landidylleaus spektrum.de, 28. 7. 2021 zu Jochen Ebmeiers Realien; zu Philosophierungen
Einer
der bedeutendsten Physik-Nobelpreisträger auf dem Gebiet der
theoretischen Teilchenphysik ist gestorben
Ein Nachruf auf Steven
Weinberg
Kaum
von der Presse beachtet starb am 23. Juli 2021 im Alter von 88 Jahren
einer der bedeutendsten theoretischen Physiker der zweiten Hälfte des
20. Jahrhunderts. Die Neue Zürcher Zeitung, die grösste Zeitschrift in
der Schweiz, und das Wochenmagazin Spiegel mit der bedeutendsten
News-Website in Deutschland schienen den Tod des Physik-Nobelpreisträger
von 1979 Steven Weinberg allerdings vollständig zu ignorieren. Sind
Hochwasser und die Olympischen Spiele in Tokio so viel wichtiger als
einer der grössten Physiker des 20. Jahrhunderts, der eine ganz neue
Grundlage für sein Fach aufgelegt hat?
In
den späten 1960er-Jahren gelang es Steven Weinberg, Sheldon Glashow und
Abdus Salam (in voneinander getrennten Arbeiten), die
Quantenfeldtheorie der schwachen Kernkraft und die relativistische
Quantenelektrodynamik als zwei verschiedene Seiten einer einzigen
Theorie darzustellen. Die Physiker sprechen heute von der „Theorie der
elektroschwachen Kraft“. Dies war der erste – und bis heute letzte –
Schritt, die verschiedenen Kräfte im Universum innerhalb einer globalen
Theorie als verschiedene Facetten einer einzigen universellen Kraft
darzustellen. Für die dritte Kraft, die starke Kernkraft, existieren
bereits seit einigen Jahren überzeugende Theorien, die sie mit den
beiden anderen zusammenbringt. Die Physiker sprechen in diesem
Zusammenhang von einer „großen vereinheitlichten Theorie“ (Grand
Unification Theory, GUT). Allerdings sind die Energien, bei denen sich
eine solche Einheit offenbart, noch viele Größenordnungen höher als was
die Physiker heute in experimentellen Teilchenbeschleunigern erreichen,
so dass die GUT-Theorien alle unüberprüfbar bleiben. So besteht die
Standardtheorie der Elementarteilchenphysik immer noch aus zwei
verschiedenen Grundmodellen: die sogenannte SU(3)-Gruppe der
Quantenchromodynamik für die starke Kernkraft (SU(3) ist eine
Symmetriegruppe, die die Invarianz der zugrundeliegenden Gleichungen
beschreibt). Die andere ist die kombinierte SU(2)-U(1)-Gruppe der von
Weinberg und seinen Kollegen entdeckten elektroschwachen Theorie. Die
wohl bedeutendste GUT ist die auf der SU(5)-Eichinvarianz beruhende
Theorie, jedoch bracht es dafür noch zahlreiche neue, bisher unentdeckte
Teilchen, die diese 24-dimensionale Invarianztransformations-Matrix
impliziert. Und wie dann zuletzt die Gravitationskraft integriert werden
soll, ist noch völlig unbekannt (auch wenn es hierfür ebenfalls bereits
Theorien gibt, die aber einen noch einige weiteren Grössenordnungen an
Energie zu allem, was wir zur Zeit erreichen, entfernt ist, so dass wir
diese erst Recht nicht validieren – oder falsifizieren – können). Die
ultimative Theorie verlangt eine Vereinheitlichung der Quantentheorie
und der allgemeinen Relativitätstheorie verlangt, von der die
theoretischen Physik heute noch sehr weit entfernt ist.
So ist
die von Weinberg und seinen Kollegen schon vor über 40 Jahren entdeckte
elektroschwache Kraft, die auf niedrigeren Energieskalen in die
elektromagnetische und die schwache Kernkraft aufgespalten wird,
tatsächlich der bisher einzige – noch sehr kleine – Schritt auf dem
Traum-Weg der theoretischen Physiker zu einer einheitlichen Theorie für
alle Kräfte im Universum zu gelangen, zu der, wie sie es nennen „Theory
of Everything“ (TOE). Seit kurzem spekulieren die Physiker, ob sie
vielleicht sogar eine fünfte Kraft erkannt haben, doch die darauf
hinweisenden Werte weichen doch nur sehr gering von denen des
Standardmodells ab, so dass es sich hier immer noch mit einer nicht
unbedeutenden Wahrscheinlichkeit um einfache Messfehler handeln könnte
(auch wenn die Messungen nun an einigen verschiedenen Orten gemacht
wurden und recht konsistent erscheinen).
Auch in anderen
Bereichen der Physik leistete Weinberg wichtige Arbeit und schrieb auch
mehrere massgebliche Lehrbücher zu Themen wie allgemeine
Relativitätstheorie, Kosmologie und Quantenfeldtheorie. Er war ein
früher Verfechter der Superstringtheorie, die in den 1980er Jahren einen
vielversprechenden Weg zur Theory of Everything darstellte, in dem sie
die Quantenfeldtheorie mit der allgemeinen Relativitätstheorie vereinigt
(was sie heute aufgrund ihrer sehr vielen frei wählbaren Parameter
nicht mehr ist).
Weinberg war von 1973 bis 1983 Professor für
Physik an der Harvard Universität und ging danach an die University of
Texas in Austin, wo er eine Gruppe für theoretische Physik gründete, die
heute acht ordentliche Professoren hat und eine der führenden
Forschungsgruppen auf diesem Gebiet in den US ist. Neben dem Nobelpreis,
der höchsten Auszeichnung in der Physik überhaupt, wurde seine
Forschung über Elementarteilchen sowie auch Kosmologie mit zahlreichen
weiteren Preisen und Auszeichnungen gewürdigt, u.a. 1991 mit der National Medal of Science und 2004 mit der Benjamin-Franklin-Medaille
der American Philosophical Society. Für letztere hiess es in der
Begründung, dass er „von vielen als der bedeutendste heute lebende
theoretische Physiker der Welt angesehen wird“. Seine Publikationen
wurden immer sehr hoch angesehen, was sich auch durch den jeweiligen so
genannten „h-Index“ für physikalische Papers zeigt. Das
Publikationsinstitut Science News nannte ihn zusammen mit den beiden
theoretischen Physikern Murray Gell-Mann (gest. 2019) und Richard
Feynman (gest. 1988) als den führenden Physiker seiner Zeit (zweite
Hälfte des 20. Jahrhunderts). Neben der US National Academy of Sciences
wurde er in die britische Royal Society, sowie in die American
Philosophical Society und die American Academy of Arts and Sciences
gewählt.
Weinberg
schrieb auch Bücher und Artikel für eine breitere Öffentlichkeit zu
verschiedenen Themen. So beschreibt sein erstes und bis heute wohl
bekanntestes populärwissenschaftli-ches Buch Die ersten drei Minuten: Der Ursprung des Universums aus dem Jahr 1977 (engl. Original: The First Three Minutes: A Modern View Of The Origin Of The Universe)
den Beginn des Universums mit dem Urknall und legt ein Argument für
seine Expansion dar, das heute in der Kosmologie fest etabliert ist.
Noch im Jahr 2015, als über 80-Jähriger, schrieb er in seinem Buch To Explain the World: The Discovery of Modern Science
über die Geschichte der Wissenschaften von den Griechen bis zur
Moderne. Zahlreiche Aufsätze von ihm erschienen in The New York Review
of Books und anderen Zeitschriften. Zugleich war er Berater der
US-Agentur für Rüstungskontrolle und Abrüstung und der JASON-Gruppe von
Verteidigungsberatern, Präsident der Philosophical Society of Texas und
des Council of Scholars der Library of Congress. Zudem arbeitete er noch
für zahlreiche weitere staatliche Gremien und Ausschüsse.
Weinberg
war nicht zuletzt auch bekannt für seine ausgeprägte reduktionistische
Sicht auf die Welt. Die Physik sollte zuletzt alles in der Welt von
Grund auf klären können, wie er es einmal folgendermassen
zusammengefasst hat:
Alle Erklärungspfeile zeigen abwärts,
von den Gesellschaften zu Menschen, von dort zu den Organen, zu Zellen,
zur Biochemie, zur Chemie und letztlich zur Physik.
Nota. - So verschieden sind die Geschmäcker selbst in den exaktesten Wissenschaften: In Obigem liest es sich so, als sei die Große Einheitswissenschaft und Theorie von Allem zum Greifen nah, doch noch gestern klang es an dieser Stelle eher so, als sei der Traum längst ausgeträumt. Mit einem reduktionistischen Ansatz hätte allerdings auch eher ein Albtraum daraus werden können.
Ein Physiker wird dazu neigen, sein Fach für das grundlegende zu halten, so wie der Mathe-matiker die Mathematik oder der Biologe die pp. Lebenswissenschaften. In jedem Fall blie-be die Frage: Und worauf gründet das grundlegende Fach? Wenn es begründet ist, ist es nicht grundlegend, und wenn es nicht begründet ist, ist es keine Wissenschaft - und so weiter in infinitum. Das ist ein altes Lied. Wer wirklich einen Grund will, dem bleibt am Ende keine Wahl, als irgendein Absolutum zu postulieren, das er allen Andern zu gutem Glauben anempfiehlt. Das öffnet allem Okkultismus Tür und Tor, und man kann sich seiner nur durch kämpferische Inkonsequenz erwehren.
Dabei ist der Fehler leicht zu erkennen und zu umgehen. Dass eine Letzbegründung unver-zichtbar ist, wenn Begründung überhaupt denkbar sein soll, ist wohl wahr. Falsch ist aber, sie in den Gegenständen zu suchen; denn die sind unendlich mannigfaltig. Die Auspreisung eines Elementar gegenstands kann schlechterdings nicht anders als willkürlich, und das heißt in wissenschaftlicher Sprache: als zufällig erfolgen. Man muss den absoluten Anfang aber gar nicht aufseiten der Gegenstände suchen: Auf Seiten des Wissens selbst findet sich ohne-hin nur einer - der Wissenwollende. Nicht die Dinge begründen das Wissen, sondern das Wissen selbst. JE