Adam Beckers 2018 erschienenes Buch What is Real? The Unfinished Quest for the Meaning of Quantum Physics ist eine hervorragende Darstellung der langjährigen und hartnäckigen Kontroverse über die Interpretation der Quantenmechanik. Ein Hauptthema des Buches ist, wie sehr die Richtung der Physik des 20. Jahrhunderts von Persönlichkeiten, politischen Faktoren, Karriereinteressen und nicht zuletzt von ungeprüften und schwammigen philosophischen Annahmen bestimmt wurde - etwas, das, wie Wissenschaftsphilosophen wie Thomas Kuhn und Paul Feyerabend gezeigt haben, in der Geschichte der Wissenschaft immer der Fall war. Besonders kritisiert wird die Tendenz zeitgenössischer Physiker, der Philosophie gegenüber sowohl ignorant als auch herablassend zu sein.
In mindestens einem Fall ist Becker jedoch selbst etwas zu
abweisend gegenüber einer philosophischen Argumentationslinie. Becker erörtert, wie die Vorstellung eines
Multiversums von vielen Physikern auf der Grundlage mehrerer unabhängiger
Überlegungen verteidigt wurde, nämlich Hugh Everetts
"Viele-Welten"-Interpretation der Quantenmechanik, der inflationären
Kosmologie und der Stringtheorie. Ein
Einwand, der gegen den Begriff in jeder dieser Versionen erhoben wird, ist,
dass er nicht falsifizierbar ist - das heißt, dass er keine Vorhersagen macht,
die durch Beobachtung und Experiment prinzipiell widerlegt werden könnten, was
bedeutet, dass er empirisch nicht überprüfbar ist.
Becker stellt zu Recht fest, dass die Falsifizierbarkeit,
ein Thema, das durch Karl Popper berühmt wurde, nicht so einfach ist, wie oft
angenommen wird. Zum einen wird eine
wissenschaftliche Theorie nie isoliert getestet, weil sie nie isoliert
Vorhersagen macht. Vielmehr ergeben sich
ihre Vorhersagen aus der Theorie nur in Verbindung mit verschiedenen weiteren
Annahmen theoretischer oder empirischer Art.
Nehmen wir zum Beispiel an, dass Forscher, die für ein
Seifenunternehmen arbeiten, herausfinden wollen, ob die chemischen
Inhaltsstoffe in einem neuen Produkt, das sie entwickeln, wirklich, wie sie
annehmen, bestimmte Arten von Bakterien abtöten werden. Sie geben Proben der Bakterien auf einen
Objektträger, tragen die Seife auf und beobachten, was passiert. Wenn die Bakterien nicht abgetötet werden,
ist die Theorie dann widerlegt? Nicht
unbedingt. Denn bei der Erstellung und
Prüfung der Vorhersage, dass die Seife die Bakterien abtötet, wird davon
ausgegangen, dass tote Bakterien unter dem Mikroskop so und so aussehen, dass
der Objektträger, auf den sie aufgetragen werden, ordnungsgemäß gereinigt wurde
(und somit keine Rückstände von Chemikalien aufweist, die der Wirkung der
getesteten Seife entgegenwirken könnten), dass die Standardtheorie über die
Funktionsweise von Mikroskopen korrekt ist, dass das verwendete Mikroskop nicht
fehlerhaft funktioniert usw. Und wenn
der Test nicht wie vorhergesagt ausfällt, könnte es sein, dass eine dieser
Hintergrundannahmen falsch ist, und nicht, dass die Seife diese Bakterien nicht
wirklich abtötet.
Natürlich kann es sehr gute Gründe für die Einschätzung
geben, dass keine dieser Annahmen falsch ist, so dass die vernünftige
Schlussfolgerung lautet, dass die Seife tatsächlich nicht gegen die Bakterien
wirksam ist. Der Punkt ist jedoch (wie
Pierre Duhem und W. V. Quine bekanntlich betonten), dass es bei der Prüfung
einer wissenschaftlichen Behauptung nicht darum geht, ein "entscheidendes
Experiment" durchzuführen, das die Behauptung allein entweder falsifiziert
oder rechtfertigt. Oft gibt es einen
gewissen Spielraum, durch den eine Theorie angesichts offensichtlicher
Gegenbeweise im Prinzip aufrechterhalten werden kann, auch wenn es nicht
unbedingt vernünftig ist, sie insgesamt aufrechtzuerhalten.
Becker erörtert ein berühmtes Beispiel aus der Geschichte
der Wissenschaft, das zeigt, wie kompliziert die Frage der Falsifikation
tatsächlich ist. Die Newtonsche Physik
war im Allgemeinen spektakulär erfolgreich bei der Beschreibung und Vorhersage
der beobachteten Bewegungen von Körpern, aber es gab auch Ausnahmen. Die Bewegungen von Uranus und Merkur stimmten
nicht mit den Vorhersagen der Newtonschen Gesetze überein, was die
Wissenschaftler jedoch lange Zeit nicht dazu veranlasste, Newton als widerlegt zu
betrachten. Schließlich stimmte die
Theorie mit den meisten Beobachtungen überein, und es gab zunächst nichts
Besseres, was man an ihre Stelle setzen konnte.
Also suchte man nach alternativen Erklärungen für die Divergenz zwischen
Beobachtung und Theorie. Im Falle des
Uranus stellte sich heraus, dass seine Bewegung durch die Anziehungskraft eines
anderen, bis dahin unbekannten Planeten, des Neptun, beeinflusst wurde. Dieses spezielle Problem für Newtons Theorie
war damit gelöst. Aber der Konflikt mit
der beobachteten Bewegung des Merkurs widerstand einer ähnlichen Lösung, und
erst als Einsteins allgemeine Relativitätstheorie erschien - und die Bewegung
des Merkurs zusammen mit allen Beobachtungen erklärte, die Newton nicht
erklären konnte -, wurde Newtons Theorie als falsifiziert angesehen und
Einsteins Theorie an ihre Stelle gesetzt.
So weit, so gut. Aber
Becker zieht dann aus diesen Überlegungen die falsche Schlussfolgerung, dass
"wissenschaftliche Theorien nicht falsifizierbar sein müssen" (S.
264), so dass:
Die Behauptung, dass Multiversumstheorien unwissenschaftlich
sind, weil sie nicht falsifizierbar sind, bedeutet also, sie abzulehnen, nur
weil sie einem willkürlichen Standard nicht genügen, den keine
wissenschaftliche Theorie je erfüllt hat.
Die Behauptung, dass keine Daten jemals die Ablehnung einer
Multiversumstheorie erzwingen könnten, bedeutet lediglich, dass eine
Multiversumstheorie genauso ist wie jede andere Theorie. (p. 263)
Das ist nicht wahr, und es folgt auch nicht daraus. Um zu verstehen, was an Beckers Position
falsch ist, müssen wir einige Unterscheidungen treffen. Erstens argumentiert Popper, dass die
Falsifizierbarkeit in Stufen erfolgt.
Einige Aussagen könnten unabhängig von anderen empirische Konsequenzen
haben, andere Aussagen könnten nur in Verbindung mit weiteren Aussagen
empirische Konsequenzen haben, und wieder andere Aussagen könnten überhaupt
keine empirischen Konsequenzen haben.
Die erste Art von Aussagen wäre stark falsifizierbar, die zweite schwach
falsifizierbar und die dritte ganz und gar nicht falsifizierbar.
Auch wenn die von Becker angestellten Überlegungen zeigen,
dass eine wissenschaftliche Theorie nicht stark falsifizierbar sein muss, folgt
daraus nicht, dass sie gänzlich unfalsifizierbar sein kann. Nach allem, was Becker gezeigt hat, kann sie
immer noch zumindest schwach falsifizierbar sein. Nun könnte der Kritiker von
Multiversumstheorien argumentieren, dass die Newtonsche Physik nur schwach
falsifizierbar war, während Multiversumstheorien gänzlich unfalsifizierbar
sind, so dass die Parallele, die Becker ziehen will, falsch ist. Und in diesem Fall reicht Beckers Antwort
nicht aus, um die Multiversumstheorien vor dem fraglichen Einwand zu
schützen. Er müsste entweder zeigen, dass
Multiversumstheorien zumindest schwach falsifizierbar sind, oder dass eine
wissenschaftliche Theorie nicht einmal schwach falsifizierbar sein muss. Und keine dieser beiden Behauptungen wird von
ihm bewiesen.
Aber selbst wenn er den zweiten Weg einschlagen und
argumentieren würde, dass wissenschaftliche Theorien nicht einmal schwach
falsifizierbar sein müssen, gibt es noch ein weiteres Problem, wie man sehen
kann, wenn man einige weitere Unterscheidungen trifft. Denn es gibt verschiedene Arten, wie eine
Aussage empirisch nicht falsifizierbar sein kann, von denen einige
unproblematisch, einige aber auch problematisch sind.
Erstens gibt es Aussagen, die in der Weise unbeweisbar sind,
wie es mathematische und metaphysische Wahrheiten sein können. So sind beispielsweise die Aussagen, dass 2 +
2 = 4 ist und dass die grundlegenden Bestandteile der Wirklichkeit Substanzen
sind (im Gegensatz zu Attributen oder Ereignissen), meiner Meinung nach
empirisch nicht falsifizierbar. Das
liegt nicht daran, dass sie weniger sicher sind als empirische Behauptungen,
sondern weil sie (wie ich auch argumentieren würde) sicherer sind. Sie sind grundlegende Wahrheiten, die sich
auf jede mögliche Realität beziehen, auf die nicht-empirische, immaterielle
Realität nicht weniger als auf die empirische, materielle Welt.
Zweitens gibt es Aussagen, die nicht falsifizierbar sind, so
wie es die Wahrheiten der Naturphilosophie sein können. Das sind Behauptungen, die sich im Gegensatz
zu denen der ersten Kategorie zwar nur auf die empirische Wirklichkeit
beziehen, aber dennoch sicher sind.
Nehmen wir zum Beispiel die Behauptung, dass Veränderungen
stattfinden. Diese Behauptung ist uns
empirisch bekannt, aber sie ist nicht empirisch falsifizierbar, und zwar aus
dem einfachen Grund, dass man, um etwas zu falsifizieren, eine Abfolge von
Erfahrungen haben muss (wie es der Fall ist, wenn man ein Experiment
einrichtet, es durchführt und dann die Ergebnisse aufzeichnet). Und eine Abfolge von Erfahrungen zu haben,
bedeutet wiederum Veränderung. Der
Versuch, die Behauptung, dass Veränderung stattfindet, empirisch zu
falsifizieren, wäre also selbstzerstörerisch.
Das bedeutet nicht, dass die Realität des Wandels weniger sicher ist als
andere empirische Wahrheiten, sondern eher, dass sie ebenfalls sicherer ist.
Drittens gibt es Aussagen, die nicht falsifizierbar sind, so
wie es die grundlegendsten Thesen der modernen empirischen Wissenschaft wohl
sind. Zum Beispiel haben einige
behauptet, dass der Energieerhaltungssatz und der zweite Hauptsatz der
Thermodynamik unbeweisbar sind. Darüber
lässt sich streiten, aber es ist sicherlich plausibel zu behaupten, dass diese
Ideen für das Bild der modernen Wissenschaft vom Universum so zentral sind,
dass sie in der Praxis als unbeweisbar behandelt werden, auch wenn sie prinzipiell
falsifizierbar sind. Der Gedanke ist,
dass ihre Aufgabe den Rest des modernen wissenschaftlichen Gebäudes so radikal
untergraben würde, dass Wissenschaftler, wenn es jemals Beweise gäbe, die ihnen
widersprechen, zu dem Schluss kämen, dass mit den Beweisen oder anderen Teilen
der Wissenschaft etwas nicht stimmen kann, anstatt dass diese Grundprinzipien
selbst falsch sind.
Viertens gibt es Aussagen, die nicht falsifizierbar sind, so
wie Popper die Astrologie, den Marxismus und den Freudianismus für unbeweisbar
hielt. Das sind Aussagen, die vorgeben,
eher empirisch als metaphysisch zu sein, aber weder Teil der Naturphilosophie
noch zentral für das moderne wissenschaftliche Weltbild sind. Da sie nicht in die ersten drei Kategorien
fallen, die ich gerade beschrieben habe, sind sie nicht deshalb unbeweisbar,
weil sie notwendige Wahrheiten sind (wie mathematische und metaphysische
Wahrheiten), oder weil ihre Leugnung selbstzerstörerisch wäre (wie es die
Leugnung meines Beispiels einer Wahrheit in der Naturphilosophie wäre), oder
weil ihre Leugnung das gesamte Gebäude der Wissenschaft zum Einsturz bringen
würde (wie es die Beispiele in der dritten Kategorie tun würden). Sie haben also nicht die Gewissheit, die die
Wahrheiten der anderen Kategorien haben.
Der Grund, warum sie nicht falsifizierbar sind, liegt vielmehr darin,
dass sie Vorhersagen machen, die zu vage oder offen sind, um eindeutig
überprüfbar zu sein.
Diese vierte Art der Unfalsifizierbarkeit ist die
problematischste und nach Poppers Ansicht das Paradigma der
Pseudowissenschaft. Die ersten beiden
Arten von unfalsifizierbaren Aussagen sind, so würde ich argumentieren,
unproblematisch, und die dritte Art ist zumindest argumentativ vertretbar. Angenommen, Multiversumstheorien sind
tatsächlich nicht falsifizierbar. In
welche dieser vier Klassen würden sie dann fallen?
Sie fallen nicht in die erste Kategorie, weil ihre
Beschreibung der Welt nicht der metaphysischen oder arithmetischen
Notwendigkeit entspricht. Aus diesem
Grund räumen selbst die Befürworter von Multiversumstheorien in der Regel ein,
dass sie falsch sein könnten, und versuchen zumindest, Wege zu finden, um
solche Theorien empirisch zu testen.
Dies würde keinen Sinn machen, wenn die Theorien den grundlegenden
Status hätten, den die Wahrheiten der Mathematik und Metaphysik traditionell
für sich beanspruchen.
Sie fallen auch nicht in die zweite Kategorie, da es sich
nicht um grundlegende Wahrheiten darüber handelt, wie jede mögliche empirische
Welt beschaffen sein muss, was zu leugnen ein Selbstbetrug wäre. Auch hier räumen selbst die Befürworter von
Multiversumstheorien ein, dass sie falsch sein könnten, und man kann solche
Theorien sicher anzweifeln, ohne in Inkohärenz zu verfallen (im Gegensatz zu
dem Versuch, die Realität des Wandels zu leugnen, was, wie ich argumentieren
würde, inkohärent wäre).
Auch fallen die Multiversumstheorien nicht in die dritte
Kategorie, denn sie sind für das moderne wissenschaftliche Weltbild wohl kaum
so grundlegend wie die Energieerhaltung und der zweite Hauptsatz der
Thermodynamik. Das zeigt sich schon
allein daran, dass sie in einer Weise umstritten sind, wie es die genannten
wissenschaftlichen Grundprinzipien nicht sind.
Wenn also Multiversumstheorien tatsächlich nicht einmal
schwach falsifizierbar, sondern gänzlich unbeweisbar sind, dann fallen sie
neben Astrologie, Marxismus und Freudianismus in die vierte und
problematischste Klasse der unbeweisbaren Theorien. Und in diesem Fall wird es Becker nicht
gelingen, die Multiversumstheorien gegen den fraglichen Einwand zu verteidigen.
Um sie erfolgreich gegen diesen Einwand zu verteidigen,
müsste entweder (a) gezeigt werden, dass nicht falsifizierbare Aussagen selbst
der vierten Kategorie wissenschaftlich respektabel sind, (b) gezeigt werden,
dass Multiversumstheorien ungeachtet des Anscheins in der Weise nicht
falsifizierbar sind, wie es Aussagen in einer der anderen drei Kategorien sind,
oder (c) gezeigt werden, dass Multiversumstheorien in der Tat falsifizierbar
sind und einer empirischen Prüfung zugänglich sind. Ich glaube nicht, dass einer dieser Wege
erfolgversprechend ist, aber Weg (c) wäre sicherlich der richtige, wenn der
Verfechter einer Multiversumstheorie irgendjemanden davon überzeugen will, dass
solche Theorien in demselben Sinne "wissenschaftlich" sind, wie das,
was Newton, Einstein und die Begründer der Quantenmechanik taten,
wissenschaftlich war. Dies würde jedoch
nicht bedeuten, den Einwand der Falsifizierbarkeit zu umgehen (wie es Becker
tun möchte), sondern den Einwand direkt zu treffen.
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