Gesetzlose Wissenschaften?

aus HEUREKA 5/01 vom 12.12.2001

Wandelbar, Zufällen unterworfen, sozial konstruiert, widerlegbar: Naturgesetze sind auch nicht mehr das, was sie einmal waren. Aus dem unveränderlichen Wort Gottes ist anscheinend eine Frage der menschlichen Interpretation geworden. Sechs Wissenschaftler suchen Antwort darauf, welche Gesetzmäßigkeiten es in ihren Fächern noch gibt.

Was sind Naturgesetze? Wird alles, was in der Natur passiert, durch sie schon vorher mit absoluter Sicherheit vorherbestimmt? Nein, das ist anders! Ich gebe Ihnen ein Beispiel: Die Urfische hatten ein versteiftes Band im Rücken, die Chorda dorsalis. Alle Wirbeltiere stammen von diesen Urfischen ab. Deswegen mussten sie alle im Verlauf ihrer embryonalen Entwicklung dieses Band, aus dem später die Bandscheiben gebildet werden, anlegen. Von welchen Gesetzen reden wir da? Von einem entscheidenden Ereignis, in dessen Folge es äußerst wahrscheinlich wurde, dass es in der Welt zu bestimmten Erscheinungen kommt. Von Gesetzlichkeit als Wahrscheinlichkeit zu sprechen, ist deshalb so wichtig, weil natürlich. Zwar dachte man früher, dass die Gesetze der Physik nicht dem Zufall unterworfen sind und bestehen, seit es die Welt gibt. Heute versteht man, dass auch die physikalischen Gesetze einen historischen Ursprung haben. Sie sind unmittelbar nach dem Urknall entstanden. Aber sie sind genauso historisch wie die Gesetze, die die Biologen an ihren Organismen finden. Ein gravierender Unterschied besteht allerdings darin, dass diese Gesetze ungleich alt sind. Und außerdem nimmt die Bedeutung des Zufalls mit der Komplexität der Systeme zu: Es kann schon sein, dass die physikalischen Wechselwirkungen wieder entstehen, wenn der Urknall noch einmal knallt. Aber dass sich dann Wirbeltiere entwickeln würden, ist schon sehr unwahrscheinlich, und das Unwahrscheinlichste wäre, dass wir zwei an diesem Novembertag über Biologie sprächen.

Rupert Riedl, Emeritus für Zoologie an der Universität Wien, gründete das Konrad Lorenz Institut für Evolutions- und Kognitionsforschung. Protokoll: Matthias Bernhart

Naturgesetz ist ein wichtiger Begriff in den Naturwissenschaften, aber im Labor oder am Schreibtisch wird er selten benutzt. Eher spricht man von Gleichungen, Modellen und Theorien. Ein Naturgesetz entsteht im Zusammenspiel von Theorie und Experiment. Zuerst wird eine Überlegung theoretisch formuliert, um dann in Form von Experimenten überprüft zu werden. Das Experiment ist somit das eigentliche Kriterium für die Gültigkeit eines Naturgesetzes. Wie die Experimente ausgehen, ist Sache der Natur. Aber welche Experimente gemacht werden, ist eine Frage der Gesellschaft.

In der Entwicklung der Wissenschaft können Naturgesetze auch von der Begrifflichkeit her völlig geändert werden, aber das heißt noch nicht, dass das Naturgesetz in seiner Voraussagekraft widerlegt wurde. Zum Beispiel hat Einstein mit der Relativitätstheorie nicht Newtons Gravitationsgesetz widerlegt, sondern nur erweitert. Die Formulierung Einsteins und der Einbezug von Zeit und Raum waren zwar etwas völlig Neues, aber aus seinem Ansatz könnte man auch die Formulierung von Newton herausrechnen.

Herbert Pietschmann ist Vorstand des Instituts für Theoretische Physik der Universität Wien. Protokoll: Desirée Hebenstreit

Ja, der ewige Streit zwischen Naturwissenschaftlern und Philosophen! Aber es gibt nicht nur die Frage: Was ist die Natur und gemäß welcher Gesetzmäßigkeiten funktioniert sie? Für mich ist die Frage wichtiger: Wie ist das Subjekt selbst konstituiert, das die Natur erforscht? Also unter welchen Voraussetzungen denkt und forscht der Wissenschaftler? Der Forschende ist nämlich immer in einen Prozess eingebunden. Die Naturgesetze stehen erst an dessen Ende.

Klar, der Naturwissenschaftler braucht für seine unmittelbare Tätigkeit nicht so viel Philosophie. Doch für einen befriedigenden Diskurs ist es notwendig, die jeweiligen Rahmenbedingungen zu untersuchen. Erst dadurch wird klar, wie es zur Anerkennung eines Phänomens kommt, das wir dann ein "Naturgesetz" nennen.

Nehmen wir als Beispiel ein so wichtiges Gebiet wie die Bioethik. Zunächst scheint es, wir haben es hier mit Fragen und Gesetzen zu tun, die zur Biologie oder zur Medizin gehören. Die daraus entstehenden Fragen haben aber mit den Naturwissenschaften nichts mehr zu tun. Sie betreffen vielmehr die ganze Gesellschaft, es geht um Ethik und um Verantwortungsbewusstsein. Dabei können die einzelnen Standpunkte sehr unterschiedlich sein. Der Philosophie obliegt es, die verschiedenen Argumente zu analysieren. Deshalb versucht sie aufzuzeigen, dass jedes Argument eine Geschichte hat. Das führt noch keineswegs zu einer Lösung, aber es wird deutlich, wie komplex das Problem ist.

Giovanni Leghissa liest Geschichte der Philosophie an der Universität Wien. Protokoll: Sabina Auckenthaler

Es gibt keine nur in der Chemie geltenden Naturgesetze. Was es gibt, sind naturwissenschaftliche Probleme und Lösungsversuche. Die theoretische Grundlage der Chemie, die Quantentheorie, ist die Grundlage der Beschreibung aller Materie in Physik und Chemie. Die gelegentlich immer noch beschworene Trennung zwischen Physik und Chemie ist überlebt. Ganz im Gegenteil: Die einzelnen Wissenschaftszweige verschmelzen immer mehr, etwa bestimmte Gebiete der Chemie und der Festkörperphysik. Wegen der Komplexität der chemischen Systeme lassen sich exakte quantenmechanische Rechnungen nur in beschränktem Umfang ausführen - Chemiker arbeiten öfter noch mit "theoretisch erleuchteten Faustregeln". Physiker und Chemiker sind, wie alle anderen auch, Kinder ihrer Zeit. Robinson Crusoe, allein auf seiner Insel, hätte niemals wissenschaftliche Forschung betreiben können - weil ihm der soziale Kontext gefehlt hätte. Alles, was es in den Naturwissenschaften an Objektivität gibt, ist das Resultat institutionalisierter, wechselseitiger Kritik. Nur in diesem Sinn ist auch das naturwissenschaftliche Bild der Welt eine soziale Konstruktion. Nichts unterscheidet Naturwissenschaftler aber von anderen Wissenschaftlern schmerzhafter als die Erfahrung des Scheiterns einer Lieblingstheorie im Experiment - wenn die Natur konstatiert: Nein, so geht es nicht. Viele solche Erfahrungen machen einen Experten, der ja nach Niels Bohr jemand ist, der genau weiß, was alles nicht geht.

Peter Markl ist Professor am Institut für Analytische Chemie der Universität Wien. Protokoll: Ute Walch

Naturgesetze werden aus Einzelfällen systematisch abgeleitet - in der Radiologie wird dies durch die Analyse von Röntgenbildveränderungen erreicht. Diese Bildfolgen werden durch das Visualisieren des für das bloße Auge Unsichtbaren gewonnen. Die Radiologie ist allerdings eine relativ junge Disziplin, sodass sich noch keine einheitliche Meinung über Naturgesetze in diesem Bereich herausgebildet hat.

Für die Radiologen ist die medizinische Physik maßgeblich. Ein allgemein bekanntes Verfahren ist die Ultraschalldiagnostik, bei der aus unhörbaren Lauten, also Schallwellen, ein sichtbares Bild geformt wird. Die Interaktionen der Wellen mit den verschiedenen Geweben und die daraus elektronisch generierten Bilder unterliegen klaren Gesetzmäßigkeiten. Durch den Einsatz immer höherer Schallfrequenzen und einer stetigen Weiterentwicklung der Bildverarbeitungssoftware werden diese Gesetze, wie etwa das vom Wiener Physiker beschriebene Doppler-Prinzip, zwar nicht infrage gestellt, jedoch in anderer Perspektive beleuchtet. Naturgesetze werden also durch das Sichtbarmachen von "Neuem" unter anderen Aspekten interpretiert.

Franz Kainberger lehrt und forscht an der Universitätsklinik für Radiodiagnostik in Wien. Protokoll: Simone Wille

Noch vor wenigen Jahrzehnten hat man menschliche Verhaltensweisen als zwingende Reaktion auf naturräumliche Bedingungen erklärt. Der Geodeterminismus galt als tragende Erkenntnissäule meiner Disziplin. Der Stellenwert von spezifischen Gesetzmäßigkeiten für die Ordnung des Wissens innerhalb der Disziplin war ein hoher. Im Bereich der Sozialgeographie würde ich solchen Gesetzmäßigkeiten heute keine Bedeutung mehr zumessen. Selbst in der Physiogeographie hat der exklusive Bezug auf Naturgesetze als Erklärungsansatz ausgedient. Dass das "Schicksal" von Naturgesetzen ein unveränderliches ist, daran glauben heute nur noch wenige Fachvertreter, da die disziplinären Entwicklungen Gegenteiliges offenbarten.

Generell wird heute in der Geographie und Regionalforschung von einem Gesetz im Fall einer Wenn-dann-Kausalität gesprochen, die als deterministische Aussage formuliert wird. Es ist aber heutzutage in keiner Weise ungewöhnlich, Gesetze, die einmal formuliert wurden bzw. zur Erklärung menschlichen Verhaltens herangezogen wurden, zu widerlegen zu suchen.

Christian Vielhaber lehrt und forscht am Institut für Geographie und Regionalforschung der Universität Wien. Protokoll: Michael Reicheigner

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