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Naturwissenschaft und Philosophie : Der gestirnte Himmel über uns

„Wir haben uns im Vorfeld wirklich Sorgen gemacht, ob das funktionieren würde“, berichtete Andrew Benson als einer der Organisatoren, „es gab zwei Szenarien, vor denen wir Angst hatten. Entweder dass Astrophysiker und Philosophen sich schlicht nichts zu sagen haben könnten. Oder dass die Astrophysik philosophisch nicht interessant sein könnte.“ Beide Befürchtungen erwiesen sich als unbegründet. Die eingeladenen, international prominenten Wissenschaftsphilosophen wie James Ladyman, Paul Humphreys oder Sandra Mitchell zeigten genau wie die anwesenden Astrophysiker wenig Berührungsängste und großes Interesse an wechselseitigem Austausch.

Tatsächlich ist die moderne Astrophysik auf „mittleren“ Skalen, das heißt zwischen der Physik des Sonnensystems und der Kosmologie des gesamten Universums, innerhalb der Wissenschaftsphilosophie bisher nur wenig thematisiert worden. Während es inzwischen eine Philosophie der Biologie und einer Philosophie der Chemie gibt, konnte die heutige astrophysikalische Forschungspraxis das Interesse der Philosophen bisher noch nicht nachhaltig wecken. Dies mag daran liegen, dass die Astrophysik inhaltlich der Physik zu ähnlich erscheint und gleichzeitig durch ihre komplexe Methodik ein schwer überschaubares Feld darstellt.

In der Astrophysik werden Sterne, das interstellare Medium, Galaxien und Galaxienhaufen beobachtet und zu verstehen versucht. All diese Phänomene können nicht in irdischen Laboren unter idealisierten Bedingungen hergestellt werden. Die Astrophysiker sind daher immer mit der vollen Komplexität des Universums konfrontiert und müssen sich darin interpretierend zurechtfinden. Ihre Methodik gleicht somit viel mehr der Sherlock-Holmes-Kriminalistik als den klassischen experimentellen Wissenschaften: Astrophysiker müssen Ausschau halten nach allen Spuren und Anhaltspunkten, die dabei helfen können, aufzuklären, was sich im Universum in den letzten knapp 14 Milliarden Jahren zugetragen hat, um auf dieser Grundlage plausible Erklärungen und Entwicklungsszenarien aufzustellen.

Hilfestellung von der Philosophie

Das Defizit fehlender Interaktionsmöglichkeiten mit ihren Forschungsobjekten kann die Astrophysik zumindest teilweise dadurch kompensieren, dass das Universum als „kosmisches Labor“ gefüllt ist mit kosmischen Phänomenen in allen erdenklichen Evolutionsstufen und verschiedenen Umgebungen. Was für den Experimentalphysiker das experimentelle Geschick, ist damit für den Astrophysiker die Fähigkeit, diese Vielfalt statistisch und unter Verwendung von Modellen so auszuwerten, dass allgemeine Aussagen über kosmische Phänomene möglich werden. Der Astrophysiker und Nobelpreisträger John C. Mather verglich diese Aufgabe einst mit dem hypothetischen Versuch eines Aliens, aus einem gefüllten Sportstadion den typischen Lebensweg eines Menschen abzuleiten, ohne mit den Besuchern des Stadions interagieren zu können.

Aufgrund dieser methodischen Besonderheiten führt eine philosophische Reflexion moderner Astrophysik vor allem auf erkenntnistheoretische Fragestellungen. Was sind Voraussetzungen der astrophysikalischen Forschungsmethode und wie wirkt sich die Methode auf das aus, was wir wissen können? Insbesondere philosophische Fragen zur wissenschaftlichen Modellbildung erhalten daher eine hohe Relevanz für astrophysikalische Forschung. In den Carnegie-Workshops wurde beispielsweise intensiv der Status von sogenannten semianalytischen Simulationen diskutiert. Das sind komplexe numerische Berechnungen, wie sie zum Beispiel zum Verständnis der Entwicklung von Galaxien eingesetzt werden, in denen die Physik auf „kleinen“ Skalen innerhalb einzelner Galaxien durch stark vereinfachte Näherungen berücksichtigt wird.

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