Gastbeitrag

"EPPUR SI MUOVE" - Zwischen Instrumentalismus und Realismus


mit Buchhinweis "Requiem für die Spezielle Relativität"


Der "Fall Galilei" wurde in den Physikalischen Blättern 10/1993 unter historischen Aspekten diskutiert. Seine bleibende Bedeutung als Paradebeispiel für Auseinandersetzungen in den Bereichen geistiger Betätigung erkennt man erst durch die Analyse der am Konflikt beteiligten Standpunkte. Hierzu ist es nützlich, sich den Unterschied zwischen INSTRUMENTALISMUS und REALISMUS ins Gedächtnis zurückzurufen: Der Instrumentalist begnügt sich mit einer (möglichst quantitativen) Beschreibung seiner Beobachtungen und verzichtet - im Gegensatz zum Realisten - auf die Frage nach den Ursachen. Der als KINEMATIK bezeichnete Teil der Bewegungslehre, die Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik und das ursprüngliche Konzept der Relativitätstheorie sind instrumentalistisch. Die DYNAMIK hingegen entspricht dem Realismus. Beide Interpretationen des Naturgeschehens werden (je nach Brauchbarkeit!) nebeneinander verwendet. Ihre kritiklose Vermischung ist damit programmiert und kann zu absurden Schlußfolgerungen führen. Im Falle der Relativitätstheorie z.B. wäre es unverständlich, die kinematisch korrekte Symmetrie von gegenseitigen Abständen rijº ri - rj = - (rj - ri) = - rji zwar noch auf die ersten zeitlichen Ableitungen zu beziehen und die Geschwindigkeiten rij = vji = -vji als relativ zu bezeichnen, nicht aber die Beschleunigungen und alle höheren Ableitungen. Wird der Beschleunigung eine andere Qualität zugeschrieben, so daß sie nicht mehr in das einfache Symmetrieschema paßt, dann ist stillschweigend der Übergang zur Dynamik erfolgt. In der Dynamik hat es sehr wohl einen Sinn, nach absoluter Bewegung und ihren Ursachen zu fragen. Kinematisch ist es gleichgültig, ob sich die Erde um die Sonne bewegt oder umgekehrt, dynamisch nicht. Wir sind an dynamische Gesetze gebunden und das Konzept, den kleineren Massen komme die höhere Beweglichkeit zu, hat sich allenthalben in der Praxis bewährt: Der Berg kommt eben nicht zum Propheten, sondern der Prophet muß sich schon selber bemühen. Aus rein energetischen Gründen ist dies ja auch sehr vernünftig.

Der "Fall Galilei" läßt sich unter dem Gesichtspunkt der Auseinandersetzung zwischen Instrumentalismus und Realismus sehen und verstehen. Galilei trennt zwar nicht immer scharf zwischen Kinematik und Dynamik und legt auch keinen Beweis für das Kopernikanische Weltbild vor. Dennoch muß ihm zugestanden werden, daß seine Starrköpfigkeit - abgesehen von allen emotionalen Komponenten des Streites - nicht einer instrumentalistischen Denkweise entspringen kann. Die Kirche argumentiert dagegen instrumentalistisch und sieht zunächst keine Gefahr darin, das Kopernikanische System als Arbeitshypothese zu benutzen. Der historische Gang der Dinge ist in Darstellungen nachzulesen, die sich um Objektivierung bemühen [1], [2]. Die pikante Erkenntnis aus dem Fall Galilei ist, daß die Auseinandersetzung zwischen den Instrumentalismus und Realismus auch in der heutigen Physik fortlebt. Kontroversen beleben die Wissenschaft und sind notwendige Voraussetzung für die Entwicklung eines nach Ganzheit strebenden Weltbildes. Unproduktive Reibungsverluste entstehen jedoch allein dadurch, daß die jeweiligen Voraussetzungen der unterschiedlichen Standpunkte nicht erkannt oder sogar bewußt ignoriert werden. Über "verborgene Parameter" ist heiß diskutiert worden. Wäre es nicht naheliegend, bei jeder Argumentation nach "verborgenen Voraussetzungen" zu forschen? Diese Vorgehensweise ist naturgemäß mit unbequemen Fragen verbunden und provoziert dogmatische Reaktionen, wenn ein "wunder Punkt" berührt wird.

In einem Brief an Nature (363 (1993) 108) weisen Psimopoulos und Theocharis auf den Widerspruch hin, der zwischen der kinematischen Äquivalenz aller Bezugssysteme nach Einstein und der dynamisch gesicherten Absolutbewegung der Erde um die Sonne besteht. Als Antwort aus der Leserschaft wurde daraufhin nur ein Kommentar abgedruckt (Nature, 364 (1993) 96), der nichts über die eigentliche Problematik aussagt und kaum dazu beitragen dürfte, eine fruchtbare Diskussion in Gang zu bringen: Die Modelle von Kopernikus und Einstein seien topologisch nicht ineinander transformierbar und Galileis Kampf habe der Unrichtigkeit eines theologischen (!) Modells gegolten. Punkt. Der Einwand von Psimopoulos und Theocharis läßt eine andere Lesart zu: sie sehen in der Haltung orthodoxer Relativisten gegenüber Galilei einen dem kirchlichen ähnlichen Dogmatismus. Der dynamisch wohlbegründete Standpunkt, das Massenzentrum einer beliebigen Anordnung lege ein bevorzugtes Koordinatensystem fest, paßt sich nicht widerspruchsfrei in die relativistische Kinematik ein. Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich, wenn alle bereits bekannten und noch zu entdeckenden (!) Naturgesetze in das Prokrustesbett der Lorentz-Transformation gezwängt werden. Vieles deutet darauf hin, daß die Lorentz-Invarianz auf Spezialfälle beschränkt ist. So sind z.B. die Maxwellgleichungen nur im freien Raum mit den "Materialeigenschaften" eo und mo Lorentz-invariant. Bereits in einem isotropen Medium mit eeo und mmo (e>1, m>1) gilt die Lorentz-Invarianz nicht mehr. Es gibt ernst zunehmende Gründe, berechtigten Einwänden dieser Art auf undogmatische Weise nachzugehen. Dabei ist es wichtig, auf "verborgene Voraussetzungen" zu achten, die schon oft zu Stolperfallen in der wissenschaftlichen Argumentation geworden sind.

Literatur
[l] A. KOESTLER, "The Sleepwalkers: A History of Man-s Changing Vision of the Universell (Penguin Books Ltd, Hutchinson, 1959)
[2] G. PRAUSE, "Niemand hat Kolumbus ausgelacht: Fälschungen und Legenden der Geschichte richtiggestellt" (Econ Verlag, Düsseldorf-Wien, 1966) 7. Kapitel: Galilei war kein Märtyrer.

Autoren
DR. GEORG GALECZKI  und  DR. PETER MARQUARDT
s. auch in WAYS OF THINKING
G. Galeczki: SPECIAL RELATIVITY´S HEEL OF ACHILLES: THE UNITS OF MEASUREMENTS
G. Galeczki: The fundamental Difference between Gravity and Electricity
G. Galeczki: The II-nd List of Publications. And the Workshop "Physics as a Science"


Was die rein physikalischen Argumente gegen Einsteins spezielle Relativitätstheorie betrifft, können diese u.a. in dem Buch der beiden Physiker Georg Galeczki und Peter Marquardt "Requiem für die Spezielle Relativität", Verlag Haag+Herchen Frankfurt/M. 1997, 271 Seiten, DM 38,- nachgelesen werden.

Das Buch bestätigt meine in langer Auseinandersetzung gewonnene Überzeugung: Die Spezielle Relativitätstheorie löst jene Probleme, die Einstein zuvor erst erfunden hatte, um seine "Lösungen" verkaufen zu können, die jedoch keine Probleme der Physik sind. Das Problem der Physik ist, daß ihr rationale Kriterien fehlen, z.B. in Form einer allseits anerkannten soliden Metrologie, die Einsteins frei erfundene Behauptungen von der Relativität von Zeit und Raum sofort zurückweisen müßte. So ist es nur konsequent, wenn die beiden Autoren sich über weite Strecken mit Einsteins metrologisch unsinnigen Annahmen auseinandersetzen, zu der auch die Überzeugung gehört, daß man die Zeit messen könne. Doch die Zeit ist eine physikalische Größe, die - wie alle physikalischen Größen - durch Definition bestimmt und durch internationale Konventionen festgelegt werden muß, mit deren Hilfe gemessen werden kann, nämlich die Dauer realer Ereignisse und Zustände. Das Scheitern einer Lehre, die den Maßstab des Messens für den Gegenstand des Messens hält, die also weder einen Begriff davon hat, was messen heißt, noch infolge von Betriebsblindheit zwischen dem Gegenstand des Forschens und dem Mittel des Forschens zu unterscheiden weiß oder die zur Stützung des Physikalismus dies nicht wissen will, um beweisen zu können, daß es eine Raum-Zeit gibt, ist da nur konsequent. Aber Raum und Zeit sind keine realen Gegenstände sondern mentale Muster, mit deren Hilfe der kognitive Apparat das Chaos der Erscheinungen auf eine ihm verständliche Weise ordnet. Wer sein Verstehen nicht versteht, versteht letztlich gar nichts.

Foto Peter Oexl  Die drei Autoren (von li.: Marquardt, Hille, Galeczki - Foto P. Oexl)



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