Heinz R. Pagels Cosmic Code - Globale-Evolution TV

europäischen Physiologen im Mittelalter, die sich für die Klassifizierung der Säugetiere
interessierten, von der Existenz des Elefanten. Aber sie hatten noch nie einen gesehen.
Die Größe dieser Geschöpfe warf die Frage auf, wie sich Elefanten paarten. Phantasievolle
Autoren schlugen die verschiedensten Möglichkeiten vor: Die Elefanten kehrten
einander den Rücken zu oder gingen gar unter Wasser, wo das Gewicht keine so große
Rolle mehr spielte. Ein Schriftsteller meinte sogar, dass der Elefantenbulle für das
Weibchen ein großes Loch grabe. Der antike griechische Geograph Strabo schreibt, das in
seiner Brunst kopulierende Elefantenmännchen begatte das Weibchen, indem es »eine Art
Fettsubstanz durch die Atemröhre abgibt, die es neben seinen Schläfen hat.« Keiner dieser
Autoren hatte Gelegenheit, die Tiere zu beobachten; in Wirklichkeit vollziehen sie diesen
Akt mit weitaus weniger Verrenkungen. Seiner Phantasie freien Lauf zu lassen, trägt
seinen Lohn in sich, ist aber keine wissenschaftliche Beobachtung.
Die physikalische Theorie ist ohne das Experiment leer. Das Experiment ist ohne die
Theorie blind. Die Experimentalphysiker sorgen dafür, dass die Theoretiker ehrlich
bleiben. Sie wissen, dass rücksichtslose Ehrlichkeit, feste Beharrlichkeit, Geduld, Offenheit,
Genauigkeit und Glück zur Entdeckung neuer Naturphänomene führen können.
Die Experimentalphysiker haben die Radioaktivität (den Zerfall des Atomkerns in andere
Teilchen), den Fotoeffekt (die Aussendung von Elektronen, wenn Licht auf eine Metallplatte
trifft), die Atomlinienspektren (die genau voneinander getrennten Farben des von
strahlenden Atomen ausgesandten Lichts) und die Teilchenstreuexperimente entdeckt, die
die Theoretiker auf die Erfindung der Quantentheorie gebracht haben. Diese Entdeckungen
waren mit der älteren Newtonschen Physik nicht zu erklären, und zwischen 1900
und 1926 zeigte sich, dass eine neue physikalische Theorie gebraucht wurde. Die Erfindung
der Quantentheorie beweist, dass Änderungen in der Denkweise nicht von allein
kommen, sondern von empirischen Bedingungen ausgelöst werden. Mich beeindruckt
immer wieder, wie oft sich unser Verstand vor neuen Gedanken sperrt, sich aber sehr
schnell anpassen kann, wenn er will oder muss.
Welche Beziehung besteht zwischen Theorie und Experiment? Es geht nicht nur darum,
dass der Theoretiker eine Hypothese aufstellt und der Experimentalphysiker sie bestätigt
oder widerlegt, obwohl es manchmal so ist. Weitaus häufiger entdeckt der Experimentalphysiker
eine ganz neue Realität. Beispiele hierfür sind die Entdeckungen, die uns die
atomare Welt erschlossen haben, die Radioaktivität, der Fotoeffekt und die Atomlinienspektren.
Der Theoretiker muss dann in seiner Phantasie einen Sprung tun und neue Daten
mit neuen theoretischen Gedanken verbinden. Die neue Theorie kann ihrerseits wieder
Experimente anregen, die die Hypothese auf die entscheidende Probe stellen. Die Beziehung
zwischen Theorie und Experiment ist wie ein Tanz, in dem mal der eine, mal der
andere Partner führt.
In der Astrophysik sind die Theoretiker den Experimentatoren zwangsläufig voraus. Sie
konstruieren theoretische Modelle vom Innern der Sterne, den Kernen der Galaxien,
Sternsystemen mit schwarzen Löchern und den ersten Sekunden des Urknalls. Diese Teile
des Universums sind mit der heutigen Technik nicht ohne weiteres zugänglich, und beobachtete
Beweise lassen sich schwer herbeischaffen. Mit der künftigen Entwicklung sehr
großer Radioantennen und mit dem Raumteleskop werden aber neue Befunde über den
Aufbau dieser astrophysikalischen Objekte entstehen. Bis dahin müssen die Theoretiker
in der Astrophysik weiter auf experimentelle Daten warten.
In der Hochenergiephysik haben im Gegensatz dazu die Experimentalphysiker oft einen
Vorsprung vor den Theoretikern. Es gibt ungeheure Mengen an Versuchsdaten über die
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