bearbeitet: 11.02.2020     

Was ist los in der theoretischen Physik?

Einige Bedenken von Dr. Manfred Pohl

Seit meinem Studium der Physik und der Philosophie in den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts kann man substantielle Veränderungen in den Grundfragen beider Wissenschaften beobachten. In der Philosophie ist eine dieser Grundfragen die inhaltliche Bestimmung des Begriffes Materie und ihr Verhältnis zum Bewußtsein. Von dieser Bestimmung ist im weitesten Sinne die Arbeit eines Naturwissenschaftlers abhängig. Beinahe jede Naturwissenschaft beinhaltet die Erforschung der Materie, ihrer Zustände und ihrer Bewegung im Makro- und im Mikrokosmos. Deshalb ist diese Arbeit grundlegend von der Auffassung des Wissenschaftlers zur Materie geprägt. Nach meiner Auffassung ist für die erfolgversprechende naturwissenschaftliche Arbeit der dialektisch-materialistische Materiebegriff eine unverzichtbare Grundvoraussetzung. In vereinfachter Darstellung trifft er die Aussage,

Materie ist die unabhängig vom Bewußtsein existierende objektive Realität, die nicht entstehen und nicht verschwinden kann. Materie ist die Ursache ihrer selbst. Die Existenzbedingungen der Materie sind der unendliche Raum und die ewige Zeit, die Daseinsweise der Materie ist die Bewegung.

Anhand aufeinanderfolgender Editionen verschiedener Lexika und Enzyklopädien beobachte ich in den vergangenen 30 bis 35 Jahren eine schleichende Demontage dieses Materiebegriffes zugunsten religiöser, esoterischer, empirischer, sporadischer und anderer nichtmaterialistischer Auffassungen:
http://hauptplatz.unipohl.de/Wissenschaft/Materiedefinition.htm.
Bestand noch in den 80er Jahren des vergangenen Jahrhunderts eine weitgehend wissenschaftsübergreifende, allgemein anerkannte Auffassung zur Materie, so dringen seitdem unter dem Scheinargument der "Weiterentwicklung" immer mehr pseudowissenschaftliche, metaphysische und religiöse Einflüsse in den Materiebegriff ein. Sie reichen von Darstellungen, Energie gehöre nicht zur Materie über die Auffassung, Masse sei gegenüber der Materie der weitere Begriff, weil er Energie enthalte, über die Erklärung, Raum und Zeit seien eigenständig existierende materielle Objekte, die man krümmen oder dehnen könne, über einen nur als mathematische Struktur beschreibbaren Materiebegriff bis hin zu der skurrilen Behauptung, wir benötigten gar keinen Materiebegriff, weil man in der konkreten Wissenschaft ohnehin andere Begriffe verwende. Das wäre dann ähnlich dem Glauben, Brot auch ohne Mehl backen zu können. Mit einer Vielzahl solcher sinnentstellenden Änderungen, auf die sich Philosophen und Physiker in diesen Jahren eingelassen haben, wurde ein heilloses Durcheinander gestiftet, so daß nun in verschiedenen Naturwissenschaften unterschiedliche, zum Teil sogar falsche und widersprüchliche Auffassungen über die Materie herrschen. Es darf daran erinnert werden, daß zum Beispiel ein Physiker ohne eine eindeutige Bestimmung des Inhaltes der Materie keine zielgerichtete Forschung betreiben kann, weil ihm schlicht der Gegenstand seiner Arbeit entzogen oder verfälscht wird. Ohne einen vorangestellten eindeutigen Materiebegriff muß die Physik zwingend in eine Krise absinken, wie es gegenwärtig immer deutlicher sichtbar wird. Beispielsweise ist das Verlassen des dialektisch-materialistischen Materiebegriffs zugunsten der Ansicht, Materie könne entstehen oder verschwinden, analog zur religiösen Schöpfungshypothese: Ein Gott habe die Welt erschaffen und lenke sie fortan. Für solche Auffassungen ist in der Physik kein Platz. Für den Fortbestand der Physik als Wissenschaft müssen aus ihr solche und ähnliche Einflüsse, die der materialistischen Dialektik entgegengerichtet sind, entfernt werden. In der Gegenwart beobachtet man jedoch das Gegenteil. Siehe auch:
http://hauptplatz.unipohl.de/Wissenschaft/PM-Urknall.htm.

In der Forschung der Physik und der Kosmologie zum Beispiel kann man das deutlich erkennen. Viele Physiker, die in der Branche das Sagen haben, verharren in substantiellen Irrtümern, weil sie sich strikt dagegen verwahren, daß die eingefahrenen Gleise der sogenannten Standardmodelle endlich einer Prüfung auf ihre Richtigkeit unterzogen werden. So hat sich in der Kosmologie eine Theorie verwurzelt, die von Beginn an Zweifel hervorrief, die Urknalltheorie. Ihr Grundansatz entspringt den Ideen des belgischen Jesuitenpaters Abbé Georges Edouard Lemaitre (1894 - 1966), der die Absicht verfolgte, die Wissenschaft mit der katholischen Schöpfungsidee in Übereinstimmung zu bringen - eine Unternehmung, die nicht gelingen kann. Durch die beharrliche Arbeit des Klerus, insbesondere durch Papst Pius XII., hat diese Theorie in der Kosmologie fußfassen können. Mit Kopfschütteln habe ich diesen Prozeß in den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts miterleben können. Diese Theorie ist seit langem überholt und durch zahllose Beobachtungsergebnisse sowie theoretische Überlegungen widerlegt. Sie beruht auf der Irrigen Annahme, daß die kosmische Materie zu einem mit mathematisch zweifelhaften Berechnungen ermittelten Zeitpunkt Null aus Nichts "entstanden" sei, eine Annahme, die dem dialektisch-materialistischen Materiebegriff unvereinbar entgegensteht. Der praktisch und theoretisch bewiesene Energieerhaltungssatz würde damit unterlaufen und am Ende aufgehoben werden, der zusammen mit der Masse-Energie-Äquivalenz zur eindeutigen Aussage führt, daß die Materie ewig in der Zeit und unendlich im Raum existiert. Jeder aufmerksame Schüler einer allgemeinbildenden Schule kann das mühelos erkennen.

Und so wird gegenwärtig mit einer Verbeugung vor der Schöpfungsidee noch immer von einem Punkt unendlicher Energiedichte (Singularität) geredet, der eines schönen Momentes, dessen Ursachen niemand kennt, zu expandieren begonnen haben soll und dabei die gesamte kosmische Materie entstanden sei. Diese Energie der Singularität habe selbstverständlich keine Masse, es sei "reine" Energie, was immer das sein möge. Um die Kernaussage der Masse-Energie-Äquivalenz, nach der das Verhältnis von Energie zu Masse stets konstant ist (E = m·c2), anders gesagt, daß es Energie ohne Masse und umgekehrt nicht gibt, wird herumgeredet oder sie wird einfach weggelassen. Man postuliert, das Universum expandiere beständig - sogar beschleunigt - was ja aus dem Urknall und der Rotverschiebung des Sternenlichts von weit entfernten Objekten eindeutig folge. Daß aber für diese Art der Bewegung der Materie 75% der notwendigen Energie fehlen, und daß auch keine Kraft zu identifizieren ist, die eine beschleunigte Expansion hervorrufen könnte, führt nicht etwa dazu, die Theorie zu überprüfen - nein - der Urknall wird weiterhin als ein Axiom gesehen, das man nicht zu hinterfragen bereit ist. Also schlußfolgert man, es müsse noch eine andere Art Energie im Universum geben, die dunkle Energie, die niemand kennt, die aber die fehlende Energie enthalten soll. Dazu postuliert man noch die dunkle Materie, ebenfalls nicht beobachtbar, die durch eine nicht erklärbare Wechselwirkung mit der Gravitation die Expansion des Universums stützen soll. Diese untauglichen Spekulationen halten sich hartnäckig und unterbinden die Suche nach den tatsächlichen Bewegungskriterien der kosmischen Materie. Sie halten sich wider besseres Wissen sogar im Angesicht zahlloser beobachteter kosmischer Objekte, deren Bewegung mit der Urknallhypothese nicht erklärt werden kann. Der amerikanische Astronom Halton Arp (1927 -2013) hat nach jahrzehntelangen Beobachtungen einen Atlas of Peculiar Galaxies vorgelegt, in dem 338 Galaxien vermessen und mit Fotos belegt sind, die sich nicht nach den Regeln der Urknallhypothese bewegen. All das wird unbeantwortet gelassen und totgeschwiegen. Arp wurde ausgebremst, ihm wurden die Beobachtungszeiten an den großen Observatorien entzogen.

Am Anfang der Expansion der Urknallsingularität gibt es einen Bereich bis zur Zeit 10-43 s, der mit den Naturgesetzen gar nicht erklärbar ist, die Planck-Ära. Zur Zeit verzichtet man deshalb auf seine nähere Berechnung. Darauf folge, so sagt man, die GUT-Ära (Grand Unified Theories, deutsch: Große vereinheitlichte Theorie), in der gleichfalls die Expansion des Universums mit den Naturgesetzen nicht darstellbar ist. Aber auch dafür hat man eine Lösung für den bedingungslosen Erhalt der Urknallhypothese: Die sogenannte Inflationsphase. In dieser Phase (innerhalb von 10-35 bis 10-32 s) habe sich das Universum mit einen Faktor zwischen 1030 und 1050 mit einem Mehrfachen der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit ausgedehnt. Diese überlichtschnelle Ausdehnung des Universums, behauptet man, stehe nicht im Widerspruch zur Relativitätstheorie, da diese nur eine überlichtschnelle Bewegung im Raum, nicht jedoch eine überlichtschnelle Ausdehnung des Raumes selbst verbiete. Hiermit wird nun jeglicher wissenschaftliche Ansatz durch Absurditäten ersetzt. Der "Raum selbst" dehnt sich überhaupt nicht aus, denn er ist kein Objekt, dem man eine Bewegung zuordnen kann. Es kann sich nur Materie in Bewegung befinden. Nebenbei bemerkt, die Relativitätstheorie "verbietet" gar nichts, sie beschreibt die Relativität der Materiebewegung in Raum und Zeit. Dabei ist die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit eine Naturkonstante: (c0 = 1/Wurzel(ε0·μ0). Das jedoch wird mit dem nun schon höchst lächerlichen Argument umschifft, daß es ja die Naturgesetze einst gar nicht gegeben habe, sie seien erst mit dem Urknall "entstanden". Das ergäbe eine völlig neue Frage: Wie "entstehen" Naturgesetze?

Das alles zusammen führt zu kuriosen Begriffen wie "Entstehung" oder "Anfang" des Universums, seiner "Frühphase", "Ausdehnung" des Raumes, "Anfang" der Zeit, "Entstehung" des Raumes und viele andere, die mit Naturwissenschaft nichts mehr zu tun haben. Eine ganze Pseudowissenschaft rankt sich um diesen "Anfang" des Universums, die sogenannte Nukleosynthese: Am Anfang sei das Universum dunkel gewesen (Plasma), erst mit dem Beginn der Herausbildung von Teilchen sei es lichtdurchlässig geworden. Später dann bildeten sich Atomkerne und hernach Elemente. Ich kann nicht verbergen, daß mich das sehr stark an die Bibel erinnert: Gott sprach, es werde Licht und es ward Licht. Welch eine Hommage der Physik an die katholische Schöpfung! Der Raum wird zu einer Art Behälter erklärt, der leer sein kann oder auch nicht, in den man Materie hineinbringen oder herausnehmen kann. Dazu gesellt sich dann noch eine ähnliche Fehlleistung: Die immer wiederkehrende Behauptung, man könne Energie in Masse "umwandeln" und umgekehrt
(Widerlegung in http://hauptplatz.unipohl.de/Wissenschaft/MasseEnergieFehler1.htm).
Folgerichtig entstehen aus dieser Haltung völlig unbrauchbare Theorieansätze, die von einem "ganzen" Universum sprechen (das dann logischerweise endlich wäre), in der Folge dann von der Existenz "mehrerer Universen", "paralleler Universen" oder "Multiversen" (hierin ist schon sprachlich die Bildung des Plurals des Begriffes Universum untauglich) und anderer Merkwürdigkeiten, verewigt beispielsweise in den Darstellungen von Frank Tipler (geb. 1947) oder Max Tegmark (geb. 1967)
http://hauptplatz.unipohl.de/Wissenschaft/Tegmark.htm.
Es gibt aber nur das ewige und unendliche Universum, das keinen Anfang gehabt hat und kein Ende haben wird. Alle Sprüche über einen "Big Crunch" oder "Big RIP" und andere Seltsamkeiten sind unbrauchbare Phantastereien.
http://hauptplatz.unipohl.de/Wissenschaft/PhysikerPhysik.htm.

Ein anderer tragischer Irrtum ist der metaphysische (hier in der Bedeutung nicht erfaßbar mit den Sinnen) Umgang mit der Gravitation. Die gesamte heutige Gravitationsphysik basiert auf einem Fehler Albert Einsteins (1879 - 1955), der 1916 an der Preußischen Akademie der Wissenschaften in einem Vortrag gesagt hatte, man könne die Felder der Gravitation mit denselben Mitteln behandeln, wie die retardierten Potentiale der Elektrodynamik.
http://hauptplatz.unipohl.de/Wissenschaft/Anmerkungen_Einstein.pdf.
Dies war ein grundsätzlicher Irrtum Einsteins, denn die Felder der Elektrodynamik sind Energiefelder, die der Gravitation sind Kraftfelder, heißt, erstere sind materielle Felder, die zweiten nicht. Deshalb kann man sie nicht mit den gleichen Mitteln behandeln, denn es sind zwei wesensverschiedene Entitäten. Aus diesem Grunde konnte die Verwendung des Materietensors in den Feldgleichungen der Gravitation nicht zu einem brauchbaren Ergebnis führen. Die Berechnungsversuche, die Einstein zusammen mit dem ungarischen Mathematiker Marcel Großmann (1878 - 1936) durchgeführt hatte, konnten darum auch nur unter Annahme falscher, unbewiesener Anfangsangaben zu Ergebnissen führen, die jedoch eben deshalb am Ende nicht richtig sein konnten. Diese Anfangsangaben ordneten der Gravitation materielle Eigenschaften zu, in dem sie von einer Masse abgestrahlt werde, sich mit der Vakuumlichtgeschwindigkeit ausbreite und damit Wellenerscheinungen besäße.

Weil aber Albert Einstein, der wie ein unfehlbarer Übergott gehandhabt wird, der niemals irren kann, eine solche Auffassung vertrat, hinterfragt man bis heute diesen Irrtum nicht. Und so sucht man noch immer mit erheblichem finanziellen, materiellen und technischen Aufwand nach Gravitations"wellen", die es nicht geben kann. Die publizierten Ergebnisse aus diesen Messungen sind suspekt, mit nachgewiesenen "Gravitationswellen" haben sie nichts zu tun.
Siehe auch: http://hauptplatz.unipohl.de/Wissenschaft/Gravitation.htm.
Man orakelt über eine Masse, die von einem Gravitationsfeld "umgeben" sei, und darüber, daß Gravitation von einer Masse in den Raum "abgestrahlt" werde und sich mit Lichtgeschwindigkeit "ausbreite". Das alles wird möglich, weil man die Gravitation, die nichts anderes als eine Kraft zwischen genau zwei in einem Abstand befindlichen Massen ist, in den Stand eines materiellen Objektes erhoben hat. Tatsächlich aber wirkt die Gravitation instantan (unmittelbar, nichtverzögert, sofort, zeitunabhängig), weil man ganz allgemein den Begriff Bewegung auf eine Kraft nicht anwenden kann - eine Kraft ist kein materielles Objekt. Man kann übrigens auf ganz elementare Weise erkennen, daß die Darstellung von der Bewegung der Gravitation falsch ist: Sowohl die Gleichungen der Keplerschen Gesetze zur Berechnung der Planetenbahnen als auch die Newtonsche Gravitationsgleichung enthalten keine Bezugselemente oder Terme über einen Zusammenhang mit einer etwaigen Ausbreitungsgeschwindigkeit oder Zeitabhängigkeit der Gravitation. Die Gleichungen sind hinreichend bewiesen und erbringen in der Praxis richtige Ergebnisse, gehen dabei uneingeschränkt von einer instantanen Wirkung der Gravitation aus. Wäre dies nicht so, müßte die Laufzeit der Gravitation in den Gleichungen abgebildet werden, denn sie sind von erheblicher Größe und könnten nicht als klein gegen andere Größen vernachlässigt werden. Die Laufzeit zwischen Sonne und Erde zum Beispiel betrüge 8 min und 20 s (150 Mio. km geteilt durch 300.000 km/s). Die Newtonsche Gravitationsgleichung zeigt zudem noch etwas Triviales: Wenn eine der zwei gravitierenden Massen Null ist (heißt, sie ist nicht vorhanden), so ist auch die Gravitationskraft Null. Für eine einzeln betrachtete Masse ist also eine Gravitationskraft nicht definierbar, folglich kann sie auch nicht von einem Gravitationsfeld umgeben sein. Und es entsteht noch eine andere Frage, die nicht beantwortet werden kann: Würde sich die Gravitation im Raum bewegen, bewegte sie sich zum Beispiel zwischen Sonne und Erde von der Sonne zur Erde oder von der Erde zur Sonne? Bei genauem Hinsehen erkennt man, daß es eine unsinnige Frage ist.

Die instantane Wirkung der Gravitationskraft ist jedoch keine Entdeckung der Neuzeit, und auch ich habe diese Erkenntnis nicht hervorgebracht, sie wurde bereits im 19. Jahrhundert von James Clerk Maxwell (1831 - 1879) herausgefunden, niedergeschrieben in seiner Arbeit Über die Fernwirkung, veröffentlicht in: Wissenschaftliche Arbeiten von James Clerk Maxwell, Band II (Seiten 311 bis 315) [Aus den Veröffentlichungen der Königlichen Institution Großbritanniens, Band VII]. Ebenda sagt er auch, daß sich schon vor ihm viele Naturwissenschaftler mit dieser Frage befaßt hatten. Ich habe diese Arbeit im Jahre 2014 aus dem Englischen übersetzt und im Netz zur Verfügung gestellt:
http://hauptplatz.unipohl.de/Wissenschaft/Assis/Maxwell_Seiten_311_315.pdf.

Auf der Grundlage dieser Arbeit Maxwells hat der brasilianische Physiker Prof. Dr. André Koch Torres Assis (Institute of physics Gleb Wataghin, Universität Campinas, Sao Paulo) weitere Argumente zur Richtigkeit der Auffassungen über die Fernwirkung der Körper herausgearbeitet und veröffentlicht. Eine Übersetzung dieser Arbeit aus dem Englischen habe ich 2013 mit dem Einverständnis des Autors im Netz zur Verfügung gestellt:
http://hauptplatz.unipohl.de/Wissenschaft/Assis/Fernwirkung.pdf.

Leider aber werden solche Arbeiten in die gegenwärtige Physik nicht einbezogen, mehr noch, sie werden wissentlich ignoriert.

Auswege aus dieser Krise der Physik und im besonderen der Kosmologie mit verschiedenen Lösungsansätzen können in zahlreichen Beiträgen auf meinem Internetportal www.unipohl.de in der Rubrik Naturwissenschaftliche Beiträge nachgelesen werden. Viele meiner Bestrebungen, mich mit solchen Beiträgen in der Fachpresse zu äußern, waren sämtlich ergebnislos. Mit sachfernen Ausreden werden von den Redaktionen kritische Beiträge zu den Standardmodellen durch das presseinterne System ihrer Beurteilung nachhaltig abgewiesen. Eine unabhängige Meinungsäußerung wird unterbunden. Der Schweizer Wirtschaftswissenschaftler Prof. Dr. Mathias Binswanger hat dieses System tiefgründig analysiert und in seinem Buch Sinnlose Wettbewerbe. Warum wir immer mehr Unsinn produzieren, Herder-Verlag, Freiburg 2010, ISBN 978-3-451-30348-7, öffentlich angeprangert
(Zitate am Ende des Beitrags http://hauptplatz.unipohl.de/Wissenschaft/SackgasseUrknall.htm).

Wie soll sich nun ein Mensch verhalten, der sich ernsthaft für die Probleme interessiert, aber keine Grundausbildung in den tragenden Disziplinen hat? Zunächst einmal scheint er gnadenlos den Fehlern der Branche ausgeliefert zu sein, da er sie nicht beurteilen kann und vermutlich der Meinung ist, man könne den Experten wohl vertrauen. Wir haben oben gesehen, daß dies äußerst problematisch ist. Es ist aber im Fortgang der Entwicklung nicht auszuschließen, daß die unnachgiebige Verteidigung solcher Grundfehler ganz allgemein das Vertrauen in die Wissenschaft zu erschüttern vermag. Ganz ähnlich, wie es vor einigen Hundert Jahren der Kirche erging, die unerschütterlich doktrinär das geozentrische Weltbild proklamierte, obwohl nach dem Wirken von Nikolaus Kopernikus (1473 - 1543) und Galileo Galilei (1564 - 1642) längst schon zum allgemeinen Volkswissen gehörte, daß die Erde eben nicht das Zentrum der Welt ist. Erst das schwindende Vertrauen der Allgemeinheit in die kirchliche Doktrin hat dazu geführt, daß der Klerus gezwungenermaßen dem heliozentrischen Weltbild seine öffentliche Zustimmung geben mußte. Jedoch erst etwa 300 Jahre später, im Jahre 1992, wurden die beiden Wissenschaftler durch Papst Johannes Paul II. offiziell rehabilitiert.

Müssen wir denn mit ähnlichen Abläufen auch in der heutigen Wissenschaft rechnen? Müssen wir erst abwarten, bis das allgemeine Volkswissen die Glaubwürdigkeit der Wissenschaft verhöhnt? Wie lange muß es denn dauern, bis eine nach sicheren Erkenntnissen und allgemeinem Volkswissen überholte Theorie durch eine andere ersetzt wird, die der Wahrheit näher ist? Albert Einstein prägte einst den Ausspruch: "Zwei Dinge sind zu unserer Arbeit nötig: Unermüdliche Ausdauer und die Bereitschaft, etwas, in das man viel Zeit und Arbeit gesteckt hat, wieder wegzuwerfen." Nun, unermüdliche Ausdauer scheinen ja verschiedene Physiker schon zu haben.