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Vorwort

Begreifen, welche Philosophie hinter unserer physischen Existenz steckt

Eine meiner Leidenschaften besteht darin, neue Perspektiven auf das Leben und unsere Welt zu entwickeln; mit den Dingen herumzuspielen, die man oft für selbstverständlich und für klar hält, um die Dinge zu durchdringen, die einem Rätsel aufgeben. Ich mag es, meine Intuitionen fließen zu lassen, um die Welt in der ich lebe besser zu verstehen. Dabei gewinne ich bis heute neue Einsichten, von denen etliche sehr spannend und aufregend sind. Viele – wenn nicht gar alle – der Entdeckungen haben mich weiter gebracht, selbst dann, wenn ich später bei etlichen auch feststellte, dass sie so nicht ganz stimmen können. Egal ob sie mich selber, meine Beziehungen, die Gesellschaft, Politik, Mathematik, Physik oder andere Themen betrafen, ich konnte immer etwas daraus lernen. Für mich ist es wichtig, immer neugierig auf die Dinge zu schauen, die mir begegnen, in der Hoffnung, sie zu begreifen und vor allem, um mich dabei selber besser kennen zu lernen und mich weiter zu entwickeln.

So habe ich auch Aufgrund einer Intuition mit den klassischen Formeln der kinetischen Energie und der potenziellen Energie des Gravitationsfelds herumgespielt. Ich empfand in den recht unterschiedlichen mathematischen Beschreibungen und strukturellen Ideen beider Energieformen einen Bruch und wollte herausfinden, wie dieser vielleicht zu heilen sei. Mein Harmoniegefühl war gestört. Bei jeder Energieform sollte es sich doch im Grunde immer um das selbe Prinzip handeln, dachte ich. Denn Energie ist gleich Energie, egal in welcher Form. Doch die Formeln der beiden Energien und die Vorstellungen davon, was sie bedeuten könnten, schienen mir kaum etwas gemein zu haben, und das, obwohl sich die eine Energieform in die andere verwandeln kann. Ich tat mich schwer mir ein Bild davon zu machen, was die kinetische und die potenzielle Energie in Bezug auf ihre jeweiligen Formeln in einer gemeinsamen strukturellen Ursache miteinander verbindet. Denn die kinetische Energie basiert, wie ihr Name ausdrückt, vereinfacht gesagt auf der Bewegung eines massebehafteten Körpers, kurz einer Masse. Sieht man von der Größe der Masse des bewegten Körpers ab, dann verändert sich seine kinetische Energie nicht, wenn sich die Bewegung nicht ändert. Während die potenzielle Energie auf einer Ruhelage bassiert, auf der Lage einer Masse im Raum, im Gravitationsfeld einer anderen Masse. Die potenzielle Energie einer Masse im Gravitationsfeld eines anderen Körpers verändert sich nicht, wenn ihre Lage sich nicht ändert, also bei Ruhe, sieht man von der Größe der Masse beider Körper ab. Doch es muss in meinen Augen eine Verbindung zwischen kinetischer und potenzieller Energie geben.

Nun wusste ich natürlich, dass die klassische Sicht der Newtonschen Physik nicht der Weisheit letzter Schluss ist. Denn die Allgemeine Relativitätstheorie Einsteins schafft noch einmal ganz neue Perspektiven auf diese Zusammenhänge. Und auch die Quantenphysik bietet viele weitere Einsichten an, die das Verständnis der Physik tiefgreifend verändern. Doch mich interessierte zunächst, was die simple Physik Newtons zu diesem Thema zu sagen hatte.

Ich setzte die beiden Energieformeln für die kinetische und die potenzielle Energie also in einem naiven Ansatz mathematisch gleich, denn es musste gleiches dahinter stecken. Nachdem ich über die sich ergebenden Formeln eine Zeit lang gebrütet hatte, kam ich zu dem Schluss, dass es sich bei der potenziellen Energie um eine winzig kleine, kreisende Bewegung innerhalb des der Gravitation ausgesetzten Körpers oder Teilchens handeln musste. Potenzielle Energie sollte demnach also genau so auf Bewegung beruhen, wie kinetische. Der Radius dieser zusätzlichen, kreisförmigen Bewegung war eher in der Größenordnung der Atome angesiedelt, als in einer, die man mit bloßem Auge hätte wahrnehmen können. Dies passte gut dazu, dass man keinem Körper, der einer gravitativen Anziehung ausgesetzt ist, diese zusätzliche Bewegung direkt ansieht. Die Kreisbewegung erinnerte mich an die Schwingungen der Elementarteilchen, welche von der Quantenphysik her bekannt sind. So kam mir der Gedanke, dies könnte ein Weg sein, die Gravitation der Allgemeinen Relativitätstheorie mit der Quantenphysik zusammen zu führen; zu vereinheitlichen. Denn ich wusste, die Vereinheitlichung der Physik war der Gemeinde der Physiker bis dahin nicht gelungen und sie ist es auch bis heute nicht. Und wie viele andere denke auch ich, eine Vereinheitlichung der Physik ist in der Lage, viele ihrer heutigen Unstimmigkeiten und Probleme zu beseitigen und ihre offenen Fragestellungen zu beantworten.

Jahre später gelang es mir, die Spezielle Relativitätstheorie mit meinem neuen Ansatz in Verbindung zu bringen. Dadurch gewann ich die Einsicht, warum sich die Elementarteilchen der Materie wie die Lichtuhren aus Einsteins Gedankenexperiment verhalten. Die oben genannten Schwingungen erinnerten eben auch an das Funktionsprinzip von Einsteins Lichtuhr. Und mir wurde klar, dass mit der Übertragung der strukturellen Eigenschaften einer Lichtuhr auf Materie-Elementarteilchen auch ein Hinweis auf deren grundlegende innere Struktur gegeben wird. Und dies nicht nur bei ihrer Bewegung im Raum, sondern auch wenn sie der Gravitation ausgesetzt sind. Mir viel auf, dass das Pound-Rebka-Snider-Experiment die Schwingungen von Photonen, den Lichtteilchen, mit der Gravitation der Allgemeinen Relativitätstheorie verbindet. Die Ergebnisse dieses Experiments halfen mir, noch mehr konkrete Information über die Bewegung einer von mir vermuteten Feinstruktur innerhalb aller Elementarteilchen und des Vakuums herauszufinden, welche sich nach diesen Schwingungen bewegt.

So lernte ich im Laufe der Jahre – seit etwa 1990 – immer mehr über diese faszinierende, neue Physik. Ich war in der Lage, mehr und mehr bekannte Beobachtungen mit meinem Ansatz qualitativ und teilweise auch quantitativ zu verstehen. Dies reicht mittlerweile weit hinein in viele Details der Teilchen- und Astrophysik und schließlich bis zur quantitativen Erklärung der Quantengravitation der Elementarteilchen. Es wird klar, dass in dieser neuen Physik alle Wechselwirkungen den Symmetriebrüchen der ihr zugrunde liegenden Strukturen entspringen. Über diesen Weg kommt man zu einer Vorstellung davon, um was es sich beim Grundprinzip der Physik wohl handelt. Was ich besonders erfreulich finde. Denn ich wollte immer schon begreifen, welche Philosophie hinter unserer Existenz steckt. Diese Einsichten und die daraus gewonnen Begriffe erstrecken sich mittlerweile auch hin bis zu einem neuen Verständnis des Lebens.

Die Intuitionen, die einen leiten, wenn man eine neue Theorie entwickelt, sind anderen Menschen oft nicht gut zugänglich. So habe ich im Laufe der Entwicklung der Quanten-Fluss-Theorie mehrmals den Erklärungsansatz geändert, um den Zugang anderen Menschen zu erleichtern. Die diesen Änderungen vorausgehenden Einsichten waren sehr wichtige Momente. Oft war es ein heftiges Ringen. Denn es hatte immer zur Folge, alles noch einmal neu oder zumindestens erheblich umzuschreiben, was naturgemäß mit viel Arbeit verbunden ist. Der Lohn war hingegen mehr Klarheit und bessere Denkmuster. Dies ist der Grund dafür, dass der oben beschriebene Ansatz auf der vorliegenden Seite im Grunde keine Rolle zu spielen scheint.

Neuen Prinzipien liegen immer auch neue Bilder und Begriffe zu Grunde. Mir fiel es dabei nicht immer leicht zu entscheiden, wo neue Begriffe notwendig sind und an welchen Stellen alte bleiben dürfen. Wenn ich einen alten Begriff beibehalte, so hat der Leser oft ganz konkrete Vorstellungen darunter, während sich das Bild zum Begriff im Laufe der Entwicklung der Theorie etwas verändert. Es besteht also die Gefahr, den Leser ungewollt zu irritieren, wenn alte Begriffe für Dinge verwendet werden, die sich dann doch etwas anders darstellen. Führe ich aber einen neuen Begriff für recht bekanntes ein, was sich in seiner Bedeutung nun doch etwas wandelt, so ist dies für den Leser anstrengend. Denn ihm wird der Unterschied und dessen Wichtigkeit erst im Laufe der Entwicklung klar. Diesem Dilemma kann sich kein Autor entziehen, der Bekanntes aus neuer Sicht zu erklären sucht. Ich habe diesbezüglich bereits Korrekturen vorgenommen, um mehr Klarheit zu schaffen, und hoffe ein glückliches Händchen mit der Wahl der Begriffe und Bilder zu haben.

Der Ansatz der fraktalen Quanten-Fluss-Theorie ist anders als alles, was ich bisher kennengelernt habe, auch wenn sich hier und da Ähnlichkeiten zu anderen bekannten Ansätzen ergeben. Ich musste im Laufe der Zeit lernen umzudenken und stellte fest, dass die neuen Perspektiven diese Mühe wert sind. Ich lade Sie nun dazu ein, meine Perspektive auf die Welt der Physik mit mir gemeinsam zu entdecken. Kommen Sie auf den Geschmack, selber weiter zu denken.

Der Sinn und Zweck von Theorien
Wir Menschen stehen im Mittelpunkt!

Ganz gleich, wie und warum wir Theorien so oder anders bewerten, es sollte möglichst transparent geschehen, die Gründe dafür sollten angegeben werden. Selbst, wenn wir eine Theorie für zu schön, um nicht wahr zu sein, halten, wir sie lieben oder hassen, wir sie für nicht nützlich halten, wir sollten dies bennenen. Alle Beweggründe sind völlig in Ordnung und ganz menschlich. Wir können nicht völlig objektiv sein. Glauben wir das, lügen wir uns selber in die Tasche und allen anderen was vor.

Egal welchen Grund wir angeben, er läuft am Ende darauf hinaus, warum wir eine Theorie für nützlich oder unnütz halten. Halte ich sie für elegant, brilliant, einfach für schön, mathematisch inspirierend, mein Herz hängt an ihr oder ich finde sie gresslich, ich beziehe ihre Bedeutung auf meinen oder unseren Nutzen, den ich oder wir aus ihr ziehen.

Erklärt sie in meinen Augen Beobachtungen, ist dies ebenso. Und nur die erklärten Beobachtungen machen sie zu einer bestätigten physikalischen oder naturwissenschaftlichen Theorie, in dem Sinne, dass sie zur Erklärung der Phänomene der Natur herangezogen werden kann und den Menschen dadurch nützt, also dienlich ist.

Das Zeitalter des Postempirismus bricht an?
Für mich und viele andere Physiker unvorstellbar!

Die Verzweiflung mancher akademischer Physiker geht mittlerweile schon so weit, dass sie ansetzen, das Zeitalter des sogenannten Postempirismus auszurufen. Das bedeutet so ungefähr, dass neue, aus unterschiedlichen Gründen für vielversprechend gehaltene Theorien, wie die Stringtheorie von einigen von ihnen angesehen wird, nicht mehr durch eine experimentelle Bestätigung ihrer vorhergesagten Phänomene zur Gültigkeit kommen. Sie sollen schon einfach deshalb gelten, weil es angeblich keine ernst zu nehmenden Alternativen gibt.

Dies wäre so, als wenn ein Flugzeug schon deshalb zu einem funktionierenden Flugzeug erklärt würde, weil man einen vermeintlich guten Plan hat und schon einmal Apfelsinenkisten so zusammengeschraubt hat, dass es dem Plan sehr ähnelt. Ob es wirklich fliegt, also ein echtes Flugzeug ist, seine Prüfung an der Realität, wäre dann egal, weil ja keiner einen besseren Plan hätte.

Liebe Leute, ein Flugzeug wird immernoch dadurch zu einem Flugzeug, dass es wirklich fliegt, und nicht dadurch, dass es so aussieht wie ein Flugzeug, wer das auch immer bestimmt, und vielleicht fliegen könnte, wenn man möglicherweise irgendwann einen Weg findet, dies auszuprobieren!

Wer will, kann in ein solches „Flugzeug“ gerne einsteigen und sich in die Lüfte träumen, aber in der Realität vorerst trotz aller Träume am Boden verweilen. Dabei bin ich bestimmt der letzte, der etwas gegen hochfliegende Träume und viel Fantasie hat.

Ich werde nicht dabei sein, die Wissenschaft, aufgrund von Angst vor der Prüfung an der Realität, Fantasielosigkeit, Ungeduld und Risikomangel, zu verstümmeln und damit zum zahnlosen Tiger zu machen. Und ich kann dies auch niemandem empfehlen, der ehrlich an Wissenschaft und an wahrhaftigem Wissen interessiert ist.

George Ellis and Joe Silk schreiben dazu:

» Jede wissenschaftliche Theorie muss falsifizierbar sein. «

» Wir können uns nur der theoretischen Physikerin Sabine Hossenfelder anschließen: Postempirische Wissenschaft ist ein Oxymoron (siehe http://go.nature.com/p3upwp[] und http://go.nature.com/68rijj[]). Theorien wie die Quantenmechanik und Relativitätstheorie haben sich bewährt, weil ihre Vorhersagen viele Tests erfolgreich bestanden haben. «

Mein Hut ist im Ring
Es gibt Alternativen

Mit dieser Arbeit werfe ich meinen Hut, meinen Vorschlag, in den Ring, für eine neue Physik, von der ich hoffe, dass sie uns aus der Krise herausführt. Ich habe keine Angst mehr vor der Prüfung meiner Ideen an der Realität. Ich verstehe aber, wenn andere Menschen diese haben. Auch an Fantasielosigkeit, Ungeduld und Risikomangel leide ich nicht.

Hiermit fordere ich auch möglichst viele Mitbewerberinnen und Mitbewerber dazu auf, neue Ideen zu entwickeln und ihre Vorschläge zur Lösung der Krise, wie ungewöhnlich diese auch sein mögen, mutig mit in den Ring zu werfen. Ich bin überzeugt, dass wir mit gemeinsamer Kraft diese Krise bewältigen und die Menscheit so voranbringen, weil ich viel Willen und Potenzial erkenne, dies zu erreichen.

Möge die Idee, die am besten der Prüfung an der Realität stand hält und am meisten Erkenntnisse zu unserer Existenz bereit hält, gewinnen! Lasst uns aber auch erkennen, dass mehrere Perspektiven auf die Realität gleichzeitig nützlich sein können, so dass es eventuell nicht einfach diesen einen Gewinner geben muss.

Wolfgang Huß
im Dezember 2022

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Fußnoten
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Stand 29. Februar 2024, 17:00 CET.

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