Strings und parallele Welten

Stringtheorie und ihre Kritiker

Dieser Tage beschäftigen sich einige Medien mit der Stringtheorie und der Frage nach deren Validität. Zu nennen sind bspw. der Jahresrückblick I des Spektrums der Wissenschaft aber auch im Deutschlandradio (die übrigens auch eine sehr gute Webseite mit Podcast haben): Strings in der Krise. Die Diskussion wurde im wesentlichen durch zwei neu erschienene Bücher ausgelöst, oder wenistens stimuliert:

• Peter Woit, Not even wrong, The Failure of String Theory And the Search for Unity in Physical Law: The Failure of String Theory and the Search for Unity in Physical Law, B&T (2006) amazon
• Lee Smolin, The Trouble with Physics: The Rise of String Theory, the Fall of a Science, and What Comes Next, Houghton Mifflin Company (2006) amazon
  

Nun möchte ich mich hier nicht über die Stringtheorie verbreitern, schon gar nicht anhand von physikalischen Argumenten, dafür fehlt mir jede Kompetenz, aber eine Anmerkung aus "wissenschaftstheoretischer" Sicht sei mir erlaubt, vielleicht ist es auch eher der Ausdruck eines unguten Gefühls: Einige der modernen physikalischen, ganz besonders aber auch kosmologische Theorien scheinen in einen problematischen Bereich aus Sicht der Wissenschaftstheorie zu kommen:

"Seriöse" Wissenschaft?!

Die meisten Wissenschafter würden zustimmen, wenn man von "seriöser", ernstzunehmender Wissenschaft fordert, dass sie Theorien bildet, die nachprüfbar und reproduzierbar sind (um nur zwei wesentliche Kriterien zu nennen). Bei manchen der modernen Theorien scheint dies aber an prinzipielle Grenzen zu stossen:

• Die Stringtheorie nimmt Strings in einer Größe von 10 hoch -33 cm Größe an, wie ist eine solche Annahme jemals prüfbar?
• Die Stringtheorie benötigt 10 Dimensionen also sechs zusätzliche Dimensionen damit der Formalismus funktioniert...
• Manche Wissenschaftsbereiche sind bereits so hoch-spezialisiert, dass die scientific community, also die Gruppe der kompetenten Wissenschafter, global an einer Hand abzählbar ist (dies trifft bspw. auch auf manche mathematische Zweige zu)
• Auch im Bereich der Mathematik: manche Beweise sind so umfangreich (und kompliziert), dass selbst die wenigen Experten Monate oder Jahre brauchen um diese nachvollziehen zu können
  
• Verschiedene physikalische und kosmologische Theorien (auch die Stringtheorie) benötigen enorm aufwendige und teure Experimente (z.B. der large hadron collider am Cern)
  

Nun stellt sich nach meiner Ansicht schon die Frage, wie es mit bspw. mit dem Kriterium der Nachprüfbarkeit aussieht, wenn im wesentlichen an einer Stelle auf der Welt von wenigen Wissenschaftern "entschieden" wird, ob eine bestimmte Theorie stichhaltig ist oder nicht. Oder im Fall der Mathematik: ist es einem oder zwei anderen Mathematikern gelungen einen mehrhunderseitigen Beweis zu lesen und zu verstehen (wirklich?), ist dies ausreichend für wissenschaftliche Zuverlässigkeit? Ich bin mir nicht sicher, weiß aber auch keine wirkliche Alternative zu nennen.

Multiversen

Ein Aspekt, der bspw. in der dradio Berichterstattung aufgenommen wurde, ist die Idee der Multiversen, ein Zitat aus der Sendung:

"Die Idee finde ich gar nicht mal so abwegig. Der Mensch hat sich immer im Zentrum der Welt gesehen: Erst im Zentrum des Sonnensystems. Dann hat er das Sonnensystem im Zentrum des Universums gesehen, und irgendwann hat er festgestellt: Wir sind arme Zigeuner am Rande des Universums. Und jetzt stellen wir vielleicht fest: Wir sind arme Zigeuner in einem Universum von unendlich vielen Universen. Und das würde nicht eigentlich nicht so sehr erschrecken, wenn das der Fall sein sollte."

Nun, mich würde das nicht nur "nicht erschrecken", ich persönlich bin (obwohl ich zugeben muss, dass ich mich hier nicht in diese Theorien im Detail vertieft habe) sehr fasziniert von der Idee der Multiversen. Hier gab es auch Artikel im Spektrum der Wissenschaft: Parallele Universen von Max Tegmark vom MIT, auf seiner Webseite gibt es auch umfangreicheres Material, das mehr ins Detail geht.

Spekulationen?

Mich persönlich spricht diese Idee nun mehr darum an, weil mich die Frage interessiert, warum die Naturgesetze und -konstanten gerade so sind, wie sie sind und nicht etwa anders. Man kann leicht zeigen, dass hier schon minimale Variationen (bspw. bei der Feinstrukturkonstante) enorme Effekte auf unser Leben haben würden. John D. Barrow hat sich damit bspw. in den Büchern The Artful Universe (amazon) und v.a. in The Constants of Nature (amazon) auseinandergesetzt. Auf meiner Webseite habe ich einige Zitate aus diesen Werken.

Für mich stellt sich der Zusammenhang (in aller Kürze formuliert vielleicht widme ich den Multiversen ja mal ein eigenes Posting) so dar: Es ist schwierig zu verstehen, wenn es genau ein Universum geben soll, dass dieses genau die Naturgesetze etc. hat die notwendig sind um so gut zu funktionieren wie es das unsere tut. (Die "Gottesidee" funktioniert auch nicht, darauf gehe ich ein anderes Mal ein). Nun ist aber gerade die Idee der Multiversen hier bestechend: es ist ja auch nicht unbedingt einsichtig, warum es genau ein Universum, nämlich unseres geben soll. Wieso sollte dies eine wahrscheinliche Annahme sein? Wenn man nun also annimmt, dass es eben nicht nur unser Universum, sondern viele (möglicherweise unendlich viele, was wieder zu weiteren interessanten Konsequenzen führt), dann führt dies wiederrum zu der Annahme, dass die Art und Beschaffenheit der Naturgesetze in der Entstehung des Universums begründet sind, und nicht in jedem Universum gleich sind.

Damit wäre nun endlich auch ein einleuchtender Grund gefunden, warum wir in einer (aus Naturgesetz/konstanten-Sicht) so lebenswertem Universum leben: einfach darum, weil unser Universum eines von vielen (unendlich vielen) Universen ist, und es hier zufällig stimmig ist. Wird die Zahl sehr hoch, so werden auch an sich unwahrscheinliche Ereignisse wahrscheinlich, bzw. sicher. Da dies für die Evolution des Menschen stimmt (siehe bspw. Richard Dawkins, The Blind Watchmaker, W W Norton amazon) so spricht wohl auch nichts dagegen, dass dies für unser Universum zutrifft.

Allerding, mea culpa, muss ich zugeben, dass meine einleitende Kritik hier natürlich auch anzuwenden ist. D.h. es stellt sich die Frage, wie derartige Ideen wissenschaftlich "prüfbar" sein können. Und dies ist sicher ein sehr schwieriges Unterfangen. Bevor die Kritiker aber jubeln sei gesagt, dass diese Problematik natürlich in der gleichen Weise auch für alle alternativen Ideen gilt!! Ich glaube aber, dass dies nicht prinzipiell unmöglich ist, jedenfalls, und wenigstens das möchte ich mir für weitere Überlegungen mitnehmen, sollte man eben dieser Prüfbarkeit (der Möglichkeit zu "falsifizieren" im Popperschen Sinne) ein Hauptaugenmerk geben. D.h. es ist zu versuchen in der Formulierung der Idee eine Idee der Prüfbarkeit mitzugeben. Ich werde also versuchen, die Multiversums-Theorien nach dieser Hinsicht weiter zu beleuchten, bzw. weiteres Material nach diesem Gesichtspunkt zu suchen.

"News" - Industrie

News, News, News...

Es gibt leider in keinem Bereich des Lebens mehr die Chance dem Trommelfeuer der "latest news" zu entrinnen. Nun ist es nicht so, dass ich etwas gegen aktuelle Berichterstattung hätte. Das Problem ist aber, dass es in Wahrheit nur sehr wenige "wirkliche" Neuigkeiten gibt, d.h. Nachrichten, wo der Grad an Aktualität von besonderer Bedeutung für den Wert der Nachricht wäre. Eine Unwetter-Warnung oder der letzte Aktienkurs verlieren vermutlich tatsächlich drastisch an Bedeutung, wenn sie nicht aktuell gesendet werden (obwohl auch dies genaugenommen diskussionswürdig ist, jedenfalls für den Aktienkurs, aber dies ist eine andere Geschichte): für die meisten Nachrichten ist die Aktualität tatsächlich eine "Schein-Aktualität", und folglich ziemlich irrelevant.

Als Beispiel aus dem nicht-wissenschaftlichen Bereich lässt sich die Berichterstattung rund um den Stromausfall in Deutschland bringen: Natürlich hat dieses Ereignis einen "aktuellen" Aspekt, der Druck der auf den Journalisten lastet "Neues" zu bringen wird aber weitergegeben und führt im Endeffekt zu einer hysterischen Ursachen- und Schuldsuche obwohl es wenigstens Tage dauert um in einem solchen Fall vernünftige Analysen anzustellen. Es zeigt sich dann aber auch, dass die ersten Headlines die interessantesten sind: "Kreuzfahrtschiff löst Stromausfall in halb-Europa aus" oder dergleichen; unerheblich, ob dies mit der Realtität etwas zu tun hat oder eher nicht. An den tatsächlichen Gründen (falls sie in einer Rand-Spalte nach ein paar Tagen oder Wochen gebracht werden) hat dann kaum noch jemand Interesse.

Dies führt naturgemäss zu einer dramatischen Verzerrung der Realität und der Bedeutung von Ereignissen. Entertainment gemischt mit "News"; die Fakten, das Ereignis tritt mehr und mehr in den Hintergrund, die Unterhaltung an Scheinthemen, die eine News-Industrie immer mehr abgekoppelt von realen Ereigniessen erzeugt (produziert in einer ähnlichen Weise wie andere Industrieprodukte in der heutigen Effizienz- und Produktivitäts-orientierten Industrie) werden. Als Beispiel können News Services verschiedener Portalanbieter genannt werden, als ein Beispiel: GMX. Eine dramatische Folge davon ist eine kaum mehr vorhandene Aufmerksamkeitsspanne beim Konsumenten, d.h. alles was über die Tiefe eines 30 sekündigen News-Flash hinausgeht kann und will man nicht mehr folgen.

Und in der Wissenschaft?
Am Beispiel: Scientific American "Latest Science News"

Nun könnte man ja hoffen, dass man sich ja als Wissenschafter wenigstens beruhigt zurücklehnen kann. Denn in unserer Domäne bleiben wir ja von solchen Mechanismen weitgehend verschont. Leider ist dem aber nicht so. Es gibt kaum einen wissenschaftlichen Verlag, der nicht "Wissenschafts News" anbietet. Als ein Beispiel habe ich die "Latest Science News" von Scientific American des 15. Nov. 2006 untersucht:

• EU lawmakers put mercury thermometers out in cold
• Wireless Energy Transfer May Power Devices at a Distance
• Angioplasty no help for heart attack victims who wait
• Nanotubes Grow Smaller than a Nanometer
• Gene chip test identifies bird flu strains
• Red meat linked to some breast cancers: study
• Most U.S. women in the dark about HPV: survey

Der erste Beitrag ist tatsächlich auf eine aktuelle Gesetzesänderung der EU zurückzuführen. Der zweite bezieht sich auf einen Nature Physics Artikel datiert auf 7. November, also 8 Tage alt; die Forschungsarbeit selbst liegt wohl mindestens ein Jahr zurück. Der dritte Beitrag bezieht sich auf eine Studie an 2166 Personen mit einer Laufzeit von vier Jahren. Der vierte Artikel behandelt Forschung im Bereich von Nanotubes: dieser ist bereits seit 2. November also etwa zwei Wochen als Pre-Print verfügbar (die entsprechende Forschung zieht sich über Jahre). Der fünfte Artikel beschreibt einen neuen Test zur Identifikation des H5N1 Virus, und scheint noch am ehesten "News" Gehalt zu haben, während der sechste Artikel wieder eine "multiyear study" also mehrjährige Studie beschreibt, in deren Rahmen 90.000 amerikanische Krankenpfleger involviert wurden. Schließlich bezieht sich auch die letzte Nachricht auf eine Studie, die im Jahr 2005 durchgeführt wurde (3.076 Befragte).

Keine News in der Wissenschaft

Der Punkt ist es jetzt nicht, den Wert der Artikel zu kritisieren, dies ist nicht das Thema an dieser Stelle. Vielmehr sehe ich das Problem, daß dem Leser hier "News", aktuelle Entwicklungen, brandheiße Themen vorgespielt werden, wo es diese praktisch nicht gibt. Dies ist nicht nur aus grundsätzlichen Überlegungen fragwürdig, sondern hat in weiterer Folge (aus meiner Sicht meist) unerfreuliche Konsequenzen:

Was wir erhalten ist ein Misch-Masch an Beiträgen, die dem "News"-Aspekt folgen statt fokussierter Berichterstattung; Soundbites vor Inhalt, immer kürzer, immer schneller; immer mehr Hektik in der Publikation. Und das ganze eigentlich nur, um ein potjemkinsches Dorf am Leben zu halten. Meine einfache These ist:

Von ganz wenig Ausnahmen abgesehen, gibt es keine "News" in der Wissenschafts-Berichterstattung.

Es gibt nur nahezu nur Schein-News in diesem Umfeld, denn meine Analyse der Scientific American Berichterstattung kann man beliebig auf andere "News" Sites anwenden.

Nun kann man aber zurecht fragen, wo denn genau das Problem liegt: zunächst wird durch diese Art der Berichterstattung die Chance vergeben eine konsistente und themenorientierte Publikation zu gestalten: warum fokussiert man sich nicht beispielsweise in einer Woche auf Herz- Kreislauf Gesundheits Probleme und entsprechende Studien und gibt hier verschiedenen Ansichten mehr und tiefer Raum und in der nächsten Woche den Nanotubes. Teilweise wird dies (wenigstens in den Heftausgaben ja zum Glück auch gemacht). Auch geben mittlerweile neue Medien wie Podcasts dazu wieder mehr Gelegenheit (bspw. SWR2 Aula, schön mal wieder jemanden länger reden und in Ruhe einige Argumente entwickeln zu lassen).

Weiters hat diese News-zentriertheit auch negative Auswirkungen auf die Forschung: wer nicht regelmässig in den Medien präsent ist, gilt nicht als wichtig, wer nicht den Eindruck erweckt die brennenden News erforscht zu haben, wird nicht gehört; so wird es natürlich auch für Forscher verlockend, die entsprechend geforderten "Soundbites" für die Redakteure zu liefern.

News-Rauschen und Rückkopplungen

Zusammenfassend sehe ich das Hauptproblem in der zunehmend "feineren Granularität" der Nachrichten, d.h. es wird in immer kürzeren Zyklen immer kleinere "Informationsbrocken" publiziert. Dies führt zu einem Rückkopplungseffekt: Nachrichten haben natürlich einen Einfluss auf die Konsumenten. Werden die Produktionszyklen immer kürzer so hat dies zwei unmittelbare Effekte: (1) die Nachrichten werden kürzer und damit potentiell oberflächlicher und (2) die Zeit Informationen zu evaluieren wird kürzer (für den Journalisten).

Dann gibt es Rückkopplungseffekte: Da Nachrichten Einfluss auf den Konsumenten haben, weiters durch die Verkürzung der Zyklen quantitativ mehr Nachrichten erzeugt werden müssen, setzt dies einerseits die Produzenten, sprich Medienunternehmen unter Druck, es wird also immer mehr produziert und immer weniger berichterstattet, und zuletzt schlägt es zurück zu denjenigen über die Berichterstattet wird. Hier gab es natürlich immer ein gewisses Interesse sich besser darzustellen, aber unter den oben genannten Voraussetzungen wird dies immer mehr professionalisiert und zeigt eher eine Wertschöpfungskette vom Produzenten der Rohstoffe (diejenigen über die Berichtet wird, und die entsprechende Rohstoffe liefern), denn diese Rohstoffe-die "News" werden ja dringend benötigt, die Produzenten (Medienunternehmen, die gewisse Qualitätssicherung betreiben, aber hauptsächlich daran interessiert sind die Konsumenten mit Produkuten zu beliefern, die gefragt sind) und eben am Ende die Produzenten.

(Weiters kommt natürlich noch die zusätzliche Verschränkung hinzu, dass die "Rohstofflieferanten" oft (über Werbung) auch noch Sponsoren der "Produzenten" sind, und dies im Zeitalter globaler Monopole auch ein immer stärkerere Einflussfaktor wird)

Mein Vorschlag ist: entspannen wir uns ein wenig; nehmen wir zur Kenntnis, dass es nicht mal in technologie-zentrierten Bereichen wie der IT wirklich nennenswerte Neuigkeiten gibt, die vielleicht sogar tagesaktuell sein könnten. Erkennen wir, das die meisten "neuen" Erkenntnisse auch morgen, übermorgen oder in der nächsten Woche publiziert werden können, und damit die Chance wächst, dass wir und ruhiger und mit mehr Konzentration mit wichtigen Dingen auseinandersetzen können. Also die Forderung: Weniger "News-Rauschen", mehr gut recherchierte Berichterstattung. Dies besonders auch in den Medien, die sich an eine breitere Öffentlichkeit richten!