Physik entledigt sich langsam ihrer Esoterik

Kosmologie/Physik Am 21.10.2016 wurde ein Artikel in Nature veröffentlicht, der Furore macht in der Physikergemeinde von J. T. Nielsen, A. Guffanti und S. Sakral. Aber auch nicht nur dort
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Der Titel lautet unspektakulär: "Marginal evidence for cosmic acceleration from Type Ia supernovae"


http://www.nature.com/articles/srep35596


Der Artikel macht eine statistische Analyse von den kosmologischen Daten, die wir zur Verfügung haben und kommt zu dem Ergebnis, dass unser Universum nicht beschleunigt expandiert, wie wir es seit 1998 glauben zu wissen.

Seit 1998 haben wir ein kosmologisches Modell welches sich Lambda CDM nennt und davon ausgeht, dass sich unser Universum nicht nur immer weiter ausbreitet, sondern dieses sogar beschleunigt macht. Ein beschleunigt expandierendes Universum also. Dass es sich ausbreitet wissen wir schon lange seit Hubble und haben für die konstante Expansion unseres Universums auch die Hubble Konstante eingearbeitet in unsere Gleichungen. Seit 1998 nehmen wir aber an, dass unser Universum beschleunigt expandiert und haben dafür eine weitere Konstante eingebaut in unsere Gleichungen, die sich Lambda nennt und immer wieder mit Einsteins kosmologischen Konstante gleich gesetzt wird, die allerdings ursprünglich nach Einstein einen anderen Zweck hatte, nämlich sein Steady State Modell stabil zu halten, was genau den gegenteiligen Effekt verursachen sollte, als heute beschrieben. Einstein hatte dann, als Hubble mit seinen Erkenntnissen kam, allerdings sehr schnell eingesehen, dass seine ursprüngliche Krücke als Konstante, die er einbaute, Unsinn war. Heute wird aber bei einem beschleunigt expandierendem Universum wieder eine Konstante angenommen, die wir mit einer mysteriösen Energie gleichsetzen und sich dunkle Energie nennt, aber wir nicht wissen, was das sein soll.

Dunkle Energie ist Geisterenergie, die kein Mensch beschreiben oder definieren kann. Aber nach den Berechnungen von 1998 und auch später muss sie vorhanden sein und 70 % unseres Universums ausfüllen. Sehr viel, wenn man bedenkt, dass wir sie nicht sehen oder messen können. Aber damit arbeiten seit 1998 alle Kosmologen in der Annahme, dass unsere Annahmen über ein beschleunigt expandierendes Universum stimmen.
Jetzt kommen 3 Kosmologen daher und veröffentlichen ein Papier, welches aufzeigt nach Datenlage, dass wir uns dunkle Energie als Hypothese zur Erklärung sparen können und wir eben kein beschleunigt expandierendes Universum haben, sondern nach wie vor ein "normal" expandierendes Universum.

Man kann sich vorstellen, dass die Aufregung gross ist und jetzt die Fraktionen innerhalb der Physikergemeinde sich outen. Es gibt einmal die Physiker, die unbedingt dunkle Energie behalten wollen, denn sonst funktioniert der ganz Spuk mit Higgs Feldern auch nicht mehr, obwohl eine reine Quantenfeldtheoretische Betrachtung um das 120 fache daneben liegt, was wir beobachten nach Datenlage, wie wir es vor der Nature Veröffentlichung gerechnet haben. Dann gibt es die andere Physikerfraktion, die sowieso nie an dunkle Energie geglaubt hat und den ganzen Zauber um dunkle Energie (wie auch dunkle Materie) nur noch für Esoterik gehalten hat.
Man kann sich also vorstellen, dass der Streit gross ist und man nun versucht diese Veröffentlichung als grosser Blödsinn abzutun von Seiten der dunkle Energie Anhänger.

Doch was beschreibt eigentlich diese Nature Veröffentlichung und welche Berechnungen finden dort statt?

Diese Veröffentlichung hat etwas gemacht, was wir Meta Analyse nennen. Es nimmt die Daten, wie wir bisher gewonnen haben und macht eine statistische Berechnung die von anderen Grundlagen ausgeht, als wir es bisher gemacht haben seit 1998. Leider ist in der Kosmologie man auch nur auf statistische Auswertungen angewiesen und kann keine eindeutigen Aussagen machen. Es verhält sich wie in der Quantenmechanik, wo man auch nur statistische Angaben machen kann.

Woher kommt diese statistische Ungenauigkeit?

Wir nehmen uns eine Supernova vor, die wir schon lange kennen und lange untersucht haben Mrd Lichtjahre entfernt, die uns als sogenannte "Standardkerze" dient. Wir kennen mehrere solche Standardkerzen und schauen, wie die Rotverschiebung ist. Es gibt mehrere Phasen und wir können auch unterschiedliche Rotverschiebungen messen. Nun liegt es daran, was wir in diesen Rotverschiebungen als Interferenz interpretieren. Wir haben viele unterschiedliche Einflüsse, die es uns nicht so einfach machen ein klares Rotverschiebungsprofil heraus zu lesen. Einfluss von Staub im Universum. Gravitationswirkung von barionischer Masse usw. Also viele Dinge, die eine Ablenkung und damit auch eine Interferenz erlauben, die uns dann aber auch, wie wir es ja in der Quantenmechanik gewohnt sind, dann zu auffordern eine statistische Aussage machen zu müssen, was nun tatsächlich eine Eindeutigkeit erlaubt, um sagen zu können: Diese Supernova entfernt sich mit dieser oder jener Geschwindigkeit. Bei diesen ganzen Annahmen, die eingeflossen sind in die statistische Berechnung ist man bisher davon ausgegangen, dass diese Supernova (wie auch alle anderen) sich beschleunigt entfernt von uns.
Jetzt aber haben die 3 Kosmologen eine andere statistische Berechnung gemacht, welche aussagt, dass man nicht davon ausgehen kann, dass sich die Supernova beschleunigt entfernt, sondern fast gleichmässig sich entfernt. Es ist halt auch nur eine approximative Berechnung, weil man nicht mehr dazu konkret sagen kann.

Jetzt wird also darüber gestritten, welches die richtige Meta Analyse ist und welche Vorannahmen man machen kann. Dabei handelt es sich um Streitereien, die wir auch schon aus den grundlegendsten Quantenmechanik Diskussionen kennen, wenn es um Teilchenphysik geht. Denn das Prinzip ist letztlich das gleiche, wenn wir statistische Interpretationen machen.

Ja leider ist die Physik mittlerweile durch die Quantenmechanik auf dem gleichen wissenschaftlichen Niveau gelandet wie Astrologie oder Psychologie. Man muss es so hart sagen.

Doch es scheint sich jetzt eine Menge zu tun in der Physikergemeinde und will das endlich beenden. Nach dem grossen Reinfall am LHC im August und man sowieso auch keine dunkle Materie gefunden hat, egal bei welchen Experimenten, so wird nun auch die letzte Bastion der Quantenfeldtheoretiker gebrochen und schafft jetzt dunkle Energie ab.

Wir werden also in Zukunft wieder dort anfangen, wo wir in den 1970er Jahren aufgehört haben ohne dunkle Energie, ohne dunkle Materie, ohne Higgs und Co.

Allerdings haben wir einen Vorteil zu den 1970ern Jahren. Wir haben heute die Stringtheorie, die uns massiv weiter hilft und unser Bild von unserer Welt, ob im kleinen oder grossen, nun zu erkunden aus einer völlig anderen Perspektive, als wir es vorher immer unter dem Einfluss von einer Quantenfeldtheorie taten.

Physik kann jetzt wieder zu einer exakten Wissenschaft werden. Das ist die frohe Botschaft sozusagen hinter all diesen Streitigkeiten.

17:18 27.10.2016
Dieser Beitrag gibt die Meinung des Autors wieder, nicht notwendigerweise die der Redaktion des Freitag.
Geschrieben von

Rüdiger Heescher

Rüdiger Heescher ist Gründungsmitglied von attac und hat von 2006-2010 für die Bundestagsfraktion und Parteivorstand der Partei Die Linke gearbeitet.
Rüdiger Heescher

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