganzes Jahrzehnt hinweg tat,  b e v o r  es ihm gelang, seine Feldgleichungen dann auch wirklich zu formulieren?
 
Und gar noch zu behaupten, Einstein würde sich Grabe umdrehen, wenn er wüsste, was die Stringtheoretiker treiben, ist angesichts seiner eigenen, oben erklärten Kehrtwende doch sicher absoluter Unsinn. Es würde mich freuen, wenn Herr Unzicker (dessen Bücher ich ansonsten schätze) das einsehen oder mir wenigstens hierauf antworten wollte.
 
 
 
Quellen:
  • Einstein, Albert (1930): Zur Methodik der Theoretischen Physik, Seite 113-119 in: Einstein (1984): Mein Weltbild, ed. Carl Seelig, Ullstein
     
  • Einstein, Albert (1949): Autobiographisches, in: P.A. Schilpp: Albert Einstein als Philosoph und Naturforscher. Eine Auswahl, Braunschweig: Vieweg 1983, 1-35
     
  • Howard, Don A. (2004): Einsteins Philosophy of Science, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Spring 2004 Edition), hier online


 


aus Notizen zu:

Warum manche Kritiker der Stringtheorie mir blind erscheinen


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