Es ist das Ende der fundamentalen Physik ... Wieder

Der Blogger-Kollege John Horgan ist wieder dabei. Diesmal kündigt er das Ende der fundamentalen Physik an, basierend auf der zunehmenden Zeitspanne zwischen Nobelpreisen, die für grundlegende Entdeckungen vergeben werden.

Der Blogger-Kollege John Horgan ist wieder dabei. Diesmal kündigt er das Ende der fundamentalen Physik an, basierend auf der zunehmenden Zeitspanne zwischen Nobelpreisen, die für grundlegende Entdeckungen vergeben werden. In seiner Analyse steckt tatsächlich ein Körnchen Wahrheit. Die Preise, die in den zwanziger und dreißiger Jahren in rascher Folge für die Quantenmechanik verliehen wurden, zeigen beispielsweise, wie schnell diese Felder gewachsen sind, ein Szenario, das sich wahrscheinlich nicht wiederholt.

Die Analyse ist auch etwas trügerisch.

Um zu sehen, warum, sollten wir uns vorstellen, dass der Nobelpreis 1700 statt 1900 gegründet wurde. Isaac Newton hätte seinen Preis für seine monumentale Arbeit verdient Principia, veröffentlicht 1687. Aber was dann? Es gab sicherlich große Wissenschaftler wie Hooke, Huygens, Boyle und Cavendish im 18. Jahrhundert, und viele von ihnen hätten den Preis möglicherweise zu Recht erhalten. Vielleicht hätte Coulomb es für sein Gesetz der Elektrostatik erhalten, das 1798 formuliert wurde, und Benjamin Franklin hätte es vielleicht sogar erhalten, um zu zeigen, dass der Blitz eine Form der Elektrizität ist. Der Preis wurde möglicherweise an Graf Rumford (Benjamin Thomson) für seine sehr wichtige Entdeckung der Beziehung zwischen mechanischer Arbeit und Wärme verliehen.

Aber nur wenige dieser Wissenschaftler haben Entdeckungen gemacht, die ebenso grundlegend waren wie die von Newton. Sehr wenige Entdeckungen beziehen sich auf die Statur der Diracschen Gleichung für das Elektron, die spezielle Relativitätstheorie oder das Prinzip der Unschärfe. Wenn Sie also die Liste der Nobelpreise zwischen 1700 und 1800 kartographieren, fühlen Sie sich vielleicht über die Zukunft der fundamentalen Physik eher verzweifelt, wie es John derzeit scheint. In der Tat könnte man sagen, dass eine so grundlegende Entdeckung wie Newton mehr als hundert Jahre später erfolgte, als Faraday sein Gesetz der elektromagnetischen Induktion entdeckte. Danach scheinen grundlegende Entdeckungen häufiger gewesen zu sein; Zu den Entwicklungen des 19. Jahrhunderts gehören zweifellos Maxwells Formulierungen der Gleichungen für den Elektromagnetismus sowie die Ausarbeitung der Gesetze der Thermodynamik durch Clausius, Joule, Kirchhoff und andere.Alle diese Entdeckungen waren mehr als nobelwürdig. Der Punkt ist jedoch, dass die Frage, ob Sie der Ansicht sind, dass es einen Zusammenhang zwischen zunehmenden Zeitverzögerungen für Nobelpreise und grundlegenden Entdeckungen gibt, so sehr von dem Zeitraum abhängt, den Sie für die Analyse wählen, als von anderen Faktoren.

Wenn Sie die Analyse auf längere Zeiträume ausdehnen, stellen Sie fest, dass die Wissenschaftsgeschichte häufig aus relativ brachliegenden Perioden besteht, die durch Umwälzungen unterbrochen werden. Dies war in der Tat die Ansicht, die Thomas Kuhn verbreitete, als er über "normale Wissenschaft" und "Paradigmenwechsel" schrieb. Nun möchte ich klarstellen, dass ich tatsächlich mit John übereinstimme, dass Entdeckungen, wie sie während der Blütezeit der Kernphysik oder der Quantenmechanik gemacht wurden, tatsächlich einzigartig sind. Sie können den Atomkern nur einmal entdecken. Ich denke aber auch, dass die Korrelation der Häufigkeit von Nobelpreisen mit dem Potenzial für grundlegende Entdeckungen in der Physik ein Versuch sein kann, der mit zeitlicher Komplexität behaftet ist. Es ist ebenso denkbar, sich vorzustellen, dass wir uns jetzt in einer Brachphase befinden und an der Schwelle eines Umbruchs sind, als anzunehmen, dass uns grundlegende Dinge zur Entdeckung fehlen.

Der andere Grund, warum Leute wie ich ständig Lust haben, einen tiefen Seufzer zu seufzen, wenn ich Artikel wie diese lese, ist, dass unsere Reaktion unweigerlich lautet: "Na und?". Tatsache ist, dass die Mehrheit der Wissenschaftler der Welt nicht an grundlegenden Gesetzen arbeitet, und diejenigen von uns, die an der Anwendung dieser Gesetze arbeiten, sind so glücklich, die Folgen der Gesetze auszuarbeiten, wie ihre Vorläufer sie entdeckt haben. Die Illusion, dass fast jeder Physiker mit fundamentalen Gesetzen besessen sein muss, ist eine, die durch ein Medienrummel und einen Ausschlag voreingenommener populärwissenschaftlicher Bücher zu Themen wie der Quantenmechanik und der Kosmologie geschaffen wurde. Was als "fundamental" bezeichnet wird, hängt außerdem von der Wissenschaft ab. Für einen Chemiker ist eine Theorie der (aufkommenden) chemischen Bindung so grundlegend wie die Theorie der Quantenelektrodynamik für eine Physik. Für einen Ökologen ist eine Theorie des Aufstiegs und Abfalls von Raubtier- und Beutepopulationen ebenso grundlegend wie die Maxwellschen Gleichungen für einen Elektrodynamikexperten. Die Neurowissenschaft steht kurz davor, viele grundlegende Prinzipien in ihren eigenen Domänen zu entdecken. Was auf eine Art Wissenschaftler angewendet wird, kann für eine andere Art von grundlegender Bedeutung sein, so dass die Grenzen zwischen den beiden niemals scharf gezogen werden.

Eine Sache, die wir nicht vergessen sollten, ist, dass selbst wenn wir grundsätzlich keine Grundgesetze mehr entdecken würden, 99% der Wissenschaftler der Welt weiterhin glücklich ihren Beruf ausüben würden, ohne ein Augenlid zu schlagen. Es ist nicht so, dass wir uns nicht für grundlegende Gesetze interessieren oder deren Bedeutung und Schönheit nicht schätzen - wir tun es sehr viel - es ist nur so, dass das Wort "Wissenschaft" für uns viel mehr bedeutet als das Streben nach universellen Prinzipien. Ein Medikament gegen Krebs entdecken, menschliche Abstammung erforschen, ein künstliches Blatt bauen, um Sonnenenergie zu ernten, das Giant Magellan Telescope zu bauen, den Fluss von Nicht-Newtonschen Flüssigkeiten zu beobachten, sogar Wissenschaft an die Öffentlichkeit zu kommunizieren - all diese Aktivitäten sind ebenso faszinierend, wichtig und erfreulich als verbindende Quantenmechanik mit der Schwerkraft. Selbst wenn wir immer weniger fundamentale Gesetze entdecken, wird die Wissenschaft immer mehr bieten, um unseren Verstand zu betören und zu faszinieren. Grundlegend oder nicht, es wird immer eine Quelle des Fortschritts und der intellektuellen Stimulation sein. Was können wir mehr wollen?

Die geäußerten Ansichten sind die des Autors und sind nicht notwendigerweise die.

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