Am Ende des Strings

Nach der Begeisterung für die Entdeckung des Higgs-Bosons am CERN in Genf ist eine gewisse Ernüchterung eingetreten. Schließlich ist die Theorie alt, nach der es mindestens ein Higgs-Boson geben muss. Viele fragen sich, ob sich der Bau eines Telichenbeschleunigers für dieses eine Teilchen überhaupt gelohnt hat. Ob die Unauffindbarkeit weiterer Teilchen am CERN das Ende der Stringtheorie bedeutet. Ob damit vielleicht entschieden ist, dass die Loop-Quantengravitation jetzt die Kandidatur für die nächsttiefere Theorie übernehmen wird.

Glauben Sie keiner Statistik

Wo wir gerade beim Glauben sind: Im aktuellen Septemberheft von Spekrum der Wissenschaft gibt es einen interessanten Artikel zum Fluch des P-Wertes von Regina Nuzzo. Wir hatten auf SciLogs im Januar 2013 ein Bloggewitter zum Thema Nicht reproduzierbare Wissenschaft. Ein Mechanismus, wie es passieren kann, das nicht reproduzierbare Studien zur Veröffentlichung kommen, ist das allzu naive Vertrauen in den p-Wert.

Glauben führt zu Wissen

In meinem letzten Artikel, in dem es um Falsifizierbarkeit als überragendes Kriterium für Wissenschaft ging, habe ich recht abstrakt über wissenschaftliche Theorien als ganzes geschrieben und die Relativitätstheorie als Beispiel hergenommen. Heute möchte ich die Perspektive wechseln und die Sicht der einzelnen Forscherin, des einzelnen Forschers einnehmen. Wenn wir wissenschaftlich arbeiten, schadet es gar nicht, unüberprüfbare Glaubenssätze als Prämisse zu nehmen. Glauben kann recht nützlich sein.

Falsifikation ist nicht alles

Bei Internetdiskussionen zur Wissenschaft fällt immer wieder das Schlagwort Falsifizierbarkeit. Jede wissenschaftliche Theorie müsse falsifizierbar sein. An der Falsifizierbarkeit erkenne man sofort den Unterschied zwischen richtiger Wissenschaft und Pseudowissenschaft oder Esoterik. So einfach ist es aber nicht.

Ist Fliehkraft Mumpitz?

Ein Unwort bei vielen Lehrkräften der Physik ist Zentrifugalkraft oder Fliehkraft. Diese, so lernen wir im Physikunterricht, gibt es gar nicht. Es gibt nur die Zentripetalkraft, die ein Objekt auf eine Kreisbahn zwingt. Dass es die Kreisbahn zu verlassen trachtet, ist einfach Trägheit und braucht keine Kraft als Erklärung. Ich weiß das und dennoch verwende ich gerne das Wort Zentrifugalkraft, zuletzt in meinem Artikel zum Einfluss des Mondes. Dafür wurde ich promt kritisiert: “Mumpitz in Zeil.17”. Ist Fliehkraft tatsächlich Mumpitz?

Fühlst du den Mond da stehen?

Nicht sehr überraschend fand ich die Meldung der Max-Planck-Gesellschaft nach der der Mond unseren Schlaf nicht beeinflusst. Die Blogger-Kollegin Ute Gerhard gab mir dazu auf Twitter recht: “Warum sollte er auch? Ich hab das eh’ nie verstanden.” Ja, wie soll der Mond den Schlaf von Menschen beeinflussen?

Farben sehen, Farben messen

Ich freue mich immer, wenn mich Freunde und Verwandte etwas zur Physik fragen. Manchmal muss ich dann allerdings zugeben, dass ein Thema, so physikalisch es klingen mag, durch Physik nicht erklärbar ist. Ein Beispiel hierfür sind Farben. Schon relativ früh im Kunstunterricht habe ich den Farbkreis kennengelernt: In einem Tuschkasten sind eigentlich nur drei Farben nötig, die Grundfarben Gelb, Blau und Rot. Wir können drei Tortenstückchen eines Kreisdiagramms mit ihnen Ausfüllen. Dann können wir Gelb und Blau zu Grün vermischen, Blau und Rot zu Violett[foot]Mein Kunstlehrer bestand darauf, diese Farbe nicht Lila zu nennen.[/foot] und Rot und Gelb zu Orange. Wir können diese Farben zwischen die Grundfarben vermalen. Wenn wir dann noch Platz gelassen haben, können wir weitere Mischfarben herstellen. Sowas wie Türkis zwischen Grün und Blau zum Beispiel, oder Magenta zwischen Violett und Rot[foot]Es kommt hier etwas darauf an, welchen Blauton und welchen Rotton wir in unserem Tuschkasten haben.[/foot]. Nun wurde ich einmal gefragt, was die physikalische Grundlage dieses Farbkreises sei und musste zugeben, dass das keine physikalische sondern eine biologische Frage ist.

Welträtsel oder Wissenschaft

Die Welt könnte so einfach sein. Wenn sich der Raum streng euklidisch verhalten würde und alle Winkel- und Längenverhältnisse mit einfacher Mittelstufenmathematik berechenbar wären, bräuchte es keine komplizierten, nichtlinearen Gleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie um den Kosmos zu beschreiben. Wenn die Atome klassische Teilchen wären, mal glatt und rund, mal rau, kantig und mit Häkchen versehen, die miteinander nach Newtons Gesetzen Stöße vollführen und aneinander binden, brauchten wir keine Quantentheorien mit rätselhaften Verschränkungen und Unbestimmtheitsrelationen. Vereinfachte Weltmodelle gibt es viele und nach wie vor gibt es überzeugte Kritiker der Relativitätstheorie und der Quantenmechanik, die einfache Welterklärungsmodelle feilbieten und die moderne Physik zu einem großen Betrug erklären. Ich beginne langsam zu verstehen, was diese selbsternannten Kritiker antreibt und warum der Dialog mit ihnen so schwer, meistens sogar aussichtslos ist.

Born-Oppenheimer: Wie schnell ist langsam?

In meinem letzten Artikel habe ich nebenbei etwas über schnelle und langsame Elektronen geschrieben. Langsame Elektronen, so meine Behauptung, müssen wir uns als Elektronenwolken vorstellen. Die Orbitale geben an, welchen Raum sie einnehmen. Schnelle Elektronen verhalten sich eher wie die kleinen Teilchen, die wir aus Bilderbüchern kennen. Sie fliegen durch Atome durch und werden an anderen Elektronen oder am Kern selbst gestreut. Aber wie schnell sind langsame Elektronen eigentlich? Und wie schnell sind Atomkerne?

Mesonen-Zoo

Meine kleine Serie über das Quarkmodell der Elementarteilchen möchte ich heute mit einer Zoologie der Mesonen fortsetzen. Im Beitrag zum vierten Meson bin ich stillschweigend davon ausgegangen, dass uns nur das Upquark und das Downquark interessieren. Nun möchte ich die anderen hinzunehmen.