Auf der Suche nach Schönheit

Als im Frühjahr 2010 der Large Hadron Collider (LHC) am Kernforschungszentrum CERN bei Genf nach anfänglichen Schwierigkeiten seinen regulären Betrieb aufnahm, waren die Hoffnungen groß. Um nicht zu sagen: gewaltig. Der leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger der Welt erschloss einen bisher nicht erreichbaren Energiebereich und nährte die Hoffnung, empirische Belege für neue Theorien in den ambitioniertesten Feldern der Grundlagenphysik zu liefern: Supersymmetrie, Dunkle Materie, Superstringtheorie, Multiversum und die großen vereinheitlichten Theorien jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik. Denn erstmals erlaubte der LHC, solch schwere Materiebausteine sichtbar zu machen, wie sie die neuen Theorien in ihren Modellen vorhergesagt hatten. Doch da war – nichts. Die Experimente lieferten zwar eine Bestätigung des in die Jahre gekommenen Standardmodells (unter anderem den Nachweis des Higgs-bosons, des letzten noch nicht aufgespürten Teilchens dieses Modells), aber kein einziges Indiz für die aufsehenerregenden neuen Theorien. „Seit nunmehr über dreißig Jahren sind keine Fortschritte mehr in der Grundlagenphysik zu verzeichnen“(S. 17), resümiert die Physikerin Sabine Hossenfelder in ihrem neuen Buch „Das hässliche Universum“.

Hossenfelder ist selbst theoretische Physikerin und arbeitet in der Grundlagenforschung. Aber sie plagen Zweifel, „ob das, was wir in der Grundlagenphysik machen, Wissenschaft ist“(S. 12). Und so hat sie sich auf eine Erkundungsreise begeben, um den wissenschaftstheoretischen Implikationen der physikalischen Theoriebildung und der Gemütslage der Theoretiker nachzuspüren. Ihr Befund, wie er sich in einer der Zusammenfassungen an den Kapitelenden findet, gerafft und pointiert in drei Sätzen: „In manchen Gebieten der Physik gibt es seit Jahrzehnten keine neuen Daten.“/ „Weil Experimente keine Leitlinien liefern, bedienen sich Theoretiker ästhetischer Kriterien.“/ „Funktioniert das nicht, sind sie irritiert.“(S. 30) Frech, forsch und mutig hinterfragt die junge Physikerin ihre Disziplin und legt mit klarem Blick die „verborgenen Prinzipien“bloß, die überall in der Grundlagenphysik zu finden seien, das Prinzip der Schönheit vor allem. Die Annahme also, dass die Naturgesetze schön seien und demzufolge auch die Theorien schön zu sein hätten, einfach und elegant. „Für Physiker ist Schönheit gleichbedeutend mit Symmetrie“(S. 38), schreibt Hossenfelder, und zeigt, wie die ursprünglich ästhetische Kategorie als „theoretische Natürlichkeit“mathematisch formalisiert wurde – „ein mathematisch formuliertes Schönheitsideal“(S. 118), das auf dem Glauben basiert, „dass eine Theorie mit sehr großen oder sehr kleinen Zahlen nicht schön ist“(S. 27). Wie etwa das Standardmodell. Oder die Quantenmechanik. „Die Wissenschaftsgeschichte ist nicht nur reich an schönen Ideen, die sich als falsch erwiesen, sondern wir haben umgekehrt auch all die hässlichen Ideen, die sich als richtig herausstellten.“(S. 48)

Und nun? Sabine Hossenfelder hat ein klares Programm. Von der wissenschaftlichen Community verlangt sie Redlichkeit. Aufzuhören damit, „Schindluder mit der wissenschaftlichen Methode zu treiben“(S. 111). Und zu erkennen, wie sehr auch die Wissenschaften von kognitiven Verzer-

„Ich fasse es nicht, was aus diesem einst so ehrenwerten Berufsstand geworden ist. Theoretische Physiker haben früher erklärt, was zu beobachten war. Jetzt versuchen sie zu erklären, warum sie nicht erklären können, was nicht zu beobachten ist.“(S. Hossenfelder in 29 , S. 144)

rungen betroffen sind, wie sie in den letzten Jahrzehnten von Psychologie und Verhaltensökonomie aufgedeckt und beschrieben worden sind. Elf solcher Verzerrungen zählt Hossenfelder auf, vom Bestätigungsfehler [engl.: confirmation bias] über die Glaubens-befangenheit [engl: belief bias] bis zum Halo Effekt (vgl. S. 299ff.). Ihre Forderung: Solange Theorien von Menschen entwickelt werden, müsse die Standardannahme lauten, „dass Theoriebewertung sowohl kognitiv als auch sozial verzerrt wird, solange man keine Schritte zur Lösung dieses Problems unternimmt“(S. 302). Eines Problems mit nicht zu unterschätzender gesellschaftlicher Relevanz. Deshalb: ein wichtiges Buch, informativ, pointiert und mit Gewinn zu lesen. W. K. Physik: Schönheit

Hossenfelder, Sabine: Das hässliche Universum. Warum unsere Suche nach Schönheit die Physik in die Sackgasse führt. Frankfurt/m.: S. Fischer, 2018.