Die moderne Physik macht es ihren Rezipienten nicht leicht. Zumeist weit entfernt von den Größenskalen unserer Alltagserfahrung enthüllt sie Verhaltensweisen der Natur, an denen wir mesoskopisch veranlagten Menschen uns oftmals die Köpfe rauchig denken. Nicht, wenn es darum geht, die moderne Physik erfolgreich anzuwenden oder mathematisch weiterzuentwickeln - das klappt normalerweise ganz erstaunlich gut und mit höchster Präzision - nein, das interpretierende Verstehen der modernen Physik ist es, das uns allzu oft vor Rätsel stellt. Wer kann sich schon ein seit dem Urknall expandierendes Universum wirklich vorstellen, wer hat eine Vorstellung davon, was bei einer quantenmechanischen Messung wirklich passiert?

Insbesondere die Philosophen schrecken nicht davor zurück, den Finger in diese Wunde zu legen und daraus gerne auch radikale Konsequenzen zu ziehen. Immanuel Kant ist da noch einer der Gemäßigteren, wenn er in seiner „Kritik der reinen Vernunft“ im Antinomien-Kapitel darauf hinweist, dass wir Menschen in unserem alltagsgeprägten Denken notwendigerweise auf Widersprüche stoßen müssen, sobald wir unser Verstehen auf das unendlich Kleine und Große zu richten versuchen. Unser Denken mit seinen alltagslogischen Strukturen und Kategorien ist immer bereits auf den Bereich möglicher Erfahrung ausgerichtet und muss damit vor unvorstellbar großen und kleinen Skalen kapitulieren. Mit dieser Erklärung für die Unanschaulichkeit des Mikro- und Makrokosmos kann man als Physiker vermutlich gut leben.

Die Philosophie der Anti-Realisten

Weit schwerer zu ertragen sind dagegen für Physiker die philosophischen Anti-Realisten, die ganz grundsätzlich fragen, inwiefern wir denn überhaupt sicher sein können, dass all das auch wirklich existiert, was wir nicht mehr direkt wahrnehmen können. Sind Quarks und Higgs-Bosonen tatsächlich so real wie Kaffeetassen und Erdbeerkuchen? Oder sind sie nur Fiktionen innerhalb unserer Theorien, die wir dafür konstruiert haben, um direkt Beobachtbares korrekt zu erklären und vorherzusagen? Bereits Ernst Mach hatte schließlich um die vorletzte Jahrhundertwende dafür plädiert, in naturwissenschaftlichen Theorien nicht mehr als eine ökonomische Beschreibung des direkt empirisch Beobachtbaren zu sehen. Und wer kann schon von sich behaupten, alle Teilchen des Standardmodells wirklich gesehen zu haben? (Auch wenn wir uns seit letztem Mittwoch endlich rühmen können, sie alle, vorbehaltlich, physikalisch nachgewiesen zu haben.)

Insbesondere die Quarks machen es ihren Beobachtern schwer, da sie prinzipiell nicht als freie Teilchen, sondern lediglich als sogenannte Streuzentren innerhalb von Hadronen, also zum Beispiel Protonen oder Neutronen, existieren. Kann man vor diesem Hintergrund sagen, Quarks existierten als eigenständige Elementarteilchen? Der philosophisch ambitionierte Physiker Werner Heisenberg war bis zum Ende seines Lebens ein entschiedener Gegner dieser Vorstellung und überaus skeptisch gegenüber der modernen Teilchenphysik im Allgemeinen. Er hat auch nicht an die Existenz des von Peter Higgs und den anderen Theoretikern postulierten Masseteilchens geglaubt.

Der Wissenschaftshistoriker Andrew Pickering veröffentlichte noch 1984 ein Buch mit dem Titel „Constructing Quarks“, in dem er Quarks als kulturspezifische Produkte eines historischen Theoriebildungsprozesses beschreibt. Die Teilchen des Standardmodells gibt es also gar nicht wirklich, die Physiker tun nur alle so? Und in hundert Jahren lachen wir darüber? Immerhin sind die radikalen Anti-Realisten bereits unter Philosophen sehr umstritten und werden von ihren realistisch eingestellten Kollegen argumentativ so gut in Schach gehalten, dass die Naturwissenschaftler sich gar nicht erst einschalten müssen.

Das Experiment von Lindau

Dem typischen Physiker fällt es ohnehin leicht, sich von der fehlenden Anschaulichkeit und der oft nur indirekten Beobachtbarkeit der Gegenstände seiner Forschung nicht aus der Ruhe bringen zu lassen, zumal es ihm im Forscheralltag ohne Weiteres gelingt, kampflustigen Philosophen völlig aus dem Weg zu gehen. An der Existenz dessen, was sie erforschen, würden die meisten Physiker in der Praxis kaum zweifeln, und wo es nötig scheint, kreieren sich die Physiker manchmal auch ganz unverbindlich eine eigene Anschaulichkeit ihrer wissenschaftlichen Objekte. So überraschte beispielsweise der theoretische Teilchenphysiker Chris Quigg vom Fermilab im vergangenen Jahr bei einem Vortrag vor philosophischem Publikum mit der Bemerkung, in seiner Vorstellung seien Elektronen kleine, gelbe Kügelchen (und das sei, sinngemäß, auch gut so). Es gibt also Grund zu hoffen, dass die exotischen Objekte der modernen Physik doch auch in einer alltagsverständlichen, anschaulichen Form existieren, und sei es nur in den Köpfen der Physiker.

Wir haben in Lindau den experimentellen Test unternommen. Auf der Titelseite dieser Ausgabe sehen Sie in exklusiven Formaten, was die Menschheit im Allgemeinen und die Physiker im Speziellen momentan einigermaßen in Aufregung versetzt: das Higgs-Teilchen. So, wie Nobelpreisträger und die weltweite Elite der Nachwuchsforscher es für uns gemalt haben. Und zur Frage nach der Realität des Ganzen befragen wir dann zu gegebener Zeit noch einmal die Philosophen.