der golem der forschung

HARRY COLLINS TREVOR PINCH

DER GOLEM DER FORSCHUNG WIE UNSERE WISSENSCHAFT DIE NATUR ERFINDET

BERLIN VERLAG

IM GEDENKEN AN SIDNEY COLLINS UND FÜR JOAN PINCH Die Originalausgabe erschien 1993 unter dem Titel The Golem. What everyone should know about science bei Cambridge University Press. Die deutsche Übersetzung folgt der zweiten, erweiterten Auflage von 1998 mit dem Titel The Golem. What you should know about science © 1993, 1998 Cambridge University Press Für die deutsche Ausgabe © 1999 Berlin Verlag, Berlin Für die fachliche Betreuung der Übersetzung dankt der Berlin Verlag Dr. Andrea Loettgers Alle Rechte vorbehalten Umschlaggestaltung : Nina Rothfos und Patrick Gabler, Hamburg Gesetzt aus der Haarlemmer durch psb, Berlin Druck und Bindung : Friedrich Pustet, Regensburg Printed in Germany 1999 ISBN 3–827-0334–2

INHALT

Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Einführung Der Golem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1 Eßbares Wissen : Der chemische Gedächtnistransfer . . . . . . . . . . 15 2 Die Relativitätstheorie : Zwei Experimente, die sie »bewiesen« haben . . . . 52 3 Retortensonne : Die Geschichte der kalten Kernfusion . . . . . . . . 97 4 Der Keim des Anstoßes : Louis Pasteur und die Ursprünge des Lebens . . 134 5 Ein neues Fenster zum Universum : Die Nichtentdeckung der Gravitationsstrahlung 153 6 Das Liebesleben der Rennechse . . . . . . . . . . . 183 7 Messung im Herzen der Sonne : Die sonderbare Geschichte von den fehlenden Sonnenneutrinos . . . . . . . . . . . . . 200

Resümee Der Golem im Einsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 Nachwort Der Golem und die Wissenschaft ler . . . . . . . . 250 Dank. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anmerkungen . . . . . . . . . . . . . . Bibliographie und Literaturhinweise Register . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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vorwort Dieses Buch wendet sich an alle, die wissen möchten, wie Wissenschaft wirklich funktioniert und wieviel Autorität sie den Experten zugestehen dürfen ; das Buch wendet sich zum Beispiel an Schüler oder Studenten, die in der Schule oder an der Universität Naturwissenschaft treiben ; es will aber auch diejenigen ansprechen, die vielleicht gerade anfangen, sich mit Wissenschaftsgeschichte, -theorie oder -Soziologie zu befassen. Im Grunde ist es für alle geschrieben, die in einer technologischen Gesellschaft leben. Die Kapitel sind unterschiedlichen Ursprungs. Einige basieren auf unseren eigenen Arbeiten, andere auf der Lektüre jener wenigen Bücher und Aufsätze zur Wissenschaftsgeschichte und -Soziologie, die nicht aus einem retrospektiven Blickwinkel geschrieben sind. Im letzteren Fall stützen wir uns auch auf zusätzliche Informationen von den Originalautoren und greifen gelegentlich auf Archivmaterial zurück. Bei der Auswahl der Kapitel, mit denen wir die Wissenschaft darstellen wollen, waren uns gewisse Schranken durch das zugängliche Material gesetzt. Im übrigen aber haben wir das Feld auf zweierlei Weise bearbeitet : Einerseits haben wir Episoden aus den Lebenswissenschaften und den physikalischen Wissenschaften gewählt, andererseits zeigt unsere Auswahl weithin berühmte neben relativ alltäglicher Wissenschaft und dem, was manche schlechte Wissenschaft nennen würden. Was wir nämlich zeigen wollten ist, daß für un

ser spezifisches Interesse die Wissenschaft dieselbe bleibt, ob sie nun berühmt oder obskur, groß oder klein, grundlegend oder nebensächlich ist. Die ausgewählten Fälle sollen die Naturwissenschaften in keinem statistischen Sinne repräsentieren ; ein Großteil der Wissenschaft ist zu keinem Zeitpunkt strittig, wir aber befassen uns ausschließlich mit wissenschaft lichen Kontroversen. Diese, die kontroverse Wissenschaft ist unserer Ansicht nach die, über die jeder Bürger und Nicht-Wissenschaft ler etwas wissen sollte, denn diejenigen wissenschaftlichen Fragen, die sich ihm überhaupt stellen, sind allesamt kontrovers. Ein oft begangener Fehler ist es, wenn man den Bürger und Nicht-Experten dazu bringen will, über das wissenschaft liche Expertenwissen in solchen Kontroversen zu urteilen – indem man ihm nämlich die Wissenschaft nur so beschreibt, wie sie in wohlgeordneten, übersichtlichen, nicht-kontroversen Gebieten aussieht. Wir denken, daß diese Strategie nur zu Enttäuschungen, Mißverständnissen und letztlich zu einer heftigen antiwissenschaft lichen Gegenreaktion führen kann, die sogar noch gefährlicher ausfallen könnte als die naive Duldung der Macht der Wissenschaft. ImNachwort dieser deutschen Ausgabe des Golem der Forschung, die der zweiten Auflage des englischen Originals entspricht, behandeln wir in diesem Zusammenhang einige der (wichtigeren und interessanteren) Debatten, in die wir seit dem ersten Erscheinen des Buches 1993 verwickelt wurden.

einführu ng der golem Die Naturwissenschaft wird meist für entweder ganz und gar gut oder ganz und gar böse gehalten. Für manche ist sie wie ein Kreuzritter, von einfältigen Mystikern bedrängt, während wirklich finstere Gestalten zur gleichen Zeit nur darauf warten, aus dem Sieg der Unwissenheit einen neuen Faschismus erstehen zu lassen. Für andere ist die Wissenschaft selbst der Feind : Eine technische Bürokratie – das Gegenteil von Kultur –, von Kapitalisten gelenkt, die nichts kennen als den Profit, vergeht sich an unserem blauen Planeten, unserem Gefühl für das Gerechte, das Poetische und das Schöne. Für die einen verdanken wir der Wissenschaft eine moderne Landwirtschaft, die all unsere Bedürfnisse decken kann, neue Heilungsmöglichkeiten für unsere Kranken und ein globales Kommunikationsnetz ; für die anderen verdanken wir der Wissenschaft immer neue Waffen, um Krieg zu führen, auch den Feuertod einer jungen Lehrerin in einem von Gott verlassenen Raumtransporter namens »Challenger« und das lautlose Gift von Tschernobyl. Beide Vorstellungen von der Wissenschaft sind falsch und gefährlich. Die Wissenschaft gleicht weder dem tapferen Ritter noch dem wütenden Unhold. Sie ist ein Golem. Der Golem ist ein Geschöpf aus der jüdischen Mythologie. Er ist ein Homunkulus, von einem Menschen un

ter Zauber und Beschwörungen aus Lehm und Wasser erschaffen. Er ist stark. Und jeden Tag wird er ein wenig stärker. Er tut, was man ihm sagt, nimmt seinem Herrn lästige Arbeit ab und beschützt ihn gegen den immer drohenden Feind. Allerdings, er ist auch schwerfällig und gefährlich. Wenn er nicht aufmerksam überwacht wird, kann der Golem seinen Herrn mit seiner wilden Kraft vernichten. Diese Idee von einem Golem hat in verschiedenen Legenden verschiedene Konnotationen. Gelegentlich wird seine furchtbare Bosheit betont, doch gibt es auch eine eher freundliche Tradition : Im Jiddischen, der Sprache des osteuropäischen Ghettos, ist der Golem ein Sinnbild für jeden ungehobelten dummen Kerl, der weder seine eigene Stärke noch das ganze Ausmaß seiner Unwissenheit und Schwerfälligkeit kennt. Für Collins’ Großmutter war es einfach nützlich, wenn man einen Golem kannte, der einem den Garten umgrub ; die Kinder durften ihm allerdings nicht zu nahe kommen. Ein solcher Golem ist kein großer böser Teufel, sondern ein etwas beschränkter Koloß. Da wir hier mit dem Golem die Wissenschaft versinnbildlichen, wollen wir auch hervorheben, daß dem Geschöpf aus Lehm in der mittelalterlichen Überlieferung dadurch Leben eingehaucht wurde, daß sein Schöpfer ihm das hebräische »EMET« auf die Stirn malte, was »Wahrheit« bedeutet – und Wahrheit ist, was den Golem in allem antreibt. Was nun aber nicht heißt, daß er die Wahrheit begreift. Keineswegs ! Die Absicht dieses Buches ist es, den Golem »Natur

wissenschaft« zu erklären. Wir möchten zeigen, daß er nicht bösartig ist, aber recht schwer von Begriff. Dem Golem Naturwissenschaft darf man seine Fehler nicht vorwerfen ; denn es sind unsere eigenen. Einem Golem kann man es nicht zum Vorwurf machen, daß er sein Bestes gibt. Ein Golem, so stark er ist, ist ein Geschöpf, das wir mit unseren Fertigkeiten, unserem Geschick geschaffen haben. Unser Buch geht ganz einfach und direkt vor. Um zu zeigen, was der Golem Naturwissenschaft ist, tun wir etwas geradezu Unerhörtes : Wir führen die Wissenschaft vor, wie sie ist, und reflektieren dabei die wissenschaft liche Methode so wenig wie möglich. Vielmehr beschreiben wir einfach einzelne Episoden aus der Wissenschaft, bekannte und weniger bekannte, und erzählen, was da geschah. Wo doch reflektiert wird, wie zum Beispiel in der Geschichte von der kalten Kernfusion, sind es Reflexionen über menschliche Dinge, nicht über methodologische Fragen. Was bei diesem Verfahren herauskommt, ist überraschend, und die Überraschung oder der Schock rührt daher, daß die Vorstellung von der Wissenschaft dermaßen von philosophischen Analysen, von Mythen und Theorien, von Hagiographie, Eitelkeit, Heroismus, Aberglaube, Furcht und vor allem von nachträglicher Rechthaberei überlagert ist, daß man sich bisher nur in einem kleinen Kreis von Eingeweihten erzählt hat, »wie es wirklich gewesen«.

Leser dieses Buches sollten darum darauf gefaßt sein, zweierlei Neues zu erfahren : zum einen werden Sie ein paar Dinge aus der Wissenschaft mitnehmen – etwas von 

der wissenschaftlichen Forschung zur Relativität, zum Mittelpunkt der Sonne, zu den kosmischen Kräften, zum Gehirn der Würmer und Ratten, zur Erfindung von Keimen, zur kalten Kernfusion und zum Liebesleben der Rennechsen. Zum anderen sollten Sie bereit sein, vieles über die Wissenschaft zu lernen – und zu lernen, diesen beschränkten Koloß so zu mögen, wie er wirklich ist. Am Ende des Buches erfahren Sie, was Sie unserer Ansicht nach gelernt haben sollten und welche Implikationen es hat, wenn man den Golem Naturwissenschaft für sich arbeiten läßt. Unser Material ist im wesentlichen in den Kapiteln 1 bis 7 enthalten, wo Episoden beziehungsweise Fallstudien aus der Wissenschaft beschrieben werden. Die Kapitel sind in sich abgeschlossen und können in beliebiger Reihenfolge gelesen werden. Auch unser Resümee können Sie jederzeit lesen ; es wird Sie allerdings ohne den Kontext der Fallstudien nicht leicht überzeugen. Ob Sie also am besten zuerst die Fallstudien oder zuerst oder zwischendurch das Resümee lesen, wissen wir nicht ; das entscheiden Sie selbst. Den wissenschaft lichen Prozeß zu explizieren stand für uns nicht im Vordergrund. Doch gibt es gemeinsame Themen, die in allen Kapiteln wiederkehren. Vielleicht das wichtigste von ihnen ist der Gedanke vom »experimentellen Regreß«, der im Kapitel über die Gravitationsstrahlung ausgeführt wird. Denn das Problem beim wissenschaft lichen Experiment besteht darin, daß es einerseits schlicht gar nichts besagt, wenn es nicht kompetent durchgeführt wird ; andererseits kann sich aber in kontroversen Wissenschaften niemand auf die Kriterien 

einer solchen Kompetenz einigen. Daher ist es in grundsätzlichen wissenschaft lichen Kontroversen regelmäßig der Fall, daß die Forscher nicht nur über die einzelnen Ergebnisse, sondern über die ganze Arbeit ihrer Kollegen und deren Qualität höchst uneins sind. Dann sind nicht die Experimente für die wissenschaft liche Aussage entscheidend – das übernimmt vielmehr der experimentelle Regreß, die Interpretation und Einordnung der Versuchsergebnisse. Der Punkt ist nun folgender : Für uns als Bürger technologischer Gesellschaften ist letztlich alle Wissenschaft, über die wir Bescheid wissen müßten, um uns an den demokratischen Prozessen zu beteiligen, »kontrovers«, das heißt ganz und gar abhängig vom Standpunkt und den logischen Ableitungen der Experimentierenden.

Womöglich sind unsere Schlußfolgerungen für manche Leser nicht leicht zu akzeptieren ; in diesem Fall hoffen wir, daß am Ende zumindest die Beschreibungen interessant und informativ waren. Jede Fallstudie zeigt ein sehr schönes Stück wissenschaft licher Arbeit. Aber diese Schönheit ist nicht der Glanz, den die philosophische Polierscheibe erzeugt, sondern das Blitzen des Rohdiamanten.

kapitel i essbares wissen: der chemische gedächt n istr a nsfer Das Gedächtnis ist für jeden Menschen ein faszinierendes Thema – fast jeder hätte gern ein besseres. Das Auswendiglernen einer Rolle, das Auswendiglernen von Multiplikationstabellen ist Schwerarbeit, die der Mensch zu vermeiden trachtet, jene langsam wachsende Erfahrung, die gemeinhin als Wissen oder Weisheit gilt, ist wahrscheinlich nichts anderes als allmählich angehäufte Erinnerungen. Wenn wir nun fähig wären, unser Gedächtnis auf direktem Wege weiterzugeben, könnten wir unsere schöpferischen Fähigkeiten von klein auf nutzen, ohne erst viele Jahre darauf verwenden zu müssen, die Fundamente zu legen. Zwischen den späten fünfziger und Mitte der siebziger Jahre unseres Jahrhunderts sah es so aus, als könnten wir eines Tages wirklich in der Lage sein, unser Gedächtnis ohne die üblichen Mühen auszubilden. Diese Aussicht schien sich aus Versuchen zum chemischen Gedächtnistransfer bei Würmern und Ratten zu ergeben, die James V. McConnell und später Georges Ungar durchführten. Falls Erinnerungen in Molekülen gespeichert sind, so dachte man, sollte es möglich sein, sich Shakespeares sämtliche Werke in Form einer Pille einzuverlei

ben, Multiplikationstabellen durch eine einzige Injektion in den Blutkreislauf zu meistern oder eine Fremdsprache fließend zu beherrschen, die man sich unter die Haut gespritzt hat ; Ausdrücke wie »ein Buch verschlingen« bekämen eine ganz neue Bedeutung. Die beiden Forscher McConnell und Ungar glaubten gezeigt zu haben, daß Erinnerungen in chemischen Substanzen gespeichert werden, die von Tier zu Tier übertragbar seien. Sie glaubten ferner gezeigt zu haben, daß den jeweiligen Erinnerungen entsprechende Substanzen aus dem Gehirn des einen Tieres gewonnen und mit durchaus vorteilhafter Wirkung an ein zweites Tier weitergegeben werden können. War das erste Tier für eine bestimmte Aufgabe dressiert worden, zum Beispiel darauf, sich bei der Suche nach Futter auf einem Weg nach links oder nach rechts zu wenden, würde das zweite Tier dieses Futter bereits ohne Dressur zu finden wissen – oder doch nach weniger als dem üblichen Drill. Das zweite Tier hätte damit einen Vorsprung gegenüber anderen Tieren, die nicht in den Genuß der gedächtnishaltigen Substanz gekommen wären.

WÜRMER Die ersten Versuche führte McConnell mit Planarien durch, einer Abart der Strudelwürmer. McConnell dressierte sie darauf, sich bei Lichteinwirkung zusammenzuziehen. Er bestrahlte dazu die am Boden eines Trogs schwimmenden Würmer mit starkem Licht und verabreichte ihnen gleichzeitig einen leichten elektrischen 

Schlag, so daß ihr Körper sich aufbäumte oder zusammenzog. Die Würmer assoziierten schließlich das Licht mit dem elektrischen Schlag und zogen sich nun bei jeder Lichteinwirkung zusammen, gleichgültig, ob dazu ein elektrischer Schlag erfolgte oder nicht. Diejenigen Würmer, die sich bei Lichteinfall zusammenzogen, galten als »dressiert«. McConnell gab folgende Beschreibung seiner Experimente : »Man denke sich einen circa 30 Zentimeter langen Plastiktrog mit halbkreisförmigem Querschnitt, der mit Teichwasser gefüllt ist. An beiden Enden des Trogs befinden sich Messingelektroden, die an eine Stromquelle angeschlossen sind. Über dem Trog sind zwei Glühbirnen angebracht. In dem Trog kriecht ein einzelner Plattwurm hin und her, vor der Apparatur sitzt der Experimentator, den Blick auf den Wurm gerichtet, die Hände an zwei Schaltern. Sobald der Wurm in gerader Linie über den Boden des Trogs gleitet, schaltet der Experimentator für drei Sekunden das Licht an. Nach zwei der drei Sekunden verabreicht der Experimentator eine Sekunde lang einen elektrischen Schlag, der vom Wasser geleitet wird und den Wurm veranlaßt, sich zusammenzuziehen. Der Experimentator registriert das Verhalten des Wurmes während der zwei Sekunden nach dem Einschalten des Lichts, aber vor dem Erteilen des elektrischen Schlags. Wenn das Tier vor dem Einsetzen des elektrischen Schlags eine erkennbare Wendebewegung oder Kontraktion zeigt, wird 

dies als »korrekte« oder »bedingte« Reaktion gewertet.«1 Das klingt sehr einfach. Wir wollen den Versuch dennoch von Anfang an und im Detail rekonstruieren, denn es kommt vor, daß Planarien sich zum Beispiel von Zeit zu Zeit zusammenziehen und den Kopf wenden, ohne daß sie mit einem besonderen Reiz traktiert worden sind. Die Kontraktion kann eine Reaktion auf viele Reize sein, nicht nur auf elektrisches Licht. Bei der Dressur der Würmer mußte McConnell zunächst einmal die Lichtmenge herausfinden, die einerseits stark genug war, um von den Würmern registriert zu werden, aber andererseits nicht so stark, daß sie die Würmer auch ohne begleitenden elektrischen Schlag zur Kontraktion veranlaßt hätte. Da das Verhalten von Würmern je nach Zeitpunkt der Beobachtung und übrigens auch von Wurm zu Wurm variiert, haben wir es unmittelbar mit Statistik und nie mit eindeutigen Ja- oder Nein-Resultaten zu tun. Noch gravierender ist, daß die Wirksamkeit der Wurmdressur mittels Stromschlag davon abhängt, daß der Wurm sich nicht schon in gekrümmtem Zustand befindet, wenn der elektrische Schlag verabreicht wird. Ein bereits gekrümmter Wurm verfügt über keine zusätzliche Verhaltensweise, um auf Licht plus Stromschlag zu reagieren, und zeigt darum keine erkennbare Dressurleistung, wenn der Reiz verabreicht wird. Um die Würmer richtig zu dressieren, ist es also notwendig, sie genau zu beobachten und die elektrischen Reize nur zu verabreichen, wenn sie ruhig ausgestreckt schwimmen. Alle 

diese Aspekte der Wurmdressur erfordern ein Geschick, das McConnell und seine Assistenten sich erst im Laufe der Zeit aneigneten. Als McConnell in den fünfziger Jahren mit den Versuchen begann, erzielte er mit Würmern, die mit 150 kombinierten Reizen aus Licht plus Stromschlag dressiert worden waren, eine Reaktionsrate von 45 % auf Licht allein. In den sechziger [ahren, als er und seine Assistenten bereits viel geübter waren, erzielte er mit derselben Anzahl von Reizkombinationen eine Reaktionsrate von 90 %. Mitte der fünfziger Jahre begann McConnell außerdem, dressierte Würmer in zwei Hälften zu zerschneiden. Beide Hälften einer durchgeschnittenen Planarie können sich zu einem ganzen Wurm regenerieren. McConnell interessierte nun, ob Würmer, die sich aus der vorderen Wurmhälfte regenerierten, in der das mutmaßliche Gehirn saß, die andressierte oder erlernte Reaktion bewahrten. Das war der Fall ; doch das eigentlich Verblüffende war, daß Würmer, die sich aus der hirnlosen hinteren Hälfte regeneriert hatten, genausogut, wenn nicht besser abschnitten. Das ließ darauf schließen, daß die Dressur sich irgendwie über den ganzen Wurm verteilt hatte und nicht im Gehirn lokalisiert war. So kam man schließlich auf den Gedanken, daß die Dressur chemisch gespeichert sein könnte. McConnell versuchte nun, nicht-dressierten Würmern Teile von dressierten Würmern einzupflanzen, um auf diese Weise den Dressureffekt zu übertragen ; diese Experimente zeitigten jedoch wenig Erfolg. Ein weiterer Faktor war das kannibalische Verhalten, das einige Planarien 

zeigen : Es veranlaßte McConnell, im nächsten Schritt zu versuchen, kleingehackte Teile dressierter Würmer an deren nicht-dressierte Brüder und Schwestern zu verfüttern ; er stellte fest, daß Würmer, die dressiertes Wurmfleisch gefressen hatten, anderthalbmal häufiger auf Licht allein reagierten als vor der Mahlzeit. Von diesen Versuchen berichtete er um 1962. Zu diesem Zeitpunkt war die Vorstellung, Gedächtnis auf chemischem Wege zu übertragen, zur treibenden Kraft der Experimente geworden.

transplantation oder chemischer transfer ? Die Vorstellung, daß Dressur oder Gedächtnis auf chemischem Wege übertragen werden könnten, löste heftige Kontroversen aus. Manche Gegner McConnells gaben zwar zu, daß Dressur von Wurm zu Wurm übertragen werde, fanden aber, daß das nicht viel zu besagen habe. Das Verdauungssystem der Planarie ist von dem der Säugetiere sehr verschieden. Der Wurm zerlegt die Nahrung nicht in kleine chemische Bestandteile, sondern verleibt seinem Körper ganze Brocken der aufgenommenen Nahrung ein. Das hieß salopp gesagt, daß die undressierten Würmer nicht etwa Gedächtnissubstanz absorbierten, sondern daß ihnen Teile des dressierten Wurms – Stücke seines Gehirns oder sonst ein Teil seiner mehrortigen Gedächtnisstruktur – »eingepflanzt« wurden. Das wäre zwar interessant, würde aber nicht bedeuten, daß das Gedächtnis ein chemisches Phänomen ist, und wäre wahrscheinlich für unser Verständ

nis vom Gedächtnis der Säugetiere ohnehin belanglos. McConnell konzentrierte sich aufgrund dieser Einwände fortan auf die Gedächtnissubstanz (oder was er dafür hielt). Schließlich injizierte er undressierten Würmern RNA-Extrakte von dressierten Tieren und vermeldete mit dieser Methode beachtliche Erfolge.

sensibilisierung oder dressur ? Ein anderer und elementarer Einwand lautete, daß Planarien zu primitiv seien, um überhaupt dressiert zu werden. Dieser Argumentation zufolge unterlag McConnell einfach einer Selbsttäuschung, wenn er glaubte, den Würmern eine Reaktion auf Licht beigebracht zu haben ; er hatte vielmehr lediglich ihre allgemeine Sensibilität für alle Reize erhöht. Wenn also überhaupt etwas von Wurm zu Wurm übertragen wurde, dann eine Sensibilisierungssubstanz, aber nicht der Trägerstoff eines spezifischen Gedächtnisses. Diesem Argument ist schwer zu begegnen, dürfte doch jede Art von Dressur die Sensibilität steigern. Die Dressur erfolgt durch Verknüpfung der Lichteinwirkung mit einem elektrischen Schlag. Eine Möglichkeit, die Sensibilisierungshypothese zu erschüttern, besteht darin, die Würmer derselben Anzahl von Stromschlägen und Lichteinfällen auszusetzen, jedoch in zufälliger Reihenfolge. Wenn der Haupteffekt des Versuchs eine Sensibilisierung der Würmer ist, sollten sie nach einer zufälligen Reihe von Stromschlägen und Lichtreizen genauso mit Zusammenziehen auf den Lichtreiz allein reagieren wie Würmer, 

die ordnungsgemäß kombinierten Reizen ausgesetzt waren. Wenn das Entscheidende aber die Dressur und nicht die Sensibilisierung ist, werden die dressierten Würmer bei zufälligen Reizen besser abschneiden. Auch das klingt zunächst einfach. McConnell und andere Wurmdompteure entdeckten in der Tat einen signifikanten Unterschied zwischen dressierten und sensibilisierten Würmern; aber der Effekt war schwer zu wiederholen, weil die Dressur eine Sache der praktischen Übung ist. Um gute Dressureffekte zu erzielen, ist es also, wie schon erläutert, notwendig, die Würmer genau zu beobachten und erkennen zu lernen, wann sie genau so ruhig sind, daß ein Stromschlag einen erkennbaren Dressureffekt bewirkt. Unterschiedliche Dompteure können aber mit ihrer Dressur stark abweichende Ergebnisse erzielen, auch wenn sie sich noch so sehr bemühen, die Experimente exakt nach den spezifischen Vorgaben zu wiederholen. Daß ein schlechtes Dressurresultat nur die Folge einer schlechten Dressurtechnik sei – in diesem Fall insbesondere eines mangelnden Verständnisses für die Würmer –, stellt sich dem Kritiker als schwache Entschuldigung für ein nicht wiederholbares Ad-hoc-Ergebnis dar. Denn daß nur bestimmte Techniker die Würmer gut genug verstehen sollen, um auch ein Resultat erzielen zu können, ist ein höchst unwissenschaft liches Argument. Im Gegenteil, die Behauptung, nur bestimmte Menschen seien imstande, bestimmte Resultate zu erzielen (sie hätten sozusagen ein »Händchen« für eine bestimmte Aufgabenstellung), ist für mögliche Gegner nachgerade der Beweis dafür, daß bei einem Experiment von vornherein 

etwas faul ist. Die Wissenschaftsgeschichte schreibt genug Fälle, wo ein Experimentator mit vermeintlichem Händchen als Schwindler entlarvt worden ist. Andererseits ist es eine allgemein anerkannte Tatsache, daß es besonders begnadete Experimentatoren gibt – eben den einen Forscher in seinem Labor, dem eine Extraktion oder heikle Messung endlich gelingt. Deshalb wird in der Pharmakologie auch gern mit dem Drogenversuch am lebenden Tier gearbeitet. Dabei wird das Vorhandensein einer Droge und ihre spezifische Menge durch die Wirkung auf lebende Materie oder ganze Organismen bestimmt. In gewisser Weise ist die Messung der Wirkung diverser Hirnextrakte auf Würmer oder Ratten eher als ein solcher Lebendversuch denn als Übertragungsexperiment anzusehen. Aber gerade diese pharmakologische Technik des Lebendversuchs steht in dem Ruf, nur schwer von einer Gruppe von Wissenschaft lern auf eine andere »übertragbar« zu sein, weil sie so viel Geschick und Übung erfordert. Es ist also gar nicht einfach, Händchen-Resultate von Gelegenheitserfolgen zu unterscheiden, ein Problem, das auf dem Gebiet der Lebenswissenschaften besonders virulent ist. Man sollte jedenfalls nie vorschnell von gezielter Unlauterkeit ausgehen. Aus derlei Gründen schleppte sich die Auseinandersetzung zwischen McConnell und seinen Gegnern lange hin ; ihren Höhepunkt erreichte sie 1964 mit dem Erscheinen eines Sonderhefts der Zeitschrift Animal Behaviour über eben diese Kontroverse. Zu diesem Zeitpunkt hätte man schwer sagen können, welche Seite gewinnen würde ; klar war jedoch, daß McConnells Behauptung, 

zur Dressur von Würmern bedürfe es besonderer Fertigkeiten, etwas mehr Akzeptanz genoß.

verwirrende versuchsvariabi.en und wiederholung Man konnte in der »Sensibilisierung« eine unklare, uneindeutige Variable sehen – Kritiker der Wurmversuche brachten darum eine Reihe anderer Variablen ins Spiel. Zum Beispiel sondern Planarien Schleim ab, während sie dahingleiten. Nervöse Würmer frequentieren mit Vorliebe schleimige Bereiche, in denen vor ihnen andere Würmer geschwommen sind. Ein undressierter Wurm, der in einem in zwei Bahnen geteilten Bassin schwimmt, bevorzugt also diejenige Seite, die mehr Schleim anderer Würmer aufweist. Ist das Bassin bereits zu Dressurzwecken genutzt worden, ist die bevorzugte Seite jene, die von den dressierten Würmern häufiger passiert worden ist. Es könnte also sein, daß undressierte Würmer ihren dressierten Kollegen nicht aufgrund der Übertragung irgendeiner Substanz folgen, sondern aufgrund der hinterlassenen Schleimspuren. Auch beim einzelnen Wurm könnte es sein, daß eine spezifische Vorliebe zum Beispiel für Rechtswendungen das Resultat einer sich selbst verstärkenden Schleimspur ist und nicht etwa eine andressierte Reaktion. Hat man sich diesen Zusammenhang einmal klargemacht, gibt es eine Reihe möglicher Abhilfen. Zum Beispiel könnte man die Plastiktröge zwischen den einzelnen Dressursitzungen schrubben (wobei man allerdings nie 

genau weiß, wann es damit genug ist) ; oder man könnte regelmäßig neue Tröge verwenden. Ein Kritiker der Wurmversuche fand heraus, daß in ordentlich gereinigten Trögen gar kein Lerneffekt festzustellen war, woraufhin McConnell nach weiteren Forschungen verlautbarte, in einer sauberen Umgebung könne man Würmer nicht richtig dressieren. Die Würmer, gab er zu verstehen, seien in einer fremden, weil schleimfreien Umgebung unglücklich ; zuviel Hygiene verhindere ein Gelingen der Versuche. Man kann sich leicht ausmalen, wie die weitere Auseinandersetzung zwischen McConnell und seinen Kritikern über die Folgen der Verschleimung verlief. Schließlich wurde dieser Teil des Problems gelöst – und zumindest McConnell war zufrieden. Die Dressurtröge wurden jetzt im Vorfeld des Experiments durch undressierte Würmer eingeschleimt, die selbst nicht Teil des Versuchs waren. So wurden die Tröge und Bahnen für die Versuchstiere behaglich gemacht, ohne daß ein bestimmtes Verhalten verstärkt worden wäre. Doch solche Auseinandersetzungen brauchen Zeit. Auch in diesem Fall war der genaue Stand der Dinge nicht jedem Beteiligten jederzeit genau klar. Das ist einer der Gründe dafür, warum wissenschaft liche Kontroversen sich so lange hinziehen, wo doch der Versuch selbst, um den es geht, klar und einfach scheint. Auch bedarf bekanntlich jeder Versuch einer großen Anzahl von Durchläufen sowie einer statistischen Aufbereitung. Die endgültig festgestellten Effekte weisen für gewöhnlich niedrige Werte auf, so daß nicht immer klar ist, was man nun eigentlich genau bewiesen hat. 

Ob McConnells Versuchsergebnisse von anderen wiederholt werden konnten oder als wiederholbar zu bezeichnen waren oder nicht, hing vom allgemeinen Konsens darüber ab, welches eigentlich die wichtigen Variablen in diesem Versuch waren. Wir sprachen bereits von der – jedenfalls für McConnell gegebenen – Notwendigkeit, die Würmer zu verstehen und mit einem gewissen Geschick zu behandeln. In seinem eigenen Labor folgte auf die Ausbildung von »Wurmdompteuren« durch einen erfahrenen Wissenschaftler ein wochenlanges Praktikum. Die Praktikanten sollten vor allem lernen, »die Würmer nicht zu hetzen«. McConnell sagt dazu : »Man muß sie zärtlich, fast liebevoll behandeln […]. Sicher scheint, daß die von Labor zu Labor variierende Erfolgsrate wenigstens teilweise auf Unterschiede der Persönlichkeit und des Erfahrungshintergrundes der einzelnen Forscher zurückgeht.«2 Wie erwähnt, war dies vom Standpunkt seiner Gegner eine der Ausreden McConnells für die eklatante NichtWiederholbarkeit seiner Arbeit. Der Verschleimungseffekt war eine weitere Variable, die sowohl Anhänger wie Kritiker auf ganz unterschiedliche Weise heranzogen. Allgemein könnte man sagen, daß in dem Maße, wie eine wissenschaft liche Kontroverse sich ausweitet, immer mehr Variablen auftauchen, die für die Experimente entscheidend sein könnten. Für die Befürworter der in Frage stehenden These stellen sie nur neue Gründe dar, warum die Ungeübten Schwierigkeiten haben 

könnten, die entsprechenden Experimente nachzuvollziehen ; für die Gegner sind es nur weitere Ausreden, deren man sich bedienen kann, wenn es anderen nicht gelingt, die ursprünglichen Befunde zu wiederholen. Im Fall der Wurmexperimente wurden zu verschiedenen Zeiten bis zu siebzig Variablen ins Feld geführt, um Diskrepanzen bei den Versuchsergebnissen zu erklären. Genannt wurden zum Beispiel: Art und Größe der Würmer; die Art ihrer Unterbringung außerhalb der Dressur (im Hellen oder im Dunklen); die Mischung des Futters; die Häufigkeit der Dressur; die Temperatur und chemische Zusammensetzung des Wassers; die Intensität, Farbe und Dauer des Lichts; die Beschaffenheit des elektrischen Schlags – seine Stärke, Polarität usw.; die Fütterungszeiten; die Jahreszeit und die Tageszeit der Dressur. Sogar der Luftdruck, die Mondphase und die Ausrichtung des Dressurtrogs im Magnetfeld der Erde wurden zum einen oder anderen Zeitpunkt genannt. Das schuf viel Raum für Vorwurf und Gegenvorwurf – lag die Ursache für ein positives Ergebnis im Händchen des Experimentators? Oder war es nur ein Ad-hoc-Erfolg? Festhalten läßt sich: je größer die Anzahl der potentiellen Variablen wird, desto schwerer wird es zu entscheiden, ob das eine Experiment wirklich die Bedingungen des anderen wiederholt.

»the worm runner’s digest« McConnell war ein ungewöhnlicher Wissenschaft ler. Was Menschen zu glauben bereit sind, hängt nicht nur davon ab, was ein Wissenschaft ler entdeckt, sondern 

auch unmittelbar von dem Bild, das er selbst von seiner Arbeit hat. McConnell hatte keinen Respekt vor wissenschaft lichen Konventionen, und damit tat er sich keinen Gefallen. Zu seinen unkonventionellen Handlungen gehörte 1959 die Gründung der Zeitschrift The Worm Runner’s Digest. McConnell behauptete, nur so die Unmengen von Post bewältigen zu können, die er als Reaktion auf seine ersten Arbeiten über Würmer erhalten hatte ; die Zeitschrift brachte aber auch Cartoons und allerlei wissenschaft lichen Ulk. Zu den Nachteilen der Wurmexperimente gehörte es paradoxerweise, daß sie so einfach schienen. Das bedeutete, daß jeder – vom Wissenschaft ler bis zum Schüler – sich selbst an den Übertragungsexperimenten versuchen konnte. Schüler waren es auch, die McConnell mit Bitten um Informationen und Berichten über ihre Resultate überschütteten. McConnells Antwort war ein Rundbrief, aus dem später The Worm Runner’s Digest wurde. Nun ist es für einen Forscher nicht unbedingt von Vorteil, wenn Schüler seine Experimente wiederholen; das läßt sie schnell unseriös wirken. Und es macht es noch schwieriger als sonst, seriöse und kompetente wissenschaft liche Arbeit von bloßem Geschluder zu trennen. Ein »humoriger« Rundbrief ist allerdings auch keine gute Idee, wenn es darum geht, die eigene Seriosität zu sichern. Ab 1967 zerfiel die Zeitschrift in zwei Hälften, die zusammengebunden wurden ; die zweite Hälfte taufte McConnell in The Journal of Biological Psychology um. Diese Zeitschrift war von konventionellerer Machart und enthielt von Experten begutachtete Beiträge. 

Der Gedanke war, die seriöseren Arbeiten in dieser zweiten Hälfte der Zeitschrift zu bringen und die Hälfte mit dem »Digest« für das humorige Rundbriefmaterial zu reservieren. (Die Analogie zwischen der Zeitschrift und der vorderen und hinteren Hälfte sich regenerierender Würmer blieb McConnell und den Beiträgern natürlich nicht verborgen. Welche Hälfte enthielt wohl das Gehirn ?) Das Journal of Biological Psychology erlangte trotz des Gutachtergremiums niemals die ganze Respektabilität eines konventionellen wissenschaft lichen Forums. Wie sollte es auch, da gleichzeitig The Worm Runner’s Digest in jeder Nummer der wissenschaft lichen Konvention den Rücken kehrte ! Da eine Reihe von McConnells Versuchsergebnissen in The Worm Runner’s Digest / The Journal of Biological Psychology publiziert wurden, wußten andere Wissenschaft ler nicht, wie sie aufzufassen waren. Anders ausgedrückt, jeder Kritiker, der entschlossen war, McConnells Arbeit nicht ernst zu nehmen, hatte eine gute Ausrede, seine Behauptungen zu ignorieren, wenn ihr einziges wissenschaft liches Forum McConnells eigene, nicht wirklich anerkannte Zeitschrift war. In der Konkurrenz zwischen wissenschaft lichen Behauptungen ist die Art der Präsentation ebenso wichtig wie der Inhalt. Die wissenschaft liche Gemeinde hat ihre Zeremonien und ihre eigenen heraldischen Traditionen. Die Symbole mögen eigentümlich sein – anstelle von vergoldeten Löwen oder Einhörnern etwa das wirre Haar von Albert Einstein oder Richard Feynmans Brooklyner Akzent –, aber die Scheidelinie zwischen wissenschaft licher Schicklichkeit 

und unwissenschaft licher Exzentrizität ist klar gezogen, mag sie auch nur für Eingeweihte sichtbar sein. Vieles von dem, was McConnell tat, lag auf der falschen Seite dieser Linie.

ende der wurmkontroverse Als McConnell Mitte der sechziger Jahre seine These zu erhärten begann, daß es möglich sei, Würmer zu dressieren (wenn auch noch nicht direkt, daß das Übertragungsphänomen bewiesen werden konnte), änderte sich der Einsatz in dieser Frage auf eine Weise, die manche der früheren Einwände geringfügig erscheinen ließ. Dieser Wandel war die Folge von Experimenten, die darauf schließen ließen, daß das Übertragungsphänomen möglicherweise auch an Säugetieren zu beobachten war.

Einige der schärfsten Kritiker McConnells hatten behauptet, daß Planarien nicht lernfähig seien ; andere, daß ihre Lernfähigkeit nicht vollständig bewiesen worden sei. Zweifellos war die hohe Bedeutung des Übertragungsphänomens der Grund für die heftigen Angriffe gegen die behauptete Lernfähigkeit der Planarien. Mit dem mutmaßlichen Nachweis der Gedächtnisübertragung bei Ratten und Mäusen verstummten auch die Einwände gegen die Lernfähigkeit von Planarien. Ratten und Mäuse sind bekannte und beliebte Labortiere. Es ist unbestritten, daß sie lernen können, und es ist unbestritten, daß sie, um lernen zu können, einer sorgfältigen Behandlung bedürfen. Es herrscht ein allgemeiner Konsens darüber, daß die Praktiker, die in einem psychologischen oder biolo

gischen Labor mit den Tieren umgehen, bei ihrem Tun versiert sein müssen. Sobald man die Wurmexperimente im Licht der späteren Experimente mit Ratten betrachtete, erschien die Vorstellung, daß Würmer eines speziellen Umgangs bedurften und daß sie lernfähig seien, durchaus vernünftig. Das wurde von Wissenschaft lern, die an McConnells Resultate glaubten, auch betont, zum Beispiel von diesen zwei Experimentatoren : »Es hat doch etwas Paradoxes : wenn wir mit Ratten arbeiten, haben wir es mit unseren Versuchstieren zu tun – wir stellen fest, aus welcher Zucht der Bestand kommt, dressieren sie in schalldichten Kammern und ermitteln eine große Anzahl von Faktoren, die uns zusammengenommen ein Ergebnis liefern, das wir ›Lernen‹ nennen […]. Planarien hingegen werden in einen Trog gesteckt, einem bedingten oder konditionierten und einem unkonditionierten Reiz ausgesetzt und sollen sich aufführen wie eine lernende Ratte.«3 Aber es dauerte seine Zeit, bis dieser Stoßseufzer der Mehrheit der Wissenschaft ler schließlich vernünftig vorkam. Er wurde erst dann akzeptabel, als es schon niemanden mehr kümmerte, weil sich die allgemeine Aufmerksamkeit der viel spannenderen Frage nach der Übertragung des Verhaltens bei Säugetieren zugewandt hatte. Sie stellte eine viel größere Herausforderung an das scheinbar gesicherte Wissen über die Natur des Gedächtnisses dar. 

SÄUGETIERE erste experimente Den Anspruch, die Gedächtnisübertragung bei Säugetieren nachgewiesen zu haben, erhoben als erste vier unabhängige Gruppen, die von der Arbeit der jeweils anderen nichts wußten. Die ersten vier Untersuchungen waren mit den Namen Fjerdingstad, Jacobson, Reinis und Ungar verbunden. Diese Untersuchungen wurden alle um 1964 durchgeführt und 1965 publiziert. Fjerdingstad setzte Ratten in einen Versuchskäfig mit zwei Gängen ; nach einer Zufallsreihe wurde der eine beleuchtet, der andere verdunkelt. Die Ratten bekamen 24 Stunden lang kein Wasser, erhielten dann aber ein paar Tropfen, wenn sie den hellen Gang wählten. Injektionen mit dem Extrakt dressierter Hirne bewirkten bei nicht-dressierten Ratten, daß sie den Gang vorzogen, in dem ihre dressierten Kollegen ihren Durst hatten lindern können. Jacobson ließ hungrige Ratten lernen, das Geräusch einer Klinke mit Fütterung zu assoziieren. Er behauptete, die Assoziation von Klicken mit Futter könne durch Injektion auf undressierte Ratten übertragen werden. Reinis brachte Ratten bei, während sie einem bedingten Reiz – Licht oder Summton – ausgesetzt waren, Futter aus einem Spender zu nehmen. Und auch die Erwartung des Futters konnte anscheinend durch Injektion übertragen werden. Auch McGonnells Labor begann Mitte der sechziger Jahre mit Ratten zu arbeiten ; der wichtigste Experimen

tator mit Säugetieren war jedoch langfristig Georges Ungar. Ungar begann mit dem Nachweis einer übertragbaren Morphiumtoleranz. (In dem Maße, wie ein Tier sich an eine Droge gewöhnt, müssen höhere Dosen verabreicht werden, um sein Verhalten zu beeinflussen ; man spricht dann von einer Toleranz gegenüber der Droge.) Ungar zerrieb das Gehirn von fünfzig morphiumtoleranten Ratten und injizierte Ratten ohne Morphiumtoleranz davon einen Extrakt. Das Resultat, über das 1965 berichtet wurde, schien zu belegen, daß die Morphiumtoleranz übertragbar war. Ob dies jedoch als die Übertragung eines Lerneffekts gewertet werden kann, ist unklar. Auch hier könnte man sagen, daß Ungar nicht so sehr ein Experiment zur Übertragung des Gelernten als vielmehr einen komplizierten Lebendversuch vorgenommen hatte. Die besondere Bedeutung dieses Punktes wird an anderer Stelle noch klarer werden. Als nächstes unternahm Ungar den Versuch, »Gewöhnung« zu übertragen. Er setzte Ratten so lange dem Geräusch einer lauten Glocke aus, bis sie sich daran gewöhnt hatten und aufhörten, die typische Schreckreaktion zu zeigen. Anscheinend konnte auch Gewöhnung durch Injektion von Hirnextrakt übertragen werden. Interessanterweise übertrug Ungar die Gewöhnung nicht auf Ratten, sondern von Ratten auf Mäuse.

erste reaktionen Es ist wichtig, etwas von der Atmosphäre der ersten wissenschaft lichen Reaktionen auf diese sonderbaren und 

unorthodoxen Resultate zu erfassen. Die folgenden Berichte über Reaktionen sind aus dem Jahr 1962, als gerade die ersten Säugetierresultate erschienen waren. Die Heftigkeit dieser Reaktionen rührt wahrscheinlich auch daher, daß man die früheren Wurmexperimente assoziierte. Die Gäste in einer Bar seien von ihm abgerückt, nachdem er seine Ergebnisse präsentiert hatte, berichtete ein Wissenschaft ler. Andere Forscher erzählten von ähnlichen Reaktionen, wenn sie bei Tagungen die Resultate ihrer Übertragungsexperimente darlegten : »In privater Runde kamen am Abend die ganzen hochemotionalen Einwände ans Licht, die die Menschen aus für mich schwer verständlichen und kaum nachvollziehbaren Gründen gegen das ganze Projekt haben. Nach einigen Drinks wurde das besonders deutlich.« Und :

»Es war frappierend ! Die Leute waren wirklich – ich will nicht sagen bösartig – aber doch gehässig. […] Ich brauchte eine ganze Weile, bevor ich merkte, daß ich heiligen Boden betreten hatte. […] Man fragte mich ›Warum haben Sie nicht dies gemacht ?‹, ›Warum haben Sie nicht das gemacht ?‹ Es kamen immer nur Vorwürfe.« Und weiter : 

»Es war eine jener Gelegenheiten, wo man die ganze Crème de la crème einer Disziplin beisammensitzen sieht, wie sie in einem verräucherten Raum über Richtig und Falsch berät. […] Ich erinnere mich besonders an diese Tagung, weil am Ende des Abends die Leute mit positiven Resultaten zu den Leuten mit negativen Resultaten sagten, sie seien unfähig und hätten keine Ahnung, wie man ein Experiment durchführt, während die Leute mit negativen Resultaten zu den Leuten mit positiven Resultaten sagten, sie seien Betrüger und fälschten ihre Daten.«

georges ungars wichtigstes projekt Ungars bekannteste Arbeit begann 1967. Bei diesen Experimenten hatten Ratten die Wahl, einen hellen oder einen dunklen Käfig zu betreten. Von Natur aus würden Ratten den dunklen bevorzugen, aber beim Betreten des Dunkelkäfigs wurden sie eingeschlossen und fünf Sekunden lang durch den Metallrost des Käfigbodens einem Stromschlag ausgesetzt. Sie lernten sehr schnell, den dunklen Käfig zu meiden ; trotzdem führte Ungar über sechs bis acht Tage fünf Versuche täglich mit den Ratten durch, um sicherzugehen, daß das Rattenhirn einen ordentlichen Vorrat der »Angst-vor-der-Dunkelheit«-Chemikalie produzieren konnte. Nach der Dressur tötete Ungar die Ratten. Er bereitete aus ihren Hirnen einen Extrakt, den er Mäusen injizierte, die dann in derselben Vorrichtung getestet wurden. Durch Messung der Zeitspanne, die die Tiere während 

eines dreiminütigen Versuchs in dem hellen beziehungsweise dem dunklen Käfig verbrachten, konnte Ungar angeben, ob Mäuse, denen Hirnextrakt von dressierten Ratten injiziert worden war, die Dunkelheit eher mieden als Mäuse, denen man einen ähnlichen Extrakt aus dem Hirn normaler Ratten injiziert hatte. wiederholung bei säugetierversuchen Wie erwähnt, waren alle Arbeiten mit Säugetieren heftig umstritten ; es gab sowohl Versuche, die Befunde zu stützen als auch sie zu widerlegen. Nach Ungars unsystematischer (und umstrittener) Untersuchung der zwischen 1965 und 1975 publizierten Versuchsergebnisse gab es 105 positive und 23 negative Wiederholungen, die sich folgendermaßen verteilten : Ubertragungsexperimente an Säugetieren von 1965 bis 1975, nach Ungar

An dieser Stelle sei auf eine Besonderheit der Wissenschaft hingewiesen, die häufig mißverstanden wird. Die Anzahl und auch die Bedeutung von experimentellen Wiederholungen reichen allein für gewöhnlich nicht aus, um die wissenschaft liche Gemeinde von einem unorthodoxen Befund zu überzeugen. So wog in diesem 

Fall ein einziges negatives Experiment, durchgeführt von einem Team einflußreicher Forscher, schwerer als die weit größere Anzahl von positiven Resultaten. Wissenschaft ler müssen Gründe dafür haben, an das Resultat eines Experiments zu glauben ; das ist, wie dieses ganze Buch zeigen soll, angesichts des aufgebotenen Sachverstands auch ganz vernünftig. Wissenschaft ler verlangen um so bessere Gründe, je unorthodoxer die Resultate, die ein Experiment zeitigt ; man könnte sagen, daß sie zunächst einmal an allen greifbaren Gründen festhalten, um nicht zu glauben. Zu den Gründen wiederum, die Menschen bei der Entscheidung beeinflussen, ein Resultat zu glauben oder nicht zu glauben, gehören der Ruf des Wissenschaft lers und das Ansehen seines Instituts. Diese Haltung wirkt natürlich allem Unorthodoxen noch mehr entgegen. Ungars Zahlen zeigen deutlich, daß die Wiederholung von Experimenten alles andere als einfach ist ; dasselbe gilt für die Schlußfolgerungen, die Wissenschaft ler aus solchen Wiederholungen ziehen. Natürlich brachte auch in diesem Fall die Konkurrenz der Resultate eine Konkurrenz der auf beiden Seiten erhobenen Einwände hervor – betreffend die Kompetenz und Geschicklichkeit der Experimentatoren. Etwas von der Atmosphäre dieser Problematik vermitteln wieder folgende Auszüge aus der Debatte zwischen Ungar und der Forschergruppe an der Stanford University.

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die debatte mit stanford In Stanford versuchte man, Ungars Versuche so genau wie möglich zu wiederholen. Man ging dort davon aus, Ungar habe bei seinen Experimenten »ein gewisses Peptid-Material isoliert« : »Wenn dieses Material – ungeachtet seiner genauen Struktur oder seines Reinheitsgrades – wirklich zur spezifischen Übertragung eines angelernten Verhaltens an nicht-dressierte Empfängertiere imstande ist, haben wir es mit einer der fundamentalsten Entdekkungen in der modernen Biologie zu tun.«4 Indessen erzielte man in Stanford negative Resultate. Es konnte nicht ausbleiben, daß Ungar daraufhin auf minimale Unterschiede zwischen den Stanford-Experimenten und seinen eigenen verwies, die den Mißerfolg erklären konnten. Im folgenden sehen wir nun zuerst, wie die zwei Reihen von Experimenten einander in dem Maße immer ähnlicher werden, wie die Stanford-Gruppe jedes einzelne Detail von Ungars Versuch nachzumachen trachtet ; und wir sehen danach, wie die Experimente wieder »entzerrt« werden, als das unerwartete Ergebnis aus Stanford bekannt wird. Zuerst verbrachte der Leiter der Stanford-Gruppe, Avram Goldstein, drei Tage in Ungars Labor, um sicherzugehen, daß er den in Ungars Veröffentlichungen beschriebenen Verfahren genau folgen konnte. In einer Publikation von 1971 wurde das weitere Vorgehen Goldsteins und seiner Mitarbeiter folgendermaßen beschrieben : 

»In den nächsten drei Monaten führten wir 18 erfolglose Experimente mit 125 Spenderratten und 383 Empfänger- und Kontrollmäusen durch. Danach nahmen wir an unseren Mäusen einen Blindtest mit von Dr. Ungar zur Verfügung gestellten Extrakten von dressierten Spendern und Kontrollextrakten vor. Sodann brachten wir 100 unserer Mäuse nach Houston, um sie als Empfänger gleichzeitig mit der örtlichen Rasse testen zu lassen. Schließlich selegierten wir aus allen unseren Experimenten diejenigen Mäuse (beiderlei Geschlechts), die nach Empfang von Extrakten den schwarzen Käfig häufiger zu meiden schienen. Diese Tiere wurden gezüchtet und der Nachwuchs als Empfängertiere getestet. Wir hofften, auf eine möglicherweise genetisch beeinflußte Empfangsfähigkeit zu selegieren. Die Resultate aller dieser Experimente waren negativ.«5 Das verschiedentliche Zusammenarbeiten mit Ungars Labor diente zur Beseitigung etwaiger minimaler Unterschiede zwischen den Methoden in Stanford und denen von Ungar. Wie aus derselben Publikation hervorgeht, versuchte die Stanford-Gruppe unvoreingenommen ihr Bestes : »Wir dürfen die Möglichkeit, daß erworbenes Verhalten […] durch Hirnextrakte übertragen werden kann, nicht allein darum verwerfen, weil die vorgeschlagenen Mechanismen […] unplausibel erschei

nen, um so weniger, als mehrere Labors positive Resultate gemeldet haben.«6 Nach dem Mißerfolg in Stanford wurde der Ton der Auseinandersetzung schärfer. Die Gruppe beanspruchte, durch ihre »recht erschöpfenden« Bemühungen gezeigt zu haben, daß die Bedingungen für eine erfolgreiche Übertragung noch genauer spezifiziert werden müßten. »Können die Forscher [um Ungar] die Bedingungen für die Durchführung eines Versuchs präzise und so detailliert formulieren, daß kompetente Wissenschaft ler andernorts ihre Resultate reproduzieren können ? Unsere eigenen wiederholten Mißerfolge […] könnten natürlich als Pfusch inkompetenter Stümper abgetan werden, doch es stehen ihnen vergleichbare publizierte Erfahrungen anderer Forscher zur Seite.«7 Der Unterschied zwischen den beiden Experimenten begann sich abzuzeichnen. Hinsichtlich der Interpretation eines bestimmten Aspekts der Resultate hatten Goldstein und sein Team festgestellt : »Da wir uns über die Bedeutung der Resultate mit Dr. Ungar nicht einigen können, sind sie hier nicht aufgeführt, werden aber vermutlich von ihm separat veröffentlicht.«8 Darauf entgegnete nun Ungar : 

»Einige der wichtigsten Parameter wurden willkürlich verändert. […] Das geschah jedenfalls nicht deshalb, weil [Goldstein] unsere Methoden nicht gekannt hätte.«9 Ungar behauptete auch, die Stanford-Gruppe habe »eine der drei Boxen unserer Versuchsanordnung beseitigt, einige der Spendertiere nur einmal anstatt fünfmal der Dressur unterzogen […] und eine andere Mäuseart benutzt«.10 Einwände erhob Ungar ferner gegen die Art, wie die Stanford-Leute die von den Tieren gezeigte Dunkelvermeidung maßen. Anstatt ihre Resultate nach Maßgabe der Zeitspanne vorzulegen, die die Mäuse im dunklen Käfig verbracht hatten, hätten sie die »Latenz« gemessen. Das ist die Zeitspanne, die die Maus in der Apparatur verweilt, bevor sie zum ersten Mal den dunklen Käfig betritt. Goldstein hielt dem entgegen, daß Ungar ebenfalls Latenzen registrierte, seine Daten aber stets als Verweildauer im Dunkelkäfig präsentierte. »Ich fand dies merkwürdig ; denn wäre das Dunkelvermeidungsverhalten wirklich durch die Injektionen induziert, würde die Latenz gesteigert. Das entspricht einer elementaren Logik. Latenz ist denn auch der übliche und akzeptierte Maßstab der Experimentalpsychologen für derartige Verhaltensphänomene. Trotzdem hat Ungar niemals mit Latenz gearbeitet.«11

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Ungar erwiderte : »In seinen neuesten Bemerkungen versucht er, eine dieser Veränderungen – die Einführung der Latenz anstelle der im Dunkelkäfig verbrachten Gesamtzeit als Kriterium für Dunkelvermeidung – zu rechtfertigen. Wir haben empirisch gezeigt, und auch ihm gezeigt, daß viele Mäuse schnell ins Dunkle laufen, aber unverzüglich wieder herauskommen und den Rest der Zeit im Hellen verbringen. […] Die Latenz würde daher irreführende Resultate liefern.«12 Goldstein sah es anders : »Die im Dunkelkäfig verbrachte Zeit […] hängt wohl eher von anderen Verhaltensformen ab. Eine Empfängermaus, die mehr umherwandert, weil sie hyperaktiv ist, wird natürlich den Dunkelkäfig eher verlassen als ein passives Tier.«13 Wie man sieht, konnten sich Ungar und Goldstein weder darüber verständigen, ob genügend Details veröffentlicht worden waren, noch ob gewisse Unterschiede zwischen dem Original des Experiments und seiner Wiederholung Bedeutung hatten oder wie geeignet verschiedene Meßmethoden für die Angst vor der Dunkelheit waren. In Ungars Augen war Goldstein eindeutig und signifikant von seinen eigenen Methoden abgewichen.

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konkurrierende strategien Für Psychologen war die Gedächtnisübertragungstechnik in erster Linie deshalb von Interesse, weil sie ein Werkzeug zu bieten schien, mit dem das Gedächtnis geradezu seziert werden konnte. Viele hofften, mit dieser Technik vor allem bestimmte Aspekte des Lernens auseinandersetzen zu können. Die genaue chemische Beschaffenheit der Gedächtnisübertragungssubstanzen war für diese Gruppe von untergeordneter Bedeutung. So meinte McConnell einmal scherzhaft, seinetwegen könne das aktive Material auch Stiefelwichse sein. McConnell und andere Verhaltenspsychologen wollten herausfinden, ob weitere mit dem Gedächtnis zusammenhängende Verhaltenstendenzen auf chemischem Wege von Säugetier zu Säugetier übertragbar waren. Angst vor der Dunkelheit war vielleicht eher als eine allgemeine Disposition anzusehen denn als ein spezifischer Lerninhalt. Dieser auf »Spezifik« abzielende Einwand entsprach der Sensibilisierungsdebatte, die sich um die Wurmversuche rankte, war jedoch im Fall der Säugetiere noch gravierender. Die spannende Frage war, ob es spezifische Moleküle gab, die spezifischen Gedächtnisinhalten oder gelernten Verhaltensweisen entsprachen. Vielen schien diese Behauptung schwer hinnehmbar. Viel eingängiger war die Vorstellung, daß die Moleküle einen nicht-spezifischen Effekt auf das Verhalten hatten, der unter unterschiedlichen Umständen differierte. Man nahm zum Beispiel an, daß der Effekt des Gedächtnismoleküls darin bestand, den emotionalen Gesamtzustand des Tieres 

zu verändern, nicht aber darin, es mit einem bestimmten Gedächtnisinhalt auszustatten. Setzte man in diesem Fall ein mit Hirnextrakt behandeltes, aber undressiertes Tier denselben Umständen aus, die sein toter Kollege während der Dressur erlebt hatte – zum Beispiel der Wahl zwischen Hell und Dunkel –, sollte dieselbe Reaktion hervorgerufen werden, die durch die Dressur induziert worden war : die Wahl des Hellen. Unter anderen Umständen jedoch mochte der Effekt ein ganz anderer sein : Hatte das behandelte Tier zum Beispiel die Wahl zwischen einem rosa und einem blauen Käfig, konnte die Reaktion darin bestehen, daß es sich in den Schwanz biß. Wenn das alles war, was es zum Thema Gedächtnisübertragung zu sagen gab, würde es wohl niemals eine Pille geben, mit der man Shakespeares Gesamtwerk einfach schluckte. McConnell wollte herausfinden, ob das übertragbar war, was Psychologen als »höheres Lernen« verstehen. Man könnte auch sagen : Er wollte beweisen, daß etwas wie die Werke Shakespeares auch in chemischer Form existieren konnte. Um höheres Lernen nachzuweisen, brachten McConnell und andere Experimentatoren ihren Labortieren komplexere Aufgaben bei, zum Beispiel die Wahl einer Links- oder Rechtswendung in einer Bahn, um an Futter zu kommen. Diese Experimente wurden in den späten sechziger Jahren durchgeführt. Unterscheidungsaufgaben wie diese schienen nicht nur bei Ratten, sondern auch bei anderen Tieren wie Katzen, Goldfischen, Küchenschaben und Gottesanbeterinnen übertragbar zu 

sein. Sogar eine artenübergreifende Übertragung wurde in gewissen Grenzen entdeckt. Im Gegensatz zu McConnell war Ungar gelernter Pharmakologe und daher auch viel mehr an der »biochemischen Strategie« interessiert, die hier zur Geltung kommen mochte. Das heißt, er wollte aktive Moleküle isolieren, analysieren und synthetisieren. Für Ungar kam es darauf an, einen reproduzierbaren Übertragungseffekt zu finden und die chemische Substanz zu untersuchen, die ihn auslöste, gleichgültig, ob das übertragene Verhalten höheres Lernen war oder nicht. Er konzentrierte sich auf die Angst vor der Dunkelheit und machte sich daran, das sogenannte »Skotophobin« zu extrahieren. Um eine meßbare Menge davon zu erhalten, benötigte er das Gehirn von 4 000 dressierten Ratten. Für Psychologen war das kostenintensive Großwissenschaft, und selbst andere Biochemiker konnten mit Ungar nicht konkurrieren. Endlich war er überzeugt, daß es ihm gelungen sei, Skotophobin zu isolieren, zu analysieren und zu synthetisieren. Ungar hatte gehofft, daß die Probleme bei der Wiederholung von Experimenten zur chemischen Gedächtnisübertragung mit der Bereitstellung des synthetischen Materials gelöst sein würden ; aber wie so oft in kontroversen Wissenschaften blieben so viele anfechtbare Details, daß die Experimente niemanden zu der Bestätigung zwingen konnten, daß tatsächlich etwas Signifikantes gefunden worden war. Es kam zu Debatten um die Reinheit des synthetischen Materials, seine Stabilität und die Art seiner Lagerung in 

anderen Labors und um die Art der (etwaigen) Verhaltensänderungen, die es induzierte. Außerdem gab Ungar mehrere Veränderungen an der genauen chemischen Struktur des Skotophobins bekannt. Das Fazit war eine Fortdauer der Kontroverse. Einige Forscher, die an den chemischen Übertragungseffekt glaubten, vermuteten bei verschiedenen Tierarten eine ganze Familie von skotophobinartigen chemischen Substanzen mit verwandten, aber geringfügig differierenden Formeln. Ein Experiment wies nach, daß das synthetische Skotophobin zwar bei Mäusen keinen Effekt hatte, jedoch eine Dunkelvermeidung bei Goldfischen bewirkte ! Es ist schwer, die genaue Anzahl der abgeschlossenen Experimente mit synthetischem Skotophobin anzugeben, weil verschiedene synthetische Versionen in Umlauf waren, viele Ergebnisse nie veröffentlicht wurden und manche davon nur der Frage galten, wo genau das Material im Hirn des Empfängertieres sich festsetzte. Einige Dutzend Experimente sind bekannt geworden ; ihre Resultate sind jedoch hinreichend uneindeutig, um Anhänger wie Skeptiker zufriedenzustellen.

der ausgang der geschichte Im Jahre 1971 schloß McConnell sein Labor. Es gelang ihm nicht, neue Geldmittel für seine Arbeit aufzutreiben, und ohnedies konnte er sehen, daß er zum Nachweis des Übertragungseffekts die Strategie Ungars würde übernehmen müssen, die aktiven Agenzien zu isolieren und zu synthetisieren. Man könnte sagen, daß 

Ungar den Wettbewerb um die richtige experimentelle Strategie gewonnen hatte. Im Kampf mit der Großwissenschaft Biochemie hatten die Psychologen den kürzeren gezogen. Ungar forcierte nun sein Forschungsprogramm. Das Dressieren Tausender von Ratten war allerdings ein Großprojekt, das man nicht oft durchführen konnte, und so verlegte er sich auf Goldfische. Goldfische schneiden bei Farbunterscheidungsaufgaben besonders gut ab und sind außerdem relativ billig. An die 17 000 dressierte Goldfische ließen ihr Leben für die Gewinnung von etwa 750 Gramm Farbunterscheidungshirnmasse, aber selbst diese Menge reichte nicht hin, um die chemische Struktur der von Ungar vermuteten Gedächtnissubstanzen »Chromodiopsine« auszumachen. Ungar, der schon im normalen Pensionsalter war, als er mit seinen Arbeiten zur Gedächtnisübertragung begann, starb 1977 im Alter von 71 Jahren. Mit ihm starb das ganze Forschungsgebiet : Denn mit seiner Dominanz, die Ungar auf diesem Gebiet aufgrund seines ambitionierten Ansatzes übte, hatte er andere Labors und andere Ambitionen geradezu abgewürgt. Einerseits war der Übertragungseffekt niemals wirklich so zuverlässig gewesen, daß er diese besonderen Experimente für einen Anfänger oder einen Forscher mit knappen Geldmitteln attraktiv gemacht hätte ; andererseits hatte Ungar die Meßlatte so hoch gelegt, daß der Aufwand für einen ernsthaften Versuch, seine Arbeiten zu wiederholen, einfach zu groß war. Als Ungar starb, gab es daher niemanden, der sein Werk fortgesetzt hätte. 

Ungar hinterließ eine Reihe von Formeln für verhaltenspsychologisch aktive Moleküle, das Ergebnis seiner Arbeiten mit Ratten und Goldfischen. Manche Wissenschaft ler versuchten, Skotophobin zu synthetisieren und an Tieren zu erproben, aber wie bereits erwähnt brachten Versuche mit Skotophobin keine klare Antwort auf die Frage, ob diese Substanz wirklich die chemische Verkörperung einer spezifischen Angst-vor-der-Dunkelheit oder etwa nur der Angst überhaupt war. Sofern Ungars heroische Anstrengungen wertvolle Implikationen hatten, gerieten diese aus dem Blick, als Ende der siebziger Jahre das verwandte Gebiet der Hirnpeptidchemie einen explosionsartigen Aufschwung erlebte. Jetzt besaßen die Wissenschaft ler chemische Stoffe, die klare Effekte auf das Gehirn hatten. Effekte freilich, die mit Gedächtnisübertragung nichts mehr zu tun hatten. Das Skotophobin verlor seine besondere Bedeutung, und sein Zusammenhang mit dem anrüchigen Übertragungsphänomen gereichte ihm jetzt sogar zum Nachteil. Die meisten Wissenschaftler allerdings vergaßen das Ganze einfach. Wie so viele Kontroversen, ging auch diese aus wie das Hornberger Schießen. Man kann eigentlich nicht sagen, daß ein bestimmtes Experiment oder eine Experimentenreihe die Nichtexistenz des Übertragungsphänomens nachgewiesen hätte. Doch es gab drei Publikationen, die damals den Ausschlag gaben und die ihr eigenes historisches Interesse dem negativen Effekt verdanken, den ihr Erscheinen bewirkte ; soziologisch interessant sind dagegen die Gründe für diesen Negativeffekt, zumal die drei Arbeiten 

rückblickend betrachtet wenig schlüssig erscheinen. Die erste dieser drei Arbeiten erschien 1964 und kam aus dem Labor des Chemie-Nobelpreisträgers Melvin Calvin ; sie befaßte sich mit Planarien.14 Der Aufsatz beschrieb eine Reihe von Experimenten – bei einigen hatten ehemalige Studenten von McConnell die Tiere dressiert –, die alle zu beweisen schienen, daß kein Lernen stattgefunden hatte. Dieser Aufsatz wurde jahrelang gegen die ersten Forschungen zur chemischen Gedächtnisübertragung ins Feld geführt. Heute ist Calvins vorsichtiges Urteil, das Lernen bei Planarien sei »noch nicht bewiesen«, überholt ; es ist vielmehr allgemein anerkannt, daß auch Würmer lernen können. Die zweite Arbeit, verfaßt von Byrne und 22 Mitautoren, erschien 1966. Es war ein kurzer Aufsatz in der Zeitschrift Science, der darüber berichtete, daß es in sieben verschiedenen Laboratorien nicht gelungen war, ein bestimmtes Experiment zur chemischen Gedächtnisübertragung zu wiederholen. Auch diese Arbeit wird oft als endgültiges Aus für das ganze Forschungsfeld angeführt. Seinerzeit war sie das auch. Aber für Ungar und andere Anwärter waren sämtliche in dem Aufsatz erwähnten Experimente – einschließlich der ursprünglichen Experimente, die sie wiederholen wollten – fehlerhaft, weil sie davon ausgingen, daß das Übertragungsmaterial RNA war und kein Peptid. Nach Ungar war anzunehmen, daß Byrne und Konsorten beim Umgang mit dem Hirnextrakt das aktive Peptidmaterial zerstört hatten. Seiner Darstellung zufolge war es das Glück des originalen Experiments, daß mangelhafte biochemische Techniken an

gewandt wurden, die das Peptid nicht zerstörten und daher das korrekte positive Resultat erbrachten ! Die letzte der drei Arbeiten ist die bekannteste. Ungars fünfseitiger Bericht über seine Analyse und Synthese des Skotophobins erschien 1972 in Nature, vielleicht der renommiertesten Zeitschrift für die Lebenswissenschaften. Dem Bericht folgte jedoch eine fünfzehnseitige kritische Stellungnahme des namentlich genannten Gutachters. Dessen eingehende kritische Bemerkungen, vielleicht auch schon die Tatsache dieser ungewöhnlichen Form der Publikation reduzierten die Glaubwürdigkeit des Phänomens der Gedächtnisübertragung beträchtlich. Es sei ausdrücklich erwähnt, daß Nature diese unübliche Publikationsform später noch öfter zum Nachteil gewisser Randwissenschaften, ja vielleicht zum Nachteil der Wissenschaft überhaupt gewählt hat. Obgleich die chemische Übertragung von Gedächtnisinhalten inzwischen nur wenig Glaubwürdigkeit genießt, würde ein entschlossener Verfechter dieser Idee keine im Druck erschienene Widerlegung auf der Grundlage schlüssiger technischer Beweise finden. Es wäre weder unvernünftig noch unwissenschaft lich, wenn er aufs neue zu experimentieren begänne. Jedes negative Versuchsergebnis kann wegerklärt werden, und viele positive sind gar nie wegerklärt worden. Insofern ist die Gedächtnisübertragung ein Musterbeispiel kontroverser Wissenschaft. Wir glauben heute nicht mehr an die Gedächtnisübertragung, weil das Thema uns langweilt, weil interessantere Probleme aufgetaucht sind und weil die wichtigsten Experimentatoren ihre Glaubwürdigkeit 

verloren haben. Wirklich widerlegt wurde die Gedächtnisübertragung nie ; sie hat nur einfach aufgehört, die wissenschaft liche Phantasie zu beschäftigen. Der Golem wandte seinen Blick von ihr ab.

kapitel 2 die relativitätstheorie : zwei experimente, die sie »bewiesen« haben Einsteins Relativitätstheorie wurde Anfang des 20. Jahrhunderts weithin bekannt. Ihren Erfolg unter Naturwissenschaftlern verdankte sie unter anderem dem Umstand, daß sie eine Reihe von bis dahin rätselhaften Beobachtungen verständlich machte. So erklärte die Theorie die leichte Abweichung der Umlaufbahn des Planeten Merkur von ihrer eigentlich erwarteten Bahn und machte eine leichte Rotverschiebung des Spektrums begreifbar, die einige Forscher in dem von der Sonne kommenden Licht entdeckt haben wollten. Aber die Relativitätstheorie wurde auch beim großen Publikum ein Erfolg und kam sogar in die Schlagzeilen. Das hatte mit dem Ende des Ersten Weltkriegs und dem harmonisierenden Effekt der Naturwissenschaften auf einem in sich zerrissenen Kontinent zu tun; es hatte mit den dramatischen Umständen und der Schlichtheit des 1919 erbrachten »Beweises« für die Relativität zu tun; und es hatte zweifellos mit den erstaunlichen Konsequenzen der Relativitätstheorie für unser Alltagsverständnis der physischen Welt zu tun. Als man die Konsequenzen aus Einsteins Einsicht – daß die Lichtgeschwindigkeit unabhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle konstant sein muß – herausarbeitete, wurden die seltsamsten Dinge prognostiziert. 

Sofern Einsteins Überlegungen zutrafen, waren Zeit, Masse und Länge keine festen Größen, sondern relativ zu der Geschwindigkeit, mit der sich die Gegenstände bewegten. Gegenstände, die sich sehr schnell bewegten – beinahe mit Lichtgeschwindigkeit –, wurden dadurch sehr schwer und sehr kurz. Menschen, die mit dieser Schnelligkeit reisten, schienen langsamer zu altern ; eineiige Zwillinge alterten in unterschiedlichem Tempo, wenn der eine unbeweglich verharrte und der andere sich sehr schnell bewegte. Falls die Theorie zutraf, bewegte sich Licht nicht geradlinig, sondern wurde stärker als bis dahin für möglich gehalten von Gravitationsfeldern abgelenkt. Eine bedenklichere Konsequenz der Theorie war, daß mit ihr Masse und Energie austauschbar waren. Das erklärte auf der einen Seite, warum die Sonne weiter leuchtete, obwohl ihre Energiequelle seit langem erschöpft sein mußte. Andererseits wurden nun neue, furchtbare Energiequellen erschlossen – eine Konsequenz aus der Relativitätstheorie, die später durch einen Beweis demonstriert wurde, für den das Adjektiv »irreversibel« geradezu erfunden scheint : die Explosion der Atombombe. Insoweit es überhaupt naturwissenschaftliche »Tatsachen« gibt, gehören die von Einstein dargelegten Beziehungen zwischen Materie und Energie mit Sicherheit dazu. Aber die Relativitätstheorie ist nicht erst durch die Explosion der Atombombe 1945 bewiesen worden. Sie wurde schon Jahre zuvor anerkannt. Wie die Geschichte meistens erzählt wird, gab es zwei entscheidende, durch Beobachtung gewonnene Beweise für sie, die wir in den 

beiden folgenden Teilen dieses Kapitels vorstellen : den »Ätherwind«-Versuch von Michelson und Morley aus den 1880er Jahren und Eddingtons »Sonnenfinsternisbeobachtung« von 1919, die eine feststellbare Verschiebung der Sterne zutage brachte. Nach der konventionellen Lesart zeigten die Beobachtungen von Michelson und Morley, daß Licht sich in alle Richtungen mit derselben Geschwindigkeit ausbreitet, wodurch die Spezielle Relativitätstheorie bewiesen wurde ; Eddingtons Expeditionen in ferne Länder, die er zur Beobachtung der Sonnenfinsternis von 1919 unternahm, hätten dagegen ergeben, daß das Sternenlicht von der Sonne hinreichend abgelenkt wurde, um die Allgemeine Relativitätstheorie zu beweisen. Das eigentlich Dramatische ist die Klarheit und völlige Eindeutigkeit der Fragen und Antworten, um die es hier geht : Entweder breitete sich das Licht in alle Richtungen gleich schnell aus oder nicht. Entweder wurden Sterne in Sonnennähe zweimal so weit verschoben, wie es nach der alten Newtonschen Theorie der Fall war, oder nicht. Vordergründig betrachtet, war die Sache also völlig klar. Bei vielen Zeitgenossen wurde das Interesse an den Naturwissenschaften auch gerade durch das Außerordentliche an der Relativität und durch die Geschichte der ersten Beobachtungen geweckt. Doch es zeigt sich, daß auch diese Versuchsergebnisse bei weitem nicht so eindeutig und beweiskräftig waren, wie allgemein geglaubt wird. Was vordergründig betrachtet völlig klar scheint, ist in der Praxis weit komplizierter.

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badet die erde in einem äthermeer ? 1887 führten Albert Michelson (der später als erster Amerikaner den Nobelpreis für Physik erhielt) und Edward Morley an der Case School for Applied Science in Cleveland mit großer Sorgfalt ein Experiment durch, bei dem sie die Lichtgeschwindigkeit in Richtung der Erdbewegung mit derjenigen im rechten Winkel zur Erdbewegung verglichen. Zu ihrer großen Überraschung stellten sie fest, daß die beiden Geschwindigkeiten völlig identisch waren !

licht und äther In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts nahm man an, daß Lichtwellen durch ein den gesamten Weltraum erfüllendes, feinstoffl iches Medium wandern, das man »Äther« nannte. Wenn dies zutraf, dann mußte die Geschwindigkeit der Lichtwellen bei der Bewegung der Erde in ihrer Umlaufbahn um die Sonne durch den Äther variieren. So wie man bei schnellem Laufen in unbewegter Luft seinen eigenen Gegenwind erzeugt, sollte die Bewegung der Erde ihren eigenen »Ätherwind« im dünnen »Äthermeer« erzeugen. Stellte man sich auf die Oberfläche der Erde und blickte in Richtung des Windes, sollte sich das auf einen zukommende Licht schneller bewegen als im unbewegten Äther. Die Geschwindigkeit des Lichts sollte durch den Ätherwind zunehmen. Blickte man dagegen senkrecht zur Rich

tung des Ätherwinds, sollte das. Licht sich mit normaler Geschwindigkeit bewegen. Eben dies erwartete Albert A. Michelson, als er seine ersten Ätherwindversuche durchführte ; was er tatsächlich fand, war, daß das Licht sich anscheinend in alle Richtungen gleich schnell ausbreitete. michelson und die relativität Nach der Relativitätstheorie muß das Licht in alle Richtungen eine konstante Geschwindigkeit haben – doch diese Theorie tauchte erst rund 25 Jahre nach Michelsons ersten Versuchen auf. Michelson wußte also nichts von der Relativität ; er begann damit, die Bewegung durch das Äthermeer als eine Art Geschwindigkeitsmesser für die Erde zu benutzen. Und wenn es von diesem Experiment häufig heißt, es habe ein Problem aufgeworfen und mit der Lösung hätte sich dann Einstein abgegeben, so ist auch das wahrscheinlich falsch. Als Einstein seine Theorie formulierte, scheint er für Michelsons Experimente nur wenig Interesse gehabt zu haben. Sein Ausgangspunkt war ein Paradoxon in der Theorie der elektromagnetischen Wellen. Das Bindeglied zwischen Einstein und Michelson wurde von Einstein erst gut zwanzig Jahre nach Abschluß der ersten »entscheidenden« Experimente geschmiedet. Michelson selbst konnte nicht ahnen, welche Bedeutung seine Resultate später einmal bekommen sollten. Zu seiner Zeit war er enttäuscht, weil es ihm nicht gelungen war, die Geschwindigkeit der Erde zu bestimmen. Wie wir sehen werden, brachte Michelson seine Experimente nicht einmal zu einem ordentli

chen Abschluß ; er veröffentlichte seine ersten Befunde und wandte sich dann anderen Dingen zu. wie man die geschwindigkeit des ätherwindes misst Um die Geschwindigkeit der Erde zu messen, mußte Michelson die Geschwindigkeit des Lichts in verschiedenen Richtungen messen. Die Anfangsannahme war, daß die maximale Geschwindigkeit der Erde im Verhältnis zum Äther etwa der Geschwindigkeit der Erdbewegung auf der Sonnenumlaufbahn entsprach, also rund 30 Kilometer pro Sekunde betrug. Von der Lichtgeschwindigkeit wußte man, daß sie bei etwa 300 000 Kilometern pro Sekunde lag, so daß der zu messende Effekt klein sein mußte – eine Abweichung von einem Zehntausendstel. Erschwerend kam hinzu, daß direkte Messungen der Lichtgeschwindigkeit zu ungenau waren, um eine so geringe Abweichung aufzuzeigen; die einzige Möglichkeit bestand darin, die Geschwindigkeit des Lichts in zwei verschiedenen Richtungen miteinander zu vergleichen. Die Methode bestand in der Verwendung einer Apparatur, die man heute »Interferometer« nennt. Ein Lichtstrahl wird in zwei Teilstrahlen zerlegt, die danach wieder überlagert werden. Wenn die zerlegten Teilstrahlen sich überlagern, entstehen »Interferenzstreifen« : eine Reihe von hellen und dunklen Streifen. Der Effekt beruht auf den Lichtwellen in jedem Teilstrahl, die einander entweder verstärken (helle Streifen) oder aufheben (dunkle Streifen). Das ist eine einfache geometrische Folge der Überlagerung von zwei Wellenbewegungen : In 

Abbildung 2.1 Interferenzstreifen

dem Maße, wie die Lichtstrahlen sich über die Fläche bewegen, auf der sie zusammentreffen, verändert sich ihre Weglänge jeweils ein wenig. So muß beispielsweise der linke Strahl (Strahl 1 in Abb. 2.1.) eine gewisse Entfernung zurücklegen, um die linke Seite des beleuchteten Bereichs zu treffen. Um einen Punkt weiter rechts davon zu treffen, muß er eine geringfügig längere Wegstrecke und für einen Punkt rechts außen auf der Fläche eine noch längere Wegstrecke zurücklegen. Der Strahl wird daher in unterschiedlichen Stadien seiner Wellenbewegung auf der Fläche auftreffen : Der Wellenberg von Strahl 1 trifft einen Punkt der Fläche, während das Wellental einen anderen, etwas entfernteren Punkt trifft. Da dasselbe auch für Strahl 2 gilt, werden manchmal beide 

Abbildung 2.2 Geschwindigkeit des Lichts auf zwei Wegen

Wellenberge (oder Wellentäler) denselben Punkt treffen und ihre Energie vereinigen, während an anderen Punkten ein Wellenberg mit einem Wellental zusammenfällt, so daß sie einander aufheben – daher die hellen und dunklen »Interferenzstreifen«. Michelson hatte nun vor, die interferierenden Strahlen im rechten Winkel zueinander auszusenden und auf einen Spiegel treffen zu lassen, so daß sie sich nahe der Lichtquelle wieder überlagerten. Stellen wir uns nun vor, daß die ganze Apparatur in einem solchen Winkel zum Ätherwind ausgerichtet wird, daß die Lichtgeschwindigkeit entlang beider Wege gleich ist (siehe Abb. 2.2.). Wir betrachten die Interferenzstreifen; danach denken wir uns die ganze Apparatur im Verhältnis zum Ätherwind um die eigene Achse gedreht, so daß die Lichtgeschwindigkeit entlang des einen Weges schneller, entlang des anderen langsamer werden sollte (siehe Abb. 2.3.). Betrachtet man 

Abbildung 2.3. Eine Weglänge senkrecht zum Ätherwind, eine mit dem Ätherwind

nun für den Augenblick nur einen Weg des Lichtstrahls, so wird ein Punkt, auf dem vorher ein Wellenberg aufgetroffen war, jetzt möglicherweise nicht mehr getroffen werden. Das gleiche gilt für die andere Hälfte des Strahls. Der Effekt wäre, daß die Punkte der Verstärkung und der Auslöschung sich verschieben, das heißt, daß die dunklen und hellen Streifen seitwärts versetzt würden. Bei dieser Versuchsanordnung zur Ermittlung der Erdbewegung durch den Äther muß man am Beginn des Versuchs nicht wissen, aus welcher Richtung der Ätherwind kommt ; es genügt, die Apparatur zu drehen und nach Verschiebungen der Streifen Ausschau zu halten. Sobald man die ganze Bandbreite der Bewegung dieser Streifen kennt, kann man die Geschwindigkeit und die Richtung berechnen. 

Die obige Erklärung unterschlägt jedoch einen wichtigen Punkt. In Michelsons Apparatur wurden die Lichtstrahlen nur in einer Richtung ausgesandt und dann reflektiert. Wenn sie also in der einen Richtung vom Ätherwind beschleunigt wurden, mußten sie in der Gegenrichtung verlangsamt werden ; der Effekt hob sich anscheinend auf. Rein arithmetisch ist dies jedoch nicht ganz zutreffend. Das Plus wird hier nicht ganz durch das Minus aufgehoben ; es bedeutet aber, daß der zu beobachtende Effekt sehr viel geringer ist, als er wäre, wenn es eine Möglichkeit gäbe, die Strahlen zu überlagern, ohne sie zum Ausgangspunkt zurückkehren zu lassen – aber die gibt es nicht. Praktisch bedeutet dies, daß man nicht weiter nach einer Veränderung der Lichtgeschwindigkeit in der Größenordnung von einem Zehntausendstel sucht, sondern darauf angewiesen ist, einen Effekt in der Gegend von einem Hundertmillionstel zu suchen. Es ist also in der Tat ein äußerst empfindliches und heikles Experiment. Gleichwohl erwartete Michelson bei der Entwicklung seiner Apparatur, daß die Streifen sich um vier Zehntel der Breite eines einzelnen Streifens bewegen würden, wenn der Ätherwind eine Geschwindigkeit hatte, die der Geschwindigkeit der Erde auf ihrer Umlaufbahn entsprach. Das sollte leicht zu beobachten sein.

die versuchselemente Wichtig ist festzuhalten, daß die bestimmbare Geschwindigkeit des Ätherwinds von der Ausrichtung der Apparatur abhing, die sich wiederum mit der Rotation 

der Erde um ihre Achse änderte; bald kam der Wind in Richtung des Lichts, bald von unten oder von oben durch das Gerät hindurch, wo er einen kaum auszumachenden Effekt auf die beiden Wege des Lichts hatte. Daher mußte der Versuch zu verschiedenen Tageszeiten während der Rotation der Erde wiederholt werden, so daß die verschiedenen Ausrichtungen der Apparatur erprobt werden konnten. Um die Bewegung ganz zu verstehen, war es aber notwendig, das Experiment auch zu verschiedenen Jahreszeiten zu wiederholen, wenn die Erde also in unterschiedlichen Richtungen zur Sonne stand. Sollte sich herausstellen, daß der Äther im Verhältnis zur Sonne unbewegt war, so daß die ganze Bewegung der Erde durch den Äther sich ihrer Umlaufgeschwindigkeit verdankte, würde die Geschwindigkeit das ganze Jahr über zu einer bestimmten Tageszeit mehr oder minder konstant sein. Bewegte sich hingegen das ganze Sonnensystem durch den Äther, verliefe die Umlaufbewegung der Erde zu bestimmten Zeiten des Jahres in derselben Richtung wie die Bewegung des Sonnensystems, zu anderen Zeiten in entgegengesetzter Richtung. Man konnte also erwarten, zu einer bestimmten Jahreszeit eine maximale, zu einer anderen eine minimale »Windgeschwindigkeit« festzustellen. Die Differenz konnte dazu dienen, die Bewegung des Sonnensystems insgesamt zu bestimmen. Wenn jedoch die Geschwindigkeit der Bewegung des Sonnensystems durch den Äther ähnlich der Geschwindigkeit der Erde auf ihrer Umlaufbahn war, gab es Zeiten im Jahr, in denen die Bewegung der Erde auf ihrer Umlaufbahn die Bewegung der Sonne nahezu aufhob. Zu 

diesen Zeiten wäre die festgestellte Geschwindigkeit des Ätherwinds sehr niedrig oder sogar null. Das war zwar ein unwahrscheinliches Zusammentreffen, aber um es ausschließen zu können, mußte man zu zwei verschiedenen Jahreszeiten Beobachtungen vornehmen. Damit der Versuch funktionieren konnte, mußten die Weglängen der Lichtstrahlen konstant gehalten werden, so daß sie nur durch Richtungsänderungen des Ätherwinds beeinflußt wurden. Die scheinbaren Veränderungen der Länge, die beobachtet werden sollten, bewegten sich in der Größenordnung einer Wellenlänge des Lichts. Da die Weglängen eine Größenordnung von mehreren zehn Metern hatten und die Wellenlängen des sichtbaren Lichts in tausendmillionstel Meter gemessen werden, war es schwer, die Apparatur hinreichend stabil zu halten. Eine winzige Ablenkung eines der Spiegelarme reichte leicht aus, um die Meßergebnisse unbrauchbar zu machen. Michelson sollte feststellen, daß eine Masse von 30 Gramm, am Spiegelarm einer tonnenschweren Apparatur aufgehängt, genügte, um die Resultate dramatisch zu beeinträchtigen. Bezüglich der Temperatur schätzte er, daß Veränderungen von einem hundertstel Grad eine Wirkung hervorriefen, die dreimal größer war als diejenige, die vom Ätherwind selbst zu erwarten war. Auf der einen Seite konnte Metall in der Umgebung oder konnte auch das Magnetfeld der Erde magnetische Einwirkungen ausüben, die womöglich die Resultate aller Apparaturen ruinieren würden, denen man mit Eisen oder Stahl Festigkeit verliehen hatte. Geringste Veränderungen der Luftfeuchtigkeit konnten auf der anderen Seite diejenigen Versuche sabotieren, bei de

nen man die Weglängen mit Holzelementen stabil halten wollte. Daß Temperatur und Bodenerschütterungen überwacht werden mußten, brachte es mit sich, daß die eingesetzte Apparatur sehr massiv sein mußte und auf starken Fundamenten im Keller eines stabilen und besonders gut isolierten Gebäudes aufzubauen war. Leider schufen die notwendige Massivität des Geräts und seine sorgfältige Isolierung nun ein entgegengesetztes Problem. Man glaubte nämlich, der Äther könne von massiven, undurchdringlichen Materialien »mitgeführt« werden. Daher konnte man einwenden, daß ein gut isolierter Raum oder das Untergeschoß eines großen Gebäudes praktisch eine Ätherfalle bildete – gleichsam ein stehendes Gewässer, um das die Brise des Äthers wehte. Schlimmer noch : Hügel und Berge, ja die Oberfläche der Erde selbst führten vielleicht den Äther mit, wie sie die Luft mitführten. Diese Betrachtungsweise wies darauf hin, daß der Versuch im Freien, auf dem Gipfel eines hohen Berges, oder doch wenigstens in einem nicht massiven, leichten Gebäude, vorzugsweise aus Glas, durchgeführt werden sollte. Der Versuch enthält also sechs Elemente : 1. Die Lichtstrahlen müssen zerlegt und auf Wegen im rechten Winkel gespiegelt werden. 2. Beobachtungen von Interferenzstreifen müssen an vielen Punkten gemacht werden, während die ganze Apparatur um ihre eigene Achse rotiert. 3. Die Beobachtungen müssen mit Rücksicht auf die Rotation der Erde um ihre Achse zu verschiedenen Tageszeiten wiederholt werden. 

4. Die Beobachtungen müssen mit Rücksicht auf die sich ändernde Bewegungsrichtung der Erde im Verhältnis zum Sonnensystem zu verschiedenen Jahreszeiten wiederholt werden. 5. Es spricht einiges dafür, den Versuch in einem luftigen, offenen oder durchsichtigen Gebäude durchzuführen. 6. Desgleichen sollte der Versuch auf einem hohen Berg durchgeführt werden.

die versuchsapparatur Michelson führte 1881 einen ersten Versuch durch und 1887 unter Mitwirkung Arthur Morleys einen zweiten, wesentlich verbesserten. Im Prinzip ist der Versuch einfach : Ein Lichtstrahl wird in zwei Teilstrahlen entlang zweier Wege zerlegt und im rechten Winkel gespiegelt, nahe der Lichtquelle wieder überlagert und die Interferenzstreifen beobachtet. Die Apparatur wird gedreht und die Beobachtungen werden wiederholt, wobei Verschiebungen in der Position der Streifen registriert werden. Gewöhnlich wurden die Interferenzstreifen in sechzehn verschiedenen Gerätepositionen beobachtet, während die Apparatur einmal im Kreis gedreht wurde. In der Praxis war der Versuch überaus heikel. Von der ersten Apparatur, die in Deutschland gebaut wurde, meldete Michelson große Schwierigkeiten mit Erschütterungen. Das Experiment mußte von Berlin in das ruhigere Potsdam verlegt werden, und sogar da konnte man die Interferenzstreifen noch zum Verschwinden bringen, wenn man hundert 

Meter vom Labor entfernt fest mit dem Fuß auftrat. Die Messungen mußten nachts durchgeführt werden, wenn es weniger äußere Störungen gab. Die erste Apparatur arbeitete mit vergleichsweise kurzen Weglängen. In späteren Versuchen wurden die Weglängen durch mehrfache Hin- und Herspiegelung der Lichtstrahlen verlängert, wodurch die Sensibilität für den Ätherwind erhöht wurde, aber zwangsläufig auch die Sensibilität für Erschütterungen und andere Störungen. Die lange Geschichte des Versuchs besteht also aus der Verlängerung der Wegstrecken der zwei Lichtstrahlen, Veränderungen bei den Materialien, aus denen die Einzelteile der Apparatur hergestellt wurden, und Veränderungen bei der örtlichen Situierung und Unterbringung des Versuchs.

das experiment von 1881 Michelsons erstes Experiment arbeitete mit Weglängen von etwa 120 Zentimetern. Nach seinen Berechnungen bewirkte ein Ätherwind von der Größenordnung der Erdumlaufgeschwindigkeit bei einer Drehung der Apparatur eine Verschiebung von etwa einem Zehntel der Breite eines Interferenzstreifens. Michelson glaubte, diesen Effekt, sollte er vorhanden sein, ganz leicht beobachten zu können. Bei der Konstruktion und Benutzung dieser Apparatur entdeckte er das Problem der Erschütterungen und auch die Verzerrungen, die das Drehen der Apparatur um ihre Achse in den Spiegelarmen verursachte. Dennoch veröffentlichte er die Ergebnisse seiner Be

obachtungen, wonach keine Bewegung der Erde durch den Äther festzustellen war. Nach der Veröffentlichung wurde der Versuch von H. A. Lorentz nachanalysiert. Er wies darauf hin, daß Michelson es bei seiner Untersuchung versäumt hatte, den Effekt des Windes auf die Querarme der Apparatur zu berücksichtigen ; wenn man senkrecht durch eine Strömung hindurchrudert, wird es länger dauern, hin- und wieder zurückzukommen, als wenn gar keine Strömung vorhanden wäre ! Wenn dieser Effekt berücksichtigt wird, halbiert sich die erwartete Verschiebung der Interferenzstreifen. Michelson kam zu dem Schluß, daß – angesichts der Schwierigkeiten bei der ursprünglichen Beobachtung und dieser neuen Abschätzung der Verschiebung – der Effekt des erwarteten Ätherwinds möglicherweise vom »Rauschen« überdeckt wurde. Das veranlaßte ihn, eine verbesserte Apparatur zu entwerfen und zu bauen.

der michelson-morley-versuch von 1887 Diese nächste Apparatur war viel anspruchsvoller. Sie wurde an Michelsons Heimatuniversität in Cleveland errichtet. Ein mit Quecksilber gefüllter gußeiserner Trog ruhte auf einem Ziegelfundament in einem Kellerraum. Auf dem Quecksilber trieb ein massiver, quadratischer Sandsteinblock von rund 150 Zentimeter Seitenlänge und 35 Zentimeter Dicke. Er konnte von Hand in Bewegung gesetzt werden und drehte sich, einmal angestoßen, langsam in etwa sechs Minuten einmal um sich selbst und danach noch gut eine Stunde weiter. Licht

quelle, Lichtstrahlzerleger, Reflektoren und so weiter waren auf dem Sandsteinblock angebracht. Eine Reihe von Spiegeln dienten dazu, die Lichtstrahlen mehrere Male hin- und herzureflektieren, bevor sie sich auf dem Schirm wieder überlagerten. Das ergab eine Weglänge von über 10 Metern und eine erwartete Verschiebung von ungefähr vier Zehnteln eines Interferenzstreifens bei Rotation der Apparatur. Nach den üblichen Anlaufschwierigkeiten waren Michelson und Morley bereit zur Beobachtung. Am 8., 9. und 11. Juli 1887 gegen Mittag und am 8., 9. und 12. Juli gegen 18 Uhr ging Michelson um die rotierende Apparatur herum und sagte die Resultate an, während Morley die Beobachtungen aufzeichnete. Die zwei Forscher waren tief enttäuscht : Es war kein Effekt festzustellen, der auch nur entfernt der erwarteten Geschwindigkeit des Ätherwinds nahegekommen wäre. Wieder einmal zeitigte der Versuch ein Null-Resultat. Nun haben wir oben bemerkt, daß es bei diesem Versuch sechs Faktoren zu beachten gilt : die Lichtübertragung in rechten Winkeln, die Rotation der Apparatur, die Beobachtungen zu verschiedenen Tageszeiten, die Beobachtungen zu verschiedenen Jahreszeiten, ein luftiges Gebäude und einen erhöhten Standort. Was wir beschrieben haben, deckt jedoch nur drei der sechs Elemente ab. Michelson scheint von dem Resultat so enttäuscht gewesen zu sein, daß er, anstatt mit dem Versuch fortzufahren, unverzüglich ein ganz anderes Problem in Angriff nahm : die Verwendung der Wellenlänge des Lichts als absolutes Längenmaß. 

Zu verstehen ist dies nur, wenn man den Versuch mit Michelsons Augen sieht, als Messung der Erdgeschwindigkeit. In diesem Fall war eine ziemlich hohe Geschwindigkeit zu erwarten, während ein niedriger Wert nur aus einer bemerkenswerten Koinzidenz resultieren konnte : der Aufhebung der Geschwindigkeit des Sonnensystems durch die gleich große, aber entgegengesetzte Geschwindigkeit der Erde zum Zeitpunkt des Experiments. Man muß auch annehmen, daß es Michelson nicht um das Problem des »mitgeführten« Äthers zu tun war. Das Interferometer, wie Michelson es gebaut hatte, war als Geschwindigkeitsmesser nicht viel wert, soviel war klar. Wenn man jedoch den Versuch so sieht, wie wir ihn heute sehen, nämlich als Test der Relativitätstheorie, ist seine theoretische Bedeutung größer, seine experimentelle Bedeutung aber weit geringer. Um als Test der Relativität zu dienen, muß der Versuch nicht beweisen, daß die Erde sich auch nicht annähernd mit der erwarteten Geschwindigkeit bewegt, sondern daß es absolut keinen Unterschied in der Geschwindigkeit des Lichts gibt, gleichgültig in welcher Richtung sie gemessen wird. Aus der ersteren Perspektive waren die Resultate enttäuschend genug, um die Weiterentwicklung des Geschwindigkeitsmessers nicht eben lohnend erscheinen zu lassen. Als Test der Relativität jedoch mußte die geringste Verschiebung der Interferenz eine große Tragweite besitzen. Außerdem war es überaus wichtig, den Test zu verschiedenen Jahreszeiten zu wiederholen, weil eine geringfügige Differenz der Befunde zu verschiedenen Jahreszeiten von Bedeutung für die Theorie war. Obgleich also das Ex

periment von 1887 für das, was Michelson und Morley wissen wollten, ein angemessener Test war, war es das nicht für die Relativität. Erst nachdem Einstein zu Beginn des 20. Jahrhunderts seine berühmten Arbeiten veröffentlicht hatte, wurde der Versuch aus der Retrospektive als berühmter und entscheidender Beweis der Relativität rekonstruiert. morley und miller nach 1900 Obgleich Michelson selbst an seinen Befunden nicht mehr interessiert war, ging die Diskussion darüber weiter. Die Resultate galten als Wolke am sonst ungetrübten Himmel der Physik. In dem Bemühen nachzuweisen, daß das Vorhandensein eines Äthers mit den Null-Resultaten verträglich sei, wurden viele Erklärungen vorgebracht. Sie reichten von neuen Quellen der Ungenauigkeit in der Versuchsanordnung, etwa Irrtümern aufgrund der Augenbewegungen des Beobachters, bis zur »Lorentz-Kontraktion« – der Vermutung, daß Materie, auch die Arme des Interferometers, sich in der Bewegungsrichtung gerade um so viel verkürzen, daß der Effekt aufgehoben werde. Das Interesse war so groß, daß Morley und Dayton C. Miller, mittlerweile Michelsons Nachfolger als Dozent in Cleveland, bald nach 1900 neue und verbesserte Interferometer bauten. Sie konstruierten eine größere Apparatur, die auf Holz gelagert war, um Unterschiede im Kontraktionseffekt festzustellen, fanden aber keine anderen Resultate als bei den Metall- und Sandsteinapparaturen. Immer noch nicht entschieden war die Frage, ob der 

Äther durch die dichte Umgebung des Versuchs eingefangen oder mitgeführt wurde oder nicht ; der nächste Schritt war, die Apparatur in großer Höhe zu erproben. 1905 wiederholten Morley und Miller das Experiment auf einem 90 Meter hohen Hügel. Auch was sie jetzt maßen, konnte nur als Null-Resultat gewertet werden, verglichen mit dem, was aufgrund der Erdumlaufgeschwindigkeit hätte erwartet werden können. Als Morley und Miller diesen Versuch abschlossen, wurden die Arbeiten Einsteins mehr und mehr als das anerkannt, was sie waren, und bereiteten den Boden für die Reinterpretation des Null-Resultats als einen der bedeutendsten Funde in der Experimentalphysik. Nun darf man aber nicht glauben, daß Einsteins Ideen nach ihrer Veröffentlichung einmütig anerkannt worden wären. Die Schlacht um sie dauerte mehrere Jahrzehnte. Die Relativität traf aus vielen Gründen und an vielen Fronten auf Widerstand. Bis nach dem Zweiten Weltkrieg bestand noch Interesse an weiteren Überprüfungen des Resultats von Michelson und Morley.

millers Ätherdrift : seine versuche aus den zwanziger jahren In dem Maße, wie die Versuche mit dem Interferometer immer deutlicher als Probe auf die Relativität und nicht als Messungen der Erdgeschwindigkeit angesehen wurden, erschien das bisher Getane immer unvollständiger. Zum Teil aufgrund der Ermutigung durch Einstein und Lorentz beschloß Dayton Miller, die Resultate mit 

einer Apparatur auf dem 1800 Meter hohen Mount Wilson zu prüfen. Als die Ergebnisse der früheren Versuche nun im Kontext der Relativität sorgfältig überprüft wurden, zeigte sich ihre ganze Vieldeutigkeit. Es gab zwar bei den früheren Versuchen einen kleinen Effekt, doch betrug die Verschiebung nur ein Hundertstel eines Streifens und nicht die erwarteten vier Zehntel. Für die Relativität war natürlich jeder reale Effekt entscheidend, und sei er noch so klein. In den frühen zwanziger Jahren führte Miller eine Reihe nicht schlüssiger Versuche auf dem Mount Wilson durch, die mit den üblichen Problemen wie Temperaturkontrolle, mangelnde Stabilität der Apparatur und so fort zu kämpfen hatten. Er baute sein Gerät um und führte am 4., 5. und 6. September 1924 erneut Experimente durch. Diesmal entdeckte er eine dauerhafte positive Verschiebung und kam zu dem Schluß : »Es konnte zweifelsfrei gezeigt werden, daß die Effekte real und systematisch waren.« Millers Versuch unterschied sich von den anderen insofern, als er besonderes Gewicht auf den vierten Punkt des Protokolls legte und weitere Ablesungen im Frühjahr, Sommer und im folgenden Herbst vornahm. Er kam 1925 zu dem Schluß, eine beobachtete Erdbewegung von etwa 10 Kilometern pro Sekunde entdeckt zu haben – etwa ein Drittel dessen, was Michelson bei seinen ursprünglichen Versuchen erwartet hatte. 1925 wurde Miller für diese Arbeit der Preis der American Association for the Advancement of Science verliehen. Obgleich also der berühmte Michelson-Morley-Ver

such von 1887 regelmäßig als erster, wenngleich unbeabsichtigter Beweis für die Relativität angesehen wird, wurde noch 1925 eine verbesserte und umfassendere Version des Versuchs allgemein als Beweis gegen die Relativität begrüßt. Dieser Versuch war nicht etwa das Werk eines Verrückten oder Scharlatans. Er wurde, mit Unterstützung Einsteins, von einem der engsten Mitarbeiter Michelsons durchgeführt und in der wissenschaft lichen Gemeinde mit einer hohen Ehrung ausgezeichnet.

erste experimentelle reaktionen Es gab viele experimentelle Reaktionen auf Miller, die alle Null-Resultate verzeichneten. Die größte Anstrengung unternahm Michelson selbst. Er baute ein riesiges Interferometer und betrieb es in einem isolierten Labor, wiederum mit Null-Resultaten. Er und Miller standen einander 1928 bei einem wissenschaft lichen Treffen gegenüber und einigten sich darauf, sich nicht einigen zu können. Um dieselbe Zeit kam auch ein sehr anspruchsvolles deutsches Experiment zum Abschluß, das ebenfalls keinen signifikanten Effekt feststellte. Allerdings ist hervorzuheben, daß diese beiden Versuche in stark abgeschirmter Umgebung und in keiner nennenswerten Höhe durchgeführt wurden. Die Resultate dieser zwei Versuche brachten anscheinend die durch Millers positive Resultate erneut in Gang gekommene Spekulation zum Verstummen, obgleich sie nicht unter Bedingungen durchgeführt worden waren, die für die Beobachtung eines Ätherwinds günstig wären. Ein weiterer Versuch wurde von einem 

Ballon aus unternommen, was das Höhenproblem löste, aber wieder massive Abschirmung verlangte. Es lag hier sozusagen eine kritische Masse von deutlich vernehmbaren experimentellen Stimmen vor, die – wie so oft in der Wissenschaft – die noch so sorgfältig begründeten Einwände eines einzelnen Kritikers übertönten. 1930 wurde Michelsons riesige Apparatur in einem Teleskopgehäuse auf dem Mount Wilson installiert. Das Gehäuse bestand aus Metall und bot daher mehr potentielle Abschirmung als die Gehäuse von Millers Versuchen ebendort. Wie auch immer, diese Beobachtungen auf dem Mount Wilson scheinen nichts erbracht zu haben. Hinzu kam, daß Michelsons Interferometer aus »Invar« bestehen sollte, einer Legierung, die sich bei Erwärmung nicht ausdehnt ; eine spätere Analyse ergab jedoch, daß das Material eine ungeeignete Zusammensetzung hatte.

millers arbeit von  und die jüngsten experimente 1933 veröffentlichte Miller eine Übersicht über das gesamte Forschungsfeld und kam zu dem Schluß, daß es noch immer deutliche Anhaltspunkte für einen Ätherwind gab. Wir haben also die klassische Situation einer Replik in der Physik. Miller behauptete ein positives Resultat, die Kritiker behaupteten negative Resultate, aber Miller konnte zeigen, daß die Bedingungen, unter denen die negativ verlaufenen Versuche durchgeführt worden waren, nicht die gleichen waren wie die Bedingungen bei seinem eigenen Versuch. Insbesondere war sein Versuch 

als einziger in großer Höhe und mit einem Minimum jener Abschirmung vorgenommen worden, die das Eindringen des Atherwinds in die Testapparatur verhindern sollte. Miller argumentierte : »In drei der vier [negativen] Versuche steckten die Interferometer in starken, versiegelten Metallgehäusen und standen überdies in Kellerräumen im Innern massiver Gebäude und unterhalb der Erdoberfläche ; bei dem Versuch von Piccard und Stahel [dabei wurde ein Interferometer mit dem Ballon in die Höhe getragen] wurde allein eine Metallvakuumkammer verwendet. […] Wenn es um die Frage eines Äthereinschlusses geht, scheint eine so massive, undurchdringliche Abschirmung nicht gerechtfertigt. Der Versuch ist dazu angelegt, einen durch die Einwirkung des Äthers auf das Licht hervorgerufenen winzigen Effekt auf die Geschwindigkeit des Lichts zu registrieren, und es scheint essentiell, daß möglichst wenige Hindernisse zwischen dem freien Äther und den Weglängen der Lichtstrahlen im Interferometer liegen. […] In keinem dieser anderen Versuche waren die Beobachtungen ausgedehnt und kontinuierlich genug, um exakt die Natur der diurnalen [durch die Erdrotation bedingten] und jahreszeitlichen Abweichung zu bestimmen.«2 Trotzdem war die Auseinandersetzung in der Physik beendet. Andere Tests zur Relativität, darunter die Be

obachtungen Eddingtons von 1919 (siehe weiter unten), stützten die Idee, daß die Relativitätstheorie korrekt sei und die Lichtgeschwindigkeit in allen Richtungen konstant sein müsse. Die schiere Schwungkraft der neuen Art, Physik zu treiben – eine neue Lebensart oder Kultur der Physikergemeinde –, bedeutete, daß die experimentellen Resultate Millers irrelevant waren. Wir haben einen langen Weg von unserem Ausgangspunkt zurückgelegt, nämlich der Vorstellung, der Versuch von Michelson und Morley habe die Relativitätstheorie bewiesen. Wir haben den Punkt erreicht, wo die Relativitätstheorie dem Michelson-Morley-Versuch als dem tragenden Mythos, aber nicht als einer bestimmten Summe von Resultaten Bedeutung verliehen hatte. Resultate, die dem zuwiderliefen, was der Versuch von Michelson und Morley angeblich bewiesen hatte, wurden im großen und ganzen ignoriert. Man muß sich das folgendermaßen denken : Der Begriff des »Anomalen« oder der »Anomalie« wird in der Wissenschaft auf zweierlei Weise verwendet. Er wird einerseits gebraucht, um etwas Ärgerliches zu beschreiben, also : »Das ignorieren wir einfach ; das ist doch anomal« ; aber auch, um ein echtes Problem zu bezeichnen, also : »Wir erkennen hier problematische Anomalien in der vorhandenen Theorie.« Die Resultate aus der Interferometrie traten als echtes Problem für die Theorie des Äthers an. Die Null-Resultate avancierten in dem Maße von der Anomalie zum »Befund«, wie die Relativitätstheorie an Zulauf gewann. Mit Millers positiven Ergebnissen wurden die Interferometrie-Resultate erneut zur Anomalie, diesmal aber des är

gerlichen Typs, nicht des problematischen. Seine Resultate bedeuteten »eine Abweichung, die man wegerklären muß«. Miller konnte seine ärgerlichen positiven Meßergebnisse nicht in den Stand der problematischen Anomalie überführen, obgleich sie das Ergebnis des gelungensten bis dahin abgeschlossenen Experiments darstellten, vielleicht des einzigen, von dem man wirklich sagen konnte, daß es das prüfte, was es prüfen sollte. Die Bedeutung eines Versuchsergebnisses hängt also nicht nur von der Sorgfalt ab, womit der Versuch geplant und durchgeführt wird ; er hängt auch davon ab, was die Menschen gerade zu glauben bereit sind. Es gibt in der wissenschaft lichen Gemeinde einige auf Ordnung bedachte Gemüter, die sich auch von jenen Anomalien beunruhigen lassen, die die meisten ihrer Kollegen nur ärgerlich finden. Noch 1955 untersuchte ein Wissenschaft lerteam aufs neue die ganze Geschichte der erwähnten Versuche, in dem Bemühen, Millers Befunde mit dem in Einklang zu bringen, was mittlerweile alle glaubten. Man kam zu dem Schluß, daß Millers Arbeit durch Temperaturschwankungen beeinträchtigt worden sei. Wiederholungen des Versuchs gab es auch noch danach. 1963 wurden Versuche mit einem »Maser«, dem Vorläufer des Lasers, durchgeführt, um nach Möglichkeit die experimentelle Streitfrage zu klären. Zwar war dies alles, wie schon gesagt, für die Relativitätstheorie in einem gewissen Sinne unerheblich ; aber es ist nicht unerheblich für unseren Zusammenhang. Michelson und Morley hätten die Relativität nicht bewei

sen können, weil die Versuchsergebnisse, wenn man sie für sich, außerhalb des Kontexts der übrigen Physik betrachtete, auch 1963 noch nicht klar waren.

gibt es eine verschiebung der sterne am himmel ? »Eine noch endgültigere Bestätigung wie beim Merkurperihel hat die Relativitätstheorie neuerdings bei der Strahlenablenkung erfahren. […] Auch quantitativ ist die Übereinstimmung eine gute.«3 »Die Ablenkung von Lichtstrahlen durch ein Gravitationsfeld war eine zentrale Prognose in Einsteins Theorie und wurde glänzend durch Beobachtungen bestätigt, die der Brite Sir Arthur Eddington [1882– 1944] bei einer Sonnenfinsternis 1919 anstellte. Die Ablenkung des Sternenlichts durch die Sonne wurde gemessen und entsprach dem von Einstein errechneten theoretischen Wert.«4

die eigentümliche wechselbeziehung zwischen theorie, prognose und beobachtung Die Allgemeine Relativitätstheorie ist ein komplizierter Gegenstand. Noch 1919 soll es nur zwei Menschen gegeben haben, die sie wirklich verstanden : Einstein und Eddington. (Das Bonmot stammt übrigens von Eddington 

selbst.) Bis auf den heutigen Tag sind sich die Theoretiker nicht völlig einig darüber, was aus Einsteins Theorie folgt, während 1919 noch ernsthaft darüber gestritten wurde, was überhaupt zu erwarten sei. Übereinstimmung herrschte jedoch darüber, daß sowohl nach der Newtonschen als auch nach der Einsteinschen Theorie ein starkes Gravitationsfeld auf Lichtstrahlen einwirkt, daß aber der Einsteinsche Effekt größer sei als der Newtonsche Effekt. Das Problem bestand darin, herauszufinden, welche Theorie die richtige war. Das Gravitationsfeld der Erde ist viel zu klein, um eine meßbare Wirkung auf das Licht zu haben, das Gravitationsfeld der Sonne dagegen ist viel größer. Das von den Sternen kommende Licht müßte abgelenkt werden, sobald es das Gravitationsfeld der Sonne durchläuft. Für uns auf der Erde müßte es so aussehen, als wären die Sterne in Sonnennähe ein wenig aus ihrer üblichen Position verschoben. In der Einsteinschen Welt wäre diese Verschiebung größer als in der Newtonschen Welt. Einstein behauptete, nach seiner Theorie müßten die Sterne zweimal so stark verschoben erscheinen wie nach der Newtonschen, wenngleich in beiden Fällen die Verschiebung minimal wäre. Die Distanz, um die ein Stern, dessen Licht den Rand der Sonne streift, aus anderthalb Kilometern Entfernung verschoben erschiene, entspräche der Dicke eines Pfennigs. In Zahlen ausgedrückt, betrugen die erwarteten Verschiebungen je nach Theorie 0,8 beziehungsweise 1,7 Bogensekunden, wobei eine Bogensekunde 1/3600 Grad entspricht. Die tatsächlich zu beobachtenden Bewegungen würden jedoch kleiner sein 

– ungefähr halb so groß –, da „ man nur Sterne beobachten konnte, die mindestens zwei Sonnendurchmesser vom Sonnenrand entfernt waren. Einsteins theoretische Ableitung der maximalen Ablenkung der Lichtstrahlen ist aus moderner Sicht einigermaßen problematisch. Seinerzeit »stiftete sie Verwirrung unter denen, die weniger berufen waren als er, die richtige Antwort zu finden«5. Wie bei so vielen heiklen Versuchen galten die Ableitungen, die zunächst unklar gewesen waren, später, nachdem die Beobachtungen Einsteins Prognose »verifiziert« hatten, als richtig. Die Wissenschaft verfährt in Wirklichkeit nicht so, daß sie klare theoretische Prognosen formuliert, die anschließend verifiziert oder falsifiziert werden. Vielmehr hängt die Gültigkeit, die theoretischen Ableitungen zugeschrieben wird, deutlich mit unserer Fähigkeit zusammen, Messungen durchzuführen. Theoriebildung und Messung gehen auf viel subtilere Weise Hand in Hand, als für gewöhnlich sichtbar wird. Es lohnt sich, einen Augenblick bei diesem subtilen Zusammenwirken von Theorie und Experiment zu verweilen. Einstein hatte behauptet, daß Newtons Theorie, sagen wir, eine Ablenkung »N« und seine eigene Theorie eine Ablenkung »E« impliziere. Andere Forscher waren sich – aus guten Gründen, wie man heute weiß – nicht sicher, daß »N« beziehungsweise »E« wirklich die korrekten Implikationen der beiden Theorien waren. Man sollte meinen, daß man erst dann prüfen kann, welche der beiden Theorien richtig ist, wenn man ihre jeweiligen Implikationen genau im Blick hat. Wenn es sich, 

um einen Extremfall anzunehmen, in Wirklichkeit genau umgekehrt verhielte – also wenn Newtons Theorie eine Ablenkung »E« implizierte und Einsteins Theorie eine Ablenkung »N« –, liefe jede noch so genaue Messung der Sternenverschiebung Gefahr, die falsche Theorie zu bestätigen. Man muß also die Theorie und die aus ihr abgeleitete Prognose auseinanderhalten. Eddington gewann schließlich Meßergebnisse, die mit der von Einstein abgeleiteten Prognose übereinstimmten ; aber seine Resultate wurden nicht nur als Bestätigung der Prognose, sondern auch der Einsteinschen Theorie aufgefaßt. Indem Eddington seine Beobachtungen auf diese Weise interpretierte, schien er nicht nur Einsteins Prognose über die Verschiebung der Sterne zu bestätigen, sondern auch Einsteins Methode der Ableitung der Prognose aus seiner Theorie – etwas, das kein Versuch leisten kann. Die Logik dieses historischen Prozesses würde unter bestimmten Umständen außerordentlich vernünftig erscheinen. Wäre zum Beispiel Einsteins Prognose über die Ablenkung des Sternenlichts sehr genau gewesen und wären Eddingtons Beobachtungen gleichermaßen genau gewesen und hätten genau zur Prognose gepaßt, dann wäre man aufgrund der Übereinstimmung gezwungen zuzugeben, daß Einstein »eine richtige Spur« gehabt haben mußte, auch wenn weder Einstein selbst noch sonst irgend jemand sich über die Ableitung der Verschiebung völlig sicher war. Aber wie so viele Meßergebnisse in den Naturwissenschaften waren Eddingtons Beobachtungen nicht von dieser Art. Wie wir sehen werden, waren sie sogar sehr ungenau und widersprachen einander 

zum Teil. Als er darüber entschied, welche Beobachtungen als Daten und welche als Rauschen zu werten seien, hatte Eddington natürlich Einsteins Prognose im Hinterkopf. Daher konnte Eddington nur darum behaupten, Einstein bestätigt zu haben, weil er Einsteins Ableitung dazu benutzte, zu entscheiden, was seine Beobachtungen eigentlich darstellten, während Einsteins Ableitungen nur darum anerkannt wurden, weil Eddingtons Beobachtung sie bestätigt zu haben schien. Beobachtung und Prognose liefen durch einen Zirkel der gegenseitigen Bestätigung, anstatt voneinander unabhängig zu sein, wie man es nach der konventionellen Vorstellung von experimenteller Überprüfung hätte erwarten sollen. Was sich hier zutrug, war wohl eher der Fall einer »Einigung auf eine Einigung« als der einer Theorie, die gebildet, dann überprüft, dann bestätigt wird. Bei der Beschreibung von Eddingtons Beobachtungen werden wir sehen, wie sehr er Einsteins Theorie benötigte, um zu wissen, was seine eigenen Beobachtungen bedeuteten.6

die natur des versuchs Die Aufgabe besteht darin, die Position von Sternen am offenen Himmel mit der Position zu vergleichen, die sie einzunehmen scheinen, wenn das Sternenlicht den Rand der Sonne streift. Wegen der Helligkeit der Sonne sind die Sterne normalerweise nicht zu sehen, wenn sie sich in Sonnennähe befinden oder wenn überhaupt die Sonne am Himmel steht. In Sonnennähe sind Sterne nur während einer Sonnenfinsternis sichtbar. Die Größenordnung 

der – Newtonschen oder Einsteinschen – Verschiebung ist so minimal, daß die einzige Möglichkeit, sie zu messen, darin besteht, Fotografien einer Himmelsgegend mit Sonne und ohne Sonne miteinander zu vergleichen. Für die entscheidenden Beobachtungen muß man eine totale Sonnenfinsternis abwarten ; die Vergleichsaufnahmen müssen mehrere Monate vorher oder nachher gemacht werden, wenn die Sonne von der betreffenden Himmelsgegend weit entfernt ist. Die Aufnahmen während der Sonnenfinsternis müssen logischerweise bei Tag, die Vergleichsaufnahmen dagegen bei Nacht gemacht werden, der einzigen Zeit (außerhalb der Sonnenfinsternis), in der die Sterne zu sehen sind. Bei einem derart heiklen Versuch ist es sehr wichtig, in der Zeit zwischen den Beobachtungen und den Hintergrundvergleichen so viele Variablen wie möglich konstant zu halten. Die Schwierigkeit ist jedoch, daß die Fotografien von der Beobachtung der Sonnenfinsternis und die Vergleichsaufnahmen zu unterschiedlichen Jahreszeiten gemacht werden müssen. Das bedeutet, daß vieles Zeit hat, sich zu verändern. Ferner wird für die am Tag gemachten Beobachtungsaufnahmen ein erwärmtes Teleskop benutzt, während die Kamera nachts durch ein abgekühltes Teleskop blickt. Der Unterschied in der Brennweite bei einem warmen und einem kalten Teleskop beeinträchtigt die feststellbare Position der Sterne in einem Grad, der mit dem zu messenden Effekt vergleichbar ist. Es gibt noch viele andere teils berechenbare, teils zu vermutende, teils unbekannte Veränderungen in der Zeit zwischen Beobachtung und Vergleich, weil das Te

leskop mechanischen Beanspruchungen unterschiedlichster Art ausgesetzt ist, welche minimalste Veränderungen der Brennweite und der Lage der fotografischen Platte im Verhältnis zur Teleskopachse zur Folge haben. Schlimmer noch ist, daß totale Sonnenfinsternisse für gewöhnlich nur in entfernten Winkeln der Erde zu beobachten sind. Es ist unmöglich, große Teleskope samt allen Kontrollmechanismen an solche Orte zu schaffen. Die Teleskope müssen infolgedessen relativ klein sein und sind entsprechend wenig lichtstark. Das bedeutet, daß die Belichtungszeiten lang sein müssen – in diesem Fall etwa von 5 bis 30 Sekunden –, so daß genügend Sternenlicht eingefangen werden kann, um wohldefinierte Bilder zu bekommen. Lange Belichtungszeiten bringen jedoch einen ganzen Rattenschwanz neuer Probleme mit sich. Das Teleskop muß nicht nur absolut ruhig gehalten, sondern zugleich bewegt werden, um die Erdrotation auszugleichen. Große astronomische Teleskope sind auf komplizierte und gut durchkonstruierte Gestelle montiert, die das Teleskop im Verhältnis zur Erde so bewegen, daß es immer auf denselben Punkt am Himmel gerichtet ist. Unterbauten dieser Art konnte man nicht verschicken und an den fernen Beobachtungsorten wieder aufstellen. Statt dessen wurden die Bilder mit Hilfe von »Coleostaten« standfest gehalten, beweglich aufgehängten Spiegeln, die durch Gewichte gesteuert wurden und Licht in das Teleskop reflektierten. Die Coleostat-Spiegel bildeten dann eine weitere Quelle für mögliche Verzerrungen, und dasselbe galt für ihre Steuerungsmechanismen. An der Spitze all dieser Probleme stehen natürlich die 

Zufälligkeiten des Wetters. Wenn Wolken den Himmel bedecken, ist jede Vorbereitung umsonst. Schon frühere Expeditionen waren am Wetter gescheitert (andere am Ausbruch des Ersten Weltkriegs), und im vorliegenden Fall wurde der Gebrauch mindestens eines der Teleskope Eddingtons durch Wolken beeinträchtigt, wenn auch nicht völlig verhindert. Zum Glück standen die Wissenschaft ler diesen Schwierigkeiten nicht ganz hilflos gegenüber. Die Fotografien des Sternenfeldes zeigten manche Sterne in Sonnennähe und andere in Sonnenferne. Nach der Theorie sollten Sonnenferne Sterne keine Verschiebung aufweisen. Die Auswirkung der veränderten Brennweite und anderer Faktoren auf das Teleskop sollte sich auf den Fotografien als scheinbare Verschiebung der »unverschobenen« Sterne zeigen. Es sollte also möglich sein, diese unerwünschten Effekte zu messen und bei den Berechnungen für die »wirklich verschobenen« Sterne zu berücksichtigen. Es zeigt sich, daß man zur Ausschaltung aller unechten Effekte mindestens sechs »unverschobene« Sterne im Bildausschnitt benötigt. Aber auch dieser Teil des Versuchs ist für Fehler anfällig. Die Einschätzung der zufälligen Effekte hängt von Annahmen über die statistische Verteilung der Fehler auf den fotografischen Platten ab. Man kann jetzt also verstehen, daß es bei Eddingtons Beobachtungen nicht einfach darum ging, durch ein Teleskop zu sehen und eine Verschiebung zu erkennen ; vielmehr beruhten sie auf einem komplexen Fundament aus Annahmen, Berechnungen und Interpolationen aus zwei Serien von Fotografien. Und so verhält 

es sich auch dann, wenn die Fotografien deutlich und gestochen scharf sind – was sie nicht waren.

expeditionen und beobachtungen Die Beobachtungen Eddingtons wurden in Wirklichkeit von zwei getrennten Gruppen durchgeführt. Die eine führte zwei Teleskope mit sich, die andere eines. Die zwei Gruppen reisten zu verschiedenen Zielen. Das Ziel von A. Crommelin und C. Davidson, die im März 1918 in See stachen, war Sobral in Brasilien, während Eddington und sein Assistent E. Cottingham die Insel Principe vor der Westküste Afrikas ansteuerten. Die Sobral-Gruppe hatte einen »Astrographen« und ein 4-Zoll-Teleskop dabei. Dieses Team erhielt im Verlauf der Sonnenfinsternis 19 fotografische Platten von dem Astrographen und 8 von dem 4-Zoll-Teleskop ; allerdings hatten Wolken eine der 4-Zoll-Platten verdunkelt. Die Principe-Gruppe hatte nur einen Astrographen dabei. Am Tag der Sonnenfinsternis war es bewölkt, aber man fotografierte trotzdem und erhielt 16 Platten. Von diesen waren nur zwei brauchbar, auf denen jeweils fünf Sterne zu sehen waren. Beide Gruppen fertigten einige Monate später Vergleichsaufnahmen an ; die SobralGruppe an Ort und Stelle, Eddingtons Team zu Hause in Oxford. Die besten Fotografien, allerdings nicht ganz scharf fokussiert, waren diejenigen, die mit dem 4-Zoll-Teleskop in Sobral gemacht worden waren. Aus diesen Platten und den Vergleichsaufnahmen berechneten Crom

melin und Davidson eine Ablenkung des Sternenlichts am Rande der Sonne zwischen 1,86 und 2,1 Bogensekunden (diese Bandbreite ergab sich aus einer Berechnung des »wahrscheinlichen Fehlers«), gegenüber der Einsteinschen Prognose von 1,7 Bogensekunden. Die astrographischen Platten waren zwar weniger zufriedenstellend, aber die Sobral-Gruppe konnte anhand von 18 dieser Platten Berechnungen anstellen und erhielt einen mittleren Schätzwert von 0,86 Bogensekunden, gegenüber dem Newtonschen Wert von 0,84 (eine wahrscheinliche Fehlerbandbreite wurde für dieses Gerät nicht angegeben). Sehr vereinfacht gesagt, unterstützte also eines der Instrumente der Sobral-Gruppe die Newtonsche Theorie, das andere eher die Prognose Einsteins. Die Unterstützung dieser Prognose wurde allerdings durch die Tatsache beeinträchtigt, daß das 4-Zoll-Gerät ein eindeutig zu hohes Resultat ergeben hatte, während es problematisch war, sich auf Newtons Seite zu stellen, weil die Qualität der mit dem Astrographen gemachten Fotografien schlecht war. Die zwei Platten von der Principe-Expedition waren die schlechtesten überhaupt. Gleichwohl gewann Eddington ein Resultat aus diesen Platten, indem er sich einer komplizierten Technik bediente, die mit einem angenommenen Wert für den Gravitationseffekt arbeitete. Zuerst benutzte er einen mittleren Wert zwischen dem Einsteinschen und dem Newtonschen ; danach wiederholte er die Prozedur mit den Zahlen von Einstein. Welchen Unterschied diese Annahmen machten, blieb unklar ; es verdient aber hervorgehoben zu werden, daß Einsteins Ablei

tung seiner Prognose bei dieser Methode von Eddington schon in die erste Berechnung der Verschiebung einging. Aus seinen zwei schlechten Platten errechnete Eddington, daß die Verschiebung am Rande der Sonne irgendwo zwischen 1,31 und 1,91 Bogensekunden liegen müsse. Wir können die von den zwei Gruppen vorgenommenen Berechnungen des »wahrscheinlichen Fehlers« in die moderne Sprache der »Standardabweichung« übersetzen und für den Sobral-Astrographen eine Standardabweichung interpolieren. Bei den Sobral-Beobachtungen beträgt die Standardabweichung für die guten Platten 0,178 und für den Astrographen 0,48, während bei Eddingtons Platten die Standardabweichung 0,444 beträgt.7 Eine moderne Auslegung würde – bei einer zufälligen Verteilung der Meßfehler – eine zehnprozentige Wahrscheinlichkeit dafür annehmen, daß die richtige Antwort von dem mittleren Meßergebnis weiter als 1,5 Standardabweichungen zu beiden Seiten entfernt ist. Vor diesem Hintergrund wollen wir das Bisherige unter Berücksichtigung der Intervalle der 1,5 Standardabweichung zusammenfassen : 10 % Zuverlässigkeitsintervalle für die Beobachtungen in Sobral und Principe

Sobral 8 gute Platten 18 schlechte Platten

unterer

mittlerer Wert

hoher

1,713 0,140

1,98 0,86

2,247 1,580



Principe 2 schlechte Platten

0,944

1,62

2,276

Wenn wir für den Augenblick die Theorie und die Ableitungen vergessen und so tun, als würden wir unsere Messungen in Unkenntnis der Hypothese vornehmen – was wir schließlich auch tun, wenn wir in einem Doppelblindversuch zum Beispiel die Wirksamkeit von Arzneimitteln testen –, zu welchem Schluß kämen wir dann ? Wir könnten anführen, daß die zwei Reihen schlechter Platten sich gegenseitig aufheben und daß das restliche Material beweist, daß die Verschiebung mehr als 1,7 Bogensekunden beträgt. Wir könnten auch sagen, daß die acht guten Platten aus Sobral mit einer Verschiebung von knapp über 1,7 bis knapp unter 2,3 Bogensekunden verträglich sind, die zwei schlechten Platten Eddingtons mit Verschiebungen von knapp über 0,9 bis knapp unter 2,3 Bogensekunden, die schlechten Platten aus Sobral mit Verschiebungen zwischen fast 0 und etwas unter 1,6 Bogensekunden. In jedem Fall könnte man nur schwer eine klare Antwort formulieren. Gleichwohl erklärte der Astronomer Royal am 6. November 1919, daß die Beobachtungen Einsteins Theorie bestätigt hätten.

interpretation der resultate Um auch nur sicherzustellen, daß die Resultate für die Ausgangsfrage von Belang waren, mußte geklärt sein, daß nicht mehr als drei Pferde im Rennen waren : keine Ablenkung, die Newtonsche Ablenkung, die Einsteinsche 

Ablenkung. Wären andere mögliche Verschiebungen im »hypothetischen Raum« vorhanden gewesen, hätte das Material wahrscheinlich die eine oder andere von ihnen klarer bestätigt. Wenn zum Beispiel die Verschiebung hypothetische 2 Bogensekunden betragen hätte, könnten die besten Ergebnisse – die des 4-Zoll-Teleskops in Sobral – als Bestätigung dieses Resultats aufgefaßt werden. Es gab seinerzeit noch andere Kandidaten, aber die Rhetorik der Debatte schloß sie aus und präsentierte Eddingtons Versuch als Entscheidung allein zwischen den drei Möglichkeiten : 0,0 oder 0,8 oder 1,7 Bogensekunden. Ziehen wir nun alle anderen Pferde vom Rennen zurück. Sprechen die Resultate eindeutig zu Einsteins Gunsten ? Die Antwort ist nein. Um es so aussehen zu lassen, als würden ihre Beobachtungen Einstein unterstützen, nahmen Eddington und seine Kollegen die Resultate des 4-Zoll-Teleskops in Sobral als Hauptbefund und die zwei Platten aus Principe als stützenden Beweis, während sie die 18 Astrograph-Platten aus Sobral ignorierten. In der Debatte, die sich an die Erklärung des Astronomer Royal anschloß, wurde deutlich, daß Autoritätsfragen sehr im Vordergrund standen. Während einer Sitzung der Royal Society am 6. November 1919 bemerkte deren Präsident, Sir Joseph Thomson : »Für das Publikum ist es schwierig, die Bedeutung der vorgelegten Zahlen abzuwägen, aber der Astronomer Royal und Professor Eddington haben das Material sorgfältig studiert, und sie betrachten die Belege als entscheidende Stütze des größeren Wertes für die Verschiebung«.8 1923 schrieb jedoch der amerikanische Kritiker W. Campbell : 

»Professor Eddington war geneigt, dem afrikanischen Ergebnis erhebliches Gewicht beizumessen ; da jedoch die wenigen Bilder auf seiner kleinen Anzahl von astrographischen Platten nicht so gut waren wie die in Brasilien gewonnenen astrographischen Platten und den Resultaten aus letzteren ein fast zu vernachlässigendes Gewicht beigelegt wurde, ist die Logik der Situation irgendwie nicht ganz klar.«9 Eddington rechtfertigte die Vernachlässigung der astrographischen Resultate aus Sobral mit der Behauptung, sie hätten an einem »systematischen Fehler« gekrankt – das heißt an einem Problem, das zur Folge hatte, daß die Fehler sich nicht zufällig um den Mittelwert verteilten, sondern daß jedes Meßergebnis systematisch zu einem niedrigeren Wert hin verschoben wurde. Wenn das für den Astrographen in Sobral zutraf und für die zwei anderen Gruppen von Meßergebnissen nicht zutraf, wäre es durchaus gerechtfertigt gewesen, die Resultate so zu behandeln, wie Eddington es tat. Es scheint jedoch, daß er dafür seinerzeit keinen überzeugenden Beweis beizubringen vermochte. Letzten Endes entschied Eddington für sich, indem er die Standardwerke über die Expeditionen und ihre Bedeutung schrieb. Hier ignorierte er einfach die 18 Platten des Astrographen in Sobral und beschrieb einfach das 1,98Resultat aus dem 4-Zoll-Teleskop und das 1,671-Resultat aus seinen eigenen zwei Platten. Verfügt man allein über diese zwei Zahlen zum Vergleich mit einer Newtonschen Prognose von etwa 0,8 und einer Einsteinschen Progno

se von etwa 1,7, ist die Schlußfolgerung zwingend. Aber an den Beobachtungen selbst war so lange nichts Zwingendes, wie Eddington, der Astronomer Royal und der Rest der wissenschaft lichen Gemeinde nicht ihre nachträglichen Entscheidungen darüber getroffen hatten, als was die Beobachtungen denn zu nehmen wären. Sie hatten ganz einfach zu entscheiden, welche Beobachtungen festzuhalten und welche zu verwerfen waren, um sagen zu können, daß die Beobachtungen überhaupt irgendwelche Zahlenwerte ergeben hätten. Zwischen 1922 und 1952 wurden zehn weitere Sonnenfinsternisse beobachtet. Aber nur im Jahre 1929 gelang es, einen Stern zu beobachten, der weniger als zwei Sonnenradien vom Rand der Sonne entfernt war, und diese Beobachtung ließ auf eine Verschiebung am Sonnenrand von 2,24 Bogensekunden schließen. Die meisten der anderen neun Resultate lagen ebenfalls im höheren Bereich. Es gibt zwar andere Gründe, den Einsteinschen Wert für richtig zu halten, aber die Beweise für eine Ablenkung des Sternenlichts durch die Sonne waren zumindest bis 1952 entweder nicht schlüssig oder zeigten einen mit der Theorie nicht übereinstimmenden und zu hohen Wert. Und doch bleibt das Jahr 1919 ein Schlüsseldatum in der Geschichte der Relativitätstheorie. Könnte der Grund dafür sein, daß die Wissenschaft den Augenblick des »entscheidenden Beweises« benötigt, um ihr eigenes heroisches Bild zu erhalten ?



resümee Dies alles soll nicht heißen, daß Einstein sich im Irrtum befunden hätte oder die Eklipsisversuche nicht ein faszinierendes und dramatisches Element in dem großen Umbruch gewesen wären, den unser Verständnis der Natur im 20. Jahrhundert erlebt hat. Aber wir sollten wissen, wie die Versuche genau ausgesehen haben. Die Vorstellung von der quasi-logischen Ableitung einer Prognose, gefolgt von deren Überprüfung durch einfache Beobachtung, ist schlicht falsch. Was wir gesehen haben, sind die theoretischen und experimentellen Beiträge zu einem kulturellen Umbruch, der ebensosehr die Lizenz darstellte, die Welt auf eine bestimmte Art zu beobachten, wie er eine Folge dieser Beobachtungen war. So kann man von den Beobachtungen von 1919 sagen, daß sie gewissermaßen eine soziologische Entsprechung des Michelson-Morley-Versuchs bilden, auch wenn ihnen eine andere Physik zugrunde lag. Weil die Relativitätstheorie stark war, schien sie die natürliche Schablone für eine Interpretation der Beobachtungen von 1919 zu sein. Weil diese Beobachtungen dann die Relativitätstheorie zusätzlich stützten, wurde die Schablone noch zwingender, als es darum ging, Millers Beobachtungen von 1925 auszuwerten. Unterdessen gab es noch andere Tests zur Relativitätstheorie, die zu diesen Versuchen in demselben Verhältnis gegenseitiger Affirmation standen wie untereinander. So gab es zum Beispiel Beobachtungen der »Rotverschiebung«. Aus Einsteins Theorie folgte unter anderem, daß das von der Sonne kommende Licht durch das eigene 

Gravitationsfeld der Sonne dergestalt beeinflußt würde, daß alle Wellenlängen geringfügig gegen das rote Ende des Spektrums verschoben erscheinen würden. Die Ableitungen der quantitativen Prognosen waren mit noch mehr Schwierigkeiten behaftet als die Berechnungen der Ablenkung von Lichtstrahlen. Die experimentellen Beobachtungen, die dazu vor und nach 1919 durchgeführt wurden, waren noch weniger schlüssig. Nachdem aber die Interpretation der Eklipsenbeobachtungen eindeutig zu Einsteins Gunsten ausgefallen war, begann man in der Wissenschaft plötzlich dort eine Bestätigung für die prognostizierte Rotverschiebung auszumachen, wo man bisher nur Durcheinander und Konfusion hatte sehen wollen. Genau wie im Fall der Gravitationsstrahlung, von der wir im fünften Kapitel sprechen, trieb die Formulierung einer hieb- und stichfesten Schlußfolgerung auch hieb- und stichfeste Gründe hervor, zu dieser Schlußfolgerung zu gelangen. Ist der Kristallkeim einmal gegeben, erfolgt die Kristallisation einer neuen wissenschaft lichen Kultur in atemberaubendem Tempo. Die Zweifel an der Rotverschiebung verflogen und wandelten sich zur gesicherten Überzeugung. John Earman und Clark Glymour, auf die sich unsere Darstellung von Eddingtons Beobachtungen weitgehend stützt, formulieren es so : »Es hatte schon immer einige Spektrallinien gegeben, bei denen eine Verschiebung in der von Einstein postulierten Größenordnung zu beobachten war ; alles, was man zur Bestätigung der Rotverschiebungs-Prognose brauchte, war die Bereitschaft, die meisten Be

funde zu verwerfen, und die Findigkeit, hierfür Legitimationen zu ersinnen. Die Eklipsenresultate ließen Sonnenspektroskopen ihren Willen. Vor 1919 hatte niemand behauptet, Spektralverschiebungen der erforderlichen Größenordnung erhalten zu haben ; aber innerhalb von einem Jahr nach Bekanntgabe der Eklipsenresultate berichteten gleich mehrere Forscher, den Einstein-Effekt gefunden zu haben. Die Rotverschiebung wurde bestätigt, weil angesehene Personen übereinkamen, einen guten Teil der Beobachtungen zu verwerfen. Sie taten das zum Teil, weil sie an die Theorie glaubten ; und sie glaubten – wiederum wenigstens teilweise – an die Theorie, weil sie glaubten, die britischen Eklipsenexpeditionen hätten sie bestätigt. Jetzt bestätigten die Eklipsenexpeditionen die Theorie nur, wenn man einen Teil der Beobachtungen verwarf und die Abweichungen in den übrigen ignorierte … «10 Eddington und der Astronomer Royal verwarfen und ignorierten Abweichungen also auf eigene Faust, was wiederum eine neue Runde des Verwerfens und Ignorierens von Abweichungen einleitete, was wiederum zu Schlüssen über die Rotverschiebung führte, die die erste Runde des Verwerfens weiter rechtfertigten. Was für das Verhältnis von je zwei dieser Beobachtungsmengen gilt, tut dies um so mehr für alle Tests, denen die Relativitätstheorie seinerzeit unterzogen wurde. Kein Test war für sich genommen entscheidend oder klar definiert, aber zusammengenommen ergaben sie eine überwälti

gende Strömung. So vollzog sich die Veränderung in der Wissenschaftskultur hin zu dem, was uns heute als die Wahrheit über Raum, Zeit und Schwerkraft gilt. Vergleichen wir diesen Vorgang mit einer zentralisierten politischen Lenkung dessen, was wissenschaft licher Konsens sein soll – etwa wie in der früheren Sowjetunion –, so nimmt er sich bewundernswert »wissenschaft lich« aus, weil die Wissenschaft ler ihren Konsensstandpunkt freiwillig einnehmen und nur eine kleine Minderheit übrig bleibt, die nicht zustimmt. Vergleichen wir ihn dagegen mit der Idealvorstellung von der wissenschaft lichen »Methode«, bei der Blindversuche verhindern, daß die Voreingenommenheiten des Beobachters in die Beobachtung eingehen, so hat er mehr Ähnlichkeit mit der Politik. Wir haben keinen Grund zu der Annahme, daß die Relativitätstheorie nicht wahr ist – und eine sehr schöne, wunderbare und erstaunliche Wahrheit dazu. Aber es ist eine Wahrheit, die infolge von Entscheidungen darüber ins Dasein getreten ist, wie unser wissenschaftliches Leben auszusehen hat und wie wir unsere wissenschaftlichen Beobachtungen legitimieren sollen. Es war eine Wahrheit, die auf einer Einigung darüber gründete, daß man sich über etwas Neues einigen sollte. Es war keine Wahrheit, uns aufgenötigt durch die unerbittliche Logik einer Kette entscheidender Experimente.11

kapitel 3 retortensonne : die geschichte der kalten kernfusion

Als zwei Chemiker der University of Utah am 23. März 1989 vor der Weltpresse bekanntgaben, sie hätten die Kernfusion – die kontrollierte Energie der Wasserstoffbombe – in der Retorte entdeckt, lösten sie eine Art wissenschaft lichen Goldrausch aus. Es war die Jagd nach einem Gold, das überall zu finden war – jedenfalls in jedem gut eingerichteten Labor. Die zwei Wissenschaft ler hießen Martin Fleischmann und Stanley Pons. Ihr Apparat war einfach genug (siehe Abb. 3.1.) : ein Becherglas mit schwerem Wasser (das ist gewöhnliches Wasser, dessen Wasserstoffatome gegen »schweren Wasserstoff«, also Deuterium, ausgetauscht worden sind); eine Palladium-»Elektrode« als Kathode und eine Platinelektrode als Anode. Zur Erhöhung der Leitfähigkeit wurde dem schweren Wasser etwas »Salz«, nämlich Lithiumdeuteroxid, zugesetzt. Diese Substanzen verwendet man zwar nicht alle Tage – sie sind auch ziemlich teuer. Aber sie sind jedem modernen Naturwissenschaft ler wohlbekannt ; der Apparat hat überhaupt nichts Exotisches. Durch diese »Zelle« leite man für einen Zeitraum von mehreren hundert Stunden Strom mit niedriger Spannung – was dabei herauskommen sollte, war pures 

Abbildung 3.1. Elektrolytische Zelle für die kalte Kernfusion (Zeichnung von Steven W. Allison nach Close 1991, S. 76)

Gold : Kernfusionsenergie. Die schweren Wasserstoffatome sollten zu Helium verschmelzen und Energie freisetzen – auf dieselbe Weise, wie es die Sonne tut. Die Indizien für die erfolgte Kernfusion waren Wärme und nukleare Abfallprodukte, wie zum Beispiel Neutronen – subatomare Teilchen – sowie Spuren des überschweren Wasserstoffatoms Tritium. Pons und Fleischmann würzten die Beschreibung ihres Erfolgs mit der spannenden Warnung, das Experiment nur ja nicht in großem Maßstab durchzuführen. Eine frühere Zelle war auf rätselhafte Weise explodiert, wodurch das Palladium verdampft und ein großes Loch in den Betonfußboden des Labors gerissen worden war. 

Zum Glück war dies bei Nacht geschehen, es hatte keine Verletzten gegeben. Das Experiment schien sehr einfach zu sein, und es gab Wissenschaft ler in Hülle und Fülle, die Lust hatten, sich daran zu versuchen. Und viele taten es. Es war wunderbar, über ein einfaches Laborexperiment zur Kernfusion zu verfügen, nachdem man jahrzehntelang mühselig versucht hatte, die heiße Kernfusion in den Griff zu bekommen. Da waren Maschinen erforderlich gewesen, die Milliarden von Dollar verschlangen und nach jedem Erfolg mit einem neuen, unerwarteten Mißerfolg aufzuwarten schienen. Die »kalte Kernfusion« hingegen eröffnete, wie Martin Fleischmann während jener berühmten Pressekonferenz in Utah sagte, einen »anderen Weg« – den Weg einer »kleinen Wissenschaft«. Unverzüglich begannen Wissenschaft ler auf der ganzen Welt, Informationen über das Experiment zusammenzutragen. An Details war schwer heranzukommen, Telefaxe, E-Mails, Zeitungen und das Fernsehen wurden eingeschaltet. Einige Wissenschaft ler wollten nicht länger warten ; noch am Abend der Pressekonferenz unternahmen Studenten am Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) erste Versuche, das Experiment zu wiederholen, gestützt nur auf die Videoaufzeichnung einer Nachrichtensendung, in deren Verlauf der Apparat kurz gezeigt worden war. Solche Experimente hatten wenig Erfolgschancen, weil die exakten Versuchsbedingungen von Fleischmann und Pons noch nicht bekannt waren. Wie die in Kapitel 1 beschriebenen Wurmversuche sollten auch die Experimente zur kalten Kernfusion an ihrer 

scheinbaren Einfachheit leiden – jedenfalls in den ersten Tagen, als den Forschern noch nicht klar war, wie kompliziert eine elektrolytische Palladium-Deuterium-Zelle in Wirklichkeit sein kann. Binnen einer Woche nach der Pressekonferenz waren Fotokopien des Manuskripts mit den technischen Einzelheiten des Experiments erhältlich. Jetzt begannen seriöse Wiederholungen des Versuchs. Knappe Palladiumvorräte wurden aufgekauft, allenthalben machte man Jagd auf Ausrüstungsteile für das Gerät. Viele Forscher blieben die ganze Nacht wach, um Strom in ihre elektrolytische Zelle einzuspeisen. Die Wissenschaft hatte so etwas noch nie erlebt, ebensowenig die Weltpresse, die ständig aktuellste Neuigkeiten und Berichtigungen zum Thema brachte. Es war »science by press conference« ; die Wissenschaft ler gaben sich sozusagen die Klinken der Redaktionsbüros in die Hand, um über die Medien ihre neuesten Befunde und Prognosen zu verbreiten. Eine Weile sah es tatsächlich so aus, als sei die kalte Kernfusion Realität. In der Woche nach der ersten Pressekonferenz wurde überraschend bekannt, daß es in Utah eine zweite Gruppe gab, die sich mit der kalten Kernfusion befaßte. Diese andere, selbständige Gruppe um den Physiker Steven Jones war an der Brigham Young University beheimatet und hatte in den vorangegangenen drei Jahren ebenfalls positive Resultate erzielt. Sie hatte keinen Wärmeüberschuß entdeckt, aber Neutronen aus einer kalten Kernfusion nachgewiesen (allerdings in weit geringerem Maße, als Pons und Fleischmann das behaupteten). Beide Gruppen hatten ihre Resultate der an

gesehenen naturwissenschaft lichen Fachzeitschrift Nature vorgelegt. Nicht lange danach teilte die Agricultural and Mechanical (A&M) University in Texas den wartenden Medien mit, daß man auch hier in einer elektrolytischen Zelle einen Wärmeüberschuß aus einer kalten Kernfusion gefunden habe ; danach kam die Mitteilung des Institute of Technology in Georgia, man habe Neutronen gefunden. Positive Resultate wurden aus Ungarn und anderen Ländern Osteuropas gemeldet. Von den Japanern hieß es, daß sie ihr eigenes großformatiges Forschungsprogramm auflegten. Die University of Utah hatte Patente auf die Namen Pons und Fleischmann angemeldet. Der Grund für die Presseerklärung, bei der die Resultate vor deren Veröffentlichung in einer Fachzeitschrift mitgeteilt wurden (ein Bruch der wissenschaft lichen Etikette, der den Forschern später zum Vorwurf gemacht wurde), war nicht zuletzt das Interesse der University of Utah gewesen, sich die Rechte an der neuen Erfindung noch vor der Gruppe von der Brigham Young University zu sichern. Utah schien entschlossen, sozusagen das Kalifornien dieses neuen Goldrauschs zu werden ; das Parlament in Utah bewilligte 5 000 000 Dollar für das Projekt der kalten Kernfusion. An den US-Kongreß trat man mit der Bitte um weitere 25 000 000 Dollar heran. Und sogar Präsident Bush ließ sich über die Entwicklung auf dem laufenden halten. Dann wurden auf einmal Zweifel laut. Es sickerte durch, daß man am Institute of Technology in Georgia einen 

Fehler gemacht hatte ; der dortige Neutronendetektor erwies sich als wärmeempfindlich. Und die Messung eines Wärmeüberschusses an der A&M University in Texas wurde mit dem Hinweis auf eine falsch geerdete temperaturempfindliche Vorrichtung wegerklärt. Forschergruppen am M.I.T. und anderen US-amerikanischen Labors wie dem Lawrence Livermore National Laboratory und Oak Ridge fanden noch immer nichts. Schließlich wurde der Aufsatz von Pons und Fleischmann für Nature aus rätselhaften Gründen zurückgezogen. Der Kongreß beschloß, die 25 000 000 Dollar zunächst auf Eis zu legen. Bei der Tagung der American Physical Society in Baltimore im Mai 1989 erreichte dann die Kritik, untermalt vom allgegenwärtigen Medienrummel, ihren vorläufigen Höhepunkt. Eine Gruppe vom M.I.T. behauptete, Pons und Fleischmann hätten ihre »Beweise« für Neutrinos falsch interpretiert ; eine angesehene Gruppe vom Institute of Technology in Kalifornien (Cal Tech) berichtete von detaillierten, aber ausnahmslos negativ verlaufenen Versuchen, das Experiment zu wiederholen, und äußerte Zweifel an der Korrektheit des von Utah gemessenen Wärmeüberschusses ; schließlich verlautbarte ein Theoretiker des Cal Tech, daß eine kalte Kernfusion theoretisch extrem unwahrscheinlich sei, und bezichtigte Pons und Fleischmann der Irreführung und Inkompetenz. Die zwei Forscher von der University of Utah waren zu der Tagung nicht erschienen und verzichteten darauf, sich zu verteidigen ; dafür war Steven Jones von der anderen Kalte-Kernfusions-Gruppe zugegen. Es war höchst nachteilig für Pons und Fleischmann, daß auch er sich von ih

rer Arbeit distanzierte ; Jones erklärte, ebenfalls Zweifel an der Richtigkeit ihrer Messungen zu haben. Für den größten Teil der versammelten Physikergemeinde war das Maß voll ; sie hatten sich ohnehin schon mit einer gewissen Skepsis gefragt, ob es denn ausgerechnet zwei Chemikern gegeben sein sollte, liebgewordene Annahmen über die Kernfusionsphysik einfach über den Haufen zu werfen. Aus dem Gold wurde Katzengold – so wird die Geschichte jedenfalls erzählt. Wie wir jedoch sehen werden, ist auch zu dieser Episode, wie zu den meisten dieses Buches, noch mehr zu sagen. Viel mehr.

die kleine wissenschaft auf dem weg zur kernfusion Aufstieg und Niedergang der kalten Kernfusion lassen sich an der Fieberkurve des Palladiumpreises ablesen. Am 23. März 1989, kurz vor der Bekanntgabe der Entdeckung, lag er bei 145,60 Dollar pro Unze. Auf dem Höhepunkt des Rauschs, im Mai 1989, war er auf 170 Dollar pro Unze geklettert. Nach der Tagung der American Physical Society in Baltimore stürzte er ab. Zum Zeitpunkt der ersten Niederschrift dieser Zeilen (Oktober 1992) ist der Palladiumpreis auf 95 Dollar pro Unze zurückgegangen. Palladium, beziehungsweise eine Eigenschaft von Palladium, hatte den Anstoß zur Suche nach der kalten Kernfusion gegeben. Es ist bekannt, daß Palladium die erstaunliche Fähigkeit hat, enorme Mengen Wasserstoff zu 

binden. Wird ein Stück Palladium bis zur Sättigungsgrenze mit Wasserstoff »geladen«, steigt der Druck im Innern des Kristallgitters enorm an. Vielleicht war es bei so hohen Druckverhältnissen möglich, die normale Barriere der positiven Ladung (den sogenannten »Coulomb-Wall«), die die Kerne an der Verschmelzung hindert, zu überwinden ? Die Spekulation war gewagt, aber schon vor Pons und Fleischmann hatte es Wissenschaftler gegeben, die auf diese Weise eine Fusion von Wasserstoffkernen herbeizuführen versuchten. In den zwanziger Jahren unseres Jahrhunderts, bald nach der Entdeckung der atomaren Struktur der Materie, hatten zwei deutsche Chemiker in Berlin den Versuch unternommen, eine Wasserstoffkernfusion unter Verwendung von Palladium herbeizuführen. Fritz Paneth und Kurt Peters interessierte an der Fusion nicht die potentielle Energiequelle, sondern das entstehende Produkt, nämlich Helium, das man in Luftschiffen verwendete. Die deutsche Industrie suchte damals händeringend nach neuen Methoden der Heliumgewinnung, weil der Hauptlieferant USA sich nach dem Ersten Weltkrieg weigerte, Helium an Deutschland zu verkaufen. Paneth und Peters, denen die Wasserstoffaffinität von Palladium bekannt war, entwarfen ein Experiment, bei dem sie Wasserstoff über glühendheißes Palladium streichen ließen. Sie behaupteten, dabei kleine Mengen Helium nachgewiesen zu haben. Leider entdeckten sie später, daß die Quelle dieses Heliums wahrscheinlich Gaseinschlüsse in den Glaswänden ihrer Apparatur gewesen waren. Ein anderer Wissenschaft ler und Erfinder griff dennoch ihre An

regung auf : der Schwede John Tandberg, der im Labor der Firma Electrolux in Stockholm arbeitete. Tandbergs Ideen hatten – rückblickend betrachtet – eine bemerkenswerte Ähnlichkeit mit jenen von Pons und Fleischmann sechzig Jahre später. 1927 hatte Tandberg ein Patent für ein Gerät angemeldet, das der Gewinnung von Helium durch Elektrolyse von Wasser mit einer Palladiumkathode diente. In seiner Vorrichtung drang der an der Kathode produzierte Wasserstoff in das Palladiumgitter ein, wo es unter den riesigen durch Absorption induzierten Druckverhältnissen zur Kernfusion und zur Produktion von Helium kam. Das war jedenfalls der Gedanke. Der einzige wesentliche Unterschied zwischen Tandbergs Vorrichtung und dem späteren Apparat von Pons und Fleischmann war Tandbergs Verwendung von leichtem Wasser als Elektrolyt. Tandbergs Patentbegehren wurde abgelehnt, weil man seine Beschreibung als zu skizzenhaft einschätzte. Nach der Entdeckung des Deuteriums in den dreißiger Jahren verfolgte Tandberg jedoch seine Idee weiter ; er versuchte jetzt, eine Kernfusion in einem Palladiumdraht zu erzeugen, der durch Elektrolyse mit Deuterium gesättigt worden war. Er scheint dabei nicht viel Erfolg gehabt zu haben, jedenfalls nicht, was die Gewinnung von Helium betrifft. Pons und Fleischmann waren diese früheren Arbeiten nicht bekannt, als sie 1984 mit ihren Experimenten begannen. Martin Fleischmann ist einer der angesehensten britischen Elektrochemiker. Der Amerikaner Stanley Pons studierte an der Universität Southampton, wo er 1975 promovierte ; hier waren sich die zwei Forscher dann 

auch begegnet. Fleischmann, der seinerzeit den FaradayLehrstuhl für Elektrochemie in Southampton innehatte, stand in dem Ruf, gerne risikoreiche Wissenschaft zu treiben und dabei kühne und innovative Ideen und Ansätze zu verfolgen. In der Tat hatte er mit solchen Arbeiten Karriere gemacht, und einige dieser Risiken hatten sich auch ausgezahlt : Fleischmann waren eine Reihe wichtiger Entdeckungen gelungen, was 1986 mit seiner Wahl zum Fellow der Royal Society honoriert wurde. Daß Fleischmann sich 1989 in Utah wiederfand, hatte mit der britischen Premierministerin Margaret Thatcher zu tun. Infolge der 1983 von der Regierung Thatcher verfügten Kürzungen der Mittel für britische Universitäten und somit auch für Southampton war Fleischmann gezwungen gewesen, in den vorzeitigen Ruhestand zu treten. (Eine unbezahlte Stelle behielt er allerdings bei.) Er wurde freier Forscher und tat sich mit Pons zusammen, der mittlerweile selbst ein produktiver Wissenschaft ler und Leiter des Chemistry Department der University of Utah war. Pons war 46, Fleischmann 62 Jahre alt, als sie ihre Entdeckung bekanntgaben. Auch Pons war für seine Erfolge in risikoreichen Zweigen der Wissenschaft bekannt. Pons wie Fleischmann wußten, daß die kalte Kernfusion eine gewagte Spekulation war. Anfangs finanzierten sie ihre Experimente mit 100 000 Dollar aus eigener Tasche, wobei sie damit rechneten, bestenfalls winzige Spuren Tritium und vielleicht ein paar Neutronen zu finden. Der hohe Grad des entdeckten Wärmeüberschusses kam auch für sie völlig unerwartet.

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steven jones Die Ankündigung vom 23. März 1989 ist nur im Zusammenhang mit der anderen Gruppe in Utah zu verstehen, die unter Leitung von Steven Jones an der Brigham Young University arbeitete. Während die wissenschaft liche Gemeinde von den Arbeiten Pons’ und Fleischmanns zur kalten Kernfusion nichts wußte, hatte sie die von Jones erzielten Fortschritte schon einige Jahre verfolgen können. 1982 hatten Jones und seine Kollegen am Teilchenbeschleuniger in Los Alamos einen großen Versuch durchgeführt, bei dem es darum ging, eine durch subatomare Teilchen ausgelöste Kernfusion zu beobachten. Sie hatten weit mehr Beweise für derartige Fusionen gefunden, als theoretisch zu erwarten gewesen wären, aber nicht genug zum Beleg, daß es sich hier um eine neue, brauchbare Energiequelle handelte. Wie die Erforschung der heißen Kernfusion war auch die teilcheninduzierte Fusion ein frustrierender Irrweg, der immer weiter von dem Ziel wegführte, einen zur kommerziellen Nutzung geeigneten Wärmeüberschuß zu erzeugen. Jones hatte deshalb darüber nachgedacht, auf welche Weise vielleicht sehr hohe Druckverhältnisse die Wasserstoffisotopen zur Fusion anregen könnten. Der entscheidende Durchbruch kam 1985, als ein Kollege an der Brigham Young University, der Geophysiker Paul Palmer, Jones auf eine Anomalie aufmerksam machte, die in der Umgebung von Vulkanen anzutreffen ist, nämlich überschweres Helium (Helium III). Palmer und Jones sahen eine mögliche Erklärung in einer geologisch induzierten kalten Kernfusion, der das in gewöhnlichem 

Wasser enthaltene Deuterium im Innern der Erde ausgesetzt sein mochte. Die Brigham-Young-Gruppe verfolgte den Gedanken weiter und versuchte, die geologischen Prozesse im Labor nachzustellen. Die Forscher suchten nach Spuren irgendeines Metalls im Gestein, das als Katalysator einer Kernfusion dienen konnte. Zu diesem Zweck bauten sie eine elektrolytische Zelle – im Prinzip ähnelte sie derjenigen, mit der schon Tandberg gearbeitet hatte – und experimentierten mit verschiedenen Materialien als Elektroden. Auch sie kamen bald zu dem Schluß, daß Palladium mit seiner Fähigkeit, Wasserstoff zu absorbieren, der wahrscheinlichste Kandidat war. Jetzt baute man einen Neutronendetektor mit niedriger Nachweisgrenze, um jede vorkommende Kernfusion messen zu können. 1986 lag die beobachtete Neutronenrate erstmals über der Hintergrundrate. Zwei Jahre später und mit einem verbesserten Detektor ausgerüstet, war sich die Gruppe sicher, den definitiven Beweis einer Neutronenproduktion gefunden zu haben. Jones hatte während dieser Forschungen nicht geahnt, daß ganz in seiner Nähe, an der University of Utah, ähnliche Anstrengungen unternommen wurden. Zum ersten Mal erfuhr er von den Experimenten Pons’ und Fleischmanns, als ihm das Energieministerium das Forschungsvorhaben der beiden zur Begutachtung vorlegte. (Pons und Fleischmann waren zu dem Schluß gelangt, daß ihre Arbeit die Förderung durch öffentliche Mittel verdiene.) Es war für beide Gruppen bedauerlich, daß dermaßen ähnliche Forschungen in so großer Nähe zueinander durchgeführt wurden. Bei dem offenkundigen kommer

ziellen Nutzen, den die kalte Kernfusion haben mußte, und der Notwendigkeit der Patentierung bedeutete das, daß zwischen den zwei Gruppen Mißtrauen und Rivalität entstand. Was sie in bezug auf die gemeinsame und gleichzeitige Publikation ihrer Ergebnisse nun genau vereinbarten, ist noch immer umstritten. Anfang 1989 scheinen sich Pons und Fleischmann in der Hoffnung gewiegt zu haben, daß Jones noch eine gewisse Zeit (bis zu anderthalb Jahren) mit der Publikation seiner Ergebnisse warten werde, um ihnen Gelegenheit zur Verfeinerung ihrer Messungen zu geben. Pons und Fleischmann waren sich anscheinend sicher, einen Wärmeüberschuß gefunden zu haben, hatten aber keine hieb- und stichfesten Beweise für deren nukleare Entstehung. Einige grobe Messungen deuteten darauf hin, daß Neutronen produziert wurden, doch waren genauere Messungen wünschenswert. Fleischmann versuchte sogar, eine elektrolytische Zelle für eine kalte Kernfusion in das Harwell Laboratory in England ausfliegen zu lassen, wo er als Berater tätig war und wo sehr sensible Neutronendetektoren zur Verfügung standen. Doch die Zelle wurde zum gefährlichen Strahlengut erklärt und durfte internationale Grenzen nicht passieren. Schließlich behaupteten Pons und Fleischmann, die Neutronen indirekt nachweisen zu können, nämlich durch Beobachtung gewisser Wechselwirkungen in einem die Zelle umgebenden Wasserschild. Diese hastig durchgeführten Messungen waren es, die später die Kritik der M.I.T.Gruppe auf sich zogen ; sie erwiesen sich als die Achillesferse am Körper der Utah-Befunde. 

Pons und Fleischmann gerieten durch die zu erwartende Erklärung von Steven Jones in Zugzwang. Ein Seminar im März sagte Jones zwar noch ab, aber auf der Tagung der American Physical Society am 1. Mai wollte er seine Resultate publik machen. Um ihren Entdekkeranspruch zu wahren, vereinbarten Pons und Fleischmann mit Jones, am 24. März gleichzeitig und mit derselben Postsendung ihre separaten Aufsätze bei Nature einzureichen. Aber noch im März brach die Kommunikation zwischen den beiden Gruppen zusammen. Jones wollte zwar erst im Mai öffentlich auftreten, aber eine Kurzfassung seines Textes gelangte schon vorher an die Öffentlichkeit. Pons und Fleischmann scheinen das als Freibrief betrachtet zu haben, nun ihrerseits an die Öffentlichkeit zu gehen. Die Gruppe von der University of Utah befürchtete auch, Jones könnte im Begriff sein, ihre Ideen zum Wärmeüberschuß zu stehlen, nachdem er als Gutachter des Energieministeriums Einsicht in ihr Forschungsvorhaben gehabt hatte. Zu einer weiteren Komplikation kam es im März durch eine Anfrage des Journal of Electroanalytical Chemistry, das von Pons einen Aufsatz über seine jüngsten Arbeiten erbat. Daraufhin verfaßte Pons in aller Eile eine Darstellung der Experimente zur kalten Kernfusion und legte sie der Zeitschrift vor. Dieser Aufsatz erschien im April 1989 ; er war es, der schließlich weite Verbreitung fand und die ersten technischen Einzelheiten zu den Experimenten an die Öffentlichkeit brachte. Von der University of Utah zunehmend unter Druck gesetzt, entschlossen sich Pons und Fleischmann, mit 

einer Pressekonferenz am 23. März vorzupreschen, einen Tag vor der ursprünglich geplanten gemeinsamen Ablieferung der Beiträge für Nature. Eine Indiskretion Fleischmanns gegenüber einem britischen Journalisten führte dazu, daß die erste Meldung von der Entdeckung am Morgen des 23. März in der Financial Times erschien. Die Weltpresse war also bestens gerüstet, um in Utah einzufallen. Bei der Pressekonferenz verlautete allerdings kein Wort über die andere Gruppe in Utah. Jones, der ohnehin schon wegen der Pressekonferenz wütend war und dem nun auch noch zu Ohren kam, daß doch schon ein Aufsatz (nämlich der von Pons im Journal of Electroanalytical Chemistry) erschienen war, sah die Abmachung als gebrochen an und schickte unverzüglich seinen eigenen Aufsatz an Nature ab. Nichts hätte die gestörte Kommunikation zwischen den zwei Gruppen in Utah besser symbolisieren können als die einsame Gestalt des Mitarbeiters von Pons und Fleischmann Marvin Hawkins, der am 24. März zur vereinbarten Stunde am Schalter eines Kurierdienstes im Flughafengebäude von Salt Lake City auf den Abgesandten der Jones-Gruppe wartete. Niemand kam, und so ging der Aufsatz von Pons und Fleischmann allein auf die Reise.

die kontroverse Es waren die Resultate von Pons und Fleischmann, die die Kontroverse um die kalte Kernfusion heraufbeschworen. Die von Jones registrierten Neutronenraten waren von geringerer Größenordnung als bei der ande

ren Gruppe ; auch hat er niemals behauptet, einen Wärmeüberschuß beobachtet zu haben. Seine Resultate bedeuteten auch nicht dieselbe theoretische Herausforderung. Und im Unterschied zu Pons und Fleischmann spielte Jones die kommerzielle Seite der Sache ausdrücklich herunter. Die Aufnahme von Jones’ Resultaten offenbart, wie leicht wissenschaft liche Befunde ihre Glaubwürdigkeit einbüßen, wenn die Urheber ungewollt in eine wissenschaft liche Kontroverse verstrickt werden. Bei dem gefestigten Ruf, den er auf seinem Gebiet genoß, den minimalen theoretischen Konsequenzen, die seine Resultate implizierten, und der Bescheidenheit, mit der er sie vortrug, hätte Steven Jones, wären nicht Pons und Fleischmann gewesen, wahrscheinlich nur in aller Ruhe ein interessantes Faktum aus dem Reich der Natur präsentiert : die Kernfusion von kleinen Mengen Deuterium in Palladium. Aber obgleich Jones sich von der anderen Gruppe zu distanzieren suchte, war er zwangsläufig denselben Verdächtigungen ausgesetzt wie sie. Es kamen Zweifel auf, ob seine Neutronenmessungen wirklich stattgefunden hatten, und über die Frage, ob er eine Fusion beobachtet hat oder nicht, besteht bis heute kein Konsens. Im Gegensatz zu Jones hatten Pons und Fleischmann auf dem Gebiet der Kernfusionsforschung keinen gefestigten Ruf ; sie waren Chemiker, keine Physiker. Außerdem behaupteten sie etwas, was für die meisten Physiker theoretisch unmöglich war. Zum einen war es außerordentlich unwahrscheinlich, daß eine Fusion überhaupt 

zustande kommen konnte ; zum anderen hätte, wenn der Wärmeüberschuß durch eine Fusion verursacht worden wäre, die Menge der produzierten Neutronen ausreichen müssen, um Pons und Fleischmann und jeden anderen Menschen zu töten, der sich zufällig in der Nähe der elektrolytischen Zelle aufhielt (das wäre gewesen, was man ein echtes »Totschlagargument« nennt). Kein Zweifel also, daß den Fusionsforschern der rechte Glaube fehlte, als sie am 23. März die Botschaft hörten. Die Reaktion lautete : »Stellen Sie sich vor, Sie wären Konstrukteur von Düsenjägern, und dann hörten Sie auf einmal im Radio, daß jemand eine Antigravitationsmaschine erfunden hat.«1 Ein anderer Wissenschaftler meinte damals : »Ich will ja gerne unvoreingenommen sein, aber es ist einfach unvorstellbar, daß da etwas dran ist.«2 Die Skepsis rührte nicht zuletzt daher, daß Kernfusionsforscher häufig mit großartigen »Durchbrüchen« konfrontiert werden, die sich wenig später als inkorrekt erweisen. Die Zahl solcher Episoden war in der Geschichte der Disziplin Legion, und so hatten die Kernfusionsforscher wenig Geduld mit allerlei exorbitanten Behauptungen. Für sie war es ebenso unwahrscheinlich, daß die Probleme der globalen Energieversorgung mit einem Durchbruch in der Kernfusion gelöst werden könn

ten, wie daß soeben Einsteins Relativitätstheorie überwunden worden sei – eine Behauptung, die regelmäßig erhoben wurde. Die Fusionsforscher, an spektakuläre Behauptungen gewöhnt und außerdem an der Verteidigung ihrer milliardenschweren Forschungsprogramme interessiert, waren also ungläubig ; dafür waren andere Wissenschaft ler viel eher bereit, die Arbeiten von Pons und Fleischmann ernst zu nehmen. Bei ihren Kollegen von der Chemie, wo sie schließlich ausgewiesene Fachleute waren, erging es den beiden besser. Schon früh legte Pons seine Befunde bei einer Tagung der American Chemical Society vor, wo man ihm einen begeisterten Empfang bereitete. Für die meisten hier wogen wahrscheinlich die Vorurteile der wissenschaftlichen Gemeinde weniger schwer als die Tatsache, daß das Experiment leicht durchzuführen war. Wenn irgend etwas daran war – dürften sich viele Wissenschaft ler gesagt haben –, würde sich das bald herausstellen. Pons und Fleischmann hatten zweierlei Beweise für ihre Behauptungen zu bieten : Wärmeüberschuß und Nuklearprodukte. Die galt es zu überprüfen.

wärmeüberschuss Zur Überprüfung des Wärmeüberschusses genügten im Grunde die physikalischen Kenntnisse aus der höheren Schule. Man mußte nur sorgfältig über den Energie-Input und -Output der elektrolytischen Zelle Buch führen, einschließlich aller bekannten chemischen Reaktionen, die chemische Energie in Wärme umwandeln können. Die

se Buchführung muß über einen gewissen Zeitraum fortgesetzt werden, weil die Energiebilanz nicht in jedem einzelnen Augenblick ausgeglichen ist, da die Energie in der elektrolytischen Zelle auch gespeichert werden kann (die somit zu einer Art »Wärmebank« wird). Den Energie-Output festzustellen, ist ein ziemlich einfacher Vorgang; man mißt einfach den Temperaturanstieg, nachdem die Zelle zunächst mit Hilfe einer Wärmequelle von bekannter Energieleistung eingemessen oder »kalibriert« worden ist. In der Praxis nahm das Experiment einige Zeit in Anspruch, weil die Palladiumelektroden vollständig mit Deuterium geladen sein mußten (was bei Elektroden mit 8 Millimeter Durchmesser mehrere Monate dauern konnte). Der Wärmeüberschuß war von Zelle zu Zelle verschieden. Manche Zellen wiesen überhaupt keinen Wärmeüberschuß auf, und manchmal kam die Energie auch in Wellen ; in einem Fall war der registrierte Energie-Output viermal größer als der Input. In der Regel lag der Wärmeüberschuß jedoch bei 10 bis 25 %. Trotz der heiklen Natur des Experiments waren Pons und Fleischmann sich sicher, daß der Wärmeüberschuß mit bekannten chemischen Prozessen oder Reaktionen nicht erklärt werden könne.

nuklearprodukte Der direkteste Beweis für eine Kernfusion wäre eine mit dem Wärmeüberschuß korrelierende Produktion von Neutronen gewesen. Die ersten Neutronenmessungen, die Pons und Fleischmann unternahmen, waren re

lativ ungenau. Sie verglichen den Neutronen-Output einer elektrolytischen Zelle mit deren Hintergrund, gemessen in 50 Metern Entfernung von der Zelle. Für diese eine Zelle wollten sie nun ein Signal gemessen haben, das dreimal stärker war als der Hintergrund. Das war ein signifikantes Resultat ; da man jedoch weder die Energie der Neutronen kannte noch wußte, ob der Hintergrund in der Nähe der Zelle derselbe war wie in 50 Metern Entfernung, war es alles andere als schlüssig. Ein zufriedenstellenderes Verfahren war die Messung der Gamma-Strahlen-Stöße, die die von Protonen eingefangenen Neutronen in dem die Zelle umgebenden Wasserbad verursachten. Diese Messungen nahm über einen Zeitraum von zwei Tagen der Radiologe Bob Hoffman von der University of Utah vor. Soweit überhaupt Neutronen nachgewiesen wurden, lag ihre Anzahl um mehrere Milliarden niedriger, als man hätte erwarten können, wenn die gesamte Wärme durch die Deuteriumfusion erzeugt worden wäre. Ein anderer Beweis für das Vorliegen einer Kernfusion wäre das Vorhandensein von Kernfusionsprodukten wie etwa Tritium gewesen. In der Palladiumkathode einer Zelle entdeckten Pons und Fleischmann in der Tat Spuren dieses Stoffes. Die Schwierigkeit bei diesem Befund – und bei allen behaupteten Befunden – war, daß Tritium als kontaminierender Zusatz von schwerem Wasser bekannt ist.

replik Wie bereits erwähnt, setzten nach der Ankündigung vom 23. März sofort intensive Anstrengungen ein, die 

Experimente zu wiederholen. Die ersten Resultate – positive wie negative – wogen wenig, obwohl sie von den Medien stark beachtet wurden. Die Betretenheit, die dann die ersten Rückmeldungen vom Institute of Technology in Georgia und vom A&M Laboratory in Texas auslösten, warnte alle auf eine seriöse Wiederholung der Experimente bedachten Wissenschaft ler : Mühelose Ergebnisse waren hier nicht zu erhoffen. Dennoch ließen sich viele von der scheinbaren Einfachheit des Experiments täuschen und mußten später feststellen, daß eine Palladium-Elektrolytzelle um einiges komplizierter ist, als man denkt. Die Schwierigkeiten, vor der diese Wissenschaft ler standen, gingen zum Teil darauf zurück, daß Pons und Fleischmann ihr Vorgehen nicht eingehend genug beschrieben hatten. Es gab Diskussionen über die exakte Größe der zu verwendenden Elektroden und über die Stärke des Stroms, womit die Zellen zu betreiben waren, ferner darüber, ob Lithiumsalz unentbehrlich war oder durch ein anderes Salz ersetzt werden konnte, ob die Kathode »vergiftet« war und womit, und wie lange das Experiment laufen sollte. Das alles war nicht klar. Schon nach ihrer ersten Ankündigung wurden Pons und Fleischmann mit Anfragen überhäuft. Kein Wunder, denn angesichts der hysterischen Atmosphäre in Utah war es nicht immer leicht, an entscheidende Informationen heranzukommen. Manche Kritiker haben Pons und Fleischmann allerdings vorgeworfen, eine bewußte Geheimniskrämerei zu treiben, um sich ihre Patentrechte zu sichern bezie

hungsweise um – später, nachdem es viele Enttäuschungen gegeben hatte – ihre eigene Inkompetenz zu vertuschen. Doch angesichts der kommerziellen Bedeutung der Entdeckung war die Absicherung der Patentrechte keineswegs unwesentlich ; ohnehin ist sie auf manchen Gebieten der Biotechnologie gang und gäbe. Pons und Fleischmann scheinen sich anfangs auch aufgrund eigener Unsicherheit und aus Sorge über die mit dem Experiment verbundenen Gefahren so zögerlich verhalten zu haben, wie sie es taten. Sie hatten konkrete Bedenken, eine billige Quelle für Tritium öffentlich zu machen – immerhin gehört Tritium zu den unentbehrlichen Bestandteilen der Wasserstoffbombe. Die schwer zugänglichen Details der Experimente verbreiteten sich um so rascher über ein Netz informeller Telefon- und E-Mail-Kontakte. Die elektronische Post spielte in dieser Kontroverse vielleicht insofern eine wichtige Rolle, als sie die ablehnende Beurteilung der kalten Kernfusion noch beförderte, die sich bald nach der Tagung der American Physical Society in Baltimore durchsetzte. Der Physiker Douglas Morrison von der CERN (Europäische Organisation für Kernforschung) zum Beispiel, ursprünglich ein begeisterter Adept der kalten Kernfusion, stellte einen Informationsbrief ins Internet, der anscheinend viel gelesen wurde: Morrison war nämlich bald skeptisch geworden, was die behaupteten Resultate betraf, und bezog sich nun gegenüber der Forschergemeinde auf Irving Langmuir, der in einem berühmt-berüchtigten Vortrag über »pathologische Wissenschaft« eine Reihe von wissenschaft lich umstrittenen Phänomenen wie 

»N-Strahlen« oder »Außersinnliche Wahrnehmung« als Schöpfungen eines Massenwahns abgetan hatte. (Langmuirs Vortrag wurde im Oktober 1989 in Physics Today abgedruckt.) Laut Morrison war die kalte Kernfusion das jüngste Beispiel solcher »pathologischen« Wissenschaft. Es wurde jedoch bald klar, daß zwar die meisten Forschergruppen überhaupt nichts zu finden vermochten, einige wenige aber positive Resultate verzeichneten. Es ergab sich das klassische Problem der Wiederholung eines Experiments während einer wissenschaftlichen Kontroverse. Negative Resultate konnten von den Anhängern als Folge einer abweichenden Versuchsanordnung wegerklärt werden. Für diejenigen hingegen, die gar nichts finden konnten, war dies auch schon der Beweis, daß es nichts zu finden gab. Pons und Fleischmann selber gaben bei ihrer Anhörung vor dem amerikanischen Kongreß im April 1989 zu Protokoll, daß die negativen Resultate sie nicht überraschten, da viele Zellen auf der Grundlage inkorrekter Parameter und Dimensionen gebaut worden seien. Unter den überlieferten frühen und positiven Wiederholungen des Experiments war besonders wichtig die des Werkstoffkundlers Robert Huggins von der Stanford University. Huggins hatte zwei elektrolytische Zellen betrieben, eine mit gewöhnlichem und eine mit schwerem Wasser, und hatte festgestellt, daß nur die Zelle mit schwerem Wasser einen Wärmeüberschuß erzeugte. Damit reagierte er auf den gegen Pons und Fleischmann immer wieder vorgebrachten Einwand, keine »Kontrollzelle mit gewöhnlichem Wasser betrieben zu haben. Huggins hat im Laufe der Jahre konsequent positive Resultate erzielt. 

Ein anderer kritischer Einwand gegen Pons und Fleischmann lautete, daß sie mit offenen Zellen arbeiteten, aus denen die in der Elektrolyse erzeugten Gase (Deuterium und Sauerstoff ) ungehindert entweichen konnten. Das Problem hierbei war die Frage, ob es eine Beeinflussung der Energiebilanz durch die mögliche chemische Rekombination von Deuterium und Sauerstoff zu schwerem Wasser gab, wodurch dem System Wärme zugeführt würde. Dieser Einwand wurde definitiv widerlegt, als eine Forschergruppe um John Appleton von der A&M University (aber nicht dieselbe Gruppe von A&M, die voreilig positive Resultate gemeldet hatte) sorgfältig kontrollierte Wärmemessungen mit geschlossenen Zellen vornahm. Wieder wurde ein Wärmeüberschuß festgestellt. Eines der folgenreichsten negativen Resultate kam von einer Cal-Tech-Gruppe um den Chemiker Nathan Lewis und den Physiker Charlie Barnes. Das Cal-Tech-Team hatte mit den verschiedensten Kombinationen von Versuchsbedingungen experimentiert und nichts gefunden. Wie bereits erwähnt, trug Lewis die negativen Resultate mit höchst dramatischem Effekt bei der Tagung der American Physical Society in Baltimore vor. Seine Resultate hatten zusätzliches Gewicht, weil er Pons und Fleischmann ein elementares Versehen vorwarf. Sie hatten versäumt, den Elektrolyten umzurühren, so daß sich heiße Flecken bilden und zur Messung scheinbarer Temperaturen führen konnten. Es scheint jedoch, daß Lewis’ Vorwürfe verfehlt waren. Pons und Fleischmann entgegneten, daß es nicht nötig 

sei, den Elektrolyten umzurühren, da die bei der Elektrolyse entstehenden Deuteriumbläschen dieselbe hinreichend gründliche Wirkung hatten. Um den Fehler zu demonstrieren, hatte Lewis versucht, Pons’ und Fleischmanns Zelle exakt nachzubauen. Als Muster hatte ihm eine Fotografie der Zelle in der Los Angeles Times gedient. Wie sich aber herausstellte, war diese Zelle von Pons und Fleischmann nur zu Demonstrationszwecken gebraucht worden und wesentlich größer dimensioniert als die Zellen, die bei den tatsächlichen Experimenten zum Einsatz kamen. Pons und Fleischmann wiesen später in einem einfachen Experiment mit einigen Tropfen einer Kontrastfarbe im Elektrolyten nach, daß die Bläschen in der Tat als tauglicher Umrührmechanismus fungierten. Wie in anderen Kontroversen auch, war das, was die meisten Menschen für ein völlig unwiderlegliches Ergebnis hielten, bei näherer Prüfung denselben Zweideutigkeiten unterworfen wie die angeblich widerlegten Resultate. Wären Lewis’ Messungen mit der nämlichen Akribie auseinandergenommen worden, die man sich für Pons und Fleischmann aufsparte, wären sie weniger zwingend erschienen, als es seinerzeit der Fall war. Doch in der aufgeheizten Atmosphäre der Tagung in Baltimore, wo die versammelten Physiker nach dem Blut der zwei Chemiker lechzten und wo eine ganze Serie von negativen Resultaten vorgelegt wurde (siehe auch weiter unten), konnte Lewis sein Resultat gegen alle anderen durchsetzen. Das klassische Problem der Wiederholung von Experimenten ist auch bei den sehr folgenreichen negativen 

Resultaten aufgetaucht, wie sie aus dem Harwell Laboratory berichtet wurden. Letztlich aufgrund der Kontakte, die Fleischmann nach Harwell unterhielt, hatte sein früherer Student David Williams bereits vor der Pressekonferenz im März mit seinen Experimenten begonnen. Die von ihm gewonnenen Resultate bedeuteten in jeder Hinsicht das Aus für die kalte Kernfusion in England. Doch wieder wirken die Experimente auf den ersten Blick beeindruckend, da viele Zellen über lange Zeiträume auf Wärmeüberschuß und Neutronen geprüft wurden. Für Verfechter der kalten Kernfusion wie Eugene Mallove jedoch sind diese Resultate nicht überzeugend : sie behaupten, daß bei fast der Hälfte der elektrolytischen Zellen die eingesetzte Stromstärke unterhalb der Schwelle der Zellaktivierung lag. Andere kritische Einwände galten den Methoden der Wärmeschätzung in Harwell. Trotz der abweichenden Interpretationen war das Harweller Experiment für viele Wissenschaft ler dann das letzte Wort in Sachen kalter Kernfusion. Neben den Versuchen, das Phänomen mit Hilfe elektrolytischer Zellen zu wiederholen, hat es neue Experimente gegeben, die die kalte Kernfusion mit anderen Methoden herbeizuführen suchten. Eine dieser Methoden ist die Abkühlung und Wiedererwärmung von Palladium, bei der es mit Deuterium übersättigt wird. Bei derartigen Experimenten sind Neutronenstöße beobachtet worden. Welche Schwierigkeiten die Verfechter der kalten Kernfusion damit haben, Anerkennung für ihre positiven Resultate zu finden, veranschaulicht das Schicksal der Tritiummessungen. Wie man sich erinnert, hatten Pons und 

Fleischmann selber Spuren von Tritium gefunden. Weitere Nachweise kamen von anderen Experimentatoren : einer Gruppe in Indien, die sich schon lange mit Tritiummessungen befaßte, einer Gruppe in Los Alamos und einer dritten Gruppe an der A&M University in Texas. Da jedoch Tritium ein bekannter Kontaminationsstoff des schweren Wassers ist, gibt es hier immer eine bequeme »normale« Erklärung. Es hat sich als unmöglich erwiesen, die Kritiker davon zu überzeugen, daß keine Kontamination stattgefunden hat – sie finden immer Wege, wie das Tritium in die elektrolytische Zelle gelangt sein könnte. Vereinzelt ist sogar Betrug unterstellt worden : 1990 erschien ein Artikel in der Zeitschrift Science, der eine willkürliche Täuschung als Faktor bei den Tritiummessungen an der A&M University ins Spiel brachte. Die Sackgasse, in die sich Verfechter und Kritiker zumal mit dem gegenseitig erhobenen Vorwurf der Unwissenschaft lichkeit manövrierten, ist ein typischer Zug wissenschaft licher Kontroversen. Die Kritiker berufen sich auf das Überwiegen negativer Resultate, um zu begründen, daß sie das kontroverse Phänomen verwerfen, während alle übrigen, positiven Resultate mit Inkompetenz, Wahn oder Betrug wegerklärt werden. Die Befürworter wiederum erklären die negativen Resultate mit der Unmöglichkeit oder dem Unvermögen, exakt dieselben Bedingungen zu reproduzieren, unter denen die positiven Resultate gewonnen wurden. Experimente allein scheinen also nicht in der Lage, eine Kontroverse beizulegen.

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eine theoretische unmöglichkeit ? Die Debatte ist zum größten Teil vor dem Hintergrund der Annahme ausgetragen worden, daß eine kalte Kernfusion aus theoretischen Gründen unmöglich ist. Pons und Fleischmann hegten zwar – wie vor ihnen schon Tandberg – die Hoffnung, die extremen Druckverhältnisse im Innern des Palladiumgitters würden die Fusion des Deuteriums begünstigen ; aber eine theoretische Rechtfertigung für diese Erwartung gab es kaum. Einige Kernphysiker haben die behauptete kalte Kernfusion zum Anlaß genommen, deren theoretische Möglichkeit noch einmal eingehend zu überprüfen. Steve Koonin und Mike Nauenberg haben an dieses Problem viel Zeit und Energie gewendet. Zwar stießen sie bei der Durchsicht der Berechnungen auf Fehler, die, verglichen mit älteren Berechnungen, die Rate der Deuterium-Deuterium-Fusionen um einen Faktor von über zehn Milliarden erhöhten ; aber die zentrale Stoßrichtung dieser Arbeit war doch der Nachweis, warum eine Deuteriumfusion in Palladium in der zur Erzeugung eines Wärmeüberschusses nötigen Größenordnung extrem unwahrscheinlich ist. Koonin und Nauenberg haben dargelegt, daß die Druckerhöhung im Innern des Palladiums nicht ausreicht, um eine Kernfusion herbeizuführen. In einem Palladiumgitter wären die Deuteriumkerne sogar weiter voneinander entfernt als in gewöhnlichem schwerem Wasser. Koonins und Nauenbergs Berechnungen zur Wahrscheinlichkeit einer Deuterium-Deuterium-Fusion ergaben eine extrem niedrige Rate. Koonin brachte einen anschaulichen Vergleich : »Bei einer Masse kalten Deute

riums von der Größenordnung der Sonne käme es einmal im Jahr zur Fusion.« So konnte Koonin bei der Maitagung der American Physical Society durch einen Überblick über alle theoretischen Möglichkeiten jede theoretische Begründung der kalten Kernfusion abwegig erscheinen lassen. Einem Reporter der New York Times sagte er : »Man kann wunderbar darüber theoretisieren, wie eine kalte Kernfusion in einer Palladiumkathode womöglich vor sich gehen könnte […] genauso könnte man aber auch darüber theoretisieren, wie sich Schweine verhalten würden, wenn sie Flügel hätten. Aber sie haben eben keine Flügel !«3 In dieser Situation, in der sich die experimentellen Beweise rasch in Luft auflösten, waren die meisten Physiker dann natürlich froh, sich auf der Seite des anerkannten Wissens zu finden. Es unterliegt keinem Zweifel, daß Koonin die Standardauffassung vertrat. Es ist aber typisch für das Wesen einer wissenschaft lichen Kontroverse, in der offenkundig Experiment gegen herrschende Theorie steht, daß das noch nicht das Ende vom Lied war. Während der Episode mit der kalten Kernfusion sind denn auch zahlreiche Vorschläge gemacht worden, wie sie im ausreichenden Maße herbeigeführt werden könnte, und zwar ohne daß Neutronen erzeugt würden. Einige der seriöseren Vorschläge stammen von dem Nobelpreisträger Julian Schwinger und dem Laserphysiker Peter Hagelstein vom M.I.T., der an der Erfindung des Röntgenlasers beteiligt war. Eine Idee war, darüber nachzudenken, auf welchem Wege vielleicht eine seltene neutronenlose 

Kernfusionsreaktion durch Abgabe von Energie an das Palladiumgitter die Quelle des Wärmeüberschusses sein könnte. Hagelstein zog auch Ideen aus der Laserphysik heran und schlug eine »kohärente Fusion« vor, bei der dominoartige Fusionskettenreaktionen auftreten. Da auf den experimentellen Resultaten ein Schatten liegt, sehen die meisten Theoretiker keine Veranlassung, sich mit derart exotischen Ideen abzugeben. Man fühlt sich an die Sonnenneutrinos (siehe Kapitel 7) erinnert, für die ebenfalls viele spekulative Theorien vorgelegt wurden, um die Abweichung zwischen der Standardtheorie und den experimentellen Resultaten zu erklären. Obgleich es sich dort nur um einen Faktor 3 handelte, konnte keine der Alternativtheorien sich allgemeine Anerkennung verschaffen. Es ist also höchst unwahrscheinlich, daß in einem Fall, wo dieser Faktor 57 Größenordnungen ausmacht und die experimentellen Resultate viel weniger Glaubwürdigkeit besitzen, die geltende Theorie über den Haufen geworfen werden wird. Zweifellos nimmt Hagelstein selbst diese Alternativtheorien sehr ernst – er hat sogar Patente für Geräte angemeldet, die auf seinen Theorien basieren. Die Risiken, die es in sich birgt, wenn man solche Theorien über das reine »Was-wäre-wenn«-Stadium hinaus verfolgt (wenn man sie also nicht als bloße Spekulation betrachtet, sondern als ernsthafte Lösungskandidaten), werden am Fall Hagelstein drastisch veranschaulicht : Es halten sich hartnäckige Gerüchte, daß seine Stelle am M.I.T. ab dem Moment gefährdet war, als er begonnen hatte, theoretische Erklärungen für die kalte Kernfusion zu entwickeln. 

glaubwürdigkeit Der Kampf zwischen Verfechtern und Gegnern in einer wissenschaft lichen Kontroverse ist stets ein Kampf um Glaubwürdigkeit. Wenn Wissenschaft ler Behauptungen aufstellen, die – wie im Fall der kalten Kernfusion – buchstäblich unglaublich sind, steht ihnen ein hartes Stück Arbeit bevor. Das Problem, mit dem Pons und Fleischmann zu kämpfen hatten, war, daß sie zwar als Elektrochemiker Glaubwürdigkeit besaßen, nicht aber als Kernphysiker. Die Auswirkungen ihrer Arbeiten aber würden aller Wahrscheinlichkeit nach die Kernphysik betreffen. Die Behauptung, Kernfusionen beobachten zu können (besonders, wenn sie so vollmundig und spektakulär vorgebracht wurde), mußte zwangsläufig Kernphysiker und Kernfusionsphysiker vor den Kopf stoßen, die das Gebiet bereits mit Beschlag belegt hatten. Es war schon enorm viel Geld, Fachwissen und Material in Programme zur heißen Kernfusion gesteckt worden, und es wäre naiv zu glauben, daß das die Aufnahme nicht in irgendeiner Weise beeinflußt hat, die Pons und Fleischmann bereitet wurde. Das heißt nicht, daß die Kernfusionsphysiker die Behauptungen rundweg verworfen hätten (das taten nur einige wenige) oder daß es ihnen allein darum gegangen wäre, sich milliardenschwere Investitionen zu erhalten (obgleich die Gefahr, daß das Energieministerium die Mittel für die heiße Kernfusion künftig in die Erforschung der kalten Kernfusion stecken könnte, ihre Interessen unmittelbar tangierte) ; es heißt auch nicht, daß hier einfach das blinde Vorurteil von Physikern gegen 

Chemiker am Werk war (obgleich diese Vorurteile bei einzelnen durchaus vorhanden gewesen sein mögen) : Es war vielmehr einfach so, daß kein Wissenschaft ler hoffen durfte, eine so mächtige und fest im Sattel sitzende Gruppe wie die Physiker herausfordern zu können, ohne seine eigene Glaubwürdigkeit aufs Spiel zu setzen. Und wie zu erwarten war, hat man die Glaubwürdigkeit von Pons und Fleischmann am heftigsten auf dem Gebiet in Frage gestellt, auf dem die Physiker am sichersten sind : dem der Neutronenmessung.

neutronenmessung Für viele Physiker waren es die Neutronenmessungen, die den besten Beweis für eine Fusion lieferten. In Pons’ und Fleischmanns Argumentationskette bildeten jedoch gerade diese Messungen das schwächste Glied. Wie wir gesehen haben, wurden die Messungen verspätet und erst auf Druck von außen hin vorgenommen. Erschwerend kam hinzu, daß weder Pons noch Fleischmann besondere Fachkenntnisse mit solchen Messungen besaßen. Die ersten Schwierigkeiten kündeten sich bei einem Seminar an, das Fleischmann kurz nach der Pressekonferenz vom März in Harwell abhielt. Fleischmann präsentierte den Beweis für Neutronen und zeigte ein Diagramm des Gamma-Strahlen-Scheitelwerts, den Hoffman aus dem Wasserschild gewonnen hatte. Physiker im Publikum, denen solche Spektren bekannt waren, hatten den Eindruck, daß die durch den Scheitelwert repräsentierte Energie falsch war. Der Höchstwert betrug 2,5 Megaelek

tronvolt (MeV), während der zu erwartende Höchstwert einer durch Neutronen aus Deuterium hervorgerufenen Gammastrahlung 2,2 MeV betragen sollte. Es sah so aus, als sei bei der Eichung des Gammastrahlen-Detektors irgend etwas schiefgegangen ; sicher konnte man das jedoch nicht sagen, weil Fleischmann die Rohdaten nicht bei sich hatte und die Messungen auch nicht selbst vorgenommen hatte. Auf jeden Fall war, als das Diagramm im Journal of Electroanalytical Chemistry erschien, der Scheitelwert richtig mit 2,2 MeV angegeben. Ob die zwei Versionen auf Manipulation oder auf echten Irrtümern und Zweifeln an den Messungen beruhten, ist ungeklärt. Frank Close gibt in seinem stark beachteten kritischen Buch Too Hot to Handle über die Kalte-Kernfusions-Kontroverse zu verstehen, daß das Diagramm bewußt manipuliert worden war – ein Vorwurf, den der Wissenschaftsjournalist William Broad wieder in einem Beitrag für die New York Times vom 17. März 1991 aufgriff. Aber mit derartigen Beschuldigungen sollte man natürlich vorsichtig sein. Besonders Close tappte in die Falle, die Experimente der Verfechter in allen unschönen Einzelheiten vorzuführen, während er die Experimente der Gegner als klar strukturiert und vor allem als ausschlaggebend erscheinen läßt. Eine solche einseitige Darstellung verstärkt nur wieder den Triumph der Kritiker. Die Neutronenmessungen wurden bald noch genauer unter die Lupe genommen. Auch Richard Petrasso vom Plasma Fusion Center des M.I.T. war aufgefallen, daß die Kurve des Gamma-Strahlen-Höchstwertes irgendwie falsch aussah. Diese Beobachtung konnte je

doch nur schwer weiterverfolgt werden, weil Pons und Fleischmann noch nicht ihr Hintergrund-Gammastrahlenspektrum veröffentlicht hatten. Statt dessen gelang den Wissenschaft lern vom M.I.T. ein kleiner wissenschaftlicher Knüller. Sie verschafften sich die Videoaufzeichnung einer Fernsehsendung, in der Pons’ und Fleischmanns Labor samt der Vorführung ihres Gammastrahlenspektrums auf einem Datensichtgerät zu sehen waren. Petrasso kam zu dem Schluß, daß es den behaupteten Scheitelwert von 2,2 MeV nicht geben konnte und daß es außerdem unmöglich war, einen so schmalen Scheitelwert mit diesem speziellen Gerät zu erkennen. Auch weil ein Compton-Effekt fehlte, schied der Gammastrahlen-Höchstwert als brauchbarer Neutronennachweis aus. Die M.I.T.-Gruppe schloß aus diesen Beobachtungen, der Scheitelwert sei »wahrscheinlich instrumentell erzeugt und ohne Bezug zu Gamma-Strahlen-Interaktionen«. Vorabinformationen über diese Befunde gab Petrasso mit größtem rhetorischem Effekt bei der Tagung in Baltimore. In Verbindung mit den negativen Cal-Tech-Resultaten hatten sie entscheidenden Einfluß auf den Verlauf der Kontroverse, wie wir ihn bereits skizziert haben. Die kritischen Einwände gegen die Neutronenmessungen wurden schließlich in Nature abgedruckt, zusammen mit einer Stellungnahme von Pons und Fleischmann. Die zwei Forscher aus Utah machten zwar viel Aufhebens darum, daß das M.I.T. eine Videoaufzeichnung als wissenschaftliches Beweismittel gelten lasse (was Petrasso als »eigentümliches Gebilde« bezeichnet habe, sei nichts anderes als der elektronische Cursor gewesen, und außer

dem habe die Aufnahme keine echte Messung gezeigt) ; aber sie waren jetzt in der Defensive. Sie veröffentlichten ihr vollständiges Gammastrahlen-Spektrum, das keinen Scheitelwert von 2,2 MeV zeigte, behaupteten aber, Beweise für einen Scheitelwert von 2,496 MeV zu haben. Obgleich sie diesen Scheitelwert nicht mit bekannten Vorgängen bei einer Deuteriumfusion erklären konnten, betonten sie, daß er durch Strahlung aus der elektrolytischen Zelle zustande gekommen sei. Mit einer geistreichen Volte suchten sie Petrassos Argument umzukehren und erklärten, wenn ihr Instrument wirklich nicht dazu tauge, solche Scheitelwerte festzustellen, dürfe das Fehlen eines Scheitelwerts von 2,2 MeV nicht an sich schon als Beweis gegen die Fusion angesehen werden. Das M.I.T. konterte mit der Behauptung, der Scheitelwert von 2,496 MeV betrage in Wirklichkeit 2,8 MeV. Viele Wissenschaft ler haben diese Episode als Beweis dafür gewertet, daß das Hauptargument für eine kalte Kernfusion in sich zusammengefallen war. Es ist jedoch auch eine andere Interpretation denkbar. Sie lautet, daß der beste Beweis für das Vorliegen einer kalten Kernfusion immer aus den Messungen des Wärmeüberschusses kam – und die waren die eigentliche Stärke der beiden Experimentatoren. Die hastig durchgeführten Kernmessungen waren immer verwirrend gewesen, weil zu wenige Neutronen beobachtet wurden. Bei dem Versuch, ihre Schwierigkeiten bei der Interpretation ihrer Kernmessungen darzulegen, waren Pons und Fleischmann dann bestrebt, die Aufmerksamkeit auf die Hauptstoßrichtung ihres Arguments zurückzulenken – die Messungen der 

Überschußwärme. Als Pons und Fleischmann schließlich im Juli 1990 ihre vollständigen Resultate veröffentlichten, ging es in dem Text fast ausschließlich um Wärmemessung – über Neutronenmessungen wurde nicht mehr berichtet. Das Problem war, daß viele Physiker ursprünglich überhaupt nur wegen der nuklearen Daten Interesse gefaßt hatten ; die Schwächen des Neutronennachweises stempelten für sie die Messungen der Überschußwärme zu reinen Anomalien – möglicherweise chemischen Ursprungs – ab. Außerdem konnte man die Schwierigkeiten, die Pons und Fleischmann mit den Nuklearmessungen hatten, leicht als Beweis ihrer persönlichen Inkompetenz als Experimentatoren auslegen. Obgleich die beiden Forscher aus Utah als Fachleute für Elektrochemie allgemein anerkannt waren, scheinen die Kritiker sich an die Parole »wo Rauch ist, ist auch Feuer« gehalten und diese relative Schwäche dem Experiment als Ganzem angekreidet zu haben. In der Kontroverse um die kalte Kernfusion stand für alle Seiten sehr viel auf dem Spiel, und die normalerweise verborgene Art des Funktionierens einer Naturwissenschaft wurde sichtbar. Die Episode von der kalten Kernfusion muß oft als Beispiel dafür herhalten, daß mit der modernen Wissenschaft etwas nicht stimmt. Es heißt, die beiden Wissenschaft ler hätten zuviel behauptet, zuwenig bewiesen und zu sehr auf das große Publikum geschielt. Presseberichte seien an die Stelle von Fachgutachten getreten. Falsche Hoffnungen auf ein neues Zeit

alter grenzenloser Energiegewinnung seien geweckt und dann bitter enttäuscht worden. Diese Lesart ist nicht sehr glücklich. Pons und Fleischmann scheinen nicht geltungs- und publicitysüchtiger gewesen zu sein, als es jeder effiziente Wissenschaftler wäre, der glaubt, eine große Entdeckung mit erheblichem kommerziellem Potential gemacht zu haben. Daß Wissenschaft ler sich Patente sichern und auch das laute Getöse der Pressekonferenzen sind längst ein unvermeidlicher Bestandteil der modernen Forschung, in der die Bedeutung des eigenen Instituts und dessen Finanzierung immer wichtiger werden. Wir können die Uhr nicht mehr zurückdrehen auf ein sagenhaftes Goldenes Zeitalter, in dem alle Wissenschaft ler von untadeliger Vornehmheit der Gesinnung waren – und daß sie so zu keiner Zeit waren, lehrt die Wissenschaftsgeschichte : Im Gegenteil, die Episode um die kalte Kernfusion zeigt uns die Wissenschaft von ihrer ganz normalen Seite. Was der Veränderung bedarf, ist unser Bild von der Wissenschaft, nicht die Art, wie Wissenschaft betrieben wird.

kapitel 4 der keim des anstosses : louis pasteur und die ursprünge des lebens

urzeugung »Urzeugung« ist die Bezeichnung für die Lehre, daß unter geeigneten Umständen aus unbelebter Materie Leben entstehen kann. In gewisser Weise glauben wir fast alle an die Urzeugung ; denn wir glauben, daß das Leben aus der chemischen Ursuppe hervorgegangen ist, die die Erde bald nach ihrer Entstehung bedeckte. Das soll allerdings ein Vorgang sein, der sich allmählich, durch Zufall und nur ein einziges Mal in der Geschichte der Erde ereignet hat : Wir selbst werden ihn also zeit unseres Lebens nicht zu Gesicht bekommen. Die Frage nach dem Ursprung des Lebens ist natürlich so alt wie das menschliche Denken. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts jedoch tobte der Streit um diese Frage in der wissenschaft lichen Gemeinde besonders erbittert. Konnte neues Leben aus keimfreier Materie entstehen, immer wieder und binnen Minuten oder Stunden ? Verschimmelt ein Glaskolben mit Nährflüssigkeit, weil er mit vorhandenen Lebensformen verunreinigt worden ist, die sich in ihm ausbreiten und vermehren, oder ist es das Leben selbst, was in der reichhaltigen Nährquelle immer aufs neue entspringt ? Im 

19. Jahrhundert und besonders in Frankreich war dies eine heiß umstrittene Frage, da sie an tiefsitzende religiöse und politische Empfindlichkeiten rührte. Unser modernes Verständnis der Biochemie, der Biologie und der Evolutionstheorie gründet auf der Vorstellung, daß – abgesehen von den einmaligen Bedingungen in prähistorischer Zeit – Leben nur aus Leben entstehen kann. Wir neigen der Ansicht zu, daß diese moderne Auffassung sich, wie so viele unserer verbreiteten wissenschaft lichen Überzeugungen, in kurzer Zeit und dann endgültig gebildet hat : Mit wenigen brillanten Experimenten erledigte Louis Pasteur um 1860 spontan und im Handumdrehen alle, die an die Urzeugung glaubten. Aber auch wenn er sich letzten Endes durchgesetzt hat – der Weg bis dahin war alles andere als schnell und geradlinig. Die wissenschaft liche Opposition wurde zerschlagen, indem man sie politisch ausmanövrierte und lächerlich machte und weil Pasteur Bauern, Bierbrauer und Ärzte für seine Sache gewann. Noch 1917 hegte der Engländer Henry Bastian den Ketzerglauben an die Urzeugung. Er starb in der sicheren Überzeugung, daß die Fakten deutlich für seine Sicht der Sache sprächen. Was die Urzeugung, die inzwischen zur Auffassung einer Minderheit geworden war, schließlich endgültig erledigte, waren, wie in so vielen anderen wissenschaftlichen Kontroversen, nicht Fakten oder Vernunft, sondern das Ableben ihrer Verfechter und das Gewicht der Zahlen. (Fakten und Vernunft waren, wie immer, uneindeutig.) Man kann also nicht sagen, daß Pasteur denjenigen die Augen öffnete, die partout nicht sehen wollten. 

Denn sein entscheidendster Sieg – der über seinen französischen Landsmann Felix Pouchet, einen angesehenen Naturforscher aus Rouen, vor einer von der Académie des Sciences eingesetzten Kommission – verdankte sich den Vorurteilen der Beteiligten und einer großen Portion Glück. Erst im Rückblick zeigt sich, wieviel Glück Pasteur tatsächlich gehabt hat.

die beschaffenheit der versuche Die bekanntesten Versuche zur Überprüfung der Urzeugung waren einfach angelegt : Glaskolben mit organischen Substraten – Milch, Hefewasser, Heuaufgüsse, was auch immer – werden zuerst abgekocht, um alles in ihnen vorhandene Leben abzutöten. Der Dampf verdrängt die Luft aus den Kolben. Dann werden die Kolben versiegelt. Bleiben die Kolben versiegelt, entsteht kein neues Leben in ihnen ; so viel war unumstritten. Läßt man wieder Luft in sie eindringen, bildet sich Schimmel. Liegt das nun daran, daß die Luft irgendeine lebenswichtige Substanz enthält, die die Zeugung neuen Lebens ermöglicht, oder liegt es daran, daß die Luft bereits im ganz buchstäblichen Sinne lebende Schimmelkeime in sich birgt ? Pasteur behauptete, daß es zu keiner neuen Schimmelbildung kommen werde, wenn die hinzutretende Luft frei von lebenden Organismen sei. Er versuchte also nachzuweisen, daß die Einleitung keimfreier Luft in die Kolben folgenlos blieb und daß nur verunreinigte Luft den Fäulnisprozeß in Gang setzte. Dagegen behaupteten seine Kontrahenten, daß schon die Einleitung reiner Luft 

ausreiche, um die organischen Flüssigkeiten in Fäulnis übergehen zu lassen. Die Versuchselemente sind also folgende : 1. Es muß bekannt sein, daß das Wachstumssubstrat zwar selbst keimfrei ist, aber einen Nährwert besitzt. 2. Es muß bekannt sein, was beim Entsiegeln der Kolben geschieht : Wird ausschließlich keimfreie Luft eingeleitet ? Oder enthält sie unreine Beimengungen ?

praktische antworten auf die im versuch gestellten fragen Wir sind heute überzeugt, diese Fragen relativ leicht beantworten zu können ; im 19. Jahrhundert begann man jedoch erst, Techniken einzuführen, mit denen bestimmt werden konnte, was als keimfrei und was als lebendig gelten sollte. Es war nicht klar, was als »Leben« zu definieren war, galt aber weithin als ausgemacht, daß Leben nicht lange in einer siedenden Flüssigkeit existieren konnte, weshalb das Abkochen eine angemessene Methode der Sterilisation war. Nun konnte man das Substrat offenbar nicht keimfrei sieden, ohne zugleich seinen Nährwert zu zerstören. Auch bei schonenderem Sieden war nicht auszuschließen, daß die »Lebenskraft« des Nährmediums zusammen mit den lebenden Organismen zerstört worden war. Unklar war auch, was als keimfreie Luft anzusehen war. Die Verteilung von Mikroorganismen in der uns umgebenden Umwelt sowie ihre Auswirkung auf die in die Kolben eingeleitete Luft waren unbekannt. Pasteur stellte Versuche an, die Keime direkt zu beob

Abb. 4.1. Pasteurs Schwanenhalskolben

achten. Durch das Mikroskop betrachtete er aus der Luft herausgefilterten Staub und sah eiförmige Gebilde, die er für Keime hielt. Waren aber diese Gebilde lebendig oder bloßer Staub ? Die exakte Beschaffenheit des Staubes konnte nur mit derselben Prozedur festgestellt werden, mit der man auch die Beschaffenheit des Fäulnisprozesses bestimmte. Wenn die Keime in der Luft nicht direkt zu beobachten waren, welche Methode konnte man dann benutzen, um zu bestimmen, ob die in den Kolben eingeleitete Luft verunreinigt war oder nicht ? Man konnte die Luft durch kaustische Pottasche oder durch Schwefelsäure leiten, man konnte sie auf sehr hohe Temperaturen erwärmen oder durch Watte filtern, um möglichst alle Spuren von Leben aus ihr zu beseitigen. Versuche, die man zu Beginn und um die Mitte des 19. Jahrhunderts mit der Einleitung der Luft in Säuren oder Basen, mit erhitzter oder gefilterter Luft gemacht hatte, waren aufschlußreich, 

aber nicht wirklich entscheidend. Die Einleitung von derart behandelter Luft in die Kolben hatte zwar in den meisten Fällen nicht das Verfaulen der keimfrei gemachten Flüssigkeiten zur Folge, aber oft genug kam es dennoch zu einer Fäulnisbildung, so daß die Hypothese von der Urzeugung nicht aus der Welt geschafft war. Wo die Luft mit extremen Methoden behandelt wurde, konnte es auf jeden Fall sein, daß die lebenerzeugende Vitalkomponente am Ende mit zerstört worden war, so daß der Versuch ebenso steril war wie die eingeleitete Luft. Man hätte Luft von unterschiedlichen Orten – Gebirgsluft oder die Luft der Ebenen mit ihren bebauten Feldern – nehmen können, in der Erwartung, daß die Stärke der Mikrobenkontamination je nach Ort variieren würde. Um den Zusammenhang zwischen Staub und Keimen festzustellen, waren auch andere Filtermethoden denkbar. So benutzte Pasteur »Schwanenhalskolben« (siehe Abbildung 4.1.). Der Hals dieser Kolben war schmal und geschwungen, so daß eindringender Staub von den feuchten Glaswänden festgehalten wurde. Die Versuche wurden in den Kellern des Pariser Observatoriums durchgeführt, weil dort die Luft hinreichend unbewegt war, so daß lebentragender Staub sich nicht niederlassen konnte. Später speicherte der britische Wissenschaft ler William Tyndall Luft in eingefetteten Gefäßen, um allen Staub einzufangen, bevor die Luft mit verwesenden (»putreszierenden«) Substanzen in Berührung kam. Auf jedes scheinbar definitive Resultat kam jedoch ein anderer Versuch, bei dem in einem für keimfrei gehaltenen Kolben Schimmelbildung entdeckt wurde. Die Ar

gumentation der jeweiligen Protagonisten kann man auf einem einfachen Diagramm veranschaulichen. Feld 1 ist der Standpunkt derer, die glauben, durch Versuche gezeigt zu haben, daß Leben tatsächlich in keimfreier Luft gedeiht, und die an die Urzeugung glauben. Sie meinen, daß die Versuche diese These beweisen. Mögliche Interpretationen der Urzeugungsversuche Urzeugung möglich

Leben bildet

Luft

Ja

Nein

Ja

(1) These bewiesen

(2) Luft zufällig verunreinigt

Nein

(3) Luft falsch behandelt

(4) These bewiesen

Feld 2 ist der Standpunkt derer, die dieselben Versuche im Auge haben, aber nicht an die Urzeugung glauben ; sie vermuten, daß beim Experimentieren irgendein Fehler gemacht wurde (daß zum Beispiel die Luft nicht völlig keimfrei war). Feld 4 stellt den Standpunkt derer dar, die glauben, durch Versuche gezeigt zu haben, daß Leben nicht in keimfreier Luft gedeiht, und die nicht an die Urzeugung glauben. Sie meinen, daß die Versuche ihre Hypothese beweisen. Feld 3 ist schließlich der Standpunkt derer, die die

selben Versuche vor Augen haben, jedoch an die Urzeugung glauben. Sie vermuten, daß mit der Luft irgend etwas nicht gestimmt haben kann (zum Beispiel, daß ihre vitalen Eigenschaften durch den Reinigungsprozeß zerstört worden sind). Es gab nach 1860 eine Periode, in der Argumente vom Typ 3 im Vordergrund standen, doch sie dauerte relativ kurz : Sie endete, als die Experimentatoren keine Methoden zur künstlichen Sterilisation der Luft mehr einsetzten, sondern statt dessen nach reinen Luftquellen suchten oder Methoden der »Filtration« bei Zimmertemperatur anwandten. Länger blieben Argumente vom Typ 2 von Bedeutung. Sie erlaubten Pasteur, buchstäblich jede in die Kolben eingeleitete Luft, die Leben gedeihen ließ, für kontaminiert zu erklären, mochte er das nun direkt nachweisen können oder nicht. Das wird, wie wir sehen werden, besonders in jenem Teil seiner Auseinandersetzung mit Felix Pouchet deutlich, in dem es um die Versuche mit Quecksilber ging.

die pasteur-pouchet-debatte Es gibt eine Episode in der langen Debatte zwischen Pouchet und den Verfechtern der Urzeugung, die viele Themen unserer Geschichte gut veranschaulicht. In diesem Drama fungiert der ältere Felix Pouchet (60 Jahre alt) gleichsam als Folie für den jungen Pasteur (37) und seine brillante Rolle als Experimentalwissenschaft ler. Pasteur behielt unzweifelhaft in einer Reihe berühmter Versuche gegen Pouchet die Oberhand ; aber in der grundsätzlich 

triumphalen historischen Retrospektive bleibt unbeachtet, wie wenig eindeutig die Versuche zum Zeitpunkt ihrer Durchführung in Wirklichkeit waren. Es ist wie bei allen solchen experimentellen Kontroversen : Ausschlaggebend und entscheidend sind die Details. Der Streit zwischen Pasteur und Pouchet drehte sich um die Frage, was geschieht, wenn ein Heuaufguß – sozusagen ein Heutee –, der durch Abkochen keimfrei gemacht worden ist, mit Luft in Berührung kommt. Unbestritten ist, daß der Aufguß zu schimmeln beginnt ; auf seiner Oberfläche bilden sich mikroskopische Lebensformen. Aber die übliche Frage blieb bestehen : Entstand Leben, weil die Luft lebenerzeugende Eigenschaften hatte oder weil sie lebendige Schimmel-»Samen« enthielt ?

versuche unter quecksilber Pouchet glaubte an die Urzeugung. In seinen ersten Versuchen arbeitete er mit keimfrei gemachten Heuaufgüssen »unter Quecksilber«, um den Fachausdruck zu gebrauchen. Bei dieser Methode wurden sämtliche Gefäße in ein Quecksilberbad getaucht, so daß gewöhnliche Luft nicht eindringen konnte. In die Kolben konnte speziell zubereitete Luft durch das Quecksilber hineingesprudelt werden. Das war die Standardmethode, um diverse Versuchsgase ohne Beimengung gewöhnlicher Luft in Versuchsräume einzuleiten. In Pouchets Fall war es gereinigte Luft, die durch das Quecksilber gesprudelt wurde. Man glaubte, gereinigte Luft durch Erwärmung normaler Luft oder durch Erzeugung von Sauerstoff aus der Zerset

zung eines Oxids gewinnen zu können ; zufälligerweise war es häufig Quecksilberoxid, das bei Erwärmung Sauerstoff freisetzte. Regelmäßig stellte Pouchet nun die Bildung organischen Lebens fest, wenn sterilisierte Heuaufgüsse unter Quecksilber zubereitet und mit reiner Luft in Berührung gebracht wurden. Da aber alle Quellen existierenden Lebens ausgeschaltet worden waren, hatte es den Anschein, daß neues Leben durch Urzeugung entstanden sein mußte. Pouchet eröffnete die Debatte mit einem Brief an Pasteur, worin er ihm die Ergebnisse seiner Versuche mitteilte. Pasteur antwortete, er, Pouchet, hätte bei seinen Versuchen gar nicht vorsichtig genug verfahren können : »In Ihren jüngsten Experimenten haben Sie unwissentlich gemeine [verunreinigte] Luft zugeführt, so daß die Schlüsse, zu denen Sie gelangen, nicht auf Tatsachen von unangreifbarer Exaktheit beruhen«.1 Hier sehen wir Pasteur also mit einem Argument hantieren, das unserem Typ 2 entspricht. Wenn Pouchet bei der Einleitung keimfrei gemachter Luft in keimfrei gemachte Heuaufgüsse Leben entdeckte, dann mußte die Luft verunreinigt gewesen sein. Später behauptete Pasteur, bei diesen Versuchen seien zwar die Heuaufgüsse keimfrei gewesen, und die künstliche Luft habe ebenfalls kein Leben enthalten ; doch das Quecksilber sei mit Mikroorganismen verunreinigt gewesen – sie hätten sich in dem Staub auf der Oberfläche des Quecksilbers befunden –, und hier liege der Keim des Lebens. Das ist darum interessant, weil die Hypothese mit dem verunreinigten Quecksilber anscheinend notwendig war, 

um einige von Pasteurs eigenen ersten Resultaten zu erklären. Er berichtete, daß er selber bei seinen Bemühungen, das Auftreten von Leben durch Präparieren von Aufgüssen unter Quecksilber zu verhindern, nur in 10 % der Fälle erfolgreich gewesen sei. Obwohl er damals die Ursache der Verunreinigung nicht kannte, akzeptierte er die Resultate nicht als Beweis für die Urzeugungs-Hypothese. Wie er schreibt, habe er »diese Versuche nicht veröffentlicht ; denn die Folgerungen, die aus ihnen gezogen werden mußten, waren zu gravierend, als daß ich nicht, trotz der von mir beobachteten Mühe, sie unangreifbar zu machen, eine mir unbekannte Fehlerquelle vermutet hätte«2. Mit anderen Worten : Pasteur war auf den Widerstand gegen die Urzeugung so festgelegt, daß er lieber an einen unbekannten Fehler in seinen eigenen Arbeiten glaubte, als seine Resultate zu veröffentlichen. Versuche, welche die Urzeugung zu bestätigen schienen, nannte er mißlungen und umgekehrt. Später ersetzte dann die Vorstellung vom verunreinigten Quecksilber den »unbekannten Fehler«. Nachträglich müssen wir Pasteur für seine Weitsicht Beifall zollen. Er hatte natürlich recht, und er besaß hinreichend Mut, um zu seinen Überzeugungen zu stehen und sich von auf den ersten Blick entgegengesetzten Versuchsergebnissen nicht beirren zu lassen. Doch es war wirklich Weitsicht. Es war nicht die neutrale Anwendung der wissenschaft lichen Methode. Wäre es Pasteur gewesen und nicht Pouchet, der die falsche Hypothese stützte, so würden wir heute von »hartnäckiger Verbohrtheit gegenüber klaren wissenschaft lichen Tatsachen« sprechen. 

Die nachträgliche Bestätigung, im Recht gewesen zu sein, ist in der Wissenschaftsgeschichte ein gefährlicher Verbündeter. Wir werden die Pasteur-Pouchet-Debatte nicht so verstehen, wie sie seinerzeit erlebt wurde, wenn wir unseren historischen Vorsprung und die Möglichkeit zurückzublicken nicht vorübergehend ausblenden.

kolben in grosser höhe exponiert Die Sache mit den Versuchen unter Quecksilber war nur das einleitende Scharmützel. Die eigentliche Debatte begann, als Pasteur mit Kolben experimentierte, die er in großer Höhe der Luft aussetzte, und als Pouchet diese Versuche widerlegte. Pasteur präparierte Kolben, deren Hals über einer Flamme gestreckt worden war. Dann erhitzte er einen Hefeaufguß bis zum Siedepunkt und versiegelte den Kolbenhals, nachdem die Luft aus dem Kolben entwichen war. Ungeöffnet blieb der Inhalt unverändert. Er konnte nun die Kolben nehmen und an unterschiedlichen Orten durch Zerbrechen des Kolbenhalses wieder Luft eintreten lassen. Da der Ort für den Eintritt der Luft keimfrei sein sollte, zerbrach Pasteur den Kolbenhals mit einer über einer Flamme erhitzten Beißzange und hob dabei den Kolben über seinen Kopf, um Verunreinigungen durch seine Kleidung zu vermeiden. Nachdem die Luft an dem gewählten Ort in den Kolben eingedrungen war, konnte Pasteur den Kolben über einer Flamme wieder verschließen. So präparierte er mehrere Kolben mit einem Hefeaufguß und diversen Stichproben von Luft unterschiedlicher Herkunft. Er stell

te fest, daß sich in den meisten der Kolben, die in normaler Umgebung präpariert worden waren, Schimmel bildete, während sich diejenigen, die im Hochgebirge der Luft ausgesetzt worden waren, nur selten veränderten. So war von 20 Kolben, die in 2 000 Meter Höhe auf einem Gletscher der französischen Alpen exponiert worden waren, nur einer von Schimmelbildung betroffen. 1863 zog Pouchet diese Resultate in Zweifel. Er reiste mit zwei Mitarbeitern in die Pyrenäen, um Pasteurs Versuche zu wiederholen. Nun waren alle acht in großer Höhe exponierten Kolben von Schimmelbildung betroffen, was darauf schließen ließ, daß sogar unkontaminierte Luft ausreichte, um den Prozeß der Lebensbildung in Gang zu setzen. Pouchet behauptete, sämtliche von Pasteur beobachteten Vorsichtsmaßregeln eingehalten zu haben, außer daß er zum Öffnen der Kolben erhitzten Draht anstelle der Beißzange benutzt hatte.

unterlassungssünden In den stark zentralisierten französischen Naturwissenschaften wurden um die Mitte des 19. Jahrhunderts wissenschaftliche Dispute durch Kommissionen entschieden, die die in Paris ansässige Académie des Sciences berief. Die Bewertungen dieser Kommissionen wurden zur offiziösen Lehrmeinung der französischen Wissenschaft lergemeinde. Mit der Kontroverse um die Urzeugung befaßten sich unmittelbar nacheinander zwei Kommissionen. Die erste, die bereits vor Pouchets Versuchen in den Pyrenäen eingesetzt worden war, lobte einen Preis 

für denjenigen aus, »der vermittels wohldurchgeführter Experimente neues Licht auf die Frage der sogenannten Urzeugung wirft«. War es Zufall oder war Absicht im Spiel ? Jedenfalls standen alle Mitglieder der Kommission den Gedanken Pouchets ablehnend gegenüber, und einige verkündeten bereits ihre Schlußfolgerungen, noch bevor sie die eingereichten Arbeiten geprüft hatten. Zwei Kommissionsmitglieder hatten schon früher negativ auf die ersten Versuche Pouchets reagiert, andere waren bekannte Gegner der Urzeugungsthese. Pouchet zog sich von dem Wettbewerb zurück und überließ Pasteur kampflos den Preis für ein 1861 geschriebenes Manuskript, in dem er seine berühmten Versuche beschrieb, die nachgewiesen hatten, daß die Zersetzung einer Vielzahl von Substanzen durch von der Luft übertragene Keime verursacht wurde. Die zweite Kommission wurde 1864 als Reaktion auf Pouchets Versuche in den Pyrenäen eingesetzt. Diese Versuche hatten die Akademie verstimmt, deren Mitglieder mehrheitlich der Ansicht waren, die Frage sei bereits geklärt. Die neue Kommission traf zunächst einmal die provozierende Aussage : »Es ist immer möglich, an bestimmten Orten eine beträchtliche Menge physikalisch oder chemisch nicht veränderter Luft zu entnehmen, und diese Luft wird doch nicht hinreichen, um selbst in der putreszierendsten Flüssigkeit irgendeine Alteration zu bewirken.«3 Pouchet und seine Kollegen nahmen den Fehdehandschuh auf und fügten hinzu : »Wenn auch nur ein einziger unserer Kolben unalteriert bleibt, werden wir uns ehrlich geschlagen geben.«4 

Auch die zweite Kommission setzte sich aus Mitgliedern zusammen, die ausnahmslos als nachdrückliche Gegner der Ansichten Pouchets hervorgetreten waren. Als ihnen diese Zusammensetzung bekannt wurde, waren Pouchet und seine Kollegen bestrebt, die Versuchsbedingungen zu ändern. Sie wollten den Umfang des Versuchsprogramms erweitern, während Pasteur darauf bestand, daß es in dem Versuch einzig und allein um die Frage gehen sollte, ob auch geringste Mengen Luft ausreichten, jederzeit einen Fäulnisprozeß in Gang zu setzen. Alles, was Pasteur nach den ursprünglichen Bedingungen des Wettbewerbs zu zeigen hatte, war, daß in einige Kolben Luft eingeleitet werden konnte, ohne daß ihr Inhalt sich veränderte. Daraufhin zog Pouchet seine Teilnahme zurück, weil er überzeugt war, wegen der Voreingenommenheit der Kommissionsmitglieder keine faire Anhörung erwarten zu können. Durch seinen zweimaligen Rückzug vom Wettbewerb wurde Pouchets Standpunkt unhaltbar. Daß die Kommissionsmitglieder vollkommen einseitig in ihren Ansichten waren, kümmerte eine wissenschaftliche Gemeinde, die schon fast geschlossen hinter Pasteur stand, herzlich wenig.

rückblick und ausblick auf die pasteur-pouchet-debatte Pouchet scheint sich in der Position eines Angeklagten befunden zu haben, dessen Schicksal von forensischen Beweismitteln abhängt. Zugegeben, der Beschuldigte hat

te die Möglichkeit, auch selbst Beweise vorzulegen, aber deren Interpretation war das alleinige Monopol der Ankläger, die gleichzeitig auch als Richter und als Geschworene auftraten. Man kann gut verstehen, warum Pouchet seine Teilnahme zurückzog. Und leicht zu verstehen ist es auch, wie Pasteur so eilfertig behaupten konnte, daß Pouchets Versuche in den Pyrenäen durch die Verwendung eines Drahts anstelle einer Beißzange zum Öffnen der Kolbenhälse beeinträchtigt worden seien. Wir können uns durchaus ausmalen, daß Glassplitter, die durch den Draht trotz seiner Erhitzung irgendwie verunreinigt worden waren, in den Heuaufguß gerieten und dort die Nährstoffe einpflanzten. Und wir können uns ausmalen, daß, wenn Pouchet von der Kommission gezwungen worden wäre, nach dem Vorbild Pasteurs eine sterilisierte Beißzange zu verwenden, sich in vielen seiner Kolben keine Veränderung gezeigt hätte. Durchaus denkbar also, daß Pouchets Nerven, die im Angesicht dieser technischen Zwangsjacke begreiflicherweise versagten, ihn doch nur vor einer noch größeren Blamage retteten. Denn wenn die zwei Kommissionen auch schrecklich voreingenommen waren, so war dies doch sicher nur ein historischer Zufall, der auf die Korrektheit ihrer wissenschaft lichen Schlußfolgerungen keinen Einfluß hatte ? Interessanterweise scheint es aus heutiger Sicht so zu sein, daß Pouchet, hätte er nur nicht die Nerven verloren, vielleicht auch den Wettbewerb nicht verloren hätte. Ein Unterschied zwischen Pasteur und Pouchet war das bei ihren Versuchen verwendete Nährsubstrat : Pasteur arbeitete mit Hefe, Pouchet mit Heuaufgüssen. Erst 

1876 entdeckte man, daß Heuaufgüsse Sporen enthalten, die nicht ohne weiteres durch Aufkochen abzutöten sind. Während das Aufkochen eines Hefeaufgusses alles darin enthaltene Leben zerstört, wird ein Heuaufguß dadurch eben nicht keimfrei gemacht. Moderne Autoren haben daher die Vermutung geäußert, daß Pouchet, wäre er bei seinem Kurs geblieben, vielleicht Erfolg gehabt hätte – wenn auch aus den falschen Gründen ! Es sei hervorgehoben, daß nirgends davon die Rede ist, daß Pasteur die Versuche Pouchets mit Heu wiederholt hätte. Bis auf den Einwand gegen die Verwendung von Draht anstelle der Beißzange ging er denn auch auf Pouchets Versuche in den Pyrenäen kaum je ein ; seine kritische Energie sparte er sich für die älteren Versuche mit dem Quecksilberbad auf, für die er eine Antwort schon parat hatte. Die Experimente in den Pyrenäen wurden natürlich ohne Quecksilber durchgeführt, das angeblich die früheren Versuche verunreinigt hatte. In einer Quelle heißt es : »Falls Pasteur wirklich jemals Pouchets Versuche ohne Quecksilber wiederholt hat, so behielt er die Resultate für sich.«5 So kam es zum Abschluß der Debatte, als hätte es die Versuche in den Pyrenäen nie gegeben. Der Unterschied zwischen Heu und Hefe, wie wir ihn heute verstehen, verleiht den Resultaten der Kommission eine ironische Würze. Freilich glauben wir nicht, daß Pouchet besser daran getan hätte, die Herausforderung konsequent anzunehmen, und daß wissenschaft liche Fakten für sich selbst sprechen. Nach der modernen Interpretation hätte das Faktum der Heuaufgüsse auch für die voreingenommenste Kommission die unmißver

ständliche Sprache der Urzeugung gesprochen. Daran glauben wir nicht : Die Kommission hätte sicher einen Weg gefunden, Pouchets Resultate wegzuerklären. Interessanterweise lagen die Motive der Verteidiger Pasteurs zum Teil in einer – wie es heute scheint – anderen wissenschaft lichen Häresie begründet. Damals ging der Darwinismus Hand in Hand mit dem Konzept der Urzeugung. In einem Aufsatz gegen den Darwinismus, der in demselben Jahr erschien, in dem die zweite Kommission gebildet wurde, führte der Sekretär der Académie des Sciences vor allem das wissenschaft liche Scheitern des Urzeugungsmodells ins Feld. Er schrieb : »Die Urzeugung ist tot. M. Pasteur hat die Frage nicht nur erhellt, er hat sie gelöst.«6 Pasteur hätte demnach mit demselben Streich der Darwinschen Evolutionstheorie den Todesstoß versetzt, mit dem er die Urzeugung erledigt hatte. Eine Häresie vernichtete da die andere. Wer nun meint, die Wissenschaft sei längst rehabilitiert, weil sich am Ende »doch alles wieder eingerenkt« habe, sollte das wohl noch einmal überdenken. Schließlich möchten wir noch darauf hinweisen, daß wir heute vieles wissen, was Pasteurs Versuche, hätte er sie nur ein wenig weitergetrieben, zum Scheitern gebracht hätte. Es gibt außer den in Heu entdeckten Sporen verschiedene andere, die gegen die Abtötung durch Kochen bei 100 °C resistent sind. Anfang des 20. Jahrhunderts kam Henry Bastian auf die Idee der Urzeugung zurück, als er – unwissentlich – noch weitere dieser hitzeresistenten Sporen entdeckte. Ferner hängt der Ruhezustand 

der Bakterien nicht nur von der Wärme, sondern auch vom Säuregrad der Lösung ab. Sporen, die in einer sauren Lösung tot erscheinen, können in alkalischer Umgebung zum Leben erwachen. Versuche der Art, wie sie dieser Debatte zugrunde lagen, können also auf vielfältige Weise beeinträchtigt werden. Um sicherzugehen, daß eine Flüssigkeit völlig keimfrei ist, muß man sie unter Druck auf eine Temperatur von etwa 160 °C erhitzen und/oder einer zyklischen Erwärmung und Abkühlung aussetzen. Wie wir heute wissen, hätten Pasteurs Versuche auf mancherlei Weise scheitern können und müssen. Wir können nur vermuten, daß sie in der Tat gescheitert sind, daß aber Pasteur genau wußte, was er als Resultat zu werten hatte und was als »Irrtum«. Pasteur war ein großer Naturwissenschaftler, aber was er tat, hatte mit dem modernen Lehrbuchideal von der »wissenschaftlichen Methode« wenig zu tun. Es ist kaum denkbar, wie er den Wandel unserer Vorstellung von der Beschaffenheit der Keime hätte herbeiführen können, wäre er durch jenes sterile Verhaltensmodell eingeengt gewesen, das vielen als Ideal einer wissenschaft lichen Denk- und Arbeitsweise gilt.

kapitel 5 ein neues fenster zum universum : die nichtentdeckung der gravitationsstrahlung

der nachweis von gravitationswei.len Im Jahre 1969 behauptete Professor Joseph Weber von der University of Maryland, Beweise für die Existenz großer Mengen von Gravitationsstrahlung aus dem Weltraum zu haben. Er verwendete einen neuartigen Detektor eigener Bauart. Die Strahlungsmenge, die er beobachtete, war weit höher, als nach den theoretischen Voraussagen von Astronomen und Kosmologen zu erwarten gewesen wäre. In den folgenden Jahren versuchten Wissenschaftler, Webers Behauptungen zu überprüfen. Keinem gelang es, sie zu bestätigen. Und spätestens 1975 glaubte kaum noch einer, daß Webers Strahlung in der von ihm angegebenen Quantität existierte. Doch anders als es heute scheinen mag, waren es nicht Theorie und Experiment allein, die die Frage nach der Existenz einer Gravitationsstrahlung entschieden. Man kann sich die Gravitationsstrahlung als das Gravitationsäquivalent zur elektromagnetischen Strahlung, etwa der Radiowellen, vorstellen. Die meisten Wissenschaftler stimmen darin überein, daß Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie die Erzeugung von Gravitationswellen durch beschleunigte Massen vorwegnimmt. Das 

Problem ist : diese Wellen sind so schwach, daß es sehr schwierig ist, sie nachzuweisen. So hat bisher niemand eine Methode angegeben, mit der nachweisbare Mengen von Gravitationsstrahlung auf der Erde erzeugt werden könnten. Dagegen gilt es heute als ausgemacht, daß ein merklicher Prozentsatz der ungeheuren Energiemengen, die bei den turbulenten Ereignissen im Weltall erzeugt werden, in Form von Gravitationsstrahlung freigesetzt wird, und diese Strahlung könnte auf der Erde nachweisbar sein. Explodierende Supernovae, Schwarze Löcher und Doppelsternsysteme sollten größere Ströme von Gravitationswellen produzieren, die sich auf der Erde als minimales Oszillieren im Wert »G« zeigen müßten – die Konstante der Anziehungskraft zwischen zwei Massen. (Es ist natürlich schon schwer genug, »G« selbst zu messen.) Es war ein Triumph der experimentellen Wissenschaft, als Cavendish 1798 die Gravitationskraft zwischen zwei massiven Bleikugeln maß. Die Anziehungskraft zwischen ihnen betrug nur ein Fünfhundertmillionstel ihres Gewichts. Das Aufspüren der Gravitationsstrahlung ist jedoch unvorstellbar viel schwieriger als das Aufspüren dieser winzigen Anziehungskraft – ein Gravitationswellenimpuls löst schließlich nicht mehr aus als eine minimale Schwankung innerhalb dieser winzigen Kraft. Um uns das klarzumachen, betrachten wir folgendes Beispiel : Eine der kleineren 1975 eingesetzten Gravitationsantennen (wie die Detektoren häufig auch genannt werden) steckte in einem luft leeren Glasgefäß. Ihr Kern bestand aus rund 100 Kilogramm Metall, und das auf die Me

tallmasse auftreffende Licht eines kleinen Blitzlichtgeräts war bereits genug für einen übermäßigen Ausschlag in der Aufzeichnungskurve. Die Standardtechnik zum Nachweis von Gravitationsstrahlung wurde Ende der sechziger Jahre von Weber (sprich »Whebber«) vorbereitet. Er suchte nach Veränderungen in der Länge (Dehnung) eines massiven Aluminiumzylinders, die praktisch durch Veränderungen in der Anziehungskraft seiner Bestandteile hervorgerufen wurden. Von einem derartigen, oft mehrere Tonnen schweren Zylinder war nicht zu erwarten, daß er beim Durchgang eines Gravitationsstrahlungsimpulses seine Dimensionen um mehr als den Bruchteil des Radius eines Atoms veränderte. Glücklicherweise ist diese Strahlung oszillierend, und wenn der Zylinder richtig dimensioniert ist, beginnt er zu vibrieren oder zu »klingen« wie eine Glocke, und zwar in derselben Frequenz wie die Gravitationsstrahlung. Das bedeutet, daß die Energie des Impulses zu einer gerade noch meßbaren Größe aufgebaut oder gespeichert werden kann. Eine Weber-Antenne verbindet den schweren Aluminiumzylinder mit einer Vorrichtung zum Messen seiner Schwingungen. Die meisten Apparaturen bedienten sich dazu dehnungssensibler »piezoelektrischer« Kristalle, die auf den Zylinder aufgeklebt oder an ihm befestigt wurden. Diese Kristalle erzeugen bei Deformation ein elektrisches Potential. In einem Gravitationswellendetektor ist das erzeugte Potential so gering, daß es fast nicht nachzuweisen ist. Das bedeutet, daß der von den Kristallen ausgehende Impuls verstärkt werden muß, um meßbar zu sein. 

Ein kritischer Bestandteil der Apparatur ist also der Signalverstärker. Einmal verstärkt, können die Signale von einem Aufzeichnungsgerät registriert oder zur Analyse direkt in einen Rechner eingegeben werden. Was derartige Geräte nachweisen, sind nicht eigentlich Gravitationswellen ; es sind Schwingungen in einem Metallzylinder. Sie können nicht unterscheiden zwischen Schwingungen aufgrund von Gravitationsstrahlen und Schwingungen, die durch andere Kräfte bewirkt werden. Um für einen plausiblen Versuch zum Nachweis von Gravitationswellen zu taugen, muß der Zylinder also gegen alle bekannten und potentiellen Störungen wie elektrische, magnetische, thermische, akustische und seismische Kräfte abgeschirmt werden. Weber suchte dies dadurch zu erreichen, daß er den Aluminiumzylinder mit einer Vakuumkammer aus Metall umgab und an einem dünnen Draht aufhängte. Die Aufhängevorrichtung war durch Blei- und Gummiplatten auf originelle und wirksame Weise gegen den Boden isoliert. Trotz dieser Vorsichtsmaßregeln wird sich der Zylinder normalerweise nicht in vollkommener Ruhestellung befinden. Solange er eine Temperatur über dem absoluten Nullpunkt hat, wird er Schwingungen aufweisen, die durch die zufälligen Bewegungen seiner eigenen Atome verursacht sind ; die Meßgeräte werden dann ein kontinuierliches »thermisches Rauschen« registrieren. Wird dieses Rauschen von einem Aufzeichnungsgerät auf Millimeterpapier übertragen (wie das bei vielen Versuchen der Fall war), ist das sichtbare Resultat eine gezackte Linie mit zufälligen Ausschlägen nach oben und unten. 

Abbildung 5.1. Gravitationswellenantenne nach Weber. Interessant ist der Vergleich seiner Methode der seismischen Isolierung mit den schweren Betonfundamenten in den Michelson-MorleyVersuchen (s. Kapitel 2). Tatsächlich verbinden massive Fundamente die Apparatur fest mit dem Boden und bewirken damit, daß Schwingungen durch die Apparatur hindurchgeleitet werden. Wie man sich aus Kapitel 2 erinnern wird, hatte Michelson entdeckt, daß eine Störung seiner Apparatur schon dann eintrat, wenn er nur fest mit dem Fuß auft rat, und das in 100 Meter Entfernung. Weber-Detektoren sind in diesem Punkt durch die einfallsreiche Isolierung und das schmale Wellenband der Strahlung viel weniger empfindlich.

Eine Gravitationswelle würde vielleicht als besonders weiter Ausschlag nach oben dargestellt werden, doch muß man sich entscheiden, ab welchem Schwellenwert ein solcher Ausschlag als Gravitationswelle und eben nicht als unerwünschtes Rauschen gelten soll. Wie hoch dieser 

Schwellenwert auch sein mag – es muß damit gerechnet werden, daß ein allein durch Rauschen verursachter Ausschlag ihn gelegentlich übertreffen kann. Um sicher sein zu können, daß wenigstens einige Gravitationswellen nachgewiesen werden, ist es darum erforderlich, die Anzahl der »zufälligen« Ausschläge festzulegen, die man voraussichtlich allein infolge des Rauschens erhält, und sich dann zu vergewissern, daß die Gesamtzahl der Ausschläge über dem Schwellenwert höher ist. 1969 behauptete Weber, das Äquivalent von sieben Ausschlägen pro Tag nachweisen zu können, die nicht durch Rauschen zu erklären seien.

webers messungen und die gravitationsstrahlung aus heutiger sicht Heute begegnet man Webers Messungen fast einhellig mit Unglauben ; und doch geht die Suche nach der Gravitationsstrahlung weiter. Webers Befunde wurden skeptisch aufgenommen, weil die von ihm gefundene Menge an Gravitationsstrahlung weit höher war, als sich mit modernen kosmologischen Theorien vereinbaren ließ. Wenn man Webers Resultate extrapolierte – unter der Voraussetzung eines einheitlichen Weltalls und der weiteren Voraussetzung, daß die Gravitationsstrahlung nicht in der von Weber am besten nachzuweisenden Frequenz konzentriert war ~, hätte die offenbar erzeugte Energiemenge bedeutet, daß der Kosmos in einer (kosmologisch gesehen) sehr kurzen Zeit »verbrennen« würde. Diese Berechnungen ließen also vermuten, daß Weber ganz erheb

lich im Irrtum war. Die nunmehr entwickelten Apparaturen sind darauf ausgelegt, jene weit geringeren Strahlungsflüsse nachzuweisen, die es nach Überzeugung der Kosmologen vielleicht (wenn überhaupt) gibt. Die neuen Antennen sind hundertmillionenmal empfindlicher und so konstruiert, daß sie Strahlungsflüsse nachweisen können, die hundertmillionenmal kleiner sind als jene, die Weber gefunden haben wollte. Webers erste Resultate fanden wegen der Strahlungsmenge, die er gefunden zu haben behauptete, keinen Glauben ; dennoch gelang es ihm schließlich, von einigen Leuten ernster genommen zu werden. Anfang der siebziger Jahre entwickelte er seine Ansätze auf findige Weise weiter, was andere Labors bewog, die Wiederholung seiner Befunde zu versuchen. Einer der wichtigsten neuen Beweise war, daß die Ausschläge über dem Schwellenwert gleichzeitig auf zwei oder drei mehrere tausend Kilometer voneinander entfernten Detektoren nachzuweisen waren. Auf den ersten Blick hatte es den Anschein, als könnten nur irgendwelche extraterrestrischen Störungen, zum Beispiel Gravitationswellen, für diese gleichzeitigen Beobachtungen verantwortlich sein. Ein weiterer Beweis war, daß Weber in der Aktivität seines Detektors Ausschläge entdeckte, die ungefähr alle 24 Stunden auftraten. Das ließ daraufschließen, daß die Quelle dieser Aktivität irgend etwas mit der Erdrotation zu tun hatte. Falls die Strahlung im wesentlichen aus einer Richtung des Weltraums kam, war zu erwarten, daß die Sensibilität des Detektors für diese Strahlung in dem Maße variierte, wie die Erde sich mitsamt dem Detektor drehte. Die 24-Stunden-Peri

odizität ließ also daraufschließen, daß Webers Detektoren nicht durch irgendeine belanglose von der Erde kommende Störung, sondern durch eine extraterrestrische Quelle in Schwingung versetzt wurden. Überdies sah es zunächst so aus, als habe die Periodizität mit der Stellung der Erde zur Galaxie, nicht der zur Sonne zu tun – die Periodizität hing also mit dem astronomischen Tag zusammen. Das war wichtig, weil man aufgrund der Bewegung der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne eigentlich erwarten sollte, daß die Tageszeit mit der höchsten Empfindlichkeit des Detektors mit den Jahreszeiten variiert. (Die Geometrie ist dieselbe wie in den Michelson-Morley-Versuchen aus Kapitel 2.) Es ließ darauf schließen, daß die Quelle sich außerhalb des Sonnensystems befinden müsse – wiederum ein starkes Indiz dafür, daß es kosmische Ereignisse waren, die den Gravitationswellendetektor in Schwingung versetzten, und nicht irgendwelche lokalen und uninteressanten Ereignisse. Dieser Effekt wurde »siderische Korrelation« genannt, was heißen sollte, daß die Perioden der höchsten Ausschlagsaktivität auf dem Detektor mit dem Verhältnis der Erde zu den Sternen, nicht zur Sonne zusammenhingen.

überredungskünste An dieser Stelle muß hervorgehoben werden, daß es bei einer unerwarteten These wie der Weberschen bei weitem nicht genügt, über Versuchsergebnisse nur zu berichten, wenn man andere dazu bewegen will, sie wenigstens so weit ernst zu nehmen, daß sie sich die Mühe ei

ner Überprüfung machen. Wenn das Resultat überhaupt eine Chance haben soll, sich zu »etablieren«, muß es zunächst einmal aus dem Labor seines Urhebers »ausbrechen«. Ein nützlicher erster Schritt auf diesem Weg ist es, andere Wissenschaftler zur Widerlegung der betreffenden These herauszufordern. In Webers Fall wurden unterschiedliche Wissenschaftler durch ganz unterschiedliche experimentelle Weiterentwicklungen überzeugt. Manche hielten einen bestimmten Aspekt für überzeugend, während für andere gerade dieser Aspekt insignifikant war. Webers erste Verbesserung war zum Beispiel der Nachweis zeitgleicher Signale an zwei oder mehr Detektoren, die in sehr großer Entfernung voneinander aufgestellt waren. Gerade dies wurde manchmal überzeugend gefunden. So äußerte damals – 1972 – ein Wissenschaft ler gegenüber Harry Collins : »[…] fragte ihn brieflich nach der Möglichkeit von dreifachen und vierfachen Koinzidenzen, da dies für mich das Hauptkriterium ist. Die Chance, daß drei von vier Detektoren gleichzeitig versagen, ist sehr gering.« Andererseits gab es Wissenschaftler, die elektronisch, zufällig oder auf irgendeine andere Weise entstandene Koinzidenzen ohne weiteres für möglich hielten : »In Gesprächen hat sich herausgestellt, daß der Zylinder in […] und der Zylinder in […] gar keine voneinander unabhängige Elektronik besaßen. […] Es 

gab in beiden Signalen einige sehr wichtige gemeinsame Inhalte. Ich sagte, kein Wunder, daß Sie Koinzidenzen sehen. Alles in allem gebe ich nichts mehr auf die ganze Sache.« Eine andere von Weber eingeführte Verbesserung bestand darin, das Signal des einen Detektors zeitversetzt weiterzugeben, bevor es mit dem Signal des weit entfernten Detektors verglichen wurde. Unter diesen Umständen sollten keine Koinzidenzen auftreten – wenn doch, wären sie also ein reines Produkt des Zufalls. Weber konnte zeigen, daß die Anzahl koinzidenter Signale in der Tat zurückging, wenn ein Signal im Vergleich zum anderen zeitversetzt weitergegeben wurde ; das ließ daraufschließen, daß die Koinzidenzen kein Produkt der Elektronik und auch kein Zufall waren. Einige Wissenschaft ler machten denn auch Bemerkungen wie »das Zeitverzögerungsexperiment ist sehr überzeugend«, während andere das gerade nicht fanden. Webers Entdeckung, daß starke Ausschläge der Gravitationswellenmessungen mit der Sternenzeit korrelierten, war für einige Kollegen das einzige herausragende Resultat, das einer Erklärung bedurfte : »Auf das Zeitverzögerungsexperiment gebe ich gar nichts. Man könnte auch andere Mechanismen erfinden, um die Koinzidenzen zum Verschwinden zu bringen. […] Für mich ist das einzige, was mir an der ganzen Sache Kopfzerbrechen bereitet, die siderische Korrelation. […] Wenn diese siderische Kor

relation verschwindet, kann man das ganze Experiment begraben.« Demgegenüber meinten zwei andere : »Was viele von uns letzten Endes überzeugt hat […] war, als er berichtete, daß ein Computer seine Daten analysiert habe und zu demselben Ergebnis gekommen sei. Das Überzeugendste ist, daß er sie in den Computer gegeben hat.« Ein anderer wiederum sagte : »Wie Sie wissen, hat er Leute gebeten, für ihn Computerprogramme zu schreiben, aber gleichzeitig immer signalisiert : Hände weg ! Ich weiß nicht, was das zu bedeuten hat. […] Ich bin – wie viele andere – nicht glücklich darüber, wie er seine Daten analysiert hat ; und daß er sie in den Computer eingegeben hat, macht auch keinen so großen Unterschied.« Wie man sieht, erfordert es nicht nur wissenschaft liches, sondern auch rhetorisches Geschick, auf eine Verbesserung eines Experiments zu verfallen, die wirklich überzeugen kann.

der experimentelle regress In den Jahren bis 1972 waren in mehreren anderen Labors Antennen zum Aufspüren von Gravitationsstrahlung 

gebaut worden oder im Bau begriffen. Drei weitere hatten zu diesem Zeitpunkt lange genug mit solchen Antennen gearbeitet, um vorläufige negative Berichte veröffentlichen zu können. Nun muß man sich vorstellen, vor welchen Problemen ein Wissenschaftler steht, der den Versuch unternimmt, Webers Experiment zu wiederholen. Ein solcher Wissenschaftler hat eine heikle Apparatur gebaut und über Monate hinweg beobachtet, in deren Verlauf sie am laufenden Band Millimeterpapier mit Wellenlinien ausgespuckt hat. Die Frage ist : (übt es in diesen Wellenlinien Ausschläge, die echte Gravitationswellenimpulse und nicht bloßes Rauschen darstellen ? Scheint die Antwort »nein« zu sein, dann lautet die nächste Frage, ob der Wissenschaftler seine Resultate veröffentlichen soll, weil damit automatisch unterstellt wäre, daß Weber im Irrtum ist und daß keine starken Gravitationswellenflüsse zu finden sind. Hier muß der Experimentator eine quälende Entscheidung treffen ; denn es könnte ja sein, daß es doch Gravitationswellen gibt und daß nur sein negativ verlaufenes Experiment fehlerhaft war. Zum Beispiel könnte die Entscheidung über den Schwellenwert eines »echten« Gravitationswelleilausschlags falsch gewesen sein, oder der Verstärker ist nicht so sensibel wie der von Weber, oder die Zylinderaufhängung ist ungeeignet, oder die Kristalle sind nicht fest genug verklebt, um Signale durchkommen zu lassen. Wenn solches der Fall ist und wenn sich herausstellen sollte, daß es doch starke Gravitationswellenflüsse gibt, wird der Wissenschaftler mit einem Bericht über deren Nichtexistenz nur seine eigene experimentelle Inkompetenz unter Beweis gestellt haben. 

Hier ist die Situation ganz anders als in einer Physikstunde in der Schule oder bei einer physikalischen Übung an der Universität. Der Schüler oder Student kann sich eine klare Vorstellung darüber bilden, ob sein Versuch kompetent durchgeführt worden ist oder nicht, indem er einfach sein Resultat betrachtet. Wenn das Ergebnis im richtigen Bereich liegt, ist das Experiment einigermaßen richtig durchgeführt worden; landet das Ergebnis jedoch im falschen Bereich, ist eindeutig irgend etwas schiefgelaufen. In der Echtzeit hingegen ist – bei wissenschaftlichen Problemen wie zum Beispiel den Gravitationswellen und anderen hier beschriebenen Fällen – die Frage gerade: »Welches ist das richtige Ergebnis?« Von der Kenntnis dieses richtigen Ergebnisses kann hier die Antwort offenbar nicht kommen. Denn ist das richtige Ergebnis der Nachweis von Gravitationswellen oder der Nicht-Nachweis von Gravitationswellen? Deren Existenz steht ja gerade zur Debatte, man kann das darum unmöglich vorher wissen. Welches das richtige Ergebnis ist, hängt also davon ab, ob es Gravitationswellen gibt, die als nachweisbare Flüsse die Erde treffen, oder ob es sie nicht gibt. Um das herauszufinden, müssen wir einen guten Gravitationswellendetektor bauen und nachsehen. Aber ob wir einen guten Gravitationswellendetektor gebaut haben, wissen wir erst, wenn wir ihn ausprobiert und das richtige Ergebnis erhalten haben. Aber welches das richtige Ergebnis ist, wissen wir erst, wenn … und so geht es immer weiter, ad infinitum. Diesen Zirkel nennen wir den »experimentellen Regreß«. Experimentelle Arbeiten können nur dann als Pro

be oder Test auf etwas dienen, wenn man eine Möglichkeit gefunden hat, diesen Prozeß, in dem Versuchsergebnisse interpretiert und eingeordnet werden, zu durchbrechen. In der Wissenschaft tritt dieser Fall oft von vornherein ein, weil man den entsprechenden Bereich tatsächlich kennt, in dem die Ergebnisse liegen müssen. Das verleiht dem Experiment eine Art anerkanntes Gütesiegel. Wo ein derart klares Kriterium aber nicht vorhanden ist, kann ein experimenteller Regreß nur dadurch vermieden werden, daß man die Qualität des Experiments auf einem anderen Weg und durch ein Kriterium bestimmt, das vom Versuchsergebnis selber unabhängig ist.

wissenschaftler bei der arbeit Welche Konsequenzen kann der experimentelle Regreß haben ? Da niemand weiß, was als richtiges Resultat zu gelten hat, ist es nicht leicht zu entscheiden, wer ein gutes Experiment durchgeführt hat. Wir können also erwarten, daß Gravitationswellenforscher untereinander uneinig sind, wer sein Experiment gut durchgeführt hat und wer nicht. Denkbar ist, daß sie darüber uneinig sind, ob ein bestimmtes Resultat das Ergebnis von Inkompetenz auf Seiten des Experimentators und/oder von Mängeln seiner Apparatur ist. Manche Wissenschaft ler glaubten, Weber habe Gravitationswellen gesehen, weil seine Methoden oder seine Apparatur fehlerhaft waren. Für andere war es ein Zeichen von mangelndem Geschick, mangelnder Ausdauer oder auch einfach Pech, wenn man die Gravitationsstrahlung nicht sah. Harry Collins führte 

Gespräche mit den meisten der Wissenschaft ler, die in Großbritannien und den USA an der Gravitationswellenforschung beteiligt waren, und begegnete eben dieser Uneinigkeit. Die folgenden Zitate aus Gesprächen, die im Sommer 1972 geführt worden sind, verdeutlichen, wie die Meinung von Wissenschaft lern über die Arbeit anderer Wissenschaft ler variierte. Es äußern sich jeweils Wissenschaft ler aus drei verschiedenen Labors über das Experimernt eines vierten. Kommentare zu dem in W. durchgeführten Experiment Wissenschaft ler (A1) : »Das liegt daran, daß das Ding in W. zwar sehr kompliziert ist, aber gewisse Eigenschaften hat, die machen, daß wenn die etwas sehen, man es eher glauben kann. […] Die haben sich wirklich Gedanken gemacht.« Wissenschaft ler (B1) : »Die hoffen dort, eine sehr hohe Sensibilität zu erzielen, aber ehrlich gesagt, ich glaube ihnen kein Wort. Es gibt subtilere Methoden als rohe Gewalt.« Wissenschaft ler (C1) : »Die Gruppe in W. – also für mich sind das einfach Spinner.« Kommentare zu dem in X. durchgeführten Experiment Wissenschaft ler (A2) : »Er hat da nur einen ganz kleinen Posten, [aber] ich habe mir seine Daten angesehen, und ein paar davon sind bestimmt interessant.« Wissenschaft ler (B2) : »Ich bin von seinen experimentellen Fähigkeiten nicht besonders beeindruckt 

und würde das, was er macht, immer eher in Zweifel ziehen als das, was andere machen.« Wissenschaft ler (C2) : »Einen Dreck ist dieses Experiment wert !« Kommentare zu dem in Y. durchgeführten Experiment Wissenschaft ler (A3) : »Ich finde, die Resultate aus Y. sehen sehr beeindruckend aus. Die Leute sind irgendwie sehr gewandt und wirken sehr souverän und bestimmend.« Wissenschaft ler (B3) : »Wir sind gute Freunde, aber nach meiner Einschätzung ist sein Gerät nicht empfindlich […], und er hat einfach keine Chance, [Gravitationswellen] nachzuweisen.« Wissenschaft ler (C3) : »Wenn man es macht wie die in Y. und seine Zahlen einfach irgendeinem [Operator] gibt, damit er das ausarbeitet, weiß man überhaupt nichts. Sie wissen doch gar nicht, ob der sich in der Zeit nicht mit seinen Freunden unterhalten hat.« Kommentare zu dem in Z. durchgeführten Experiment Wissenschaftler (A4): »Das Experiment aus Z. ist sehr interessant und sollte nicht bloß deshalb unbeachtet bleiben, weil sie es nicht wiederholen können.« Wissenschaft ler (B4) : »Die Sache aus Z. beeindruckt mich wenig.« Wissenschaftler (C4): »Dann gibt es da noch Z. Was die in Z. machen, ist ein aufgelegter Schwindel!«

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Aber es differieren nicht nur die Meinungen der Wissenschaft ler zu ein und demselben Experiment ; auch jedes Experiment unterscheidet sich in unzähligen Hinsichten von jedem anderen. Tatsächlich ist es nicht einfach zu erkennen, was es heißt, ein Experiment identisch mit einem anderen durchzuführen. Ein Wissenschaft ler formulierte es so : »Zwangsläufig wird es bei so einem Experiment zunächst viele negative Resultate geben, wo die Leute in die Luft gehen, weil der gesuchte Effekt so klein ist und schon der kleinste Unterschied in der Apparatur einen großen Unterschied bei den Beobachtungen ausmachen kann. […] Wenn man ein Experiment aufbaut, gibt es vieles, was darüber nicht in den Fachzeitschriften und so weiter mitgeteilt wird. Es gibt sogenannte Standardtechniken, aber es kann sein, daß man diese Techniken auf eine ganz bestimmte Weise anwenden muß.« Es ist also nicht schwer, einen Unterschied zu finden, der die Ansichten eines Wissenschaft lers über die Arbeit eines anderen Wissenschaft lers erklärt und rechtfertigt. Abweichungen in den Signalverarbeitungstechniken, in der Konstruktion des Verstärkers, im Material des Zylinders (lag vielleicht ein sogenanntes »Kriechen« vor ?), in der Methode der Befestigung der piezoelektrischen Kristalle am Zylinder und in vielen anderen Faktoren – alles wurde schon zur Verteidigung wie zur Ablehnung der diversen Experimente allein in diesem Fall 

herangezogen. Technische Einwände waren nicht das einzige, worauf sich Urteile über die Experimente der anderen gründeten ; auch Argumente, die den Rahmen dessen verließen, was gemeinhin Wissenschaft lichkeit genannt wird, säten Zweifel. 1972 waren die Experimentatoren mit zahlreichen nichttechnischen Gründen bei der Hand, die Resultate der diversen Experimente sei es zu glauben, sei es nicht zu glauben. Die Liste der seinerzeit genannten Gründe sieht so aus : 1. Vertrauen in die experimentellen Fähigkeiten und die Ehrlichkeit eines Wissenschaft lers aufgrund einer früheren erfolgreichen Zusammenarbeit 2. Persönlichkeit und Intelligenz des Experimentators 3. Reputation eines Wissenschaft lers als Leiter eines großen Labors 4. Tätigkeit des Wissenschaft lers in der Industrie oder an der Universität 5. Bisherige Mißerfolge des Wissenschaft lers 6. Besondere »Insider-Informationen« 7. Stil und Präsentation der Ergebnisse des Wissenschaft lers 8. Die »psychologische Herangehensweise« des Wissenschaft lers an das Experiment 9. Größe und Prestige der Herkunftsuniversität des Wissenschaft lers 10. Grad der Eingebundenheit des Wissenschaft lers in diverse wissenschaft liche Netzwerke 11. Nationalität des Wissenschaft lers

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Ein Wissenschaft ler erklärte folgendermaßen, warum er nicht an Webers Resultate glaubte : »Sehen Sie, das hat alles sehr wenig mit Wissenschaft zu tun. Am Ende werden wir uns sein Experiment vornehmen, und dann werden Sie sehen, daß ich es gar nicht so sorgfältig auseinandernehmen kann, wie ich gern möchte.«

die kompetenz von experimentatoren und die existenz von gravitations wellen Diese Auseinandersetzungen darüber, wer nun gute Arbeit geleistet hat und wer nicht, sind ein unveräußerlicher Bestandteil der Debatte um die Existenz oder Nichtexistenz von Gravitationswellen. Sobald einmal entschieden ist, welches die guten Experimente wären, stellt sich auch heraus, ob diejenigen Forscher gut und kompetent sind, die Gravitationswellen nachgewiesen haben, oder diejenigen, die das gerade nicht konnten. Auf diese Weise wird man erfahren, ob es nachweisbare Gravitationswellen gibt. Andererseits, sobald wir wissen, ob es nachweisbare Gravitationswellen gibt, wissen wir auch, welche Detektoren die guten sind. Falls es Gravitationswellen gibt, sind die guten Geräte diejenigen, die sie nachweisen; falls es keine Gravitationswellen gibt, sind die guten Geräte diejenigen, die sie nicht feststellen. Es ist also ein und derselbe Vorgang, mit dem man definiert, was als guter Gravitationswellendetektor gilt, oder aber definiert, ob es Gravitationswellen gibt. Die wissenschaftlichen und die gesellschaftlichen As

pekte dieses Vorgangs sind unauflöslich miteinander verbunden. Die folgende Geschichte zeigt, wie man aus dem experimentellen Regreß herausfindet:

gravitationsstrahlung  Die Ereignisse nach 1972 waren den Behauptungen Webers immer weniger günstig. Im Juli 1973 veröffentlichten zwei Forschergruppen unabhängig voneinander (im Abstand von zwei Wochen) negative Resultate in der wissenschaftlichen Zeitschrift Physical Review Letters. Im Dezember 1973 veröffentlichte eine dritte Gçuppe ihre negativen Ergebnisse in Nature. Diese sowie drei weitere Gruppen veröffentlichten außerdem Artikel, wonach es auch bei erhöhter Sensibilität der Apparatur nichts zu sehen gab. Seither ist niemand zu dem Schluß gekommen, etwas gefunden zu haben, was Webers Befunde bekräftigen würde. 1972 waren einige wenige Wissenschaft ler von der Existenz starker Gravitationswellenflüsse überzeugt, aber nur die allerwenigsten von den übrigen mochten sich öffentlich auf deren Nichtexistenz festlegen. Bis 1975 hatten eine ganze Reihe von Wissenschaft lern viel Zeit und Mühe aufgewendet, um den Fall Weber gleichsam vor Gericht zu bringen. Die meisten hatten jetzt akzeptiert, daß er im Irrtum war, und nur ein einziger Wissenschaft ler außer Weber selbst hielt es noch immer für lohnend, nach starken Gravitationswellenflüssen zu suchen. Man könnte sagen, daß das Problem des experimentellen Regresses spätestens 1975 wirksam gelöst war – jedermann (oder fast jedermann) »wußte« jetzt, daß eine Antenne zum Nach

weis starker Gravitationswellenflüsse ein wissenschaftlicher Blindgänger war, der niemals die Chance haben würde, zum wohlgeratenen Experiment zu werden. Wie war es dazu gekommen ? Weber selbst scheint die Flut negativer Resultate nicht besonders erstaunt zu haben. Ein Gesprächspartner berichtet, daß für Weber negative Resultate geradezu zu erwarten waren, weil ein negatives Resultat eben am leichtesten erreicht wird : »Damals [1972] hatte Weber uns besucht und eine, wie ich finde, sehr treffende Bemerkung gemacht : ›Auf das Gravitationswellengeschäft kommen schwere Zeiten zu.‹ Er wußte, er hatte zehn oder zwölf Jahre daran gearbeitet, Signale zu empfangen, während es eben viel einfacher war, ein einziges Experiment anzuleiern und sich dann, wenn man die Strahlen nicht sieht, nicht zu fragen, woran das liegen könnte, sondern einen Aufsatz zu veröffentlichen. Das macht etwas her, und es besagt einfach : ›Ich sehe diese Strahlen nicht.‹ Und so hatte er das Gefühl, daß die Sache im Sand verlaufen werde.« Aber es ist schwer, ein uneingeschränktes Zutrauen zu einem Experiment zu haben, bei dem nichts gefunden wurde. Und es ist schwer verständlich, was die Wissenschaft ler so sicher machte, daß ihre negativen Resultate die richtigen waren, solange Weber noch behauptete, Gravitationswellen zu sehen. Warum waren sie nicht zurückhaltender ? Dazu ein Wissenschaft ler : 

»[Ein wesentlicher Unterschied zwischen Weber und den anderen ist folgender: Weber] verbringt jeden Tag, jede Woche, jeden Monat Stunde um Stunde mit seinem Apparat. Wenn man mit Dingen arbeitet und viel aus ihnen herausholen will, stellt man [zum Beispiel] fest, daß eine Röhre, die man ausgesucht hat, eine aus hundert, als guter Rauschfilter bestenfalls einen Monat hält, wenn man Glück hat, eher aber nur eine Woche. Irgend etwas passiert mit ihr, etwas Material löst sich von der Kathode ab, und auf einmal hat man eine Stelle, wo es rauscht, und es ist langwierig und mühsam, diese Stelle zu finden. Aber nach außen hin sieht das System genauso aus wie vorher. Man kann also das System Dutzende Male laufen haben und dabei glauben, es ist alles in Ordnung, und es ist eben nicht in Ordnung. Was Weber in sein System einbringt, und was keiner von seinen Kollegen tut, ist sein Engagement – sein persönliches Engagement – als Elektroingenieur, was die meisten anderen ja nicht sind. […] Weber ist Elektroingenieur und Physiker, und wenn sich herausstellt, daß er Gravitationswellen sieht und die anderen es einfach nicht hinkriegen, dann kommt das daher, daß sie eben keine engagierten Experimentatoren sind. […] Ich habe festgestellt, daß es wirklich wichtig ist, daß man mit seinem Apparat lebt. Es ist so, wie wenn man einen Menschen kennenlernt – nach einiger Zeit wissen Sie, wenn Ihre Frau sich nicht wohl fühlt, auch wenn sie es selbst noch gar nicht weiß.« 

Dieser Aspekt der experimentellen Arbeit muß Wissenschaft ler zur Vorsicht mahnen, bevor sie – wie Webers Gegner – klare Schlußfolgerungen aus einer Serie von Negativresultaten ziehen.

ausgang der debatte Spätestens 1975 waren sich praktisch alle Wissenschaft ler einig, daß Webers Experiment unzulänglich sei ; allerdings wichen ihre Gründe beträchtlich voneinander ab. Einige kamen zu ihrer negativen Überzeugung, nachdem Weber an einer Stelle ein ziemlich eklatanter Fehler in seinem Computerprogramm unterlaufen war ; andere glaubten hingegen, daß dieser Fehler zufriedenstellend und rechtzeitig korrigiert worden war, bevor er größeren Schaden anrichten konnte. Manche fanden die statistischen Auswertungen über die Intensität des Hintergrundrauschens und die Anzahl der restlichen Ausschläge unzulänglich ; andere hielten das für keinen entscheidenden Punkt. Weber hatte auch einen bedauerlichen Fehler gemacht, als er behauptete, koinzidente Signale von seinem eigenen Detektor und dem eines weit entfernten Labors festgestellt zu haben. Diese Koinzidenzen waren durch Vergleich der Papierstreifen aus den zwei Detektoren herausgerechnet worden. Zu Webers Pech stellte sich heraus, daß infolge einer Verwechslung der Zeitzonen die zwei Papierstreifen, die er miteinander verglich, mit einem zeitlichen Abstand von über vier Stunden aufgezeichnet worden waren, so daß er in Wirklichkeit ein Signal aus Daten her

vorzauberte, die eigentlich reines Rauschen waren. Aber auch in diesem Fall war es nicht schwer, Wissenschaftler zu finden, die den angerichteten Schaden nicht allzu groß fanden, da die Intensität des berichteten Signals statistisch kaum signifikant war. Ein anderer, von manchen für wichtig gehaltener Faktor war, daß es Weber nicht gelang, im Laufe der Jahre das Verhältnis zwischen Signal und Rauschen in seinen Resultaten zu verbessern. Man erwartete, daß mit verbesserter Apparatur das Signal stärker werden müßte. Statt dessen schien das Nettosignal sogar eher zurückzugehen. Nach Meinung vieler Wissenschaftler war das nicht der Weg, den eine neue wissenschaftliche Aufgabenstellung nehmen sollte. Dazu kam, daß die von Weber anfangs berichtete Korrelation mit der Sternenzeit allmählich verschwand. Für entscheidend hielten diese kritischen Einwände aber wiederum nur ein oder zwei Wissenschaft ler ; schließlich steht nirgendwo geschrieben, daß eine kosmische Quelle von Gravitationswellen stabil sein muß. Daß die nahezu einhellig negativen Versuchsergebnisse der anderen Labors eine wichtige Rolle spielten, versteht sich von selbst. Gleichwohl waren alle sechs negativen Experimente von Weber selbst scharf kritisiert worden und, was noch wichtiger war, fünf von ihnen sogar von mindestens einem Gegner Webers ! Wenn wir an die Überlegungen in früheren Abschnitten dieses Kapitels denken, sollte uns das nicht mehr überraschen. Das einzige Experiment, das von der Kritik der Weber-Gegner verschont blieb, sollte die ursprüngliche Versuchsan

ordnung Webers so getreu wie möglich nachstellen. Niemand hielt dieses Experiment für entscheidend. Ausschlaggebend für den Ausgang der Debatte scheinen die beißende Kritik, die sorgfältige Analyse und der kämpferische Stil Richard Garwins gewesen zu sein, eines einflußreichen Mitglieds der physikalischen Gemeinde. Mit den Worten eines Wissenschaft lers : »Was die wissenschaft liche Gemeinde generell betrifft, so hat wahrscheinlich Garwins Veröffentlichung die Stimmung besiegelt. Das Experiment, das er durchgeführt hatte, war trivial – ein Klacks. […] Aber wie er darüber schrieb, das war es ! Die anderen waren alle schrecklich zurückhaltend [gegenüber Webers Experiment]. Ein einziges großes Zögern … Und dann kommt Garwin mit dieser Lappalie daher. Aber wie er darüber schreibt !« Und ein anderer Wissenschaft ler : »Garwin überschrie alle anderen, und bei der Analyse seiner Daten hat er wirklich gute Arbeit geleistet.« Und noch ein dritter : »[Garwins Aufsatz] war sehr klar aufgebaut und hat irgendwie alle überzeugt.« Als 1972 die ersten negativen Resultate berichtet wurden, waren sie stets mit einer sorgfältigen Auslotung sämtlicher logischer Fehlermöglichkeiten verbunden. Die er

sten Kritiker Webers gingen verständlicherweise auf Nummer Sicher. Ihnen auf den Fersen folgte der unverblümte Bericht Garwins über sein Experiment, mit einer sorgfältigen Datenanalyse und der kompromißlosen Behauptung, seine Resultate stünden »in einem substantiellen Widerspruch zu den Ergebnissen Webers«. »Das brachte die Lawine ins Rollen«, erinnerte sich einer der Gesprächspartner von Collins, »und danach sah niemand mehr etwas.« Was die experimentellen Resultate betrifft, ergibt sich das Bild, daß die Reihe von negativen Experimenten zwar eine entschiedene und selbstsicher vertretene Nichtübereinstimmung mit Weber publikationsfähig machte, daß diese Selbstsicherheit sich aber erst einstellte, nachdem sich gleichsam eine kritische Masse experimenteller Berichte gebildet hatte. Und diese Masse wurde schließlich von Garwin, der von Anfang an überzeugt war, daß Weber sich auf dem Holzweg befand, »gezündet«. Aus dieser Überzeugung heraus agierte Garwin, wie er es für richtig hielt, sorgte zum Beispiel dafür, daß gewisse Irrtümer Webers auf einer Tagung an die große Glocke gehängt wurden, und sandte einer populärwissenschaftlichen Physikzeitschrift einen Brief, der folgenden Absatz enthielt : »[Es wurde nachgewiesen], daß auf einem [bestimmten Papierstreifen] fast alle sogenannten ›realen‹ Koinzidenzen […] jeweils durch diesen einen Programmierfehler erzeugt worden sind. Es war also nicht nur theoretisch, sondern tatsächlich so, daß ein an

deres Phänomen als die Gravitationswellen die erhöhte Koinzidenzrate [dieser Daten] bei Null-Verzögerung verursacht hat.« Und dann folgte die Feststellung : »Die Gruppe um Weber hat keinerlei glaubwürdigen Beweis für die Behauptung vorgelegt, Gravitationsstrahlen nachgewiesen zu haben.« Im Hinblick auf ihre späteren Arbeiten sagte uns ein Mitglied von Garwins Forscherteam : »An diesem Punkt ging es nicht mehr um Physik. Es fragt sich, ob es das je getan hat, aber zu diesem Zeitpunkt jedenfalls nicht mehr.« Und : »Wir wollten einfach sehen, ob wir das Ganze nicht gleich stoppen konnten, bevor es sich am Ende noch weitere zwanzig Jahre hinzog.« Es ist in der Tat schwer zu sagen, wie die Kontroverse um die Gravitationswellen ohne das Vorgehen Garwins und seiner Gruppe jemals zu einem Abschluß hätte kommen können. Daß es eines solchen Beitrags bedurfte, ist einmal mehr die Folge des experimentellen Regresses.

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resümee Wir haben gezeigt, auf welche Weise der experimentelle Regreß im Falle der Gravitationswellen durchbrochen wurde. Das wachsende Gewicht der negativen Berichte, von denen jeder für sich genommen nicht schlüssig war, kristallisierte sich gleichsam um Garwins Beitrag. Nachdem er sich zu Wort gemeldet hatte, zählten nur noch Experimente, die negative Resultate erbrachten, und so gab es einfach keine starken Gravitationswellenflüsse mehr. Alle nachfolgenden Experimente, die positive Resultate erbrachten, mußten ipso facto als fehlerhaft betrachtet werden. Das Resultat eines Experiments zu berichten, reicht für gewöhnlich nicht hin, um einer ungewöhnlichen Behauptung Glaubwürdigkeit zu verschaffen. Wenn eine solche Behauptung wenigstens soweit ernst genommen werden soll, daß andere Wissenschaftler eine Widerlegung versuchen, muß sie sehr klar und mit großem Einfallsreichtum präsentiert werden. Weber mußte eine lange Reihe von Modifikationen an seinem Experiment vornehmen, bevor man seinen Behauptungen hinreichende Beachtung schenkte. Als dann die Kontroverse einmal in Gang war, reichte eine Kombination aus Theorie und Praxis allein nicht aus, um den Streit beizulegen ; denn dem stand der experimentelle Regreß im Wege. Wir haben manche der Weisen kennengelernt, wie solche Streitfragen tatsächlich gelöst werden. Diese Lösungs- oder auch einfach Abschlußmechanismen gelten normalerweise nicht als zur Wissenschaft gehörig, aber ohne sie kann kontroverse Wissenschaft nicht funktionieren. 

Wichtig ist es festzuhalten, daß die Wissenschaft von den Gravitationswellen nach der Beilegung der Kontroverse keinerlei Ähnlichkeit mit der Wissenschaft von den Gravitationswellen vor der Beilegung hat. Vor der Beilegung herrschte eine echte und substantielle Ungewißheit, und diese Ungewißheit war sehr vernünft ig. Trotz des großen Aufwands an wissenschaft licher Arbeit, die geleistet worden war, und der sehr großen Anzahl von experimentellen und theoretischen Resultaten, die zur Verfügung standen, herrschte keine Klarheit. Zu diesem Zeitpunkt war niemandem ein Vorwurf daraus zu machen, wenn er beide Möglichkeiten für denkbar hielt und es vermied, sich auf eine davon festzulegen. Nach der Beilegung der Kontroverse ist alles geklärt : Starke Gravitationswellenflüsse existieren nicht, und es heißt jetzt, daß nur inkompetente Wissenschaftler glauben, sie nachweisen zu können. Natürlich zeigt dieses Beispiel auch, daß eine einmal beigelegte Kontroverse trotzdem wieder eröffnet werden kann. Professor Joseph Weber hat nie aufgehört, an die Korrektheit seiner Resultate zu glauben, und veröffentlicht besonders seit 1982, wo unsere Geschichte aufhört, Arbeiten mit neuen Argumenten und Beweisen, die seine Auffassung stützen. Die Frage ist nur : Werden sie noch einmal die Aufmerksamkeit der wissenschaft lichen Gemeinde erregen können ? Die Wissenschaft von den Gravitationswellen, wie sie sich 1972, also vor der Beilegung des Streits, darstellte, ist jene Art von Wissenschaft, die der Schüler oder Student selten zu Gesicht bekommt und die er kaum ver

steht. Doch wollten wir an dieser Stelle einen Punkt betonen, der zum Resümee dieses ganzen Buches gehört : Es ist jene Art von Wissenschaft, mit der es der angehende Wissenschaft ler bei seinen Forschungen eines Tages zu tun haben wird ; und es ist jene Art von Wissenschaft, über die nachzudenken jeder Bürger aufgerufen ist, der an bestimmten demokratischen Entscheidungsprozessen in seinem Land teilnimmt – ob er nun als Geschworener einem gerichtsmedizinischen Gutachten lauscht, einer öffentlichen Anhörung zu spezifischen technischen Fragen beiwohnt oder bei einer Wahl für oder gegen einen bestimmten Kurs in der Verteidigungs- oder der Energiepolitik stimmt. Es kann aus vielen Gründen wichtig sein, dieses unbekannte Gesicht der Wissenschaft zu verstehen – genauso wichtig, wie es ist, ihre mehr alltägliche Seite zu verstehen.

kapitel  das liebesleben der rennechse

Man könnte David Crews, Professor der Zoologie und Psychologie an der University of Texas, für einen Voyeur halten. Die meiste Zeit verbringt er damit, das bizarre Liebesleben der Reptilien, etwa der Eidechsen oder Schlangen, zu beobachten. Für Biologen ist seine Arbeit von großem Interesse. Mitunter ist sie auch umstritten. Unser Hauptaugenmerk in diesem Kapitel gilt einer besonderen Reihe von Beobachtungen, die Crews am Paarungsverhalten der Rennechsen anstellte. Doch zur Einführung in die von Crews studierte sexuelle Welt der Reptilien wollen wir zunächst einen Blick auf seine weniger umstrittenen Arbeiten über die Nordamerikanische Vipernatter werfen. Sie lebt im Westen Kanadas, einer arktischen Region, die vielleicht die härtesten Lebensbedingungen bietet, mit denen Wirbeltiere auf unserem Planeten zu kämpfen haben. Um den langen arktischen Winter zu überleben, haben Schlangen einen Trick gelernt : die Wärmespeicherung. Ihr Blut wird extrem dickflüssig, die wichtigsten Körperorgane stellen ihre Funktion fast vollständig ein und zeigen eine kaum mehr nachweisbare Aktivität. Doch kaum bricht das Frühjahr an, machen sie bei der Vorbereitung auf die Paarungszeit eine rasante Veränderung durch. 

Die Paarungszeit ist kurz und wird intensiv genutzt. Die Männchen erwachen als erste aus ihrer langen Winterstarre und baden drei Tage bis drei Wochen vor ihrer Höhle in der Sonne. Wenn die Weibchen erwachen – entweder einzeln oder in Gruppen –, werden die Männchen von einem Botenstoff oder Pheromon auf ihrem Rücken angelockt. Bis zu hundert Männchen kommen zusammen und bilden einen »Paarungsball«. Sobald einem Männchen die Paarung gelungen ist, zerstreuen sich die anderen. Das befruchtete Weibchen, das infolge eines weiteren, bei der Paarung von ihrem Partner aufgenommenen Pheromons für die anderen Männchen unattraktiv geworden ist, verläßt den Schauplatz. Die Männchen gruppieren sich neu und warten am Höhleneingang auf das Erscheinen anderer Weibchen, mit denen sie sich paaren können. Warum sind die Biologen an einem so merkwürdigen Ritual interessiert ? Crews ist Verhaltens-Neuroendokrinologe. Er studiert die Evolution der Körpersysteme, die die Fortpflanzung und das Sexualverhalten steuern. Zu den vielen von ihm angewandten Techniken zählen Verhaltensbeobachtung, Organerforschung und Blutanalyse. Auch Vergleiche mit anderen Arten werden angestellt. Die Vipernatter ist für Crews von besonderem Interesse wegen der Art, wie ihr Sexualverhalten und ihre Physiologie auf die Anforderungen ihrer Umwelt abgestimmt sind. Die sexuellen Aktivitäten der Schlangen mögen uns seltsam erscheinen, aber die Tiere haben sich ihren extremen Lebensbedingungen perfekt angepaßt. Für Crews veranschaulichte das Verhalten der Vipernattern beson

ders eindrucksvoll, wie Umweltfaktoren die Evolution und Entwicklung verschiedener Aspekte der Fortpflanzung beeinflussen können. Indem er die Rolle der Umwelt betont, ergreift Crews Partei in einer der ältesten Debatten der Biologie : Natur oder Kultur ? Ist ein bestimmter Verhaltensaspekt angeboren oder anerzogen ? Crews’ Interesse für die Physiologie der Fortpflanzung befindet sich gegenüber den traditionellen Gebieten der Reptilienforschung in einer gewissen Schräglage. Seine Arbeiten stehen etwa in der Mitte zwischen den Interessen der Herpetologen, die Schlangen und Eidechsen von einem naturgeschichtlichen Standpunkt untersuchen, und denen der Neuroendokrinologen, die die verschiedenen hormonellen Steuerungssysteme miteinander vergleichen, ohne unbedingt an das Sexualverhalten der Arten anzuknüpfen. Mit seinem Interesse an der Evolution und am Vergleich von mehr als einer Spezies findet Crews auch in den Bereichen Evolutionstheorie, Vergleichende Biologie, Zoologie und Psychologie ein aufgeschlossenes Publikum für seine Arbeiten. Wie viele wissenschaft liche Neuerer, bringt Crews Ansätze aus den verschiedensten Gebieten zusammen, die herkömmlicherweise getrennte Wege gehen. Teilweise aus diesem Grund sind seine Arbeiten von Kontroversen nicht verschont geblieben. Durch seine neuen Fragen zu Teilaspekten des Verhaltens und zur Physiologie bereits weitgehend erforschter Arten wurde Crews zu einer Herausforderung für das wissenschaft liche Establishment. Daß die Arbeit eines Wissenschaft lers die seiner Kollegen in Frage stellt, bedeutet für sich genommen natürlich 

noch nicht, daß sie zwangsläufig zu Kontroversen führen wird. Viele provozierende Befunde oder Ansätze in der Wissenschaft werden einfach ignoriert. So sind zum Beispiel zahlreiche ablehnende Arbeiten zu den Grundlagen der Quantenmechanik oder der Relativitätstheorie veröffentlicht worden, die kaum ein Kräuseln an der Oberfläche der Physik bewirkt haben. »Gar nicht ignorieren« lautet hier die trockene Devise, um mit potentiell beunruhigenden Ideen umzugehen. So ist es schon eine beachtliche Leistung, wenn man seinen Ideen den Status des Strittigen und Kontroversen zu verschaffen weiß, so daß andere Wissenschaft ler sich genötigt fühlen, sie explizit zu verwerfen. Zu der Zeit, als Crews seine umstrittenen Arbeiten über die Rennechse veröffentlichte, war er in der Wissenschaft bereits eine zu wichtige Figur, als daß man ihn hätte ignorieren können. In der Frühphase seiner Karriere in Harvard deutete nichts darauf hin, daß eine Kontroverse bevorstand. Sein Ansatz und seine Befunde verstießen gegen keine wichtigen Prinzipien seines Fachs. Als er (nach sieben Jahren Harvard) an die University of Texas ging, war er ein sehr angesehener, prominenter und in seiner Zunft etablierter Wissenschaft ler. Erst jetzt, da er selbst zum Establishment gehörte, begann er selbst die Radikalität seiner Ideen hervorzuheben. Die prägnanteste Kontroverse, in die Crews verwickelt war, drehte sich nicht um kapitale Fragen der Evolutionstheorie, sondern um einige ziemlich spezifische Behauptungen, die er über das Sexualverhalten der Rennechse aufgestellt hatte. Crews’ Beobachtungen an diesem Wirbeltier 

und deren Aufnahme in der Fachwelt bilden das Rückgrat unserer Geschichte. Im folgenden wird es uns besonders darum gehen, das Hin und Her dieser einen wissenschaft lichen Kontroverse nachzuzeichnen. Es mag abwegig erscheinen, dermaßen ins Detail zu gehen. Wir möchten den Leser jedoch daran erinnern, daß gerade in den kleinen Einzelschritten solcher Debatten der Rohdiamant der Wissenschaft versteckt ist.

»der sprung der lesben-echsen« Unter dieser Überschrift berichtete die Zeitschrift Time ihren Lesern von Crews Beobachtungen zu den sexuellen Gewohnheiten der Rennechse Cnemidophorus. Cnemidophorus ist in der Welt der Reptilien eine Ausnahme, weil diese Tiere sich durch sogenannte Jungfernzeugung fortpflanzen : Das Tier kann sich allein mit den Eiern des Weibchens fortpflanzen, die Befruchtung durch ein Männchen wird nicht benötigt. Das macht diese Spezies ideal geeignet, um Aspekte der Evolution der Sexualität zu untersuchen, die bei normalgeschlechtigen Arten – bei denen immer der komplizierende Faktor der Heredität des Männchens hinzukommt – nicht isoliert und analysiert werden können. Kaum hatte Crews mit den Arbeiten an Cnemidophorus begonnen, als ihm ein auf den ersten Blick bizarres Verhaltensmuster auffiel. Diese ungeschlechtigen Eidechsen, die keiner Paarung bedurften, bestiegen einander gelegentlich und verhielten sich genau wie andere geschlech

tige Eidechsen. Diese Beobachtung, die frühere Forscher – geflissentlich ? – ignoriert hatten, steht im Mittelpunkt dieser Kontroverse. Das für unsere Geschichte signifikante Verhalten demonstrieren vier Illustrationen (siehe Abb. 6.I.). Die Sequenz scheint ganz einfach zu sein. Ein aktives Weibchen steigt auf den Rücken eines anderen, passiven Weibchens, umgreift den Körper der Partnerin mit dem Schwanz, so daß die Kloaken in Kontakt kommen, streicht über Hals und Rücken und verharrt eine bis fünf Minuten in dieser Stellung. Über diesen Hergang sind sich alle Biologen einig. Uneinig sind sie über die Bedeutung, die den Beobachtungen beizulegen ist. Für Crews und seinen Mitarbeiter Fitzgerald hatte das seltsame Verhalten der Eidechse (das auch an anderen Eidechsen wiederholt beobachtet worden war) einen eindeutig sexuellen Bezug. Sie hielten das, was sie gesehen hatten, sogar für prägnant genug, um es als neue und wichtige Entdeckung über parthenogenetische Tierarten zu präsentieren. Das Balzritual in Verbindung mit dem Kopulationsverhalten schien bemerkenswerte Ähnlichkeit mit dem Paarungsverhalten zu haben, das Crews an anderen, eng verwandten Eidechsenarten beobachtet hatte. Auch in der Vivisektion und Palpation (Untersuchung durch Betasten) der Eidechsen erwies sich die sexuelle Bedeutung dieses Verhaltens. Das umworbene Tier schien fortpflanzungsaktiv zu sein ; denn »es besaß Ovarien mit großen, präovulatorischen Follikeln, während das werbende Tier entweder fortpflanzungsinaktiv oder postovulatorisch war und Ovarien zeigte, die nur 

Abbildung 6.1. Sexualverhalten bei Cnemidophorus uniparens (Zeichnung von Steven W. Allison nach Myers, S. 283)

kleine, unentwickelte Follikeln enthielten«. Dieser Unterschied warf allgemeine Fragen über die Funktion des pseudokopulatorischen Verhaltens für die Sexualität auf ; möglicherweise spielte es eine Rolle beim Einüben von Fortpflanzungsmechanismen. Während Crews glaubte, eine große Entdeckung gemacht zu haben, waren andere Biologen sich nicht so sicher. Einige waren sogar ausgesprochen skeptisch. Zwei der bekanntesten Erforscher dieser Eidechsengattung, Orlando Cuellar von der University of Utah, der Anfang der siebziger Jahre den Chromosomenmechanismus der Jungfernzeugung demonstriert hatte, und C. J. Cole vom American Museum of Natural History, ein Pionier der physiologischen Untersuchung dieser Gattung, äußerten bald Einwände gegen Crews’ Behauptun

gen. Für diese Wissenschaft ler, die viele Jahre mit dem Studium von Cnemidophorus und insbesondere mit der Haltung dieser Tiere in Gefangenschaft verbracht hatten, war Crews ein ahnungsloser Emporkömmling. Anstatt die Eidechsen zunächst einmal über längere Zeiträume sorgfältig zu beobachten, hatte er sich in ihren Augen unverzüglich auf eine ausgefallene, nur an wenigen Tieren beobachtete Verhaltensweise gestürzt und sie zu einer sensationellen Behauptung aufgebläht. Besonders mag es Cuellar und Cole geärgert haben, daß das Time Magazine die Geschichte aufgegriffen hatte (die sexuellen Eskapaden von Eidechsen waren eben immer für eine Story gut). Die erste Reaktion von Cuellar und Cole bestand darin, die Verhaltensaberration der Rennechsen nach Kräften herunterzuspielen. Sie behaupteten, daß überhaupt nichts besonders Neuartiges oder Überraschendes vor sich gehe, da andere Forscher (auch sie selbst) derartige Aktivitäten unter Eidechsen schon früher beobachtet hätten. Schlicht falsch sei auch Crews’ Behauptung, seine Beobachtung habe irgendeine generelle Bedeutung für das Studium der parthenogenetischen Arten. Das von ihm beobachtete Verhalten sei trivial : Es sei unnatürlich und eine Folge der Gefangenschaft. Ein erfahrenerer Experimentator hätte sich nicht in die Irre führen lassen, sondern das Verhalten als das »Artefakt«, das es zweifellos war, einfach ignoriert. Die Schlüsselfrage war also, ob das Verhalten der Eidechsen ein Produkt der beengten Bedingungen in der Gefangenschaft war, wie die Kritiker geltend machten, oder ob es einen wesentlichen, 

bisher vernachlässigten Teil des natürlichen Fortpflanzungsverhaltens darstellte. Es gehört zu den Besonderheiten wissenschaftlicher Kontroversen, daß sie die Kompetenz der Protagonisten in ein grelles Licht rücken. Es ist jedoch schwierig, in einer Kontroverse die konkreten wissenschaft lichen Streitfragen, um die es geht, von den Fähigkeiten der beteiligten Wissenschaft ler säuberlich zu trennen. In der nun folgenden Debatte zwischen Crews und seinen Kritikern war es für alle Forscher vordringlich, ihre eigenen Fähigkeiten unter Beweis zu stellen. Die Kontroverse wurde zu einem großen Teil in wissenschaftlichen Fachpublikationen ausgetragen. Ein Indiz für die zunehmende Bedeutung des Kompetenznachweises war die Ausweitung der normalerweise knappen Methodendiskussion in diesen Arbeiten. In der ursprünglichen Arbeit von Crews und Fitzgerald bestand der methodologische Abschnitt aus wenigen Zeilen Begleittext zu den fotografischen Abbildungen der Eidechsen. Als es jedoch fünf Jahre später um die Widerlegung der Kritiker geht, gibt es eine bemerkenswerte Fülle von Details zu vermelden, über die den Eidechsen zuteil gewordene Pflege, die angewandten Beobachtungsverfahren und so fort. In dem Maße, wie die Kontroverse ihren Fortgang nimmt, werden auch die Befähigung und fachliche Kompetenz thematisiert, die für derartige Beobachtungen erforderlich seien. So verweist zum Beispiel Orlando Cuellar in seiner Attacke gegen Crews auf seine eigene, durch lange (über zehnjährige) Erfahrung bestätigte Beobachtung, daß Cnemidophorus in der Gefangenschaft 

Eier produziert, sowie auf seine »genaue Kenntnis« des Fortpflanzungszyklus dieser Spezies. Er stellt fest, daß auch er ein Verhalten wie das von Crews beobachtete in fünfzehn Jahren im Labor hin und wieder gesehen hat, daß es aber bedeutungslos ist. Auch Cole und Townsend betonen in ihrer Widerlegung von Crews und Fitzgerald ihre eigenen Beobachterfähigkeiten ; sie unterstreichen die Detailliertheit und Dauer ihrer Beobachtungen (im Gegensatz zu dem kurzen Zeitraum, den Crews und Fitzgerald für ihre Arbeiten veranschlagen können) und heben die besondere Subtilität ihres Systems der Verhaltenskategorisierung hervor. Sie erwähnen sogar, wo die Tiere gehalten wurden (in ihrem Büro) und daß sie sich persönlich um sie gekümmert haben. Wie schon angedeutet : Im Alltag der wissenschaft lichen Publizistik tauchen solche Einzelheiten nicht auf. Daß ein Wissenschaft ler sich in dieser Weise auf seine persönliche Befähigung beruft und die alltägliche Laborarbeit detailliert rekonstruiert, bringt jedoch einen unbeabsichtigten Effekt hervor. Wissenschaft wird als eine Tätigkeit wie andere Tätigkeiten auch sichtbar, die in der Welt draußen getrieben werden und bestimmte Fähigkeiten voraussetzen. Nicht von ungefähr spielt der wissenschaft liche Aufsatz in der Regel solche Faktoren herunter. Gerade das Fehlen derartiger Diskussionen läßt die wissenschaft liche Tätigkeit als etwas Besonderes erscheinen ; und die Wissenschaft ler als reine Vermittler oder passive Beobachter der Natur. Weil es aber im Laufe wissenschaft li

cher Kontroversen wichtig wird, persönliche Fähigkeiten und Kompetenzen zu unterstreichen, beginnen wir hier besser zu verstehen, wie Wissenschaft produziert wird. Es werden Abläufe sichtbar, die normalerweise verborgen sind. In ihrer Antwort auf Cuellar drehten Crews und seine Kollegen ironischerweise den Spieß um und behaupteten, daß gerade Cuellars Berufung auf seine Umsicht und Erfahrung im Grunde gegen ihn spreche. Sein Eingeständnis, daß er in der Tat das pseudokopulatorische Verhalten gesehen habe, werteten sie als Bestätigung ihrer eigenen Beobachtungen. Daß er die Bedeutung seiner Beobachtung aber nicht erkannt hatte, führten sie auf seine vorgefaßten Meinungen zurück. Das ist Teil der Strategie, die Crews generell gegen seine Kritiker verfolgt : Er stellt sie als rückständig, paradigmenhörig und traditionsverhaftet hin – unfähig, zu sehen, was doch zu sehen ist. Diese Strategie ist in wissenschaft lichen Kontroversen nichts Ungewöhnliches. Beim Kompetenzargument geht es zum Teil um die Sorgfalt des Beobachters. Im vorliegenden Fall behaupten die Kritiker, daß Crews und Fitzgerald bei ihren Beobachtungen einfach nicht sorgfältig genug verfahren seien. Aber auch das Sorgfaltsargument ist, wie die meisten in einer Kontroverse vorgebrachten Einwände, zweischneidig. Das machen sich Crews und seine Gruppe in ihrer Antwort auf Cole und Townsend zunutze und monieren mangelnde methodische Strenge. So stellen sie fest, daß Cole und Townsend die Fortpflanzungsbereitschaft der Eidechsen nur durch Sichtprüfung der Aufblähung 

des Bauchs schätzen. Das ist ihrer Ansicht nach unzureichend ; es bedarf bekanntlich auch des Abtastens. Mit einem schlauen Schachzug berufen sie sich zur Stützung dieser Forderung sogar auf den Crews-Kritiker Cuellar. Der Vorwurf der mangelnden Sorgfalt ist bei der Lösung von Disputen wenig hilfreich, weil er zur Zirkularität tendiert, jedermann weiß, daß der sorgfältige Wissenschaft ler die »Wahrheit« findet, während der unsorgfältige Beobachter sich vertut. Der strittige Punkt ist eben, was es zu finden gibt. 1st man überzeugt, daß Pseudokopulation ein echtes Phänomen ist, dann scheint Crews sorgfältig gewesen zu sein und seine Kritiker nicht ; wird hingegen die Pseudokopulation als Artefakt eingestuft, dann waren die Kritiker sorgfältig, aber nicht Crews. Die Frage der Sorgfalt an und für sich kann, wie die meisten derartigen Faktoren in einer Kontroverse, keinen unabhängigen Weg zur Klärung einer Streitfrage bieten. Wir befinden uns wieder im experimentellen Regreß, und nun richtig. Wenn aber die allgemeine Zuschreibung von Befähigung und Kompetenz die Kontroverse nicht schlichten kann, wie steht es mit den Fakten ? Wie oben ausgeführt, sind Fakten untrennbar mit den Fähigkeiten des jeweiligen Wissenschaft lers verbunden und werden durch sie erst hervorgebracht. Es ist also nicht zu verwundern, daß die Frage der Kompetenz immer dicht unter der Oberfläche schlummerte, sobald die Kritiker in ihrem Bemühen ? Crews zu widerlegen, eine bestimmte Behauptung aufstellten. Kernstück der Kontroverse ist die von Cuellar sowie von Cole und Townsend aufgestellte Behauptung, 

daß das kopulationsähnliche Verhalten der Eidechsen von den beengten Bedingungen der Tierhaltung herrührt. Crews hält folgendermaßen dagegen : Wie oben erwähnt, beschreibt er in seinen späteren Artikeln in allen Einzelheiten seine Methode ; er benennt exakt die Bedingungen, unter denen seine Eidechsen gehalten werden ; anschließend kann er den Spieß umdrehen und seinen Kritikern vorwerfen, selbst keine konkreten Daten vorzulegen, aus denen hervorgeht, daß beengte Bedingungen die künstliche Kopulation bewirken : »Sie teilen weder die Abmessungen der verwendeten Käfige noch die Anzahl der pro Käfig untergebrachten Tiere mit«1 ; mit diesem Schachzug erweckt Crews gerade auf dem Gebiet, auf dem seine Kritiker ihn attackieren wollen, den Eindruck höchst penibler Sorgfalt ; die Kritiker mit ihrem Vorwurf hingegen werden als leichtfertig hingestellt. Von den in diesem Buch untersuchten Kontroversen der Physik unterscheidet sich diese biologische Kontroverse dadurch, daß im Verlauf der Debatte so gut wie keine neuen Daten hervorgebracht wurden. Der Kontext der Debatte verändert sich in dem Maße, wie auf beiden Seiten versucht wird, die korrekte Interpretation früherer Beobachtungen zu finden. In der Physik dienen Versuche dazu, die Debatte zu fokussieren. Auf diesem Gebiet der Biologie dagegen sind Versuche selten möglich. Vielmehr wird die Aufmerksamkeit ständig auf die mangelnden Beweise der Gegenseite für ihre Position gelenkt – zum Beispiel auf den von Crews vermißten Nachweis Coles und Townsends, daß beengte Bedingungen zur Pseudokopulation führen. 

Das gravierendste negative Beweisstück in der ganzen Debatte ist schlicht die Tatsache, daß niemand, auch Crews und Fitzgerald nicht, jemals eine Pseudokopulation bei freilebenden Eidechsen gesehen hat. Cole und Townsend messen diesem Punkt großes Gewicht bei ; sie weisen darauf hin, daß die gründlichste Studie zu freilebenden Rennechsen von einer Pseudokopulation nichts weiß. Wie zu erwarten, reagieren Crews und seine Gruppe standesgemäß und drehen den Spieß um : Sie erinnern ihre Kritiker daran, daß das besagte Verhalten sehr wohl auftreten könnte – doch wären Beobachtungen an freilebenden Tieren überhaupt imstande, es zu dokumentieren ? Es ist bekannt, daß Cnemidophorus eine besonders scheue Spezies ist und daß schon Paarungen der normalgeschlechtigen Eidechse selten beobachtet werden. Wo sollte man also solche delikaten Phänomene besser beobachten können als an Tieren in Gefangenschaft ?

liebesbisse und winken Es kommt im Verlauf einer wissenschaft lichen Kontroverse häufig vor, daß bisher ignorierte Einzelheiten hochbedeutsam werden und plötzlich heiß umstritten sind. In dem Maße, wie jede Seite die Argumente der anderen in Zweifel zu ziehen sucht, werden immer mehr zusätzliche Beweismittel ins Spiel gebracht. Im vorliegenden Fall gewann zum einen die Anzahl der zwischen den Eidechsen vorfallenden »Liebesbisse« Bedeutung, zum anderen interessierte die Frage, ob sie als Signal der sexuellen Unterwerfung eine Art Winkzeichen geben. 

Cuellar erklärte, daß er bei Eidechsenarten, die er in Freiheit gesammelt hatte, nur selten irgendwelche »Kopulationsbisse« gesehen habe und daß diese eigentlich häufiger vorkommen müßten, wäre Pseudokopulation die Regel. Die Antwort von Crews und seiner Gruppe auf diesen Einwand bestand wieder darin, das Argument umzukehren : Falls Cuellar recht hätte, hieße das, daß auch bei normalgeschlechtigen Eidechsen keine Paarungen stattfänden ! Die von ihnen vorgeschlagene Erklärung lautet, daß solche Bisse keine natürliche Paarungseinschreibung sind. Um diesen Punkt zu erhärten, untersuchten sie die Körper von tausend toten Eidechsenweibchen einer normalgeschlechtigen Spezies und entdeckten nur an 3 % von ihnen Narben auf dem Rücken und an den Flanken ; ferner stellten sie fest, daß ebenso viele Männchen solche Narben aufwiesen. Auf diese Weise gelang es Crews, das von Cuellar ins Spiel gebrachte Beweismittel gegen ihn zu verwenden. Ganz gewiß sind an toten Eidechsen Narben zu finden ; da sie jedoch auch an Männchen festzustellen sind, werden sie wahrscheinlich durch aggressives Verhalten hervorgebracht. Das Winkzeichen erlangte in einer Nachschrift Bedeutung, die Cole und Townsend ihrer Widerlegung von Crews’ Beobachtungen hinzufügten. Sie kritisieren, daß Crews das Winkzeichen der Eidechsen »irrigerweise« als Indiz für sexuelle Unterwerfung herangezogen habe. In Wirklichkeit signalisiere – so Cole und Townsend – das Winken einfach, daß die Eidechse sich aalt. Wiederum richtet sich der Angriff gegen die Kompetenz des Forschers. Ein Forscher, der nicht unterscheiden kann, ob 

eine Eidechse winkt oder sich aalt, hat ein Glaubwürdigkeitsproblem. Crews scheint auf diesen speziellen Kritikpunkt nicht öffentlich reagiert zu haben, aber nach dem oben Gesagten kann der Leser selbst darüber spekulieren, mit welcher Art von Gegenargumentation Crews sich vermutlich verteidigt hat.

ein ehrenvolles unentschieden Und wo steht diese Kontroverse heute ? Nach gegenwärtigem Konsens haben Crews und seine Kritiker ein ehrenvolles Unentschieden erkämpft. Beide Seiten haben in separaten Beiträgen für den Scientific American ihre Version der Endokrinologie von Cnetnidophorus publiziert, und beide Seiten arbeiten weiter mit ihren ganz unterschiedlichen Ansätzen. Die unbeteiligte Haltung, die wir bei der Rekonstruktion dieser hin und her wogenden Debatte eingenommen haben, dürfte bei den Protagonisten auf wenig Gegenliebe stoßen. Für sie selbst sind ihre Argumente und ihre jeweilige Position ganz und gar zwingend. Mit unserer neutralen Darstellung laufen wir also Gefahr, beide Seiten zu enttäuschen. Viele Naturwissenschaft ler hüten sich davor, in Kontroversen verwickelt zu werden, und sehen in ihnen lediglich das Sammelbecken aller unpräzisen, schlampigen Wissenschaft. Das kann bedeuten, daß man in einem solchen Disput aus taktischen Gründen bestreitet, überhaupt Partei zu sein. So geschah es in der EidechsenKontroverse. In ihren Beiträgen für den Scientific Ame

rican vermieden beide Seiten jeden expliziten Hinweis darauf, daß überhaupt eine Kontroverse vorlag. Man kann eine Kontroverse dadurch zum Abschluß bringen, daß man die Geschichte so umschreibt, daß die Debatte verfrüht erscheint : als die Überreaktion eines noch unterentwickelten Fachgebiets. Vor allem Crews hat in seinen späteren Schriften auf seinen ersten Aufsatz und die Reaktionen darauf in diesem Sinne verwiesen. Für Crews war es eine bedauerliche Debatte, die sich durch einen Mangel an zuverlässigen experimentellen Überprüfungen und entscheidenden Beweisen auszeichnete. Durch den Rekurs auf die Rhetorik von Experiment und Überprüfung – etwas, wofür die Methodologie seiner Arbeit mit gefangenen Eidechsen ideal geeignet ist – kann Crews den Anschein erwecken, einen Weg gefunden zu haben, die frühere Kontroverse hinter sich zu lassen. Ob diese Rhetorik erfolgreich ist, bleibt abzuwarten. Eine Frage ist unbeantwortet geblieben. Zeigen Cnemidophorus-Eidechsen nun wirklich ein pseudokopulatorisches Verhalten, das für ihre Fortpflanzung von Bedeutung ist ? Trotz fünfjähriger Forschung und Debatte scheint die Antwort zu lauten : Wir wissen es nicht. Laut der einen Gruppe angesehener Wissenschaftler zeigen sie es ; laut der anderen zeigen sie es nicht. Wie immer wird über die natürlichen Gegebenheiten in der Auseinandersetzung zwischen Menschen entschieden.

kapitel 7 messung im herzen der sonne : die sonderbare geschichte von den fehlenden sonnenneutrinos

Die vielen Sterne, die wir nachts am Himmel leuchten sehen, haben eines gemeinsam : Sie verwandeln auf dem Wege der Kernfusion Materie in Energie. Das ist derselbe Vorgang wie in einer Wasserstoffbombe. Da die Sterne im Laufe der Zeit kontinuierlich ihre eigene Wasserstoffmasse abbauen, verändern sie sich allmählich. Diese Veränderung oder Entwicklung verläuft normalerweise gleichmäßig, doch kann es auch dramatische Augenblicke geben, zum Beispiel das kataklysmische Ende eines Sterns in einer riesigen Explosion, einer Supernova. Die Geschichte der Sterne, auch unserer eigenen Sonne, wird durch die Theorie der Sternentwicklung beschrieben, eine der grundlegendsten Theorien der modernen Astrophysik. Sie vermag die verschiedenen Entwicklungsphasen zu erklären, die die meisten Sterne durchlaufen. Für Astronomen und Astrophysiker ist die Theorie der Sternentwicklung eine ebenso ausgemachte Sache wie für Biologen die Darwinsche Evolutionstheorie. Trotz der unbezweifelbaren Erfolge dieser Theorie ist ihre zentrale Annahme – daß die Energiequelle der Sterne eine Kernfusion ist – erst vor kurzem direkt überprüft worden. 

1967 versuchte Ray Davis vom Brookhaven National Laboratory, Sonnenneutrinos nachzuweisen : Elementarteilchen, die durch Kernfusion in der Sonne entstehen. Es war das erste Mal, daß die Theorie der Sternentwicklung experimentell überprüft wurde. Alle übrige von der Sonne kommende Strahlung ist das Ergebnis von Vorgängen, die vor Millionen Jahren stattgefunden haben. So brauchen zum Beispiel Lichtstrahlen Millionen Jahre, um sich aus dem Kern der Sonne an die Oberfläche zu arbeiten. Neutrinos treten praktisch ungehindert aus der Sonne aus, weil ihre Wechselwirkung mit Materie äußerst gering ist. Könnten wir sie auf der Erde nachweisen, so wüßten wir, was vor nur acht Minuten im Kern der Sonne geschehen ist (diese Zeit braucht das Neutrino für den Weg von der Sonne zur Erde). Sonnenneutrinos sollten also eine direkte Überprüfung der Theorie ermöglichen, daß die Energiequelle des Sterns, der uns am nächsten ist, der Sonne, die Kernfusion ist. Aber eben weil die Wechselwirkung von Neutrinos mit Materie so gering ist, sind sie sehr schwer nachzuweisen. Im Durchschnitt kann ein Neutrino anderthalb Milliarden Kilometer Blei durchqueren, bevor es auf ein Hindernis trifft. Neutrinos nachzuweisen würde also immer ein schwieriges Geschäft sein. Das Experiment von Davis ist ziemlich ungewöhnlich. Er arbeitete mit einem riesigen Tank vom Fassungsvermögen eines olympischen Schwimmbeckens, der mit Perchloräthylen gefüllt und 1500 Meter tief unter der Erde in einem ehemaligen Bergwerksstollen aufgestellt war. Jeden Monat suchte Davis den Tank nach radioaktiven Argon-Atomen ab, die durch 

die Reaktion der eingefangenen Neutrinos mit dem Perchloräthylen entstehen müßten. Leider können jedoch auch Teilchen aus dem Weltraum, die sogenannte kosmische Strahlung, die Reaktion auslösen – eben deshalb muß das Experiment so tief unter der Erde durchgeführt werden, damit es gegen diese unerwünschte Strahlung abgeschirmt ist. Das radioaktive Argon wird dem Tank entnommen und in sehr empfindliche Zählrohre (eine Art Geigerzähler) gefüllt, in denen die entstandene Menge exakt gemessen werden kann. Dieses Experiment – gewiß eines der wunderlichsten in der modernen Naturwissenschaft – hatte ein verblüffendes Ergebnis. Die theoretisch erwarteten Neutrinoflüsse gab es nicht. Ein Versuch, der die Theorie der Sternentwicklung glorreich hätte bestätigen sollen, löste statt dessen größte Ratlosigkeit aus. Da kaum vorstellbar ist, daß die Energiequelle im Inneren der Sterne keine Kernfusion ist, mußte etwas schiefgelaufen sein – aber was ? Man hat das Experiment wieder und wieder auf Fehler untersucht, mit Theorien jongliert, Modelle und Annahmen sorgfältig auf Irrtümer abgeklopft. Doch bisher kann niemand sagen, wo der Fehler liegen könnte. Selbst heute, wo die zweite Generation von Experimenten das Licht der Welt erblickt (oder vielmehr in den Untergrund geht, da ja alle derartigen Experimente gegen die kosmische Strahlung abgeschirmt werden müssen), ist das Ergebnis keineswegs klar. Es liegt also der klassische Fall eines Widerspruchs zwischen Experiment und Theorie vor. Doch läßt sich das Reich der Theorie nicht so leicht vom Reich des Ex

periments trennen. Im Falle der Sonnenneutrinos arbeiten Theoretiker und Praktiker seit Jahren zusammen, um zu einem Ergebnis zu gelangen. Im ersten Teil unserer Geschichte werden wir erzählen, wie die Wissenschaft ler jene Partnerschaft eingingen, die dem Experiment zu seiner Verwirklichung verhalf. Die Aufnahme, die die Resultate aus Davis’ Experiment fanden und die im zweiten Teil beschrieben wird, ist nur vor diesem Hintergrund zu verstehen. So wie das Sonnenneutrino-Experiment uns einen Blick ins Herz der Sonne tun lassen will, läßt uns die Sonnenneutrino-Episode als Ganzes einen Blick darauf tun, was im Herzen der Wissenschaft vor sich geht, wenn sich die Dinge nicht so entwickeln wie erwartet. Kurioserweise werden wir miterleben, wie eine Wissenschaft demontiert wird. Obgleich die theoretischen Modelle zur Berechnung des Sonnenneutrinoflusses komplex sind (sie werden auf Großrechnern erstellt) und das Experiment von geradezu schwindelerregender Empfindlichkeit ist (ein Tank, der Abermilliarden von Atomen enthält, wird nach einer Handvoll Argon-Atomen abgesucht), hielt man beim ersten Aufbau des Experiments die Prozedur für reine Routine. Ray Davis, von Haus aus Chemiker, bezeichnete – vielleicht allzu bescheiden – das Experiment als bessere Klempnerarbeit, ja, die Physikergemeinde war sich Anfang der sechziger Jahre so sicher, daß Davis die Theorie der Sternentwicklung bestätigen werde, daß man eine ganze Serie unterirdischer »Teleskope« plante, um Neutrinos aus einem Spektrum verschiedener kosmischer 

Quellen nachzuweisen. Diese Pläne legte man wieder ad acta, als die ersten Resultate von Davis bekannt wurden. Scheinbar gut aufgearbeitete und verstandene Bereiche der Wissenschaft wurden auf einmal pro blematisch und strittig, Gewißheiten ungewiß. Das verwickelte Beziehungsgeflecht zwischen Theorie und Praxis drohte zu zerreißen. Wieso aber dieser Riß bisher doch aufgehalten werden konnte, wieso die Versuchsergebnisse dem Test der Zeit standgehalten haben und wieso die Theorie der Sternentwicklung strukturell unangetastet bleibt, ist ein Rätsel. Wir erleben nicht den für eine wissenschaft liche Revolution kennzeichnenden Zusammenbruch, doch ist andererseits auch nichts mehr, wie es war.

aufbau des experiments, bildung von partnerschaften Experimente beginnen wie jede menschliche Tätigkeit nicht aus dem Nichts. Als Ray Davis im Sommer 1967 seine Apparatur »einschaltete«, um den erwarteten Neutrinostrom zu sehen, stand für ihn und seine Mitarbeiter die harte Arbeit von zwanzig Jahren auf dem Spiel. Von besonderer Bedeutung war eine einmalige Partnerschaft zwischen Davis und einer Gruppe von Kern-Astrophysikern (Kern-Astrophysik ist die auf die Astronomie angewendete Kernphysik) vom Kellogg Radiation Laboratory des kalifornischen Institute of Technology (Cal Tech) unter William Fowler. Neutrinos sind für Experimentatoren immer besonders faszinierend gewesen, weil sie wegen ihrer schwachen 

Wechselwirkung mit anderen Teilchen kaum nachzuweisen sind und deswegen eine um so größere Herausforderung darstellen. Sie wurden erstmals 1930 von Pauli postuliert, um die Gültigkeit gewisser Theorien über den radioaktiven Zerfall nicht in Frage zu stellen, und sollten weder Masse noch elektrische Ladung haben. Eine der wenigen Möglichkeiten, dieses schwer faßbare Teilchen nachzuweisen, war eine Art von umgekehrter radioaktiver Reaktion. Bei solchen Reaktionen wird ein Neutrino von einem Atomkern absorbiert und bildet ein neues, instabiles Element, das seinerseits zerfällt. Die Abtrennung dieser wenigen Atome des neuen Elements von den Abermilliarden von Targetatomen ist technisch eine fast hoffnungslose Aufgabe. Und genau diese Aufgabe zu lösen nahm Davis sich vor, den der Nachweis von Neutrinos seit langem interessierte. Die experimentelle Technik, mit der Davis arbeitete, stammte aus der Radiochemie, einem Zwitter aus dem Gebiet der Radioaktivität und dem der Chemie. Die Idee war, das durch Neutrinoeinfall entstandene radioaktive Element (Argon) auf chemische Weise vom Targetmaterial zu trennen. Davis erreichte das dadurch, daß er ein flüssiges Target wählte und mit Helium spülte, wodurch er die angesammelten Argon-Atome ausschwemmte. Die exakte Menge des entstandenen Argons konnte dann durch Nachweis seines radioaktiven Zerfalls gemessen werden. Um den Argonzerfall leichter von der Hintergrundstrahlung unterscheiden zu können, steckte Davis sein Zählgerät in ein Geschützrohr aus dem Er

sten Weltkrieg, das aus Stahl mit geringer natürlicher Radioaktivität bestand. Den Vorschlag, die Chlor-Argon-Reaktion zum Nachweis der Neutrinostrahlung zu nutzen, hatten zuerst die Physiker Bruno Pontecorvo und Louis Alvarez gemacht. Besonders wichtig war der Beitrag von Alvarez. Wie so vieles in der Nachkriegsphysik, beruhte die Idee auf Arbeiten aus der Kriegszeit. Alvarez hatte damals eine neue Methode angegeben, um herauszufinden, ob die Deutschen eine Atombombe bauten: einen mobilen radiochemischen Detektor, der in einen Bomber eingebaut wurde und beim Überfliegen Deutschlands nach radioaktiven Emissionen aus Schornsteinen suchte (gefunden wurden keine). Davis übernahm diese Ideen und hatte 1955 einen kleinen funktionsfähigen Detektor entwickelt, der mit 2500 Litern Reinigungsflüssigkeit gefüllt war. Natürlich gab es nichts nachzuweisen, solange er keine Quelle für die Neutrinos hatte. Zu den wahrscheinlichsten Quellen zählte man damals Kernkraft werke, und so baute Davis seinen Detektor beim Kernreaktor am Savannah River auf. Zur selben Zeit und am selben Ort unternahmen Frederick Reines und Clyde Cowan ihre mittlerweile historischen Messungen, die den ersten Nachweis des freien Neutrinos erbrachten. Davis hatte Pech : Es stellte sich heraus, daß seine Apparatur nicht für jene Art von Neutrinos sensibel war, die von Kernreaktoren erzeugt werden. Jetzt befand er sich in einem Dilemma. Er hatte ein verheißungsvolles Nachweissystem entwickelt, aber er hatte keine Neutrinos, die er nachweisen konnte. William Fowler zeigte ihm den Ausweg aus dem Dilemma. 

zusammenarbeit mit cal tech William Fowler von Cal Tech hatte Davis’ Arbeiten genau verfolgt. Die Nuklear-Astrophysik als Disziplin war in den dreißiger Jahren aus der bahnbrechenden Leistung Eddingtons (den wir aus Kapitel 2 kennen) und Jeans hervorgegangen, die in Kernreaktionen die wahrscheinlichste Quelle der Sonnenenergie erkannt hatten. Ende der fünfziger Jahre waren, nach vielen Messungen von Kernreaktionen im Labor, die Kernreaktionszyklen in unserer Sonne im einzelnen bestimmt worden. 1957 legten Fowler und seine Mitarbeiter am Cal Tech eine umfassende Theorie darüber vor, wie in den Sternen aus leichteren Elementen schwerere synthetisiert werden. Dies war ein Höhepunkt des ganzen Fachs – die Theorie schien zu erklären, wie aus Wasserstoff, dem leichtesten Element, alle anderen uns bekannten Substanzen gebildet werden. 1958 wurde eine Reaktionsrate, die für den Kernreaktionszyklus in der Sonne wesentlich war, nachgemessen und für fehlerhaft befunden. Es sah so aus, als produzierte die Sonne ziemlich hochenergetische Neutrinos, die nachzuweisen Davis eigentlich gelingen sollte. Fowler machte Davis sogleich auf diese Möglichkeit aufmerksam, und fortan arbeiteten die beiden Forscher zusammen, um die Detektorpläne zur Reife zu bringen. Seinerzeit sah Fowler im Nachweis von Sonnenneutrinos eine Art Sahnehäubchen auf der Theorie der Sternentwicklung.

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bahcall : ein haustheoretiker fern der heimat Auf seiten von Cal Tech bildete vor allem ein junger Schüler Fowlers, Dr. John Bahcall, den Dreh- und Angelpunkt der Partnerschaft mit Davis. Waren die Sonnenneutrinos für Fowler das Sahnehäubchen auf der Theorie, so waren sie für Bahcall das tägliche Brot. Sonnenneutrinos wurden zum beherrschenden Thema in seiner weiteren wissenschaft lichen Laufbahn. Als Davis sich zu seinen Messungen anschickte, stand nicht nur seine, sondern auch Bahcalls Karriere auf dem Spiel. Wie Bahcalls Engagement sehr deutlich zeigt, kann ein Wissenschaft ler auf der Jagd nach seiner Karriere gelegentlich vor der Notwendigkeit einer zeitlich befristeten konzertierten Aktion mit anderen Wissenschaft lern stehen. Bahcall war theoretischer Physiker, aber er steuerte nicht nur sein theoretisches Fachwissen bei, sondern hatte auch die Aufgabe, die Bemühungen am Cal Tech zu koordinieren. Eine Voraussage über die Anzahl von Neutrinos zu treffen, mit denen Davis bei seinen Messungen rechnen konnte, war ein kompliziertes Geschäft, zu dem es der unterschiedlichsten Kenntnisse aus diversen Gebieten bedurfte. Wo Bahcall selbst die erforderliche Fachkenntnis nicht besaß, wußte er sich (mit Fowlers Hilfe) sehr geschickt der Hilfe anderer zu versichern. Die Voraussage berührte nicht nur das Gebiet der Radiochemie, sondern auch die Kernphysik, die Astrophysik und die Neutrinophysik. Die verschiedenen Gebiete der Sonnenneutrino-Physik veranschaulicht Abbildung 7.1. 

Abbildung 7.1. Die verschiedenen Gebiete der SonnenneutrinoForschung

Die Kernphysik wurde benötigt, um die Kernreaktionsraten in der Sonne zu messen und die Wechselwirkung zwischen Neutrinos und Chlor im Detektor zu berechnen. Da alle relevanten Kernreaktionsraten im Labor bei viel höheren Energien gemessen werden, als sie in der Sonne auftreten, müssen Extrapolationen auf niedrigere Energien vorgenommen werden. Diese Messungen sowie die anschließenden Schätzungen sind oft unsicher, und so hat es in der Geschichte des Sonnenneutrino-Problems immer wieder Korrekturen an den Reaktionsraten gegeben, sobald abweichende Messungen und Berechnungen vorlagen. Das Kellogg Radiation Laboratory beherbergte einige der führenden Kernphysiker. Bahcall spannte sie bald für seine Zwecke ein, um viele der entscheidenden Nuklearparameter neu zu messen. Eine Schlüsselrolle bei der Berechnung der Neutrinoflüsse spielt auch die Astrophysik. Sie benötigt man 

für ein detailliertes Modell vom Aufbau und von der Entwicklung der Sonne. Das Modell der Sonnenentwicklung wird auf dem Computer entsprechend den 4,5 Milliarden Jahren ihrer Existenz erstellt. In dieses Modell müssen viele Daten über die Sonne eingegeben werden, zum Beispiel die Zusammensetzung der Elemente, aus denen sie besteht. Dieser Daten-Input wurde laufend revidiert. Das Sonnenmodell wurde von Spezialisten am Cal Tech konstruiert. Der größte Teil des Neutrinoflusses, den Davis sollte nachweisen können, kam von einem Seitenzweig der wichtigsten Wasserstoffusionskette in den Kernreaktionen innerhalb der Sonne. Diese hochenergetischen Neutrinos zeigten eine außerordentliche Temperaturempfindlichkeit sowie eine kritische Abhängigkeit von den Details des Sonnenmodells. Auch Fachkenntnisse in der Neutrinophysik waren erforderlich, um bestimmen zu können, was mit den Neutrinos bei der Durchquerung der Sonne und auf ihrem langen Weg zur Erde geschah. Bahcall arbeitete nicht nur an der Voraussage der Neutrinoflüsse, sondern war Davis auch bei theoretischen Problemen behilflich, die sich im Zusammenhang mit der Versuchsanordnung ergaben, zum Beispiel bei der Frage, welche kosmische Hintergrundstrahlung wahrscheinlich sein könnte, welcher Zeitpunkt für die Entnahme der Stichproben aus dem Tank am günstigsten war und so fort. Bahcall wurde, wie er selbst sagte, der »Haustheoretiker«. Und schließlich wurde er Berater des National Laboratory in Brookhaven, an dem Davis arbeitete, und wurde somit auch von demselben Haus bezahlt. 

finanzierung des experiments Davis schätzte die Kosten des Experiments auf annähernd 600 000 Dollar. In den sechziger Jahren war das eine enorme Summe für ein einziges Experiment, das im Unterschied zu Teilchenbeschleunigern nur für eine einzige Art von Messungen verwendet werden konnte. Fowler nahm größten Einfluß auf die Bemühungen, die Finanzierung zu sichern. Er gab Davis und Bahcall ständig Ratschläge und mobilisierte die Unterstützung seiner eigenen Kollegen. Sondiert wurde bei allen erdenklichen Geldgebern : der Atomenergiebehörde, der National Science Foundation und der NASA. Natürlich wäre es naiv zu glauben, daß Wissenschaftler Geld für ihre Projekte erhalten, indem sie einfach einen überzeugenden Finanzierungsvorschlag unterbreiten. Um Gelder für ein großes Vorhaben locker zu machen, müssen sie vielmehr bei ihrer politischen Lobby vorsprechen und sonstige Überzeugungsarbeit leisten. Beim Auftreiben der Geldmittel für Davis’ Experiment fielen folgende Punkte positiv ins Gewicht : Davis’ und Bahcalls Veröffentlichung ihrer Forschungsergebnisse und -pläne in der führenden Physikzeitschrift Physical Review Letters ; das Forum der sehr einflußreichen Preprint-Reihe Orange and Lemon Aid des Kellog Radiation Laboratory, wo Davis und Bahcall die wissenschaft liche Gemeinde über die Vorgänge auf dem laufenden halten konnten ; und die Berichterstattung in der Presse – Artikel über Sonnenneutrinos erschienen sowohl in Time als auch in Newsweek. Von größter Wichtigkeit war ein Brief, den Fowler auf Veranlassung Richard Dodsons, des Leiters 

von Davis’ Fachbereich, an die Atomenergiebehörde richtete. In diesem Brief bat Fowler äußerst eindringlich um die Finanzierung des Experiments. Dodson und Fowler waren früher Kollegen am Cal Tech gewesen und seit langem befreundet. Bei der Atomenergiebehörde scheint es damals nicht üblich gewesen zu sein, ein offizielles Zweitgutachten einzuholen, so daß es Fowlers »schöner Brief« war (so Dodson), der das notwendige technische Plazet zur Gewährung der Finanzierung erreichte. Alle diese Bemühungen um die Finanzierung des Experiments hingen natürlich von den wissenschaft lichen Meriten des Vorhabens ab. Das Experiment wurde weithin als eine »ausschlaggebende« direkte Probe auf die Theorie der Sternentwicklung etikettiert. An der damals gebrauchten Wendung ist zweierlei bemerkenswert. Erstens : Der geplante Versuch war zwar ohne Zweifel direkter als andere Methoden, die Strahlung aus dem Sonneninneren zu messen, aber die Neutrinos, die Davis nachzuweisen hoffte, entstammten einem einzigen, hochtemperaturempfindlichen Seitenzweig der Wasserstoffreaktionskette. Ein direkterer Test wären Neutrinos aus der eigentlichen Wasserstoff usion selbst gewesen. Die Experimente der zweiten Generation, die heute erste Resultate zeitigen, sind in der Lage, Neutrinos aus dieser Reaktion festzustellen. Doch in dem Bemühen, Geldmittel für sie aufzutreiben, bekamen auch diese Experimente das Etikett »ausschlaggebend« angehängt. Was »ausschlaggebend« bedeutet, ist also offensichtlich kontextabhängig. Aber ganz ohne Zweifel tat man auf der Suche nach den vielfach bedrängten Spendern gro

ßer Geldsummen gut daran, etwas »Ausschlaggebendes« in Aussicht zu stellen. Zweitens ist bemerkenswert, daß viele der Wissenschaft ler, deren Unterstützung für das Experiment benötigt wurde, Kern- und Teilchenphysiker waren. Aus der Laborwissenschaft hervorgegangen und entsprechend abgebrüht, standen sie der Astrophysik skeptisch gegenüber, die in ihren Augen viel weniger präzise war. Viele Physiker warnten vor der Finanzierung eines Experiments auf astrophysikalischer Grundlage. Einer dieser Skeptiker war ausgerechnet der Kernphysiker Maurice Goldhaber, der Direktor des Brookhaven National Laboratory. Seine Unterstützung war unerläßlich. Bahcall stattete Brookhaven eigens einen Besuch ab, um die Fraktion derer zu verstärken, die Goldhaber davon überzeugen wollten, daß das Experiment machbar und die Voraussagen zuverlässig seien. Um Skeptiker wie Goldhaber zu überzeugen, war es in Bahcalls Interesse, sichere Voraussagen für ein starkes Signal in der Hand zu haben, das Davis eindeutig würde nachweisen können. Es gibt Hinweise darauf, daß die Voraussagen über den Sonnenneutrinofluß mit dem Finanzierungsbedarf der Physiker variierten. Abbildung 7.2. zeigt den vorausgesagten Sonnenneutrinofluß, gemessen in Solar Neutrino Units (SNU) auf einer Zeitachse. Sie zeigt, daß zum Zeitpunkt der Finanzierung des Experiments im Jahre 1964 der vorausgesagte Neutrinofluß hoch lag (40 SNU). Zu erkennen ist auch, daß der vorausgesagte Neutrinofluß unmittelbar danach zurückzugehen begann und zu dem Zeitpunkt, als Davis 1967 sei

Abbildung 7.2. Sonnenneutrinofluß (Zeichnung von Steven W. Allison, nach Pinch 1986, S. 39)

ne ersten Resultate registrierte, auf einen viel niedrigeren Wert (19 SNU) gefallen war. Zum Glück gelang es Davis, durch Verbesserungen im Detektor eine größere Sensibilität zu erreichen ; dennoch merkten einige Wissenschaft ler an, daß das Experiment niemals finanziert worden wäre, hätte man die kleineren, 1967 vorausgesagten Werte für den Neutrinofluß schon früher vorausgesagt, nämlich 1964, als man sich um die Finanzierung des Experiments bemühte. Viele Veränderungen im vorausgesagten Neutrinofluß rührten von Parametern her, auf die Bahcall keinen unmittelbaren Einfluß hatte (etwa von neuen Messungen der Kernreaktionsraten und Veränderungen bestimmter anderer Parameter. Doch der Zeitpunkt der Finanzierungsbemühungen und die (erst nach gesicherter Finanzierung gewonnene) Erkenntnis, daß eine sehr wichtige Kernreaktionsrate nicht korrekt auf niedrigere Energien 

extrapoliert worden war, begünstigten 1964 eine übertrieben optimistische Voraussage. Deutlicher könnte man die Wechselwirkung zwischen Theorie und Experiment kaum demonstrieren.

aufbau des experiments Wenn Bahcall Tätigkeiten nachging, die für einen theoretischen Physiker ungewöhnlich waren, stand auch Davis vor ein paar nicht alltäglichen Aufgaben. Nachdem er die notwendigen Geldmittel besorgt hatte, mußte er für sein Experiment einen tief unter der Erde gelegenen Bergwerksstollen finden. Das war keineswegs einfach, und zwar nicht nur wegen der physikalischen Anforderungen (wie Tiefe des Stollens und Stabilität des Gesteins), sondern auch, weil die meisten Bergwerksbesitzer sich keinen Gewinn davon versprachen, in ihrem Bergwerk ein sicherlich störendes und möglicherweise auch gefährliches Experiment zu beherbergen. So sah das Jahr 1964 Davis im wesentlichen in Verhandlungen mit Bergwerksbesitzern. Schließlich erklärte sich die Homestake Mining Company bereit, das Projekt durchzuführen, nachdem ihr bedeutet worden war, daß es von der Atomenergiebehörde gefördert wurde : Kein Zufall, denn die Atomenergiebehörde bezog von Homestake ein Produkt, das in einem anderen Bergwerk der Firma gewonnen wurde : Uran. Für den Aufbau des Experiments trat Davis in vielfältige Kontakte mit der Bergwerksgesellschaft und anderen kommerziellen Firmen, die den Tank und die dazu ge

hörende Ausrüstung herstellten und die Reinigungsflüssigkeit in das Bergwerk lieferten. (Faktisch ist die Flüssigkeit nur geliehen und kann eines Tages wieder ihrer normalen Bestimmung zugeführt werden !) Zuletzt begeisterten sich sogar die örtlichen Bergleute für das Experiment, und die Lokalzeitung berichtete in mehreren Nummern darüber. Nur für ein sehr verkümmertes Verständnis von Wissenschaft sind Theoretiker Leute, die neue Ideen produzieren, und Experimentatoren Leute, die diese Ideen prüfen oder verifizieren. Wie wir gesehen haben, ist die Bildung von Theorien und die Durchführung von Experimenten in Wirklichkeit wesentlich interessanter. Theorie und Experiment sind nicht unabhängig voneinander. Sie sind durch tausenderlei Fäden miteinander verbunden und zugleich Teil des gesamten wissenschaftlichen Netzwerks. Ohne die Zusammenarbeit von Theoretikern und Experimentatoren, insbesondere ohne den Einfluß der mächtigen CalTech-Gruppe um William Fowler, wäre das Sonnenneutrino-Experiment niemals Wirklichkeit geworden.

demontage einer wissenschaft Wir wollen nun untersuchen, was geschah, nachdem Davis entgegen allen Erwartungen ein negatives Resultat melden mußte. Im Gegensatz zu anderen in diesem Buch behandelten Fällen, in denen ein Widerspruch zwischen Theorie und Experiment vorliegt, hat Davis’ Experiment dadurch nichts an Glaubwürdigkeit eingebüßt. Eine Zeitlang wurden schwere Bedenken gegen seine Versuchsan

ordnung erhoben – vielleicht gingen in dem riesigen Tank mit Reinigungsflüssigkeit ja ein paar Argon-Atome verloren ? Davis überstand jedoch diese Phase der Kritik unbeschadet, die im Gegenteil seinen Ruf als gewissenhafter Experimentator noch festigte. Auch die Theoretiker und insbesondere Bahcall konnten im großen und ganzen schließlich mit dem Resultat leben, wobei allerdings Bahcall, wie wir noch sehen werden, eine Zeitlang den Widerspruch zwischen Theorie und Experiment gar nicht für ausgemacht hielt. Nachdem einmal allgemein anerkannt war, daß das Sonnenneutrino-Problem wirklich existierte, begann ein intensives Hinterfragen und Überprüfen ; praktisch jede einzelne theoretische Annahme, auf der das Experiment gründete, ist kritisch unter die Lupe genommen worden. Genau solche kritischen Situationen erlauben den Blick auf eine »demontierte« Wissenschaft.

die ersten resultate Seine ersten Resultate erhielt Davis im August 1967. Sie wiesen auf ein sehr schwaches Signal, das heißt auf einen sehr geringen Neutrinofluß hin. Das Signal war sogar so schwach, daß es nicht als Zahl (Anzahl der nachgewiesenen Neutrinos) mit einer gewissen Fehlertoleranz, sondern nur als Obergrenze angegeben werden konnte : 6 SNU. Das Signal war mit anderen Worten nicht stärker als 6 SNU und konnte ebensogut allein von der Hintergrundstrahlung herrühren. Verbesserungen der Detektortechnik führten dazu, daß Davis Anfang 1968 die 

Obergrenze der Neutrinoflüsse noch weiter senken konnte, nämlich auf 3 SNU. Davis, der praktisch sein ganzes Forscherleben lang mit dieser Detektortechnik gearbeitet hatte, war überzeugt, daß sein Resultat korrekt war. Angesichts der Bedeutung der Sache bat er jedoch zwei Chemikerkollegen von Brookhaven, seine Arbeit zu überprüfen. Sie konnten keinen Fehler entdecken. Als weitere Vorsichtsmaßnahme kalibrierte Davis das Experiment, indem er seinen Tank mit einer Neutronenquelle bestrahlte, die dasselbe Argon-Isotop freisetzte, das er nachgewiesen hatte. Er registrierte daraufhin die Anzahl von Argon-Atomen, die er erwartet hatte, was wiederum darauf hindeutete, daß alles ordnungsgemäß funktionierte. Allerdings werden wir noch sehen, daß dieser Test nicht von allen als beweiskräftig empfunden wurde. Zu diesem Zeitpunkt (im Mai 1968) fühlte Davis sich seiner Sache sicher genug, um sein Resultat zu veröffentlichen. In Vorabberichten über seine Befunde betonte er, daß der von ihm festgestellte Wert nur ein Fünftel des vorausgesagten Signals von 19 SNU betrug.

bahcalls reaktion Im Gegensatz zu Davis war Bahcall nicht davon überzeugt, daß der erzielte Wert mit der Theorie unvereinbar war. Kaum war er von Davis’ niedrigem Resultat unterrichtet (er stand natürlich mit Davis in ständigem Kontakt), begann er, an einer noch besseren »Feinabstimmung« der theoretischen »Voraussage« zu arbeiten. Dazu gehörten auch neue Messungen verschiedener Parameter, 

die die Voraussage auf 7,5 SNU (mit einer Fehlergrenze von 3 SNU) reduzierten. Daher konnte Bahcall im Mai 1968 berichten : »Davis’ derzeitige Resultate […] stehen in keinem offenkundigen Widerspruch zur Theorie des Sternenaufbaus.« Bahcall wünschte sich damals sehr, daß Davis’ Resultate mit seiner theoretischen Voraussage übereinstimmen möchten. Je niedriger die Werte wurden, die Davis meldete, desto deprimierter war Bahcall. Die meisten Theoretiker teilten Bahcalls Sorge und hofften gegen alle Erfahrung, daß der Widerspruch zwischen Voraussage und Resultat irgendwie verschwinden würde. Sehr viel war schon in dieses Experiment investiert worden. Ein Nobelpreis sei gar nicht ausgeschlossen, hieß es, wenn nur Davis’ Experiment erst »richtig lief«.

ibens reaktion Daß wirklich ein Widerspruch zwischen Theorie und Experiment vorlag, erkannte als erster und mit der größten Schärfe nicht Bahcall, sondern sein alter Kollege aus Cal-Tech-Zeiten, Icko Iben. Iben war Spezialist für Sonnenmodelle und hatte zu dem Cal-Tech-Team gehört, das die Voraussage von 1964 gemacht hatte. Was Bahcall jetzt tat, beurteilte Iben ziemlich zynisch. Für ihn war es unehrlich von Bahcall, die früheren gewagten Voraussagen eines starken Neutrinoflusses fallenzulassen und statt dessen ziemlich willkürlich neue Parameterwerte einzusetzen, um den Neutrinofluß möglichst herunterzurechnen. In Ibens Augen bestand kaum ein Zweifel, daß es 

hier einen Widerspruch zwischen Theorie und Experiment gab, und er benutzte seine eigenen Sonnenmodelle, um dessen ganzes Ausmaß zu demonstrieren. Ein Streit der beiden Theoretiker, der möglicherweise noch sehr erbittert verlaufen wäre, konnte jedoch vermieden werden, da Bahcall wenig später (1969) ebenfalls zu Protokoll gab, daß da eine Diskrepanz existierte. Damit war das Sonnenneutrino-Problem offiziell in der Welt. Die Meinungsverschiedenheit zwischen Bahcall und Iben erinnert uns noch einmal daran, wie flexibel die »Voraussage« mit ihren vielen Inputs sein kann. Die Episode zeigt ferner, daß es nicht immer ganz einfach ist, das Ergebnis eines Versuchs zur Überprüfung einer Theorie richtig zu beurteilen. Es geht nicht bloß darum, theoretische Voraussage und Versuchsergebnis nebeneinanderzuhalten, wie manche Wissenschaftstheoretiker glauben. Es ist immer auch Interpretation im Spiel. Bahcall wie Iben waren hochkompetente Theoretiker, die mit den einschlägigen wissenschaft lichen Streitfragen bestens bekannt waren ; trotzdem kamen sie 1967 zu ganz unterschiedlichen Schlüssen. Bahcall stellte sich jetzt an die Spitze derer, die die Auffassung vertraten, daß in der Tat eine Diskrepanz vorlag – und er trug sogar heftige Kämpfe mit anderen Wissenschaft lern aus, die über Ausmaß und Bedeutung des Sonnenneutrino-Problems nüchterner dachten als er. Zwar ist es immer riskant, einzelnen Forschern strategisches Vorgehen zu unterstellen – und ganz sicher sollte man sich auch vor der primitiven Vorstellung hüten, daß Wissenschaftler kalt und berechnend immer nur das 

tun, was ihrer persönlichen Karriere am förderlichsten ist ; trotzdem können wir darüber spekulieren, welchen Grund Bahcall für seine dramatische Meinungsänderung gehabt haben mag. Wenn er sich zunächst gegen das Eingeständnis wehrte, daß ein Konflikt zwischen Theorie und Experiment vorlag, so ist das als Reaktion auf seinen vorangegangenen Einsatz für das Experiment zu verstehen. 1967 glaubte Bahcall – zu recht oder zu unrecht –, daß seine weitere Karriere davon abhing, daß Davis die »richtige« Antwort bekam. Je länger er jedoch an der Ansicht festhielt, es existiere kein solcher Konflikt, während andere Theoretiker wie Iben, für die weniger auf dem Spiel stand, längst zu dem entgegengesetzten Schluß gelangt waren, desto unhaltbarer wurde seine Position. Unter welchem Druck er damals stand, geht aus einem Gespräch hervor, das er mit dem berühmten Cal-Tech-Physiker Richard Feynman führte. Wie Bahcall sich erinnert, hielt Feynman für seinen jungen Kollegen den Trost bereit, daß er sich nichts vorzuwerfen habe und daß das Resultat eher wichtiger als unwichtiger würde, falls wirklich ein Widerspruch zwischen Voraussage und Resultat existierte. Diesen Ratschlag scheint Bahcall sich zu Herzen genommen zu haben. Mehr noch, es scheint sogar ein guter Rat gewesen zu sein. Bahcall verstand es, seine Karriere weiterhin auf Sonnenneutrinos zu bauen, indem er immer wieder die wissenschaft liche Bedeutung des Problems betont hat. Auch scheint seine Karriere zu keinem Zeitpunkt Schaden genommen zu haben ; er ist für seine Arbeiten über Sonnenneutrinos mit Preisen ausgezeichnet 

worden und bekleidet gegenwärtig den sehr renommierten Posten eines Professors für Astronomie und Astrophysik am Institute for Advanced Study in Princeton.

ray davis : der ideale experimentator Nachdem nun der Konflikt zwischen Theorie und Experiment von den Theoretikern öffentlich anerkannt wurde, war jetzt wieder Davis am Zug, der dafür sorgen mußte, daß der Schwarze Peter nicht bei ihm liegenblieb. In den meisten derartigen Kontroversen treten, wie wir in diesem Buch schon mehrfach gesehen haben, an einem solchen Punkt andere Wissenschaft ler auf, die das ursprüngliche Experiment zu wiederholen versuchen ; doch dafür war es im vorliegenden Fall zu entmutigend und zu kostspielig zugleich. Davis war damit eine besondere Last auferlegt : Er hatte zwar den Eindruck, daß weitere Überprüfungen seiner Methoden im Sinne der Mehrung der wissenschaft lichen Erkenntnis im großen und ganzen Zeitverschwendung waren, doch erkannte er die Notwendigkeit zusätzlicher Überzeugungsarbeit in der besonders skeptischen Gemeinde der Astrophysiker. Davis hat es sich zum Prinzip gemacht, deren Anregungen konsequent aufzugreifen und umzusetzen, so abwegig sie auch erscheinen mochten. Diese Strategie scheint sich ausgezahlt zu haben ; denn im Laufe der Jahre hat Davis sich den besten Ruf erworben. Bei einer Tagung 1978 wurde er als unbesungener »Held der Wissenschaft« gefeiert, und weithin gilt er als einer der besten Experimentatoren in der modernen Naturwissenschaft. Dieses 

Profil des idealen Experimentators, das Davis kultivierte, besticht durch Offenheit, Vorsicht und Bescheidenheit. Daß es dem Experimentator Kredit verschafft, ist kaum zu bezweifeln. Davis hatte immer die Partnerschaft mit den Theoretikern gesucht – das kann heute mit als Erklärung dafür angesehen werden, warum man sein Resultat so ernst genommen hat. Nachdem die Theoretiker so viel in ihn und sein Experiment investiert und so viele Jahre mit ihm zusammengearbeitet hatten, konnten sie ihn jetzt nicht einfach fallenlassen. Unter den neuen Versuchen, die durchzuführen Davis sich bereit erklärte, war auch die Einleitung von 500 Argon-Atomen direkt in den Tank. In der Folge wies er dann das Argon in der erwarteten Größenordnung nach. Er überredete auch einige Brookhaven-Chemiker, nach einer anomalen Form des Argons zu suchen, die vielleicht irgendwo im Tank in der Falle saß. Sie konnten nichts finden. Doch um ein bereits aus anderen Teilen dieses Buches bekanntes Motiv zu wiederholen : Kein Experiment ist endgültig, und ein entschlossener Kritiker findet immer irgendwelche Schwachstellen. Ein solcher Kritiker trat 1976 in Gestalt des skeptischen Astrophysikers Kenneth Jacobs auf den Plan.

die argonfalle Es störte Jacobs, daß Davis’ Experiment nie wiederholt worden war, und er sah Analogien zu anderen Experimenten wie dem Gravitationswellendetektor von Joseph Weber (siehe Kapitel 5), wo ein kaum über ein Störge

räusch hinausgehendes Signal dazu gedient hatte, eingeführte Theorien in Frage zu stellen, und das Experiment langfristig in Mißkredit geraten war. Jacobs vertrat die These, daß das Argon höchstwahrscheinlich irgendwo im Tank festsaß, was das niedrige Resultat erklärt hätte. Er skizzierte auch einen möglichen Mechanismus für eine solche Argonfalle, nämlich eine schwache »Polymerisation« von der Art, wie flüssige Kohlenwasserstoffe (ähnlich der von Davis verwendeten Reinigungsflüssigkeit) sie durchmachen. Er war nicht überzeugt, daß alle bisherigen Tests diese Möglichkeit ausgeschlossen hatten. Jacobs’ Zweifel konnten durch die besondere Logik des Kalibrierungsexperiments, zu dem Davis gezwungen war, immer neu geweckt werden. Kalibrierungstests beinhalten naturgemäß immer Abweichungen im Vergleich zu dem, was bei einem Durchlauf des eigentlichen Experiments geschieht. Zum Beispiel arbeitete Davis bei seiner Kalibrierung mit fertigen Argon-Atomen anstatt mit Atomen aus der Neutrinowechselwirkung. Auch wenn die Argon-Atome gezielt durch schnellen Neutronenbeschuß erzeugt wurden, waren die Reaktionsketten ganz andere als jene, die im Falle der Neutrinos aus der Sonne abliefen. Unterschiede zwischen der Kalibrierung und dem Experiment selbst gibt es immer. Bei guter Kalibrierung ist die Bedeutung solcher Unterschiede anscheinend klein, so daß das Kalibrieren »der Sache selbst« so nahe wie möglich kommt ; aber »anscheinend klein« ist ein dehnbarer Begriff. Wie wir auch in anderen Kapiteln dieses Buches gesehen haben, geben Unterschiede zwischen Experimen

ten immer Anlaß zu Zweifeln. Ob solche Zweifel geweckt werden oder nicht, hängt von der Bereitschaft des Wissenschaft lers ab, an einer konventionellen Überzeugung zu rütteln, für die derartige Unterschiede bedeutungslos sind. Jacobs war bereit, gegen diese Überzeugung vorzugehen ; er entdeckte in den Unterschieden einen Spalt, durch den er mit seiner Hypothese von der Argonfalle schlüpfen konnte. Es gab einen komplexen Test, von dem allgemein angenommen wurde, daß man mit ihm die Möglichkeit einer Argonfalle ausschließen konnte. Es gelang Davis schließlich, diesen Test erfolgreich durchzuführen. Wir wissen nicht, ob Jacobs auch dieses Ergebnis hätte anzweifeln können ; denn seine Stelle an der Universität wurde nicht verlängert, und er hängte die Naturwissenschaft ganz an den Nagel. Dabei ist es bisher geblieben ; sollte freilich eines Tages ein anderer Kritiker von Jacobs’ Entschlossenheit auf der Bildfläche erscheinen …

lösungen des problems Abgesehen von den Radiochemikern reagierte man auf Davis’ Resultate fast einhellig mit einer mehr oder weniger pauschalen Infragestellung der komplizierten Voraussetzungen seiner Voraussagen über Neutrinoflüsse für den Bereich der Kernphysik, der Astrophysik und der Neutrinophysik. Bis 1978 waren über 400 Arbeiten erschienen, die »Lösungen« des Sonnenneutrino-Problems vorschlugen. Die meisten dieser Lösungen wurden – wenig überraschend – von Seiten der Astrophy

sik präsentiert. Wir haben bereits die außerordentliche Temperaturempfindlichkeit der Neutrinos erwähnt, die Davis nachzuweisen suchte, und so geht es bei vielen Lösungen um Modifi kationen des Sonnenmodells, die von einer niedrigeren Temperatur im Zentrum der Sonne ausgehen. Würde sich zum Beispiel (wie in einem gewaltigen Kessel) kühleres Material vom Äußeren der Sonne mit dem heißen Kern vermischen, so würde das die Neutrinoflüsse reduzieren. Eine solche Reduktion würde auch eintreten, wenn die Sonne schon zu einem frühen Zeitpunkt ihrer Geschichte mit schweren Elementen kontaminiert worden wäre, zum Beispiel durch den Zusammenprall mit einem anderen Himmelskörper. Von Seiten der Kernphysik wurde angenommen, daß die Extrapolationen von Reaktionsraten auf niedrige Energien nicht stichhaltig seien. Einer der stärksten Kandidaten unter den Lösungen ist die Annahme einer »Neutrino-Oszillation«. Jahrelang hat Davis’ Resultat konsequent nur etwa ein Drittel des Werts der günstigsten theoretischen Voraussage betragen. Da es drei Arten von Neutrinos gibt, Davis’ Experiment aber nur eine von ihnen nachweisen kann, geht diese Theorie dahin, daß die Neutrinos in der Sonne nur in einem Zustand erzeugt werden, auf ihrer langen Reise zur Erde aber zwischen ihren drei möglichen Zuständen oszillieren und Davis aus diesem Grund nur ein Drittel seiner erwarteten Signale empfängt. Manche der vorgeschlagenen Lösungen muten geradezu grotesk an : Die Sonne verbrennt überhaupt keinen Wasserstoff, oder eine fundamentale Theorie ist falsch, 

zum Beispiel die von der schwachen Wechselwirkung (sie beschreibt die Wechselwirkung zwischen Neutrinos und Chlor). Viele Lösungen sind nicht widerlegt worden und sind in der Literatur bis heute unkommentiert geblieben. Andere hat man sorgfältig erwogen und aus verschiedenen Gründen doch verworfen. Oft war es schwierig, eine vorgeschlagene Lösung völlig auszuschließen, und ihre Gegner mußten zu eher unscharfen Einwänden greifen : Es handle sich um eine bloße Ad-hoc-Lösung zum Beispiel, oder eine Lösung sei »ästhetisch nicht ansprechend«. Insgesamt hat keine dieser Lösungen bisher einhellige Zustimmung gefunden. Andererseits ist die Theorie der Sternentwicklung nie wirklich widerlegt worden. Das Sonnenneutrino-Resultat wird als Anomalie behandelt, als etwas, das man am besten erst einmal auf sich beruhen läßt.

ein experiment zum wesen der wissenschaft Keine der erwähnten Infragestellungen bietet also eine einhellig anerkannte Lösung des Sonnenneutrino-Problems ; dennoch sind solche Infragestellungen interessant, weil sie auch hinter den bestetablierten Bereichen unserer Erkenntnis eine Welt des Zweifels und der Ungewißheit enthüllen. Vor 1967 schien das Projekt, Sonnenneutrinos nachzuweisen, auf einem Fundament von theoretischen und experimentellen Voraussetzungen zu ruhen, das solide genug war, um die Investition von sehr viel Geld und Forschungszeit zu rechtfertigen. Zweifellos 

werden, sobald eine allgemein anerkannte Lösung gefunden ist, alle gegenwärtigen Ungewißheiten verschwinden, und die Wissenschaft ler werden wieder größtes Vertrauen zu diesen Bereichen der Wissenschaft haben. Was heute zerlegt wird, wird dann wiederaufgebaut. Was sollen wir von dem ganzen Vorgang halten ? Eine Möglichkeit besteht darin, Davis’ Resultat selbst als ein Experiment zum Wesen der Wissenschaft zu behandeln. Sein Resultat schneidet wie mit einem Messer der Ungewißheit in die normalen, für selbstverständlich gehaltenen Vorstellungen und Praktiken. Einen Augenblick lang konnten Wissenschaft ler das Undenkbare denken, das Unerforschliche erforschen und sich von den Fesseln der normalen Wissenschaft befreien ; sie konnten einfach nachsehen, was wäre, wenn ? Auf der anderen Seite : Wenn wir jeden ungewöhnlichen Vorschlag ernst nehmen, wird praktisch alles, was wir für selbstverständlich halten, in Frage gestellt. In einer solchen Welt ist die Kernfusion nicht die Energiequelle in der Sonne ; Neutrinos oszillieren, zerfallen oder verharren im Innern der Sonne ; in der Sonne kommt es zu Vermischungen, die den Eiszeiten korreliert sind ; es gibt Argonfallen ; die Theorie der schwachen Wechselwirkung ist nicht richtig ; und so weiter. Wir müssen Ray Davis dankbar sein, daß er uns dieses Gedankenexperiment zur Plastizität der wissenschaft lichen Kultur geschenkt hat. Natürlich entspricht eine Waswäre-wenn-Wissenschaft nicht dem konventionellen Begriff von Wissenschaft ; normale Wissenschaft wehrt sich ganz entschieden gegen alle bunte Vielfalt. Das Rätsel, 

das uns das Problem mit den Sonnenneutrinos aufgibt, ist im Grunde folgendes : Wenn Wissenschaftler unter bestimmten Umständen das Undenkbare denken können, was hält sie davon ab, es immer oder fast immer zu tun ? Wenn die Antwort nicht in der widerspenstigen Natur zu suchen ist – und in diesem Buch zeigen wir ja immer wieder, daß die Natur uns viel weniger Zwang auferlegt und viel weniger Vorschriften macht, als wir uns das gewöhnlich vorstellen –, dann liegt sie in unserer Wissenschaftskultur. Wissenschaft funktioniert so, wie sie es tut, nicht weil die Natur sie irgendwie dazu zwingt, sondern weil wir unsere Wissenschaft selbst so konstruieren, wie wir es tun.

resümee der golem im einsatz

rückblick und ausblick In diesem Buch haben wir einige Episoden der Wissenschaftsgeschichte nachgezeichnet. Wir haben nicht nur das Werk der angesehensten Wissenschaft ler beschrieben, der Einsteins, Newtons und Pasteurs, sondern auch Arbeiten, die allem Anschein nach zu keinen Ehren mehr kommen werden : Joseph Webers dichte Ströme von Gravitationswellen oder Ungars und McConnells Gedächtnistransfer. In einigen Fällen – zum Beispiel bei der Frage der Sonnenneutrinos oder beim Sexualverhalten der Rennechsen – ist das letzte Wort noch nicht gesprochen : Werden sie doch noch in den wissenschaft lichen Kanon eingehen, oder werden sie ihre Laufbahn als eine Art wissenschaft liches Kanonenfutter beschließen ? Das bleibt abzuwarten ; nur sollte man sich die Antwort nicht von Versuchen und Theorien allein versprechen. Wir haben »hohe« und »niedere« Wissenschaft nicht zufällig zugleich in den Blick genommen. Es ging uns darum, das wissenschaft liche Hochgebirge einzuebnen, das eine lange Erfolgsgeschichtsschreibung aufgetürmt hat. Wenn wir zurückblicken, dorthin, woher wir in der Wissenschaft gekommen sind, sehen wir scheinbar unbezwingbare Gipfel – den Mount Newton, den Mont Pasteur, den Einstein-Berg –, ein ganzes Hochgebirge der Wahr

heit. Richten wir den Blick aber nach vorn, dehnt sich das Gelände eben vor uns aus. Doch sooft wir uns umsehen, ragen hinter uns ein paar neue Hügelchen auf. Was sind das für neue Spitzen ? Waren sie gestern schon da ? Um zu verstehen, wie Wissenschaft funktioniert, müssen wir untersuchen, mit Hilfe welcher Mechanismen wir selber diese kleinen und großen Berge entstehen lassen. Zu diesem Zweck müssen wir uns die allem Anschein nach »gescheiterte« Wissenschaft ebenso vergegenwärtigen wie die erfolgreiche. Das wird uns Mut machen, nicht nur die abweisenden Gebirgszüge der älteren Vergangenheit, sondern auch die neu aufgebrochenen Hügelchen von gestern zu besteigen. Wie unsere Fallstudien beweisen, gibt es keine Logik der wissenschaft lichen Forschung. Oder besser gesagt : Wenn es sie gibt, dann ist es die Logik des Alltags.

menschliches versagen Wissenschaft und Gesellschaft sind nicht zu trennen. Hält man trotzdem an der Vorstellung fest, es handle sich um zwei kategorisch getrennte Sphären, so entsteht das allseits bekannte autoritäre Wissenschaftsbild. Doch wie kommt es überhaupt zu dieser Vorstellung von getrennten Sphären ? Wenn in der Wissenschaft etwas schiefgeht, reagiert die wissenschaft liche Gemeinde wie ein Ameisenhaufen auf den Eindringling in seiner Mitte. Die Ameisen fallen zu Hunderten über ihn her, für den Bau lassen sie ihr Leben. In der Wissenschaft sind es Menschen, die im Ernstfall 

als Opfer herhalten müssen : die Verantwortlichen für das sogenannte »menschliche Versagen«, das zu dem Problem geführt hat. Ein Raumtransporter explodiert infolge menschlichen Versagens ; Tschernobyl explodiert infolge menschlichen Versagens. Zweck aller Untersuchungen nach dem Unfall ist es, dieses menschliche Versagen dingfest zu machen. Das Resümee unseres Buches lautet dagegen, daß der Vorwurf eines menschlichen Versagens direkt ins Herz der Wissenschaft zielt – menschliches Handeln ist dieses Herz der Wissenschaft. Wenn etwas schiefgeht, dann nicht, weil zufällig ein Mensch versagt hat und dieses Versagen hätte vermieden werden können ; sondern weil bei allem, was Menschen tun, immer etwas schiefgehen wird. Man kann von Naturwissenschaft lern und übrigens auch von Technikern nicht verlangen, daß sie aufhören, Mensch zu sein ; nur sagenhafte Automatenwesen könnten – im Gegensatz zu allem, was den Golem ausmacht – die Art von Gewißheit bieten, die von den Wissenschaft lern zu erwarten diese uns allerdings selbst gelehrt haben. Aber wie die Dinge liegen, kennen wir heute, wie schon in der Einführung bemerkt, nur zwei mögliche Einstellungen zur Wissenschaft : Sie ist entweder ganz und gar gut oder ganz und gar schlecht. Solches Schwarzweißdenken, das sich in einem sehr labilen Gleichgewicht hält, ist die notwendige Folge dieses Wissenschaftsmodells, das absolute Gewißheiten bieten soll. Leider sind hier Schwarz und Weiß gleichermaßen zu fürchten. Die Autoritätsansprüche vieler Naturwissenschaft ler und Techniker sind überzogen, unbegründet und unverschämt ; 

aber die naheliegende Reaktion auf all die uneingelösten Versprechungen könnte eine Wissenschaftsfeindlichkeit sein, die am Ende noch fataler wäre. Die Naturwissenschaft ler sollten weniger versprechen ; dann wären sie auch eher imstande, ihre Versprechen zu halten. Schätzen und bewundern wir sie als Handwerker : als Experten für das Funktionieren der natürlichen Welt.

das verständnis der allgemeinheit Was folgt nun aus dieser Perspektive auf die Wissenschaft ? Zunächst wollen wir betonen – es dürfte ja schon klar geworden sein –, daß sie nicht wissenschaftsfeindlich ist. Und – bildlich gesprochen – für die Arbeitsweise des Wissenschaft lers an seinem Labortisch muß sie fast keine Konsequenzen haben. In einem bestimmten Sinn nützt das soziologische Bild der Wissenschaft den Wissenschaft lern selbst gar nichts : Es kann nur ihren Entdeckerdrang bremsen. Die Konsequenz aus unseren Fallgeschichten sollten jene Fächer ziehen, die mit ihrer wissenschaft lichen Methode das nachahmen, was sie für eine Fortsetzung der renommierten naturwissenschaftlichen Arbeitsweise halten ; angesprochen sind aber auch jene Personen und Organisationen, die junge, aufstrebende Wissenschaften nur deshalb im Keim erstikken würden, weil sie einem letztlich verfehlten Wissenschaftsideal nicht gerecht werden können. An dem erstgenannten Übel, einem notorischen »Physikneid«, leiden die Sozialwissenschaften ; Teilbereiche der Experimentalpsychologie und der quantitativen So

ziologie mit ihren pedantisch formulierten Hypothesen und endlosen statistischen Verschiebungen nebensächlichster Daten sind die eklatantesten Beispiele für diese Art von Szientismus. Besorgniserregender ist das zweite Übel. Die günstige Aufnahme, die beim allgemeinen Publikum ausgefallene Wissenschaften wie zum Beispiel die Parapsychologie finden (die Erforschung des Übersinnlichen, der Telepathie und dergleichen), hat zu Befürchtungen geführt, derartige Randwissenschaften könnten einmal ans Ruder kommen. Daraus ist eine Bewegung gegen alle Randwissenschaften entstanden, deren Vertreter es sich im Namen »der« wissenschaft lichen Methode zur Aufgabe machen, alles zu »entlarven«, was nicht im wissenschaft lichen Kanon steht. Wo diese Bemühungen darauf abzielen, die Öffentlichkeit vor allerlei ungeprüften Behauptungen zu schützen, sind sie natürlich sehr begrüßenswert ; aber der missionarische Eifer dieser selbsternannten Wächter der Wissenschaft erstreckt sich auch auf Bereiche, wo sie nichts verloren haben. Vor einiger Zeit konnte man im britischen Fernsehen einen Bühnenzauberer bewundern, der einen angesehenen Wissenschaft ler – Leiter eines berühmten Pariser Instituts – darüber aufk lärte, daß seine Ideen lächerlich seien. Der Angriff galt nicht den Methoden des Professors, sondern dem Gegenstand seiner Forschung, der Homöopathie ; dabei war die Angriffswaffe eine Idealversion eben »der« wissenschaft lichen Methode. Es ist kein Zufall, daß gerade Leute, die glauben, diese wissenschaftliche Methode perfekt zu beherrschen, nur selten selbst 

in der unmittelbaren Forschung tätig waren. In der Liebe kennt man die verklärende Wirkung einer gewissen Distanz ; etwas Ähnliches gibt es auch in der Wissenschaft. Es ist wichtig, die organisierten Wissenschaftswächter nicht so mächtig werden zu lassen, daß sie alles Neue und Fremde aus der wissenschaft lichen Welt verdrängen können. Ihre legitime Aufgabe ist es, die Öffentlichkeit vor der puren Scharlatanerie zu schützen ; doch die Wissenschaft ler selbst sollten nicht versuchen, sie als Mitstreiter in ihren eigenen Schlachten zu instrumentalisieren. Wenn die Wirksamkeit der Homöopathie experimentell nicht zu beweisen ist, ist es allein Sache der Wissenschaft ler – die die Risiken der Forschung in Grenzbereichen des Wissens kennen –, zu zeigen warum. Wer das anderen überläßt, hofiert einen neuartigen Golem – einen, der eines Tages die Wissenschaft selbst zerstören könnte.

wissenschaft und bürger Die Debatte darüber, wie und wie gut Wissenschaft von der Öffentlichkeit verstanden wird, krankt überdies an der Verwechslung von Methode und Inhalt der Wissenschaft. Was erklärt werden sollte, sind die Methoden der Naturwissenschaft ; aber was von fast allen Seiten gewünscht wird, ist die öffentliche Verlautbarung der Wahrheit über die natürliche Welt – also eine Verlautbarung dessen, was die, die das Sagen haben, für die Wahrheit über die natürliche Welt halten. Der Grund für die löbliche Sorge um das Verständnis der Öffentlichkeit ist der, 

daß naturwissenschaft liche und technische Fragen immer mehr Raum in der Politik einnehmen. Immer, wenn sie ihre Stimme abgeben, müssen Bürger demokratischer Staaten über genug Wissen verfügen, um sich darüber schlüssig zu werden, ob sie lieber mehr Kohlebergwerke oder mehr Kernkraft werke, mehr Getreide oder mehr saubere Flüsse, mehr gefolterte Tiere oder mehr gesunde Kinder haben wollen und ob das wirklich die Alternativen sind. Vielleicht gibt es ganz neue Lösungen : Gezeitenkraftwerke, organischen Landbau, Arzneimittelerprobung ohne Folter. Die »Verständnishelfer«, wie man sie nennen könnte, scheinen zu glauben, daß der Mann auf der Straße um so mehr in der Lage sein wird, in diesen Dingen vernünftige Entscheidungen zu fällen, je mehr wissenschaft liche Informationen er hat – anstelle von mehr Informationen über die Wissenschaft. Ein merkwürdiger Glaube, möchte man sagen, doch tatsächlich ist es einer der großen Trugschlüsse der Gegenwart. Und warum ? Weil es in solchen Debatten auf allen Seiten Doktoren und Professoren gibt. Die Argumente sind großenteils an den Universitäten erfunden worden. So verfügen alle Parteien über ein Fachwissen, das der Mann auf der Straße sich nie und nimmer aneignen kann, und alle Parteien wissen, wie sie ihre Sache klar und ohne augenfällige Trugschlüsse zu vertreten haben. Warum solche Debatten trotz des versammelten Fachwissens letztlich unabschließbar sind, haben wir in den beschreibenden Kapiteln dieses Buches zu zeigen versucht. Die Wissenschaft ler, die in Grenzbereichen des Wissens arbeiten, sind nicht imstande, ihre tiefreichen

den Meinungsverschiedenheiten durch bessere Experimente, weitere Erkenntnisse, avanciertere Theorien oder klareres Denken beizulegen. Und es ist einfach lächerlich, von der Öffentlichkeit mehr zu erwarten. Mit den »Verständnishelfern« stimmen wir darin überein, daß der Bürger ausreichend informiert sein muß, um in konkreten Streitfragen einen Standpunkt beziehen zu können. Die benötigte Information betrifft jedoch nicht wissenschaft liche Inhalte ; sie betrifft das Verhältnis der wissenschaft lichen Experten zu Politikern, Medien und zu uns, den anderen. Der Bürger hat Erfahrung im Umgang mit streitenden Experten – nichts anderes ist ja Parteipolitik. Womit er aber wirklich überfordert ist, sind streitende Experten, die so tun, als wären sie etwas anderes als streitende Experten. Statt einer Frage – »Wem soll man glauben ?« – gibt es dann noch eine, und die lautet : »Sind Wissenschaft ler nun Götter oder Scharlatane ?« Diese zweite Frage macht die ganze Debatte um die Wissenschaft so anfällig und labil – eben weil sie nur diese zwei Standpunkte zur Auswahl stellt. Die zweite Frage aufzulösen ist, was wir in den vorausgegangenen Fallgeschichten versucht haben – Wissenschaft ler sind weder Götter noch Scharlatane, sondern einfach Fachleute wie alle anderen Fachleute auf der politischen Bühne auch. Natürlich haben sie ihr Spezialgebiet, für das sie mit ihrem Fachwissen zuständig sind, nämlich die physische Welt ; aber ihr Wissen ist nicht genauer und fehlerloser als das von Volkswirten, Kassenärzten, Polizisten, Rechtsanwälten, Meteorologen, Reisebüroleitern, Automechanikern oder Klempnern. Das 

Fachwissen, das wir mit ihnen teilen müssen, ist ein hochentwickeltes Alltagswissen – es ist genau dieses Fachwissen, auf das wir zurückgreifen, wenn wir es zum Beispiel mit Klempnern oder anderen Spezialisten zu tun haben. Auch Klempner sind alles andere als fehlerlos ; und doch grassiert in der Gesellschaft keine Klempnerfeindlichkeit, aus dem einfachen Grund, weil Klempnerfeindlichkeit keine gangbare Alternative darstellt : Denn die Gegenalternative, eine grundsätzlich fehlerlose Klempnerei, ist einfach nicht zu haben. Es ist unser wichtigstes Anliegen in diesem Buch, die Öffentlichkeit für die politische Rolle der Naturwissenschaft zu sensibilisieren.1 Darum haben die meisten unserer Fallgeschichten gezeigt, wie die Wissenschaften von innen funktionieren.

forensische wissenschaften Nicht nur, wo Wissenschaft und Politik sich berühren, entstehen Implikationen für das hier entwickelte Wissenschaftsverständnis. Auch überall sonst, wo die Wissenschaft mit einer anderen Institution in Berührung kommt, ändert sich die Sachlage, sobald wir Wissenschaft nicht mehr als gesichertes, sondern als Fachwissen betrachten. Angenommen, Wissenschaft und Gesetz treffen aufeinander : Vor Gericht präsentieren wissenschaft liche Experten Beweismittel, die die Schuld oder Unschuld eines Verdächtigen berühren. Sind die Haare, die am Tatort gefunden wurden, identisch mit den Haaren auf dem Kopf des Verdächtigen ? Gibt es übereinstimmende Fa

serreste ? Könnten Körperflüssigkeiten, die am Opfer entdeckt wurden, vom Beschuldigten stammen, und wie wahrscheinlich ist es, daß sie von einem anderen Menschen stammen ? Hat der Beschuldigte erst vor kurzem mit Sprengstoff hantiert ? Zu der Zeit, da wir dies schreiben, erschüttern gerade mehrere wieder aufgehobene Urteile das britische Rechtssystem ; in den Prozessen war es um Sprengstoffattentate der IRA gegangen. Die angeklagten und verurteilten Männer und Frauen saßen jahrelang im Gefängnis, und nun stellt sich heraus, daß die »Beweislage«, aufgrund derer sie verurteilt worden sind, im juristischen Sinne »unklar« war. Typisch daran ist, daß das entscheidende Beweismittel ein Test von Seiten der Gerichtschemie war, der angeblich den Nachweis erbracht hatte, daß die Beschuldigten erst vor kurzem mit Nitroglyzerin hantiert hätten ; davon seien nämlich untilgbare Spuren auf ihren Händen zurückgeblieben. Doch wie sich jetzt herausstellt, ist der Test nicht unfehlbar : Es gibt neben Sprengstoff auch andere Gegenstände – zum Beispiel Spielkarten –, in denen dem Nitroglyzerin verwandte Chemikalien vorkommen ; Hantieren mit solchen Gegenständen kann daher zu einem positiven Testresultat führen. Die in die Verfahren eingeschalteten Gerichtschemiker hatten in ihren Gutachten weder die Möglichkeit solcher falschen positiven Resultate erwähnt noch Angaben zur Höhe ihrer Wahrscheinlichkeit gemacht. Nicht nur die britischen forensischen Wissenschaften, sondern das ganze britische Rechtssystem hat durch diesen juristischen Kunstfehler an Glaubwürdigkeit verloren. Aber noch schlimmer ist, daß wahrschein

lich noch viele andere Bürger jahrelang unschuldig in Haft gesessen haben. Hält man unsere hier präsentierte Methodenanalyse neben das landläufige Bild der Wissenschaft, dann erkennt man leicht, wie es zu einer solchen Katastrophe kommen konnte. Wenn man davon ausgeht, daß Wissenschaft Gewißheit schafft, scheint es natürlich unangebracht, wissenschaft liche Beweise zu behandeln wie alle anderen juristischen Beweismittel, so daß an allen Unstimmigkeiten – einmal mehr – menschliches Versagen die Schuld tragen muß. Faktisch liegt die Schuld allerdings bei den Institutionen, in deren Rahmen forensische Beweismittel vorgelegt werden. Das Problem in diesem konkreten Fall war, daß man es nicht für nötig gehalten hatte, über die Beweismittel zwei Meinungen einzuholen : die der Verteidigung und die der Anklage. An einem britischen Gericht bestellt in der Regel allein das britische Innenministerium die Wissenschaft ler und die wissenschaft lichen Schlußfolgerungen. Die Wissenschaft ler legen dem Gericht ihre scheinbar neutralen Resultate vor, ohne daß diese zuvor von der Verteidigung im Detail überprüft werden können. Das wissenschaftliche Beweismittel soll grundsätzlich neutral sein, daher scheint ein Zweitgutachten überflüssig – müßte es doch zwangsläufig zu genau den gleichen Schlüssen kommen ! (Offenbar glaubt man also, Wissenschaft ler repräsentieren nicht, sondern präsentieren etwas.) Aber wie wir an dem Gerichtsskandal gesehen haben, ist es mit umstrittenen forensischen Beweismitteln nicht anders als mit umstrittenen wissenschaft lichen Beweismitteln überhaupt. 

Sie sind wie die Wissenschaft, die in diesem Buch beschrieben wurde : kontrovers, anfechtbar. Der Preis für die grundsätzliche Aufnahme kontroverser forensischer Beweismittel wäre, daß die Wissenschaft dann einem Gerichtsverfahren kein abruptes Ende mehr bereiten könnte. Die Justiz würde ihre Verantwortung nicht mehr an wissenschaft liche Experten delegieren, sondern die wissenschaft lichen Experten wären nur noch eine Seite im Prozeß. Und genauso sollte es sein, alles andere ist schlichtes Unrecht. Wenn wissenschaftliche Beweismittel ebenso rechtmäßig anzweifelbar wären wie alle anderen Beweismittel auch, würden außerdem peinliche, weil falsche Gewißheiten vermieden. Interessanterweise scheinen sich die Dinge im amerikanischen Rechtssystem zu weit in gerade die entgegengesetzte Richtung entwickelt zu haben. Ein geschickter Anwalt kann jedes Beweismittel restlos zerpflücken. Und viele Anwälte haben einen enormen Spürsinn entwickelt, mit dem sie sich sogenannte »sachverständige Zeugen« besorgen, die ihnen jedes wissenschaft liche Beweismittel dekonstruieren können. Unsere Perspektive auf die Wissenschaft wirft auch auf diese Vorgänge neues Licht. Zunächst einmal sollte es uns nicht wundern, daß jedes Beweismittel geprüft und angezweifelt werden kann – gerade im Sinne unseres neuen Wissenschaftsverständnisses ist nichts anderes zu erwarten. Da kennt nicht die eine Seite die wissenschaft liche Sachlage und die andere befindet sich im Irrtum. Beweise können immer angezweifelt werden. Daraus folgt aber nicht, daß forensischen Beweismitteln gar kein Gewicht mehr zukommen 

soll. Wir haben hier die gleichen Regeln anzuwenden wie bei jeder Expertendiskussion. Der eine Experte wird zum Beispiel glaubwürdiger sein als andere, manche ganz und gar unglaubwürdig. Die Entwicklung im amerikanischen Rechtssystem scheint aus dem neueren Wissenschaftsverständnis nur eine einseitige Lehre gezogen zu haben : Doch die Tatsache, daß Wissenschaft ler untereinander uneinig sind und daß Experiment und Beobachtung allein keine Kontroverse klären können, bedeutet nicht, daß Wissenschaftler grundsätzlich keine Einigung erzielen könnten. Man erinnere sich : Gravitationswellen sind keine natürliche Gegebenheit ; die Ablenkung des Sternenlichts durch die Sonne jedoch ist ein Faktum. Im amerikanischen Rechtssystem muß heute darüber nachgedacht werden, wie jetzt, da die Wissenschaft ler deutlich an Glaubwürdigkeit verloren haben, ein Ende dieser Debatte herbeigeführt werden kann. Man wird bestimmte Mechanismen finden müssen, die sicherstellen, daß die Macht der Nicht-Fachleute in verschiedenen Fragen in Zukunft nicht ebenso groß sein wird wie die der Fachleute. Das wird natürlich nicht leicht sein – zumal Fachwissen von Interessengruppen gekauft werden kann. Aber die Lösung solcher Probleme ist ja das tägliche Brot der Politik und der Institutionen. Amerikanische Regierungsbehörden wie die Food and Drug Administration oder die Environmental Protection Agency und das amerikanische Rechtssystem als Ganzes werden ihre Glaubwürdigkeit nur dann bewahren können, wenn sie sich klarmachen, daß Wissenschaft funktioniert, indem sie Einigkeit unter Experten hervorbringt. 

Jeden mitreden zu lassen ist daher genauso unfruchtbar, wie nur einen einzigen Sprecher zuzulassen – es ist, als wäre überhaupt niemand da, der mitredet. Die Schwierigkeiten der forensischen Wissenschaften spiegeln die ganze Debatte im kleinen. Will man für die Wissenschaft zuviel Macht, so beschwört man eine untragbare Reaktion heraus. Fordert man dagegen für sie nicht mehr, als was ihrer wirklichen Leistung entspricht, wird wissenschaftliches Fachwissen gewürdigt oder mißtrauisch beäugt, angewandt oder auch ignoriert werden – auf keine unberechenbare Weise, sondern so, wie es bei jeder anderen gesellschaftlichen Institution der Fall ist.

öffentliche anhörung Wenn wir dieses neue Analyseinstrument überall dort anwenden, wo Wissenschaft mit einer anderen gesellschaft lichen Institution in Berührung kommt, wird ein adäquateres und fruchtbareres Wissenschaftsverständnis die Folge sein. Was geschieht zum Beispiel, wenn es anläßlich des geplanten Baus eines neuen Kernkraftwerks eine öffentliche Anhörung gibt ? Auf der einen Seite werden da Experten sein, die komplexe Berechnungen vorlegen, wonach die Wahrscheinlichkeit eines Unfalls zu vernachlässigen ist. Auf der anderen Seite gibt es Experten, die das Risiko für so ungeheuer halten, daß man eigentlich gar nicht daran denken darf. Man muß sich also entscheiden. Öffentliche Institutionen oder Bundesbehörden können das Ihre dazu beitragen, die Beweismittel der Experten zu sieben und zu filtern, aber letzten Endes 

kann der Bürger hier nichts Besseres tun, als sich beide Seiten anzuhören und seine Entscheidung zu treffen, auf dieselbe Weise, wie er sich auch entscheidet, wo er zum Beispiel ein Haus kaufen will ; man wird nie ganz sicher sein, daß man nicht einen Fehler macht.

öffentliche experimente und demonstrationen Wenn die Federal Aviation Authority ein mit gelierendem (»antimisting«) Kerosin betanktes Flugzeug abstürzen läßt, um herauszufinden, ob dies ein sichererer Treibstoff für Flugzeuge ist, war das kein wissenschaftliches Experiment ; und wenn British Rail einen Zug in einen Kernbrennstoffbehälter rasen läßt, um herauszufinden, ob der Behälter einen Unfall überstehen würde, war auch das kein wissenschaftliches Experiment. In der wirklichen, kontroversen Wissenschaft, das konnten wir bereits sehen, führen Experimente kaum je zu einem klaren, eindeutigen Ergebnis. Was die genannten Behörden hier durchgeführt haben, waren Demonstrationen, die den Zweck hatten, eine politische Diskussion zu beenden. Die Wissenschaft spielt hier eine ebenso dubiose Rolle wie im britischen Rechtssystem. Zumindest ist Mißtrauen angebracht, wenn eine Interpretation eines solchen Tests als ganz unabweislich gehandelt wird. In diesem Fall sollte man sich immer auch die Interpretationen anderer Interessengruppen anhören und sich vergewissern, daß sie in einer für sie befriedigenden Weise Einfluß daraufnehmen konnten, wie der 

Versuch aussehen und was sein Ergebnis bedeuten und besagen sollte. Wenn einzelne Interessengruppen das so nicht bestätigen können, sollte man sich die Art ihrer Einwände erläutern lassen.

wissenschaft im fernsehen Wird Wissenschaft im Fernsehen präsentiert, sollte man sich klarmachen, welches Wissenschaftsmodell hier zugrunde liegt. Eine Sendung, die einige Affinitäten zu der in unserem Buch dargelegten Perspektive hatte, enthüllte die Probleme und Schwierigkeiten jener Forscher von der Europäischen Organisation für Kernforschung, die das elementare »Z«-Teilchen entdeckten. Die Sendung beschrieb die schlampige Apparatur, die Fehlstarts und Umbauten, die Ungewißheit, welche die ersten Resultate begleitete, die statistischen Berechnungen, welche die Forscher in ihrer Gewißheit bestärken sollten, daß sie auch wirklich etwas sahen, die Entscheidung des Leiters, ungeachtet der starken Zweifel seines Forscherteams an die Öffentlichkeit zu gehen, und dann die Pressekonferenz, auf der die Entdeckung der ganzen Welt bekanntgegeben wurde. Dies alles wurde wunderbar vorgeführt, doch mit seinen letzten Sätzen verdarb der Sprecher alles. Die Sendung hieß – mit einem Schuß Ironie, wie wir hoffen wollen – »The Geneva Event« [Ereignis in Genf], und der Sprecher warf noch einen Blick zurück auf das, was sein Text soeben skizziert hatte, und nannte es zum Abschluß »eine der größten Entdeckungen seit den Versuchen Faradays«. Man sieht, nicht einmal hier durften 

dem Publikum das Chaos und die Unordnung der Wissenschaft vermittelt werden ! Am Ende triumphierte wieder die Erfolgsgeschichte der Wissenschaft.

die untersuchung von unfällen Wenn die öffentliche Untersuchung von Unfällen wie der Challenger-Katastrophe nichts anderes ans Licht bringt als »menschliches Versagen«, ist grundsätzlich Vorsicht geboten. Denn menschliches Versagen zu entdecken heißt einfach, die Schuld außerhalb der Wissenschaft zu lokalisieren. Besser wäre es aber in jedem Fall, sie innerhalb der Wissenschaft zu suchen, und natürlich werden es auch hier Menschen sein, die anzuklagen sind, aber eben auch nicht : Schließlich ist niemand vollkommen. Hätten die Verantwortlichen, die den vereisten Raumtransporter an jenem verhängnisvollen Morgen starten ließen, auf jede Warnung gehört, die sie bei jedem Start erhalten hatten, so hätte die Challenger niemals abgehoben. Alle Naturwissenschaft ist, wie alle Technologie, grundsätzlich riskant. Aber wenn die Verantwortung für bestimmte Probleme bestimmten Individuen zugeschoben wird, sollte dies in dem gleichen Sinne geschehen, in dem jemand die politische Verantwortung für etwas übernehmen muß : In der Politik ist Verantwortung übernehmen nicht unmittelbar gleichbedeutend mit versagt haben. Es wird auch weiterhin viele Unfälle geben, und es werden noch viele Köpfe rollen – davon können wir mit größter Sicherheit ausgehen, und können tatsächlich nichts dagegen tun. 

naturwissenschaft im unterricht Schließlich kommen wir zum naturwissenschaftlichen Unterricht in der Schule. Es ist eine feine Sache, wenn man ein paar naturwissenschaftliche Dinge weiß – es ist zu vielen Dingen nütze ; man weiß dann, wie man ein Auto repariert, einen Stecker anschließt, ein Modellflugzeug baut, einen Computer einigermaßen sinnvoll nutzt, ein Soufflé bei richtiger Temperatur zubereitet, seine Stromrechnung senkt, eine Wunde desinfiziert, den Kessel flickt, es vermeidet, sich mitsamt dem Gasherd in die Luft zu jagen, und vieles andere mehr. Für jenen winzigen Prozentsatz der Schüler an unseren Schulen, die einmal in die Forschung gehen wollen, muß die Vermittlung der naturwissenschaft lichen Inhalte auch weiterhin so streng und umfassend, vielleicht auch so sehr mit ein paar Scheuklappen behaftet bleiben wie heute. Aber für die meisten Kinder, die zu Bürgern einer technologischen Gesellschaft heranwachsen, gibt es eine andere und leichtere Lektion, die sie zu lernen haben. Jedes Klassenzimmer, in dem alle Kinder zusammen das gleiche Experiment durchführen, ist ein Miniaturabbild der Naturwissenschaft, wie sie sich darstellt, wo sie neu und ungesichert ist. Und jede solche vielfache Begegnung mit dem Reich der Natur ist ein eigenes soziologisches Experiment. Stellen wir uns folgende Szene vor : Die Lehrerin gibt allen Schülern die Aufgabe, den Siedepunkt von Wasser festzustellen, indem sie ein Thermometer in ein Becherglas tauchen und ablesen, sobald das Wasser stetig kocht. Eins steht fest : Fast niemand wird exakt 100 °C ablesen, sofern er die Antwort nicht schon 

kennt und der Lehrerin gefallen möchte. Simon wird 102 °C ablesen, Tanja 105 °C, Jan 99,5 °C, Maria 100,2 °C und Lea 54 °C, während Christian irgendwie überhaupt kein Resultat zustande bringt ; Peter wird das Wasser so lange kochen, bis das Becherglas trocken ist und das Thermometer platzt. Zehn Minuten vor Ende der Stunde wird die Lehrerin diese wissenschaftlichen Ergebnisse einsammeln und mit der Sozialtechnologie beginnen. Simons Thermometer hatte beim Ablesen in einer Blase von überheißem Dampf gesteckt, bei Tanja waren Verunreinigungen im Wasser, Jan hat das Wasser im Becherglas nicht wirklich zum Sieden kommen lassen, Marias Ergebnis zeigte die Auswirkung eines leicht erhöhten atmosphärischen Drucks über Meereshöhe ; Lea, Christian und Peter haben den Status kompetenter Forscher noch nicht ganz erreicht. Am Ende der Stunde wird jedes Kind den Eindruck haben, daß sein Versuch den Siedepunkt von Wasser bei exakt 100 °C bewiesen hat oder doch bewiesen hätte, wären nicht ein paar lokale Schwierigkeiten gewesen, die aber die Erwachsenenwelt der Naturwissenschaft mit ihrem voll ausgebildeten Personal und ihren perfektionierten Apparaturen nicht tangieren. Diese zehn Minuten der Nachbereitung sind das eigentlich Wichtige. Nähmen sich Lehrer und ihre Klassen ein wenig Zeit, hier und jetzt über diese zehn Minuten nachzudenken, könnten sie fast alles lernen, was es über Wissenschaftssoziologie überhaupt zu wissen gibt. Denn diese zehn Minuten illustrieren die Tricks der professionellen naturwissenschaft lichen Forschung besser als alle Universitäts- oder Industrielabors mit ih

ren übersichtlichen, vorhersagbaren Resultaten. Eddington, Michelson, Morley, Weber, Davis, Fleischmann, Pons, Jones, McConnell, Ungar, Crews, Pasteur und Pouchet – es sind lauter Simons, Tanjas, Jans, Marias, Leas, Christians und Peters, natürlich im blütenweißen Hemd und mit akademischen Titeln vor ihrem Namen. Sie alle warten mit abenteuerlich variierenden Resultaten auf. Theoretiker stehen bereit, um – wie die Lehrerin – zu erklären und nach Möglichkeit zu versöhnen. Letzten Endes ist es aber die wissenschaft liche Gemeinde, die (als eine Art Schulleiterin) Ordnung in dieses Chaos bringt, indem sie die wunderlichen Verrenkungen des kollektiven Golems »Naturwissenschaft« in einen ordentlichen, sauberen methodologischen Mythos verwandelt. Daran ist gar nichts Verkehrtes. Die einzige Sünde besteht darin, nicht zu wissen, daß es immer so ist.

nachwort der golem und die wissenschaftler

die zwei kulturen und der naturwissenschaftliche fundamentalismus C. P. Snow macht in seinem berühmten Essay über die zwei Kulturen das Verständnis des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik zum Maßstab naturwissenschaft licher Alphabetisierung. Die Untersuchungen des Golem der Forschung stehen stellvertretend für eine Reihe von Schriften, die ursprünglich aus dem Bereich der Geistes- und der Sozialwissenschaften hervorgehen und deren Verfasser den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik oder etwas Gleichwertiges verstanden haben. Statt diese Entwicklung zu begrüßen, haben viele Naturwissenschaft ler darauf in einer Weise reagiert, die deutlich signalisiert, daß es ihnen eigentlich lieber gewesen wäre, wenn die Autoren auch weiterhin auf ihrer angestammten Seite der kulturellen Wasserscheide geblieben wären : Für diese »Wissenschaftskrieger« gibt es nur eine akzeptable Art, über Naturwissenschaft zu reden, und das ist die der Naturwissenschaft ler selbst. Unser Golem der Forschung wurde nach seinem ersten Erscheinen 1993 in den sogenannten »Wissenschaftskrieg« hineingezogen, weil seine Verfasser und alle, für die sie stehen, nicht an das Modell der zwei getrennten Kulturen glauben. Wir finden, daß es nur darauf an

kommt, eine Insel zwischen den zwei Territorien anzulegen, auf der Vertreter beider Spezies existieren und koexistieren können. Und Besucher dieses neuen Landes müssen gar nicht in allem übereinstimmen – sie müssen nur wissen, wie sie miteinander reden und die Sitten und Gebräuche ihrer Nachbarn erlernen können. Vielleicht können sie die seltsamen Früchte dieses neuen Territoriums sogar irgendwann genießen, auch wenn sie niemals in ihren regulären Speiseplan eingehen werden. Dieser und auch der zweite Golem-Band 1 über Technologie sind Versuche, eine solche Insel zu bauen. Es geht darum, Nicht-Wissenschaft lern einiges aus der Naturwissenschaft zu erklären und auf der anderen Seite Naturwissenschaft lern (und Technikern) den soziologischen Blick auf ihr Tun näherzubringen. Wir wollten die Naturwissenschaft nicht im Jargon der Naturwissenschaftler darstellen ; unser Beruf ist es, Naturwissenschaft als Produkt des sozialen Lebens zu erkunden. Eine solche neue Sichtweise stört zwangsläufig gewisse Aspekte der Alltagserfahrung, und sie stört manche Menschen mehr als andere. Die Wissenschaftskrieger, die die Golem-Idee regelrecht hassen2 oder verachten, werden nie eine andere Auffassung von Naturwissenschaft gelten lassen, da sie für sie eine fundamentalistische Religion zu sein scheint : geheimnisvoll, geoffenbart, hierarchisch, allumfassend, exklusiv, allmächtig und unfehlbar. Dies ist die Sprache des Kreuzzugs oder der Hexenjagd ; das Ziel ist Sieg, Geständnis und Widerruf, wo immer Ketzerei entdeckt wird. Fundamentalisten polarisieren jede Diskussion ; ihnen sind auch unsere schärf

sten Kritiker nicht kritisch genug und werden dafür ihrerseits verurteilt. Zum Glück ist die naturwissenschaft liche Gemeinde kein monolithischer Block ; das bisherige Echo auf unser Buch war keineswegs einhellig. Jenseits des Wissenschaftskriegs herrschte Frieden, und so gab es sogar einigen Beifall. Dem Buch sind zwei Preise verliehen worden, darunter ein naturwissenschaft licher. Eine der positivsten Rezensionen schrieb ein Naturwissenschaft ler für eine naturwissenschaft liche Zeitschrift. Soweit wir bis jetzt feststellen können, wird das Buch gern benutzt, um Studenten der Naturwissenschaften eine geisteswissenschaftliche Interpretation ihrer Arbeit an die Hand zu geben. Viele Naturwissenschaft ler finden die Golem-Metapher passend – eine Art Gegengift gegen das arrogante und entmutigende Wissenschaftsmodell, das mancherorts in Umlauf ist. »Verdreht, aber amüsant« schrieb ein Rezensent der Zeitschrift Nature, und insofern wir unseren Golem nicht restlos gezähmt wissen wollen, sind wir mit dieser Charakterisierung ganz zufrieden. Das Buch unternimmt aber zugleich den sehr ernsthaften Versuch zu zeigen, daß die Analyse der Naturwissenschaften nicht nur das legitime Anliegen von Naturwissenschaftlern allein ist. Die Naturwissenschaften sind Teil einer Kultur, die uns allen gehört. Was unsere eigene wissenschaftliche Gemeinde betrifft, so ist auch sie nicht monolithisch. Eine besonders schroffe Rezension stammte von einem Soziologen, während interessanterweise ein namhafter Wissenschaftstheoretiker das Buch allzu moderat fand ; er schrieb, daß der von 

uns skizzierte erkenntnistheoretische Standpunkt »sich kaum von traditionellen philosophischen Ansichten unterscheidet«3. Wissenschaftstheoretiker und viele andere Angehörige unserer Forschergemeinde sehen in dem Buch einen nützlichen Lehrtext und eine gute Möglichkeit, um Nicht-Naturwissenschaft ler in die Analyse der Naturwissenschaften einzuführen. Weder aus philosophischer noch aus der Sicht irgendeiner anderen wissenschaftlichen Disziplin strebt der Golem an, ein radikales Buch zu sein. Er ist kein Angriff auf die Naturwissenschaften ; ganz im Gegenteil. Aber daß man ihn im Wissenschaftskrieg so aufgefaßt hat, verrät vielleicht am meisten über den fundamentalistischen Charakter dieser Debatte. Je mehr die Naturwissenschaft ler sich auf solchen szientifischen Fundamentalismus einlassen, desto weniger Respekt genießt notwendigerweise die Naturwissenschaft. Sie ist eine kulturelle Höchstleistung, und sie demonstriert überragende Befähigung und Fachkenntnis – aber wir sind ganz sicher, daß sie sich nicht als komplette Weltanschauung legitimieren muß, als eine neue Religion oder als Zertrümmerin falscher Götter.

lektüren Verschiedenheit der Meinung ohne ausgesprochene Polarisierung ist ein geschätzter Aspekt des akademischen Lebens. Was wir in diesem Buch und auch im Folgeband Der Golem der Technologie beschreiben, sind überwiegend Meinungsverschiedenheiten in Naturwissenschaft 

und Technologie, und wie wir immer wieder betonen, sind sie kein Zeichen von schlechter Wissenschaft ; es ist im Gegenteil die Unterdrückung von Meinungsverschiedenheiten, die schlechte Wissenschaft hervorbringt. 1996 druckte Physics Today, die Hauspostille der amerikanischen Physiker, zwei Kolumnen des Physikers an der Cornell University David Mermin, worin er allgemein am Golem, vor allem aber an unserem Kapitel über die Relativitätstheorie Kritik übte. Auf diese erste folgten weitere Kritiken sowie ein längerer Briefwechsel. Mermins Intervention bezeichnete einen bedeutsamen Augenblick in der Geschichte unseres Buches, weil sie eher von einer gewissen Ratlosigkeit als von unverminderter Feindschaft zeugte. Nach einer sorgfältigen Lektüre warf Mermin scharfsinnige Fragen auf. Der Dialog dauert bis heute fort, und beide Seiten können daraus lernen. Vor kurzem machte Mermin folgende interessante Bemerkung : »Sie müssen sich klar machen, daß die meisten Physiker nicht lesen. Lesen ist kein Bestandteil unserer Physikerkultur. Wenn wir ein Buch oder einen Aufsatz sehen, blättern wir darin herum und kommen zu einem Schluß. Wenn es uninteressant aussieht, klappen wir es zu und vergessen es. Wenn es interessant aussieht, klappen wir es ebenfalls zu und versuchen uns selber auszudenken, worauf es hinaus will. Diese Herangehensweise versagt natürlich, wenn wir zum Beispiel Derrida lesen wollen. Und sie kann auch dann zu ernsthaften Schwierigkeiten füh

ren, wenn man sich weniger byzantinischen Texten nähern will, deren Autoren sich jedoch der Illusion hingeben, für Leser zu schreiben, die bereit sind, allem zu folgen, was der Autor sagt. Daran sollten Soziologen denken, wenn sie zu Naturwissenschaft lern sprechen. Ich plädiere nicht für mundgerechte Happen ; ich bitte Sie aber dringend, daran zu denken, daß Sie für Textsurfer schreiben, die sich einbilden, im Interpolieren und Extrapolieren versierter zu sein, als sie es in Wirklichkeit sind. Sie müssen alles sehr sorgfältig und nachdrücklich verdeutlichen.«4 Dieser Unterschied im Leseverhalten wurzelt in der Struktur der akademischen Disziplinen. Die sozialwissenschaft liche Literatur kann mehrdeutig sein, und um ihren Sinn zu erfassen, ist es notwendig – allerdings nicht immer hinreichend –, nicht nur zu lesen, sondern das Gelesene auch zu diskutieren. Gleichwohl gibt es bestimmte Autoren von einer notorischen Schwerverständlichkeit ; so kann zum Beispiel kein Zweifel daran bestehen, daß der Philosoph Ludwig Wittgenstein weiter und tiefer in die Struktur des menschlichen Verstehens vorgedrungen ist als die meisten anderen Denker, und doch gehen die Vorstellungen darüber auseinander, was dieser Sachverhalt eigentlich für die Universitätsphilosophie und verwandte Unternehmungen wie übrigens auch die Soziologie des wissenschaft lichen Erkennens (Sociology of Scientific Knowledge) bedeutet, die sich stark auf Wittgenstein stützt. In den Geistes- und den Sozialwissenschaften sind Interpretationen offen

sichtlich vom intellektuellen und sozialen Hintergrund des jeweiligen Interpreten abhängig. In den mathematischen Wissenschaften ist dieser intellektuelle und soziale Hintergrund viel einheitlicher, wodurch es viel schwieriger ist, die in jede Lektüre eingehende Interpretation überhaupt zu bemerken. Das macht es auch viel leichter, einen mathematischen Aufsatz als etwas durchgängig Konsequentes und Kohärentes zu lesen, so daß ein Fehler bei einem einzelnen Schritt als Fehler des Ganzen angesehen werden kann. Wie wir aus Mermins Erörterung wissen, ist es dieser Sachverhalt, der Naturwissenschaft ler dazu ermutigt, Zitate aus dem Zusammenhang zu reißen und als Beweis für die Inkohärenz eines ganzen Themenkomplexes zu präsentieren. Für den Naturwissenschaft ler verhält es sich mit einem Aufsatz wie mit einem Ei – ist eine Stelle faul, muß alles faul sein. Für den Sozialwissenschaft ler dagegen zeugt es gerade von mangelnder Wissenschaft lichkeit, Zitate aus dem Zusammenhang zu reißen. Diese unterschiedlichen Weisen des Lesens könnte man auf unserer neuen Insel erforschen, wenn sie denn einmal entsteht. Die Botschaft des Golem lautet natürlich, daß es immer mehr interpretatorischen Spielraum gibt, als man glaubt, auch in Naturwissenschaft und Technologie. Auf unserer Insel könnten wir vielleicht auch die besondere Bedeutung subtiler Akzentverschiebungen entdecken. Zum Beispiel nimmt sich, was für uns eine kleine Randbemerkung bei einer physikalischen Beschreibung war, für Physiker offenbar als bedeutender Fehler aus. Im Falle der Relativitätstheorie war das, was wir für die eher 

unwesentlichen Aspekte des Textes hielten, von größter Wichtigkeit für Naturwissenschaftler – sie meinten wohl, wir wollten an der Sicherheit der Theorie etwas aussetzen. Umgekehrt ist es nicht unsere Aufgabe, der Relativitätstheorie zu Anerkennung zu verhelfen (eine enorme Arbeit, die Historikern und Physikern noch bevorsteht) ; was wir zeigen wollen ist, daß das meiste von dem, was Naturwissenschaftler dem Rest der Gesellschaft über die Begründung der Relativitätstheorie gesagt haben, falsch ist. Daß man gemeint hat, wir täten etwas darüber hinaus, mag mit dem besonderen Kontext der Relativitätstheorie zusammenhängen. Sie wurde und wird bis heute von einer kleinen Gruppe naturwissenschaftlicher Außenseiter bestritten. Also nimmt man an, wir hätten diese skeptische Gruppe gewissermaßen trösten wollen ; aber das war sowenig das Ziel unseres Unternehmens, daß wir noch nicht einmal das Vorhandensein dieser Debatte bemerkt hatten. Dergleichen würde wiederum auf unserer kleinen Insel ganz von selbst ans Licht kommen, wo man bereits Gespräche über einen Vorfrieden geführt hätte. Die diversen Aspekte eines Textes sind also für unterschiedliche wissenschaftliche Gemeinden von unterschiedlicher Wichtigkeit. Wir haben den Text des Golem an einzelnen Stellen korrigiert, um ihn nach Möglichkeit dem anzunähern, was dem Weltbild beider Seiten entspricht, aber solange unsere Insel nicht wesentlich besser befestigt ist, ist wohl nicht anzunehmen, daß wir es überhaupt jemandem recht machen können. Schließlich wollen wir noch hervorheben : Unser Buch leistet seinen Beitrag vor dem Hintergrund Hunderter 

Bücher, die alle die Naturwissenschaft uneingeschränkt preisen, und vor dem Hintergrund Dutzender Neuerscheinungen, die jedes Jahr zu diesem Berg hinzukommen. Da besteht kaum die Gefahr, daß der Golem der Forschung das Gebäude der Naturwissenschaft zum Einsturz bringen wird !

schwachstellen Wir stellen unseren Bericht über Michelsons und Morleys Versuch und über Eddingtons Beobachtung der Sonnenfinsternis von 1919 dem entgegen, was man nach der allgemeinen Überzeugung über diese Ereignisse zu wissen glaubt. Wir schreiben, daß diese Versuche in den Standarddarstellungen von der Entwicklung der Relativitätstheorie eine zentrale Rolle gespielt haben und generell als ausschlaggebend und entscheidend präsentiert worden sind. Mermin hat uns 1996 in Physics Today gefragt, für wen unserer Meinung nach denn diese Standardgeschichte bestimmt war, da sie »von nicht näher bezeichneten Sprechern und Hörern« nur so »wimmle«.5 Die Vorstellung, daß es so etwas wie eine »allgemeine Überzeugung« gebe, geht zugegebenermaßen auf unsere frühere Ausbildung als Physiker zurück. Die Leserschaft, die wir uns vorstellen, ist erstens das allgemeine Publikum, zweitens der allgemein gebildete Naturwissenschaft ler, drittens der Naturwissenschaft ler in seiner Rolle als Bürger und Mitglied einer Gesellschaft. Wie wir ausdrücklich schreiben, enthält der Golem für den praktizierenden Naturwissenschaftler als solchen keine wich

tige Botschaft außer der, daß angehende Forscher wissen sollten, daß das Werk ihrer Heroen keineswegs von jener entmutigenden Vollkommenheit war, die sonst ständig an die Wand gemalt wird. Golem-Wissenschaft könnte sich also für potentielle Anwärter der Naturwissenschaft reizvoll darstellen, die womöglich gerade daran verzweifeln, jemals zu jener Unangreifbarkeit und Makellosigkeit vorzudringen, die dem Werk der Großen und Guten in der Naturwissenschaft so gerne zugeschrieben wird. Angeregt durch Mermins kritische Einwände, haben wir die Anfänge der Rezeption der Relativitätstheorie in der Öffentlichkeit eingehender ergründet : Beim Anfang beginnend, studierten wir den Beitrag der Zeitung The Times zur Interpretation von Eddingtons Beobachtungen. The Times vom 7. November 1919 meldete in der Schlagzeile (S. 12) : Revolution in der Naturwissenschaft – Neue Theorie des Universums – Newtons Vorstellungen umgestoßen und fuhr darunter fort : »Es wurde von allen Seiten anerkannt, daß diese Beobachtungen für die Verifikation der Voraussage des berühmten Physikers Einstein entscheidend seien.« An dieser Interpretation im Sinne Einsteins hielt das Blatt mehrere Wochen lang fest, wobei es diejenigen mit Hohn bedachte, die Eddingtons Resultate nicht für bare Münze nahmen. Die Ausgabe vom 28. Novem

ber brachte dann einen namentlich gezeichneten Artikel von Einstein selbst, der einen deutlich besonneneren Ton anschlug. Danach veröffentlichte The Times weiter namentlich gezeichnete Artikel von jenen Leuchten der Wissenschaft, die das Urteil der Zeitung über die Beobachtung Eddingtons und ihre Bedeutung für die Relativitätstheorie teilten.6 Ein schlagendes Beispiel aus etwas jüngerer Zeit ist die vielgelesene Einführung in die Relativitätstheorie Relativitätstheorie für jedermann von James A. Coleman. Sie erschien zuerst in London 1954, dann als Taschenbuch und in deutscher Übersetzung 1959 und in überarbeiteter Form 1969. Sie wird bis heute viel gekauft ; das Impressum verzeichnet viele Auflagen. Allein in England wurden 50 000 Exemplare des Buches verkauft. Über Michelson und Morley sagt Coleman folgendes : »Sie wiederholten den Versuch zu verschiedenen Tageszeiten und in verschiedenen Jahreszeiten, aber die Ergebnisse waren immer die gleichen – sie wiesen keinen Ätherwind nach. Der Michelson-MorleyVersuch ist mehrere Male mit zunehmender Genauigkeit wiederholt worden.«7 Wie wir aus Kapitel 2 wissen, hätten Michelson und Morley den Versuch zu verschiedenen Jahreszeiten wiederholen müssen, um zu zeigen, daß nicht nur das Interferometer als Meßgerät für die Geschwindigkeit der Erde untauglich war, sondern daß auch die Ätherdrift 

gleich Null war ; aber sie wiederholten den Versuch nicht. Coleman behauptet aber genau dies. Außerdem erwähnt er nicht, daß zumindest einer der genaueren Versuche einen Ätherwind feststellte ; auch das ist irreführend. Zu Eddingtons Expeditionen sagt Coleman : »Die Sobral-Gruppe stellte fest, daß ihre Sterne sich im Durchschnitt um 1,98 Bogensekunden bewegt hatten, und die der Principe-Gruppen hatten sich um 1,6 Bogensekunden bewegt. Diese Nähe zu den von Einstein vorausgesagten 1,74 Bogensekunden war ausreichend, um den Effekt zu verifizieren. Seither sind mehr als zehn verschiedene Resultate berichtet worden, die die Voraussage ebenfalls bestätigen.«8 Coleman erzählt hier also genau die falsche Standard-Geschichte dieser Beobachtungen, der wir entgegentreten. Übrigens vermutete Mermin zu Beginn unseres Meinungsaustauschs, wir hätten uns nur deshalb die Atombombe als Beispiel einer Bestätigung der Relativitätstheorie ausgesucht, um ein möglichst schlechtes Licht auf die Naturwissenschaft zu werfen. Das überraschte uns ; denn nichts lag uns ferner. Zu unserer Freude stellen wir fest, daß auch die Relativitätstheorie für jedermann, verfaßt von einem Naturwissenschaft ler, dem es allerdings um ein tieferes Verständnis der Öffentlichkeit für die Naturwissenschaft zu tun ist, sich zur Bestätigung der Relativitätstheorie auf die Atom- und die Wasserstoffbombe beruft : 

»Wie heute jedermann weiß, war das erste überzeugende Beispiel [für die Masse-Energie-Umwandlung] die Explosion der ersten Atombombe am 16. Juli 1945 in Alamagordo in Neu-Mexiko.«9 Und »atom- und Wasserstoffbomben. Seit Cockcroft und Walton sind viele weitere Versuche durchgeführt worden, die die Äquivalenz von Masse und Energie weiter verifiziert haben. Sie gipfelten in wahrhaft erschütternden Beweisen, als am 16. Juli 1945 in Alamagordo in Neu-Mexiko die erste Atombombe und am 1. November 1952 auf der Marshallinsel im Pazifik die erste ausgewachsene Wasserstoffbombe detonierte. Beide wandten die [Relativitäts-]Theorie an.«10

wissenschaftsgeschichte aus dem lehrbuch Soviel zu einer einflußreichen Zeitung und einem populärwissenschaft lichen Buch. Wie steht es aber um die in den physikalischen Wissenschaften Gebildeten ? Akademisch geschulte Naturwissenschaftler sind gleichzeitig gewöhnliche Bürger und sind damit Vermittler, die einem breiteren Publikum die Bedeutung der Naturwissenschaft nahebringen könnten. Wenn sie sich auf dem Gebiet der Relativitätstheorie spezialisieren, bekommen sie möglicherweise ein differenzierteres Verständnis für die 

Geschichte ihres Fachs. Interessant ist aber, was sie selbst zunächst in ihren Lehrbüchern vorfinden werden. Ein kurzer Überblick über die Lehrbücher der allgemeinen Physik und der Relativitätstheorie hat uns interessante Aspekte der Lehrbuchgeschichte der Physik offenbart : Von sechzehn Lehrbuchdarstellungen der Beobachtungen Eddingtons und ihrer Bedeutung geben zwölf irreführende Informationen über die Genauigkeit des Versuchs ; drei davon stellen unzutreffende positive Behauptungen über spätere Versuche auf. Am erstaunlichsten ist vielleicht, daß die Wahrscheinlichkeit einer historisch korrekten Darstellung weder vom Erscheinungsjahr des Buches noch vom wissenschaft lichen Rang seines Autors abhängig scheint. Pauli ist ein gutes Beispiel für einen Wissenschaft ler von hohem Rang, der die Dinge falsch erzählt. Der folgende Absatz stammt aus seiner Darstellung der Relativitätstheorie, die zuerst 1921 erschien und 1963 neu aufgelegt wurde : »Eine noch endgültigere Bestätigung wie beim Merkurperihel hat die Relativitätstheorie neuerdings bei der Strahlenablenkung erfahren. Nach [einer Quelle] erfährt nämlich ein am Sonnenrand vorbeigehender Lichtstrahl eine Ablenkung von e = 1,75˝. Dies läßt sich prüfen durch Beobachtung von Fixsternen in der Nähe der Sonne bei totalen Sonnenfinsternissen. Die anläßlich der totalen Sonnenfinsternis vom 29. Mai 1919 ausgerüsteten Expeditionen in Brasilien und auf der Insel Principe fanden 

nun in der Tat, daß der von Einstein vorausgesagte Effekt vorhanden ist. Auch quantitativ ist die Übereinstimmung eine gute. Die erstgenannte Expedition fand nämlich im Mittel für die auf den Sonnenrand reduzierte Sternablenkung 1,98˝ ± 0,12˝, die zweite Expedition 1,61 ± 0,30˝.«11 Bei Sciama hingegen finden wir das Beispiel eines hochrangigen Wissenschaft lers, der die Dinge richtig erzählt : »Leider ist das Arbeiten bei Sonnenfinsternissen schwierig, und die tatsächlichen Ergebnisse sind enttäuschend. Den ersten Versuch unternahmen 1919 Eddington und Dyson. Die Meldungen vom Erfolg der Expedition sorgten weltweit für eine Sensation, zum Teil aus dramatischen wissenschaft lichen Gründen. Eddington sprach später von dem aufregendsten Ereignis, an das ich mich aus meiner eigenen astronomischen Erfahrung erinneren Doch ironischerweise war Einsteins Voraussage gar nicht so eindeutig verifiziert worden, wie man einst geglaubt hat. […] Es ist schwer, die Bedeutung [aller Eklipsisbeobachtungen] einzuschätzen, da andere Astronomen nach einer neuerlichen Diskussion desselben Materials zu anderen Resultaten gelangt sind. Man kann sogar den Verdacht hegen, daß, hätten die Beobachter nicht den Zahlenwert gekannt, der von ihnen ›erwartet‹ wurde, die veröffentlichten Resultate stärker voneinander abgewichen wären, als sie 

es tatsächlich tun. Es gibt in der Astronomie eine ganze Reihe von Fällen, wo die Kenntnis der ›richtigen‹ Antwort die Beobachter zu Resultaten geführt hat, von denen später gezeigt wurde, daß sie außerhalb der Nachweismöglichkeiten ihrer Apparatur lagen.«12 Was nun den Michelson-Morley-Versuch betrifft, so wird in neun der 26 Lehrbücher unserer Stichprobe berichtet oder impliziert, daß der ursprüngliche Versuch sechs Monate später oder »zu anderen Jahreszeiten« von Michelson und Morley wiederholt worden sei. Die Wiederholung zu anderen Jahreszeiten war notwendig, um zu beweisen, daß es keine Ätherdrift gab, und Michelson und Morley hatten diesen Punkt auch in ihrem ursprünglichen Protokoll aufgeführt ; zur tatsächlichen Durchführung kam es aber eben nicht. In weiteren sechs Darstellungen wird kategorisch – aber doch fälschlich – behauptet, daß niemals eine positive Ätherdrift gefunden worden sei : Die bemerkenswerte Ausnahme bilden die Beobachtungen Millers. Eine weitere Darstellung stellt Millers Ergebnis fälschlicherweise als statistisch irrelevant hin, weil sie Millers Resultat mit dessen späterer Interpretation durcheinanderbringt. Zwei weitere Darstellungen geben dem Versuch als einer Bestätigung der Speziellen Relativitätstheorie ein weit größeres historisches Gewicht, als ihm für sich betrachtet zukommt.13 Von den 26 Darstellungen liefern also 16 falsche Fakten, zwei verleihen den Fakten eine falsche Bedeutung. Natür

lich gibt es noch viele andere Behandlungen dieses Stoffes, die nur den Michelson-Morley-Versuch, aber keine seiner Wiederholungen erwähnen und ihm durch diese Unterlassung eine falsche historische Bedeutung zuschreiben. Und auch hier gibt es besonnenere Darstellungen, die den weiteren Verlauf der Geschichte gar nicht berühren. So schrieb Herman Bondi 1967, der Michelson-MorleyVersuch und ähnliche zeitgenössische Experimente seien »sogar heute noch schwierige Versuche, bei denen keine große Genauigkeit zu erreichen ist« ; auf andere Darstellungen jüngeren Datums hatte das aber keine Auswirkungen. Es scheint, daß es eine selbsterhaltende Tradition des Lehrbuchschreibens gibt, die an der Legende vom entscheidenden Charakter dieser Experimente unbedingt festhält, von der sich nur Berufshistoriker und einige wenige Naturwissenschaft ler freimachen können. Soviel hierzu ; immerhin müssen wir einen Fehler einräumen. Ein Motto aus dem Buch von Einstein und Infeld, das wir ursprünglich dem Abschnitt über Eddington vorangestellt hatten, war schlecht gewählt, denn die genauere Lektüre ihres Buches (und hier danken wir David Mermin für seine Hilfe) ergibt, daß in dem besonderen Kontext dieser Diskussion Einstein und Infeld nicht behauptet haben, daß Eddingtons Messung die Newtonsche These erledigt habe, sondern nur, daß sie definitiv das Vorhandensein einer gewissen Ablenkung zeigte. Darum haben wir in der vorliegenden Ausgabe das bewußte Motto durch zwei andere ersetzt. Es sei jedoch bemerkt, daß auch diese selben Autoren (Einstein und Infeld) nicht gegen historische Irrtümer und Entstellun

gen gefeit sind ; ihre Darstellung des Michelson-MorleyVersuchs zum Beispiel in demselben Buch führt in die Irre und das sowohl, was die Bedeutung des Versuchs, als auch, was die Behauptung betrifft, alle derartigen Versuche seien negativ verlaufen : »Mit Rücksicht auf die kleinen Zeitdifferenzen, um die es dabei geht, muß der Versuchsapparat ganz besonders raffiniert gebaut sein. In diesem Sinne wurde der berühmte Michelson-Morley-Versuch durchgeführt, dessen Ergebnis einem Todesurteil für die Hypothese von dem ruhenden Äthermeer gleichkommt, in dem die ganze Materie umhertreiben sollte. Es konnte keinerlei Zusammenhang zwischen Lichtgeschwindigkeit und Strahlenrichtung festgestellt werden. […] Alle diesbezüglichen Experimente führten einheitlich zu dem gleichen negativen Ergebnis wie der Michelson-Morley-Versuch. Niemals zeigte sich der geringste Zusammenhang der betreffenden Erscheinungen mit der Bewegungsrichtung der Erde.«14 Was also die Erörterung des Michelson-Morley-Versuchs betrifft, fügt sich das Buch von Einstein und Infeld in den von den anderen Lehrbüchern vermittelten Gesamteindruck. (David Mermins eigenes Buch betont übrigens die zentrale Rolle des Michelson-Morley-Versuchs als Experiment zur Speziellen Relativitätstheorie und behauptet, daß Versuche »uns zwingen«, die Spezielle Relativitätstheorie anzuerkennen.)15 

Wenn man freilich vom modernen Verständnis der Physik ausgeht, ist keine dieser Lehrbuchdarstellungen falsch : Aus dem Blickwinkel der heutigen Physik hätte der Versuch sehr wohl sechs Monate später wiederholt werden können – wir wissen heute, mit welchem Resultat –, und die Tatsache, daß es andere, ähnliche Versuche zu anderen Jahreszeiten gegeben hat, macht die zitierten irreführenden Stellen aus physikalischer Sicht sogar noch harmloser. Und aus der Sicht der Physik hätte es weder Millers Versuch noch sein Resultat, noch den ihm verliehenen Preis der American Association for the Advancement of Physics und seine Publikation in Reviews of Modern Physics von 1933 jemals zu geben brauchen, weil sie allesamt im Irrtum waren. Für die Physik könnte also ihre eigene Geschichte auch so gewesen sein, wie sie in den falschen Standardhistorien dargestellt wird. Sie bieten in Wirklichkeit nicht Geschichte der Physik – sie bieten Physik im geschichtlichen Gewand. Aber weshalb sind wir dann so pingelig ? Einfach deshalb, weil die Geschichte der Physik Folgen hat, die nicht nur die Physik allein betreffen. Sie hat zum Beispiel Folgen für die Rolle der Physiker und die ihres Fachwissens in der Gesellschaft. Wegen dieser Rolle ist es wichtig, daß die Geschichte der Physik richtig erzählt wird. Eine vereinfachte Version mag für den angehenden Physikstudenten völlig in Ordnung sein, solange er eben dies ist : ein angehender Physikstudent, dem es bestimmte Vereinfachungen für den Moment leichter machen, Physik zu lernen ; aber den Mitgliedern einer Gesellschaft leistet dieselbe Geschichte einen schlechten Dienst, gleichgültig, 

ob er oder sie ein Naturwissenschaft ler, ein Ex-Naturwissenschaft ler oder ein Nicht-Naturwissenschaftler ist. Die Geschichte der Physik ist außerhalb der Physik wichtig und muß akkurat wiedergeben, wie die Physiker zu ihren Schlußfolgerungen gelangen. Für Physiker als solche ist es völlig unschädlich, wenn die Geschichte ihrer Disziplin auf eine Reihe von Miniaturlegenden reduziert wird ; aber diese Legenden dürfen außerhalb der Physik nie den Eindruck erwecken, als wären Schlußfolgerungen in umstrittenen physikalischen Fragen eine leichte Sache, bei der es nicht noch viel Zeit und Spielraum für zu treffende Entscheidungen, Einwände und Interpretationen gäbe.16 Was für Physiker an der Physik wichtig ist, ist das Ergebnis einer Reihe von Versuchen ; was für Nicht-Physiker an der Physik wichtig ist, ist die Art und Weise, wie dieses Ergebnis zustande kommt. Es ist auch nicht so, daß es uns vor allem um die Menschen geht, die vielleicht die eine oder andere der oben besprochenen Stellen tatsächlich gelesen haben ; es geht uns um alle, die die Botschaft erreicht. Der Leser dieser Textstellen nimmt vielleicht ein bestimmtes Bild von der Wissenschaft mit und gibt es durch Worte, Taten, Überzeugungen und das, was all dies als klar und selbstverständlich vermittelt, an andere weiter. Der Soziologe würde sagen, daß diese Stellen dazu beitragen, den kulturellen Hintergrund zu schaffen, vor dem sich das Verständnis vom Wesen der Naturwissenschaft bildet. Wie es der Zufall wollte, sind wir bei der Vorbereitung des zweiten Golem-Bandes auf ein Zitat gestoßen, das veranschaulicht, wie hartnäckig die Michelson-Mor

ley-Legende außerhalb der Physik fortlebt. Das Wort hat nun ein bekannter Nationalökonom und Berater der britischen Regierung, der über das Experiment in der Volkswirtschaft folgendes sagt : »[Volkswirtschaft liche Prognosen] sind ausnahmslos Wahrscheinlichkeitsaussagen. Alle Ökonometrie orientiert sich an Wahrscheinlichkeitsaussagen. Man sagt also : Die Wahrscheinlichkeit, daß dieses oder jenes Resultat nicht mit der Theorie übereinstimmt, beträgt weniger als fünf Prozent oder dergleichen ; irgendwo muß man eine Grenze ziehen. Man hat nicht das eine definitive Experiment, das einem sagt, daß die Lichtgeschwindigkeit in allen Richtungen gleich ist.«17 Treffender hätte man die Auswirkung der MichelsonMorley-Legende und aller anderen »ausschlaggebenden« Experimente in den Naturwissenschaften, für die sie steht, nicht ausdrücken können.

taue und stränge Die Lehrbücher machen es falsch, aber es fragt sich doch in einem Punkt immer noch, ob wir es richtig machen. David Mermin wirft uns vor, wir würden die Geschichte der Relativitätstheorie falsch darstellen. Sein Kollege Kurt Gottfried und der Nobelpreisträger Kenneth G. Wilson, die gemeinsam einen Aufsatz für Nature geschrieben haben, kreiden uns ebenfalls an, daß 

wir es unterlassen, die vielen anderen seinerzeit auftauchenden Beweise für die Relativitätstheorie zu beschreiben, und daß wir unseren zwei »Beweisen« eine zu zentrale Rolle einräumen. Wir müssen diesen Vorwurf sorgfältig untersuchen. Trifft es zu, daß wir all das außer acht lassen, was doch jedermann über die Geschichte der Relativitätstheorie weiß ? Und daß es andere »Beweise« gab, die wir vernachlässigt haben ? Und daß diese Vernachlässigung unsere Darstellung verzerrt hat ? Trifft es zu, daß den Naturwissenschaft lern seinerzeit andere Beweise klar vor Augen standen, die nur aus den Lehrbüchern der Physikgeschichte verschwunden sind, oder können wir deren Wichtigkeit überhaupt nur im Rückblick ermessen ? Unser kurzer Überblick über die Lehrbücher scheint die erste Frage zu verneinen – jedenfalls was die Spezielle Relativitätstheorie angeht ; die meisten Lehrbücher präsentieren den Michelson-Morley-Versuch und lassen es dabei bewenden. Um die anderen in modernen Darstellungen erörterten Versuche zu finden, muß man sich tief in die Wissenschaftsgeschichte vergraben. Außerdem haben wir tatsächlich »die Bombe« als zusätzlichen Beweis erwähnt, aber das haben unsere Kritiker als irrelevant abgetan. Hätten wir versucht, unsere Leser auf den neuesten Stand zu bringen, hätten wir noch den alltäglichen Einsatz der Speziellen Relativitätstheorie in Teilchenbeschleunigern sowie die jüngeren Bestätigungen der Allgemeinen Relativitätstheorie erwähnen können ; aber darum ging es uns nicht. (Was die Allgemeine Relativitätstheorie betrifft, so haben wir natürlich andere 

relevante Beobachtungen wie die Rotverschiebung und die Anomalie im Merkurperihel erwähnt.) Immerhin gab es in der frühen Phase andere Nachweise der Speziellen Relativitätstheorie, die wir der Vollständigkeit halber hätten erwähnen können. Doch je weiter und detaillierter wir diese frühe Periode erforschen, um so verwirrender wird das Bild. Jeder dieser ersten Versuche könnte auf dieselbe Weise nachanalysiert werden, wie es mit dem Versuch von Michelson und Morley geschehen ist. Doch unsere Absicht war es, einer Legende entgegenzuwirken, und nicht, eine definitive Geschichte der Physik vorzulegen. Liest man den Golem allerdings als Versuch, die Gültigkeit der Relativitätstheorie in Frage zu stellen – das scheint ja gelegentlich geschehen zu sein –, dann ist seine Darstellung allerdings verzerrend und der Sache in der Tat abträglich. (Eben um diesem Mißverständnis vorzubeugen, haben wir in unseren Fallgeschichten ein paar kleinere Änderungen vorgenommen.) Die subtilste Kritik des Relativitäts-Kapitels lautete, daß es die vielen feinen wissenschaftsgeschichtlichen Fäden ignoriert, die in ihrer Gesamtheit die wissenschaftliche Stärke des Ganzen ausmachen. Indem wir uns mit isolierten Versuchen befaßten – so unsere Kritiker –, lieferten wir selbst nur ein unvollständiges, verzerrtes Bild von der Art und Weise, wie Naturwissenschaft ler zu ihren Schlußfolgerungen gelangen. Daß man zu Schlußfolgerungen erst durch eine allmähliche Annäherung der Geister auf dem ausgedehnten Feld der Diskussion gelangt und nicht durch plötzliche Demonstrationen 

technischer Virtuosität, war allerdings gerade das, was wir sichtbar machen wollten ; denn gerade dies verdeutlicht, warum die Naturwissenschaft auf ihren umstrittenen Gebieten nicht schnell und entscheidend eingreifen kann. Wir beschreiben die typische Art, wie man auf solchen Gebieten zu Schlußfolgerungen gelangt, nämlich durch zunehmende Einigung darüber, sich einig zu werden ; Physiker sprechen naheliegenderweise von einem wachsenden Beweiskorpus. Doch Mermin räumt ein, daß die einzelnen Beweisstränge für sich genommen schwach sein mögen. Er empfiehlt die folgende Geschichtstheorie : »Eine Vorstellung von Wissenschaft, die der Golem der Forschung nicht berücksichtigt, beinhaltet, daß das Vorhandensein vieler verschiedener Beweisstränge aus einer Hypothese ein Faktum machen kann, auch wenn es kein einzelnes unangreifbares, entscheidendes Experiment gibt.« Daß Naturwissenschaft ler zu ihren Schlußfolgerungen gelangen, indem sie viele Beweisstränge verzwirnen, von denen jeder einzelne auf schwachen Füßen steht, wollen wir mit Sicherheit nicht bestreiten. Gerade in dem dieserart kritisierten Kapitel schrieben wir : »Was für das Verhältnis von je zwei dieser Beobachtungsmengen gilt, tut dies um so mehr für alle Tests, denen die Relativitätstheorie seinerzeit unterzogen wurde. Kein Test war für sich genommen entschei

dend oder klar definiert, aber zusammengenommen ergaben sie eine überwältigende Strömung.«18 Der Golem »berücksichtigt« diese Vorstellung von der Wissenschaft also durchaus. Sein Fokus liegt allerdings gerade auf der Schwäche der einzelnen Beweisstränge. Um adäquat untersuchen zu können, wie solche einzelnen, schwachen Beweisstränge sich zu einem großen, überwältigenden Beweis ergänzen, bedarf es der historischen Analyse : Zunächst muß gezeigt werden, daß die einzelnen Beweisstränge wirklich schwach waren. Es ist natürlich immer ein riskantes Unterfangen, etwas historisch Bedeutendes aus späteren Darstellungen lernen zu wollen, die primär für Naturwissenschaft ler geschrieben worden sind. So rügte uns ein Kritiker, weil wir nicht auf Wolfgang Paulis Übersichtsartikel von 1921 zurückgegriffen haben, um unser Mißverständnis zu korrigieren ; Paulis (oben mitgeteilte) Darstellung der Eklipsisbeobachtungen gibt jedoch wenig Anlaß zu besonderem Zutrauen. Was naturwissenschaft lich von Bedeutung ist, ist es noch nicht historisch.

beweisstränge Um zu verstehen, wie einzelne Beweisstränge sich ergänzen können, muß man nicht wissen, wie die Versuche sich rückblickend darstellen, sondern was sie seinerzeit für die Naturwissenschaft ler bedeutet haben. Das herauszuarbeiten ist allerdings schwierig. So meinte Kurt Gottfried in den ersten Diskussionen, wir hätten auf die 

Versuche von Trouton und Noble eingehen sollen, pflichtete uns aber später bei, daß diese Arbeiten zu kompliziert waren, um als entscheidend behandelt zu werden. In Gottfried und Wilsons 1997 erschienener Replik auf den Golem wird eine Zahl genannt, die sich auf Resultate von im Jahre 1909 und zwischen 1914 und 1916 vorgenommenen Messungen des Verhältnisses der Ladung eines Elektrons zu seiner Restmasse bezieht. Diese Zahl wird dort als ein definitiver Beweis für die Spezielle Relativitätstheorie hingestellt. Zufällig konnte uns ein Historiker, Richard Staley, noch weitere Informationen zu diesem Versuch verschaffen, einschließlich der Tatsachen, daß die ersten Resultate unverzüglich in Frage gestellt wurden (von dem Naturwissenschaftler Bestelmeyer) und daß oft behauptet wird, unzweideutige elektronentheoretische Resultate zugunsten der Relativitätstheorie hätten sich erst nach 1914 eingestellt. Mehr noch : Wie eine Studie aus dem Jahre 1938 (von Zahn und Spees) ergeben zu haben scheint, war keiner der früheren Versuche (auch der 1909 mitgeteilte von Bucherer und der 1914 mitgeteilte von Neumann) genau genug für eine Unterscheidung zwischen der Relativitätstheorie und anderen Theorien über das Verhalten des Elektrons bei jenen hohen Geschwindigkeiten, die relativitätstheoretische Effekte hervorbringen würden. (In einem früheren Übersichtsartikel hatte Gerlach einen ganz anderen Standpunkt vertreten. Wir wollen jedoch lediglich festhalten, daß solche Artikel von Naturwissenschaft lern radikal verschieden ausfallen können ; wir behaupten nicht, daß Zahn und Spees recht hatten und Gerlach unrecht, son

dern nur, daß der Historiker nicht aus einem einzelnen Artikel auf das Vorhandensein eines Konsenses schließen darf.) Trotz der Bedeutung, die diese Versuche für die Aufnahme der Speziellen Relativitätstheorie in der Phase ihrer ersten Anerkennung in Deutschland gehabt haben mögen, scheinen sie also ebenso umstritten gewesen zu sein wie der Michelson-Morley-Versuch, wenn nicht noch umstrittener. Das ist einer der Gründe, weshalb wir heute der Meinung sind, daß der Michelson-MorleyVersuch, so kontrovers er war, für die Anerkennung der Relativitätstheorie in dieser Phase wichtiger war, als wir und unsere Kritiker anfangs geglaubt haben.19

typen der wissenschaftsgeschichtsschreibung Über die kritischen Einwände gegen die anderen Versuche, mit denen die Spezielle Relativitätstheorie gestützt wurde, herrscht allgemeine Unkenntnis, und diese Unkenntnis veranschaulicht sehr gut, wie für den Physiker sich die Vergangenheit unter dem Eindruck des wissenschaftlichen Erfolgs einer Theorie verändern kann. Es ist sehr schwierig, die Bedeutung zu rekonstruieren, die ein Versuch zu seiner Zeit gehabt hat ; das liegt nicht zuletzt daran, daß so viele Faktoren zusammenwirken, um die Wissenschaftsgeschichte in eine den Naturwissenschaften dienliche Form zu pressen. Innerhalb »der« Wissenschaftsgeschichte kann man mindestens sechs verschiedene Richtungen unterscheiden : die Lehrbuchgeschichte, die offizielle Geschichte, die 

Geschichte aus der Sicht der naturwissenschaftlichen Rezensenten, eine reflektierende Geschichte, eine analytische Geschichte und eine interpretierende Geschichte. Die Wissenschaftsgeschichte der Lehrbücher leistet jene Art von Simplifizierung, die wir gerade erörtert haben. Sie ist keine eigentliche Geschichtsschreibung, sondern in historisierendem Stil vorgetragene Naturwissenschaft. Die offizielle Geschichte der Wissenschaft verteilt Lorbeeren und verschafft einer Disziplin ihr Selbstverständnis. Doch Lorbeeren können erst dann gültig verteilt werden, wenn eine Kontroverse beigelegt oder eine Ungewißheit beseitigt ist ; daher erfolgt diese Art der Wissenschaftsgeschichtsschreibung für gewöhnlich erst lange nach den von ihr beschriebenen Ereignissen. (Aus demselben Grund werden Nobelpreise oft erst lange im nachhinein verliehen – wenn da auch gelegentlich Pannen vorkommen.) Die offizielle Geschichtsschreibung ist ein eigenes Betätigungsfeld innerhalb einer naturwissenschaft lichen Disziplin. Sie dient vielleicht einem vergleichbaren Zweck wie die politische Geschichtsschreibung, die die Abfolge der wichtigen Könige, Königinnen, Krieger und Staatsmänner zu ihrem Gegenstand macht. Doch die offizielle Geschichte der Naturwissenschaften kann nichts zu deren Verständnis beitragen. Denn es gehört zum Beispiel zu ihren Besonderheiten, daß es eine Geschichte von Helden ist ; Verlierer kommen in der offiziellen Wissenschaftsgeschichte nur in unbedeutenden Mengen vor. Um jedoch das Wesen der Naturwissenschaft zu verstehen, müssen wir genauso verstehen, warum ihre Verlierer scheitern, wie, warum ihre Helden 

Erfolg haben. Die offizielle Geschichte macht traditionellerweise das Gros der Wissenschaftshistoriographie aus ; auch aus diesem Grund werden einige der weiter unten diskutierten weniger respektvollen Geschichten der Naturwissenschaft oft als Attacke mißverstanden. Noch schlimmer ist es, wenn die Autoren wissenschaft liche Außenseiter sind. Die Wissenschaftsgeschichte der Rezensenten wird natürlich von Rezensenten einer bestimmten wissenschaft lichen Disziplin geschrieben. Ihre Kommentare und Übersichtsartikel sind Versuche, in ein verwirrendes Gebiet wissenschaft liche Ordnung zu bringen, ihr Ziel ist es nicht, exakt den historischen Stand der Dinge zu reflektieren. Aus diesem Grund bittet man auch erstklassige Naturwissenschaft ler, diese Artikel zu schreiben – es ist eine angesehene Tätigkeit. In der Geschichtsschreibung der Wissenschaftsrezensenten geht es also eher darum, Wissenschaftsgeschichte zu machen – das heißt selbst zur Naturwissenschaft beizutragen – als zu anderen Zwekken über sie nachzudenken. Reflektierende Wissenschaftsgeschichte soll helfen, die Art und Weise zu verbessern, wie Naturwissenschaft getrieben wird. Zwar haben manche Sozialwissenschaftler in der Tat den Ehrgeiz, auf diese Weise die Naturwissenschaft zu verbessern ; aber im allgemeinen ist reflektierende Wissenschaftsgeschichte eher eine Methode, mit der Naturwissenschaft ler ihren kollektiven Erfahrungsschatz aufhäufen. Es gibt eine mündliche Tradition, die man in der Anthropologie »Kriegsgeschichten« nennt, und die reflektierende Wissenschaftsgeschichte 

kann man als deren gedrucktes Pendant bezeichnen. Das Problem der reflektierenden Wissenschaftsgeschichte besteht darin, daß sie bestimmte Besonderheiten im Wandel der von ihr behandelten Naturwissenschaft hervorhebt, um daraus diese oder jene methodologische Moral abzuleiten. Zum Beispiel könnte postuliert werden, daß experimentelle Arbeiten dann pathologisiert werden sollen, wenn die Relation zwischen Signal und Rauschen nicht in sehr kurzer Zeit soweit verbessert werden kann, daß die Signale das Rauschen deutlich überwiegen. Das ist in vielen Fällen kein schlechter Rat, würde aber auch viele berühmte Versuche dem wissenschaftshistorischen Müllhaufen überantworten, so auch den Michelson-Morley-Versuch, verstanden als Überprüfung der Ätherdrift, oder Millikans Öltropfenversuch und natürlich Eklipsisbeobachtungen. Analytische Wissenschaftsgeschichte soll nützlich sein, um die Naturwissenschaft vom Standpunkt der Sozialwissenschaften zu verstehen. Hauptkonsumenten dieser Art von Geschichte waren früher die Philosophen ; aber einige von ihnen zogen die »rationale Rekonstruktion« der historischen Ereignisse vor, um diese ihren philosophischen Ideen anzupassen anstatt umgekehrt ihre Philosophie dem historischen Befund. Von größerer Relevanz sind Arbeiten von Soziologen und Historikern, die sich auf sehr detaillierte Beschreibungen der naturwissenschaftlichen Tätigkeit einlassen und sich nicht auf solche »rationalen Rekonstruktionen« stützen. Interpretierende Wissenschaftsgeschichte endlich ist das, was wir im Golem vorzulegen versuchen. Wir versu

chen, unsere Leser in die Schuhe der Naturwissenschaftler zu stellen und ihnen dabei nur das Wissen mitzugeben, das diese Naturwissenschaft ler zu ihrer Zeit haben konnten. Denn wir möchten anhand der Aufschlüsse aus den wissenschaftshistorischen Kontroversen zeigen, was von der aktuellen kontroversen Naturwissenschaft und Technologie zu erwarten ist. Der Eindruck der Unzweideutigkeit und des Gelingens, den die Lehrbuchgeschichte der Wissenschaft, die offizielle Wissenschaftsgeschichte und die Wissenschaftsgeschichte der Rezensenten vermitteln, führt völlig in die Irre, sobald wir uns mit den naturwissenschaftlichen und technologischen Dilemmata des zeitgenössischen Lebens konfrontieren. Noch einmal : Die Wissenschaftsgeschichte aus dem Lehrbuch, die offizielle Wissenschaftsgeschichte und die Wissenschaftsgeschichte der Rezensenten haben ihren Sinn für Naturwissenschaft ler, sind aber abträglich für jeden, der zwar nicht die Inhalte der Naturwissenschaft, wohl aber die Art und Weise verstehen muß, wie wissenschaft liche Fakten geschaffen werden. Zuletzt wollen wir doch noch unterstreichen, daß die Verfasser des Golem in der Debatte um die experimentellen Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie keine Experten sind, und sie haben auch selbst keine Wissenschaftsgeschichte geschrieben, gleich welchen Typs ; wir beschreiben einfach die Arbeit anderer. Gottfried und Wilson behaupten, die Elektronresultate hätten jeden Zweifel an der Speziellen Relativitätstheorie beseitigt, mochte das Michelson und Morley auch nicht gelungen sein. Wir machen darauf aufmerksam – nachdem man 

uns darauf aufmerksam gemacht hat –, daß es seinerzeit Naturwissenschaftler gegeben hat, die offenbar die Implikationen der Elektronresultate für die Spezielle Relativitätstheorie angezweifelt haben, und daß Gottfried und Wilson infolgedessen noch weitere historische Arbeit leisten müssen, wenn sie belegen wollen, daß die frühe Anerkennung der Theorie unproblematisch war. Kommentare von auf diese Periode spezialisierten Historikern lassen uns vermuten, daß eine detaillierte Analyse der anderen Versuche zur Speziellen Relativitätstheorie den zentralen Gedanken des Golem eher noch bekräftigen als relativieren würde. Und die Kommentare praktisch aller Kenner der damaligen Zeit legen außerdem dringend nahe, daß der entscheidende Aspekt der Speziellen Relativitätstheorie, der die Naturwissenschaftler veranlaßte, sich über eine Einigung über die Versuche in der Weise einig zu werden, wie sie es dann auch wurden, die Einfachheit der Struktur war, die sie der elektromagnetischen Theorie verlieh.

voraussagen über die ablenkung des lichts Ein noch schwierigerer Fall ist die Theorie der Lichtablenkung, die Eddingtons Beobachtungen vorausging. Einstein gab bei seiner Ableitung der Lichtablenkung 1911 einen Wert an, der halb so groß war wie der spätere Wert von 1,75 Bogensekunden. Mehr noch, er schrieb 1913, als er selbst noch an diesen »Newtonschen« Wert glaubte, über eine rivalisierende Theorie, die »zwar ›sehr vernünftig« sei, aber »überhaupt keine Lichtablenkung prognostizierte«.20 

1916 hatte Einstein den Wert neu berechnet und auf 1,75 Bogensekunden bestimmt. Zu Beginn unserer Fallgeschichte beschreiben wir in enger Anlehnung an Earman und Glymour, wie Einsteins Ableitung des erwarteten Grades der Ablenkung aus seiner Allgemeinen Relativitätstheorie, die doch auf einer neu und unsicher scheinenden Methode basierte, seltsamerweise durch Eddingtons Beobachtungen angeblich eine Bestätigung erfuhr (S. 60f.). Kurt Gottfried ist in diesem Punkt ganz anderer Ansicht als Earman und Glymour und beurteilte die betreffende Stelle im Kapitel über die Relativitätstheorie sehr kritisch21. Die daraus sich entwickelnde ausgedehnte Debatte zeigte auf eine sehr aufschlußreiche Weise, wie unterschiedlich Naturwissenschaft ler und Historiker an diese Streitfragen herangehen und wie auf beiden Seiten Fortschritte möglich sind. Gottfried wies zunächst darauf hin, daß vor 1919 mindestens zwei Arbeiten – nämlich von Weyl und von Flamm – erschienen waren, die exakte Berechnungen ohne die Unsicherheiten der Einsteinschen Ableitung enthielten. Er fand diese Arbeiten in dem von Pauli 1921 verfaßten Übersichtsartikel erwähnt und gab zu verstehen, daß wir uns durch einen Blick in diese Rezension davor bewahrt hätten, den gleichen Fehler zu begehen wie Earman und Glymour. Nun ist es gewiß richtig, daß wenn diese Arbeiten seinerzeit weithin bekannt gewesen und allgemein akzeptiert worden wären, Earmans und Glymours Analyse des Verhältnisses zwischen Einsteins Theorie und den von Eddington akzeptierten Voraussagen falsch gewe

sen wäre. Eddington erwähnt jedoch in seinem Buch von 1920, in dem er die Berechnungen und den Versuch beschreibt, keine dieser beiden Ableitungen, was uns veranlaßt, zu fragen, ob die Arbeiten Weyls und Flamms 1919 jene Bedeutung besaßen, die ihnen die Assoziation mit dem Namen Pauli später verlieh. (Eddington erwähnt eine Arbeit von Sitter, die aber eine ungenaue Ableitung mitteilt.) Unsere Debatte mit Gottfried drehte sich anfangs um die Bedeutung der Arbeiten von Weyl und Flamm zur Zeit, als Eddington seine Ergebnisse diskutierte. Pauli erwähnt die beiden, Eddington erwähnt sie nicht. Gottfried erblickte in Paulis hohem Rang als Physiker den Beweis für die Wichtigkeit der Arbeiten von Flamm und Weyl. Für den Soziologen und den interpretierenden Historiker lautet dagegen die zentrale Frage, ob Weyls und Flamms Ableitungen seinerzeit weithin als brillant galten. Es kommt darauf an, welche Wirkung ihre Aufsätze damals hatten, nicht darauf, wie sie heute verstanden werden. Für den Physiker hingegen war anscheinend in erster Linie die Qualität der Arbeiten von Interesse. Pauli, der eine Rezension schrieb, hielt Weyls und Flamms Arbeiten für hochbedeutsam, und Pauli genießt den Rufeines glänzenden Physikers. Darüber hinaus waren nach allem, was wir heute über die Relativitätstheorie wissen, Flamms und Weyls Arbeiten – und hier nehmen wir Gottfried gerne beim Wort – brillant und bahnbrechend. Ein Physiker würde also ganz zu Recht die Bedeutung des Werks von Weyl und Flamm in den Rang dessen erheben, was wir »offizielle« Wissenschaftsgeschichte nen

nen ; Weyl und Flamm gebührt Ehre für das, was sie geleistet haben, auch wenn Eddington von ihren Arbeiten keinen Gebrauch machte. Auf der anderen Seite ist es in der interpretierenden Wissenschaftsgeschichte wichtig, sich nicht von der naturwissenschaftlichen Reputation von Rezensenten wie Pauli beeindrucken zu lassen. Wie wir gezeigt haben, wird die nötige Vorsicht gerade von Paulis Erörterung des Eddingtonschen Versuchsergebnisses in derselben Rezension veranschaulicht. Zu einem späteren Zeitpunkt in unserer Debatte wies Gottfried darauf hin, daß Eddington 1923 erklärt habe, sein Denken sei tatsächlich stark von Weyl beeinflußt gewesen. Gottfried fügte hinzu : »Man geht zu weit, wenn man darüber spekulieren will, daß er |Eddington] damals [1919] nichts von Weyl und/oder Levi-Civita [ein anderer Theoretiker, der ein exakteres Ergebnis abgeleitet hatte] gewußt haben könnte, seinerzeit zwei der größten Kenner der Riemannschen Geometrie.«22 Gottfried mag in diesem Punkt recht haben, aber es gibt bisher wenig historische Beweise zur Erhärtung seiner Argumentation. Gottfried unterstrich auch, daß Earman und Glymour ihrerseits Eddingtons Mathematik nicht verstanden hätten ; uns fehlt die Kompetenz, um das zu beurteilen, aber wir sehen der Fortsetzung dieser Debatte in der Fachliteratur mit Interesse entgegen. 

Glymour reagierte übrigens folgendermaßen auf Gottfrieds Bemerkung über Flamms exakte Ableitung : »Ich kenne Flamms Aufsatz nicht ; es klingt nach einer guten Arbeit. Ob sie wesentlich dazu beigetragen hat, die Leute von der mathematischen Korrektheit von Einsteins Voraussage zu überzeugen, kann ich nicht sagen, aber nach meiner Einschätzung wog da am meisten Einsteins Renommee. Natürlich hatten damals die meisten Astronomen – ob sie nun die Rotverschiebung oder die Lichtablenkung erforschten – keine Ahnung, wie die Voraussagen abgeleitet worden waren. Aber was die Kontroverse um die Interpretation der Expeditionsergebnisse angeht, spielte das für die Geschichte der Versuche zur Lichtablenkung kaum eine Rolle. Was die Schwierigkeiten betrifft, die andere mit koordinierten Analysen hatten, lesen Sie Earmans und meinen Aufsatz über die Gravitations-Rotverschiebung. Weyl selbst leitet bei einer Gelegenheit eine Blauverschiebung ab und nennt sie dann eine Rotverschiebung. Wenn schon Weyl durcheinanderkommen konnte, konnte das jeder.«23 In der Folge war in der Art der Debatte ein Fortschritt zu verzeichnen. Gottfried traf – im Sinne der interpretierenden Geschichte – den zentralen Punkt : »Ich verstehe nicht, warum es wichtig sein soll, ob Eddington bei der Analyse seiner Daten die etwas 

fragwürdige Berechnung Einsteins rezipiert hatte oder nicht, […] Wichtig ist doch nur, daß er Einsteins Ergebnis für die zwangsläufige Folge der Allgemeinen Relativitätstheorie hielt, und nach allem, was wir wissen, hat er das getan.« Was bedeutet, daß es wenig bringt, Eddington nachträglich dafür zu kritisieren, daß er nicht Beweisstandards heranzog, die sich erst später allgemein durchgesetzt hatten. Solche Beweise mögen als Publikationen zur Zeit der Eklipsisbeobachtungen zwar zugänglich gewesen sein, aber gerade weil sie seinerzeit kaum Anerkennung genossen, scheint es nicht fair, Eddington dafür zu kritisieren, daß er sie nicht herangezogen hat. Ähnlich kommt der Historiker Simon Schaffer zu folgendem Schluß : »Zur Zeit der Eklipsisexpedition im Frühjahr 1919 muß Eddington also damit gerechnet haben, daß Einsteins Ableitung von 1916 zutreffend war, auch wenn er selber nicht die Methoden erkannt oder entwickelt hatte, um das zu erhärten.«24 Es scheint also so zu sein, daß nach den damaligen Maßstäben der Physik Eddingtons Verständnis von Einsteins Voraussage sehr wohl adäquat gewesen sein könnte. Wenn das der Fall war, stützte sich Eddington zur Bestätigung der Ableitung der Lichtablenkung nicht auf seine Interpretation seiner Beobachtungen, wie Earman und Glymour zu implizieren scheinen. Earman und 

Glymour wenden womöglich einen modernen Beweismaßstab auf eine Debatte an, die stattfand, bevor derartige Erwartungen aufkamen. In diesem Fall muß Gottfried recht haben. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß der Golem zwar in erster Linie ein Buch über das Experiment in der Naturwissenschaft ist ; doch die durch ihn ausgelöste neue Diskussion zeigt, daß sich im Verlauf einer naturwissenschaft lichen Debatte die Maßstäbe, die an den theoretischen Beweis angelegt werden, ebenfalls verändern. Das bedeutet, daß die Theorie allein einen weiterreichenden Disput ebensowenig lösen kann wie das Experiment. Was die Details der Geschichte der Relativitätstheorie betrifft, so sind die Verfasser des Golem lediglich Berichterstatter. Aus diesem Grund haben wir auch unsere Ausführungen zu Earman und Glymour in Kapitel 2 unverändert gelassen, aber den Leser auf die hier berichtete Debatte verwiesen. Sie durchlief zwar verschiedene schwierige Phasen, in denen es schien, als redeten nur alle Beteiligten durcheinander ; aber nachträglich können wir erkennen, daß sich in ihrem Verlauf doch einiges verändert hat. Sie hat sich geradezu als Modellfall eines akademischen Diskurses erwiesen : Wir haben verschiedenes Neue über die Geschichte der damaligen Zeit gelernt, während sich die Logik der Auseinandersetzung zunehmend in Richtung einer interpretierenden Geschichte verlagert hat. Wir selbst sähen diese Debatte nun gern durch eine Kollegen-Rezension in einer Fachzeitschrift zur Diskussion gestellt, so daß ihr Resümee als 

neuer Konsens festgeschrieben werden könnte. (Daß es nicht leichter ist, einen Konsens in der Wissenschaftsgeschichte zu erreichen als in der Naturwissenschaft selbst, darf niemanden überraschen.) Behalten wir im Auge, daß der Abschnitt des Kapitels über die Relativitätstheorie, der sich mit der theoretischen Ableitung befaßt, für die Sicherheit von Eddingtons Beobachtungen kaum etwas bedeutet. Alle Kommentatoren sind sich darüber einig, daß in diese ‚ Beobachtungen weit mehr hineingelesen wurde als gerechtfertigt war. Wir möchten auch daran erinnern, daß eine amerikanische Expedition zur Beobachtung einer Sonnenfinsternis im Bundesstaat Washington den Nachweis erbracht haben wollte, daß die Lichtablenkung von 1,75˝ »nichtexistent« sei. Eine weitere mögliche Schlußfolgerung betrifft das Verhältnis zwischen den Forschern, die an den Grenzen der Wissenschaft in der unmittelbaren Forschung arbeiten, und den anderen, die in einem kleinen Abstand folgen. Die Theoretiker mögen sehr schnell mit ihren Folgerungen darüber zur Hand gewesen sein, was von den Ergebnissen der Eklipsisbeobachtungen zu halten sei – die Experimentatoren selbst gingen da viel bedächtiger vor. Eine wichtige Botschaft des Golem ist darum, daß eine gewisse Entfernung vom Chaos der experimentellen Details geeignet ist, die Bedeutung der experimentellen Befunde zu verklären. Heute, da beide Episoden, die der Speziellen wie die der Allgemeinen Relativitätstheorie, noch viel mehr im Detail untersucht worden sind, scheinen sie die zentrale 

Botschaft des Golem noch immer zu stützen : Die Einigung über das, was naturwissenschaftlich wahr sein soll, ist im Unterschied zu dem, was Lehrbuchschreiber und populärwissenschaftliche Bücher gewöhnlich behaupten, kein sauberes, planmäßiges Geschäft. Möglich, daß Naturwissenschaft ler das schon wissen ; dann ist es aber, was den Nicht-Fachmann betrifft, ein seit langem wohlgehütetes Geheimnis.

taue Wir wollen nun noch klären, wie in der besagten Weise aus einzelnen schwachen Strängen ein starkes Tau wird. Damit haben wir uns im Kapitel über den Nachweis der Gravitationsstrahlung befaßt. Wir zeigen dort, daß das Ergebnis jedes einzelnen Versuchs uneindeutig war. Vordergründig betrachtet, widerlegten negativ verlaufende Versuche Joseph Webers Behauptung, er hätte starke Ströme von Gravitationsstrahlen entdeckt ; sie konnten aber genausogut auch als Beweis dafür angesehen werden, daß der Experimentator selbst unzulängliche Arbeit geleistet hatte. Das starke Tau entstand, nachdem ein einzelner Naturwissenschaftler entschlossen die Führungsrolle übernommen hatte. Auf die gleiche Weise wird dieses Tau in der Geschichte von den Sonnenneutrinos geknüpft : Hier baute Ray Davis eine Partnerschaft mit Theoretikern vom Cal Tech auf, und so wurde aus vorläufigen Resultaten ein definitiver Befund. Dieses Vernetzen oder Verflechten schwacher Einzelpositionen, so unsere These, ist nicht nur in der Naturwissenschaft, 

sondern auch im gewöhnlichen Leben und in jeder vernünftigen Überlegung zu finden.

evaluierung der naturwissenschaften und evaluierung naturwissenschaftlicher tatsachen Auf S. 73 schreiben wir : »Wir haben keinen Grund zu der Annahme, daß die Relativitätstheorie nicht wahr ist – und eine sehr schöne, wunderbare und erstaunliche Wahrheit dazu.« Da wir daran die Bemerkung knüpfen, diese Wahrheit sei das Ergebnis einer Einigung darüber, sich über etwas Neues zu einigen, wünschen sich unsere Kritiker von uns eine Erklärung darüber, was wir denn mit »Wahrheit« meinen. Es sei nämlich ein Widerspruch festzustellen zwischen unserer generellen Behandlung der naturwissenschaftlichen Methode und unserer Anerkennung naturwissenschaftlicher Befunde als Wahrheit. Mal würden wir Wahrheit ganz abschaffen, mal sie selbstverständlich zulassen. Die damit angesprochene Frage geht nun weit über das hinaus, was wir selbst im Golem diskutieren wollten ; wir möchten aber versuchen zu erklären, was der zitierte Satz über die Relativitätstheorie bedeuten kann. Erstens wiederholen wir damit, was wir mit dem ganzen Golem einschließlich des Kapitels über die Relativitätstheorie sagen : Es ist nicht unsere Aufgabe und liegt nicht in unserem Interesse, die naturwissenschaft liche Wahrheit anzuzweifeln. So schreiben wir auf S. 42, wo wir sagen, daß die Explosion der Atombombe einen un

strittigen Beweis der Relativitätstheorie lieferte : »Insoweit es überhaupt naturwissenschaftliche ›Tatsachen‹ gibt, gehören die von Einstein dargelegten Beziehungen zwischen Materie und Energie mit Sicherheit dazu.« Damit sagen wir einmal mehr, daß man uns nicht für Zweifler an der Relativitätstheorie halten soll. Was aber offensichtlich dennoch geschehen ist. Daß man uns in dieser Weise mißverstehen konnte, mag auch am Wahrheitsbegriff der Physiker liegen : Der impliziert nämlich, daß Wahrheit das ist, was notwendig auf einem ganz bestimmten Weg erreicht worden ist, während Soziologen sich damit bescheiden, die Wahrheit zu diskutieren, wie sie ihnen in der sie umgebenden Gesellschaft begegnet. Für den Soziologen als solchen ist eine naturwissenschaftliche Wahrheit genau das, was von Naturwissenschaft lern als Wahrheit bestätigt wird. Das Mißverständnis entsteht vielleicht deshalb, weil solche Diskussionen über Wahrheit von einer idealen naturwissenschaftlichen Wahrheitsgenerierung ausgehen – einem imaginären Labortisch. Setzen wir uns doch statt dessen ruhig einem kleinen Schock aus und versuchen wir, Wahrheit von außen zu denken und uns dann »nach innen«, an den Labortisch, vorzuarbeiten. Was weiß ein gewöhnlicher Laie über die Relativitätstheorie ? Vielleicht aus der Lektüre der Zeitung (von 1919), daß das Licht der Sterne in Sonnennähe abgelenkt wird ; er kann vielleicht die Formel »E = mc2« bilden und mag auch eine Ahnung haben, daß diese Formel irgendwie die Zerstörungskraft der Atombombe erklärt ; er weiß vielleicht auch, daß es unmöglich ist, schneller als das 

Licht zu reisen. Andererseits mag es Fernsehzuschauer geben, für die das Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit so selbstverständlich ist wie in Raumschiff Enterprise. Eine dieser zwei Gruppen hat wenigstens einen Zipfel der Wahrheit in der Hand und die andere nicht ; trotzdem sehen wir sofort, daß beide Gruppen auf ganz ähnliche Weise zu ihren Ansichten gelangt sind – sie haben gehört, was man ihnen gesagt hat, gelesen, was sie gelesen, gesehen, was sie gesehen haben. Beide Gruppen haben keine unmittelbare Erfahrung der Welt, die sie an die Relativitätstheorie herangeführt hätte. Genau dasselbe gilt für uns, die Autoren des Golem. Wenn wir sagen, daß die Relativitätstheorie »wahr« ist, wiederholen wir lediglich, was wir uns, eingebettet in unsere Kultur, als Überzeugung angeeignet haben. Wir haben selbst nie Versuche zur Wahrheit der Relativitätstheorie durchgeführt ; wir haben lediglich etwas über derartige Experimente gelesen und auf das gehört, was andere uns über deren Bedeutung gesagt haben. Wenn unsere Kritiker uns also Vorwerfen, daß wir der Wahrheit der Relativitätstheorie nicht mit genügend Nachdruck beipflichten oder sie durch unsere wissenschaftshistorische Perspektive in Zweifel zu ziehen scheinen, verlangen sie im Grunde, daß wir uns einfach auf das verlassen, was man uns gesagt hat. Das tun wir auch gerne ; wir möchten nur darüber reden dürfen, wie es funktioniert. Dasselbe gilt für 99,99 Prozent unserer Leser ; die restlichen 0,01 Prozent sind Naturwissenschaftler, die an Experimenten zur Relativitätstheorie gearbeitet haben. Diese 99,99 Prozent haben die Wahrheit der Relativitätstheorie 

weder mit eigenen Augen gesehen noch mit anderen Sinnen empfunden ; zu ihren Vorstellungen über die Relativitätstheorie sind sie ausschließlich durch gesellschaft liche Vermittlung gekommen. Wenn wir also behaupten, daß wir »urteilen«, wenn wir der Relativitätstheorie beipflichten, ist es in Wirklichkeit die Gesellschaft, über die hier geurteilt wird. Wir wissen, wie die Gesellschaft organisiert ist, und so wissen wir auch, wo in einem solchen Gebilde die Experten angesiedelt sind : Wir wissen, daß sie an den Universitäten im Fachbereich Physik und in ähnlichen Einrichtungen zu finden sind. Die Leute, für die Enterprise und Star Trek ebenso gültig sind wie die Spezielle Relativitätstheorie, haben nicht die falsche Physik – denn sie wissen nichts oder praktisch nichts von Physik –, sondern sie mißverstehen die Art, wie die Gesellschaft organisiert ist. Falls sie sich überhaupt vergegenwärtigen, daß man, um über das Funktionieren der physischen Welt Bescheid zu wissen, zuerst eine Erfahrung von ihr braucht, so wissen sie nicht, welcher gesellschaft liche Ort die richtige Art der Erfahrung vermittelt. Sie wissen nicht, daß an diesem Ort Physiker sitzen und keine Drehbuchschreiber. Wir können diese Argumentation noch weiter nach innen verfolgen. Am Ende werden wir feststellen, daß die Zahl derer, die über jene Art unmittelbarer Erfahrung verfügen, die nach dem Ideal der Naturwissenschaft allein zur Wahrheit führen soll, sehr klein und ihre soziale Vernetzung schwach ist. Der Golem zeigt, daß sogar für diese wenigen die Dinge komplizierter waren, als sie gewöhnlich dargestellt werden. Denn zumindest brauchten 

sogar sie Zeit, um sich zur Wahrheit der Speziellen Relativitätstheorie, und noch mehr Zeit, um sich zur Wahrheit der Allgemeinen Relativitätstheorie vorzuarbeiten. Dafür mußten sie den Versuchen der jeweils anderen vertrauen und sich darauf einigen, bestimmte Interpretationen der vorliegenden Daten zu akzeptieren und andere zu verwerfen sowie riesige Mengen überlieferten Wissens anzunehmen, in die diese Interpretationen eingebettet waren und die sie ihrerseits gar nicht überprüfen konnten. Nur wenn das alles nicht mit der Feststellung zu vereinen ist, daß diese Forscher schließlich etwas erreichten, was wir alle als Wahrheit betrachten, dann ist unser Golem der Forschung ein Angriff auf die Naturwissenschaft. Sonst gilt der Angriff nur allen irreführenden Modellen der Wahrheitsgenerierung.

methodenrelativismus Wenn wir ein gesellschaft liches und kulturelles Milieu untersuchen, das uns in all unseren bestehenden Vorstellungen darüber, was wahr ist, bestärkt, besteht unsere Methode darin, die Wahrheit des Wahren zumindest für den Zeitraum der Analyse außer acht zu lassen. Mit diesem Ansatz, der als »Methodenrelativismus« bekannt ist, werden »wahres« und »falsches« Wissen sozusagen symmetrisch behandelt. Deshalb kann Mermin, wie wir ihm seinerzeit in unserer Antwort in Physics Today erklärt haben, durchaus zutreffend feststellen : »Die Richtig-Falsch-Achse ist keine relevante Dimension in [Collins’ und Pinchs] Art der soziologischen Wissenschafts

analyse.«25 Ein triftiger Einwand gegen unsere Methode ist das aber nicht. Im Gegenteil : Es ist eine ihrer Voraussetzungen. Methodenrelativismus ist nicht zu verwechseln mit einem Angriff auf die geltende Wahrheit. Wie gesagt, wir akzeptieren, sobald wir unsere Untersuchungen beendet haben, gerne die Wahrheit, die man uns als solche präsentiert ; aber wir möchten unsere Untersuchungen nicht auf diese Wahrheit stützen.

übertreibt der golem ? Mermin ist überzeugt, daß zwar einige Etappen der Naturwissenschaft unserem soziologischen Modell entsprechen mögen, daß es aber auch andere gibt, für die das nicht zutrifft. Er beklagt Übertreibungen und hebt besonders die folgenden Sätze hervor : »Die Wissenschaft ler, die in Grenzbereichen des Wissens arbeiten, sind nicht imstande, ihre tiefreichenden Meinungsverschiedenheiten durch bessere Experimente, weitere Erkenntnisse, avanciertere Theorien oder klareres Denken beizulegen.«26 »In der wirklichen, kontroversen Wissenschaft […] führen Experimente kaum je zu einem klaren, eindeutigen Ergebnis.«27 »Die einzige Sünde besteht darin, nicht zu wissen, daß es immer so ist.«28 Diese Sätze muß man in ihrem Zusammenhang verstehen. Den ersten und den dritten könnte man als phi

losophische Binsenweisheiten auffassen. Es sind Aussagen über die kulturelle Einbettung, die Vertrauenswürdigkeit und die Anerkennung dessen, was einem erzählt worden ist, die den Kontext jedes Resultats liefern, das aus jeder denkbaren Versuchsanordnung gewonnen wird. Kein Versuch kann aus sich heraus irgendeine Frage klären ; dazu müssen erst alle Beteiligten der Interpretation des Versuchs zustimmen. Interessanter ist die Interpretation des zweiten Satzes. Für sich genommen ist er eine Übertreibung. Im Kontext lautet die Aussage, daß in heftig umstrittenen naturwissenschaftlichen Fragen – wie sie im Golem der Forschung vorgestellt werden – Versuche nicht durch andere Versuche eindeutig geklärt werden können. Auf extrem kontroversen Gebieten der Naturwissenschaft wird die stets vorhandene Möglichkeit genutzt, die Bedeutung eines Versuchs in Frage zu stellen und umzudefinieren. Wenn der Einsatz hoch ist, verschwindet schnell das Vertrauen, die kulturelle Einbettung verliert ihre konsenserhaltende Macht, und die Naturwissenschaftler nehmen nicht mehr hin, was man ihnen erzählt hat. Das nimmt natürlich dem Experiment seine Beweiskraft. Das soll aber keineswegs heißen, daß Experimente nicht länger ein Teil der naturwissenschaftlichen Methode sein sollen, denn wenn wir keine Experimente mehr machen, hören wir auf, Naturwissenschaft zu treiben. Aber es sollte uns doch klar sein, daß ein entschlossener Gegner die Beweiskraft eines Versuchsergebnisses jederzeit unterlaufen kann. Oder positiv ausgedrückt : Versuchsdaten behalten ihre Stärke unter kontroversen Umständen nur, wenn es keine 

solchen Kritiker gibt. Ob die immer gegebene Möglichkeit der Umdeutung genutzt wird, hängt ganz von der Situierung des Versuchs ab : Wird sie nicht genutzt, haben wir eine Naturwissenschaft vor uns, die reibungslos funktioniert ; wird sie genutzt, dann haben wir eine Naturwissenschaft vor uns wie in den hier vorgelegten Fallstudien. Mit einem Wort, die Möglichkeit zum Disput ist in der Struktur des naturwissenschaft lichen Wissens immer gegeben, doch sind es die gesellschaft lichen Kraftfelder (einschließlich der in der Naturwissenschaft selbst vorhandenen), denen naturwissenschaftliche Debatten ihre Form und Intensität verdanken. Damit haben wir einen weiteren Grund dafür angesprochen, daß der Golem sich auf wissenschaft liche Kontroversen konzentriert. Sie mögen für die Naturwissenschaft statistisch nicht repräsentativ sein – eher sind sie es im philosophischen Sinne ; denn sie zeigen, was Naturwissenschaft zu leisten vermag und zeigen auch, was sie nicht zu leisten vermag, wenn sie mit Schwierigkeiten konfrontiert ist. Keinesfalls vermag die Naturwissenschaft komplexe Meinungsverschiedenheiten durch rasche experimentelle Überprüfungen oder theoretische Offenbarungen beizulegen, und in diesem Sinne war sogar die hier beschriebene Kontroverse um die kalte Kernfusion normale Naturwissenschaft.

mythen Ein Naturwissenschaft ler erboste sich besonders über den letzten Absatz des Golem. Er fand den Vergleich zwi

schen berühmten Naturwissenschaft lern und Schülern, die den Siedepunkt von Wasser zu messen versuchen, abgeschmackt und unbegründet. Er glaubte, der Bemerkung, daß die wissenschaft liche Gemeinde »die wunderlichen Verrenkungen des kollektiven Golems ›Naturwissenschaft‹ in einen ordentlichen, sauberen methodologischen Mythos verwandelt«, entnehmen zu sollen, daß Naturwissenschaft ler wunderlich und die von ihnen hervorgebrachten Resultate Mythen seien. Was wir sagen wollen, war jedoch nicht, daß die Temperatur, bei der Wasser siedet, oder deren Entsprechungen in einer eher esoterischen Wissenschaft Mythen seien, sondern daß die Naturwissenschaft eine falsche Darstellung vom Zustandekommen dieser Tatsachen gibt. Die Mythen sind welche über die naturwissenschaft liche Methode. Die Analogie trägt, weil sowohl Schulkinder als auch berühmte Naturwissenschaft ler mit Phänomen arbeiten, die ihnen neu sind. In beiden Fällen und aus ähnlichen Gründen ist die Relation zwischen Signal und Rauschen ungünstig. Deshalb sind Schulkinder – und nicht etwa Erstsemester – der richtige Vergleich. Einstein mit Schulkindern zu vergleichen ist vielleicht respektlos, aber es ist eher grotesk als abgeschmackt ; und der Einstein, der dem Betrachter die Zunge herausstreckt, hätte ihn womöglich akzeptiert. Wir hoffen, daß unser Golem der Forschung einen Dialog angestoßen hat, der zu gegenseitigem Verständnis über die Grenzen der zwei Kulturen hinwegführen wird. Manche Gespräche stimmen uns in dieser Hinsicht optimistisch, manche pessimistisch. Ein hoffnungsvolles Zei

chen ist, daß junge Naturwissenschaftler deutlich weniger Vorbehalte gegen das neue Modell hegen als ältere. Aber auch auf weiteste Sicht soll die Perspektive des Soziologen die des Physikers weder ersetzen noch reflektieren. Es ist eine andere Perspektive mit einem anderen Zweck. Der Soziologe versucht nicht, naturwissenschaft liche Lorbeeren zu verteilen – das ist Aufgabe der naturwissenschaftlichen Gemeinde selbst ; in erster Linie versucht der Soziologe, ein Bild der Naturwissenschaft zu zeichnen, das diese dem Nicht-Naturwissenschaftler zugänglich macht. Dieses Bild will weder Reflexion noch Übersetzung noch Simplifizierung noch Lobpreis noch Verurteilung sein ; es will der Naturwissenschaft einen sicheren Ort in der Welt geben – einen Ort, der nicht durch die Art von Desillusionierung erschüttert werden kann, welche die wahrscheinlichste Folge des Fundamentalismus ist.

dank

Kapitel 1 über Gedächtnistransfer basiert auf einer Dissertation von David Travis mit dem Titel Memories and Molecules, die er bei Harry Collins an der University of Bath abgeschlossen hat. Travis hatte Gelegenheit, frühere Entwürfe des Kapitels zu lesen und zu kommentieren. Das fünfte Kapitel über die Gravitationsstrahlen und Kapitel 7 über Sonnenneutrinos basieren auf unseren eigenen Feldforschungen zur Soziologie des wissenschaftlichen Wissens. Die in diesen Kapiteln wiedergegebenen Zitate stammen, soweit nicht anders nachgewiesen, aus unseren Gesprächen mit den führenden Wissenschaftlern auf dem jeweiligen Gebiet. Die Gespräche über die Suche nach der Gravitationsstrahlung führte Collins zwischen 1972 und 1975. Pinch sprach in der zweiten Hälfte der siebziger Jahre mit Sonnenneutrino-Wissenschaftlern. Eine weiterreichende Darstellung hierüber findet sich in Collins’ Buch Changing Order : Replication and induction in Scientific Practice und in Pinchs Buch Confronting Nature : The Sociology of Solar-Neutrino Detection. Die übrigen Kapitel beruhen auf indirekteren Quellen. Kapitel 3 über die kalte Kernfusion basiert auf Pinchs Lektüre zweier Bücher : Frank Close, Too Hot to Handle : The Race for Cold Fusion, und Eugene Mallove, Fire From Ice : Searching for the Truth Behind the Cold Fusion Furore. Ausgewertet wurden von ihm ferner Thomas Gieryns 

Aufsatz »The Ballad of Pons and Fleischmann : Experiment and Narrative in the (Un)Making of Cold Fusion« und Bruce Lewensteins Aufsatz »Cold Fusion and Hot History« sowie die an der Cornell University vorhandenen Cold Fusion Archives. Für Kapitel 2 benutzte Collins das Buch The Ethereal Aether : A History of the Michelson-Morley-Miller Aether-Drift Experiments, 1880–1930 von Lloyd Swenson und eine Reihe von Aufsätzen : Dayton Millers Publikation »The Ether Drift Experiment and the Determination of the Absolute Motion of the Earth« von 1933, John Earmans und Clark Glymours Arbeit »Relativity and Eclipses : The British Eclipse Expeditions of 1919 and their Predecessors« und H. von Klubers »The Determination of Einstein’s Light-Deflection in the Gravitational Field of the Sun«. Hilfreich war für Collins auch der persönliche Briefwechsel mit Klaus Hentschel. Für Kapitel 4 benutzte Collins Louis Pasteur : Free Lance of Science von Rene Dubos sowie den Aufsatz von John Farley und Gerald Geison mit dem Titel »Science Politics and Spontaneous Generation in Nineteenth-Century France : the Pasteur-Pouchet Debate.« Collins zog auch das Dictionary of Scientific Biography zu Rate und konsultierte Originalaufsätze von Pasteur und Pouchet. Für Kapitel 6 über das Liebesleben der Rennechsen stützte sich Pinch auf Greg Myers, Writing Biology : Texts in the Social Construction of Scientific Knowledge. In unserem Resümee »Der Golem im Einsatz« finden sich Gedanken aus dem letzten Kapitel von Collins’ Buch Changing Order, aus Paul Atkinsons und Sarah Delamonts Aufsatz »Mock-ups and Cock-ups : The Stage Management 

of Guided Discovery Instruction« und aus Collins’ und Steven Shapins Aufsatz »Experiment, Science Teaching and the New History and Sociology of Science«. Genaue Angaben zu allen genannten Werken finden sich in der Bibliographie. Für Hilfe und Rat danken wir David Travis, Lloyd Swenson, Clark Glymour, Klaus Hentschel, Bruce Lewenstein, Gerry Geison, Peter Dear, Pearce Williams, David Crews, Peter Taylor, Sheila Jasanoff, Greg Myers, Paul Atkinson, Frank Close, Eugene Mallove, Sarah Delamont und Steven Shapin. Keiner der Genannten ist für Fehler verantwortlich, die uns bei der Übersetzung ihrer Fachtexte in unsere eigenen Worte oder bei unserer Interpretation ihrer Befunde unterlaufen sein mögen.

anmerkungen ESSBARES WISSEN 1 McConnell 1962, S. 42. 2 McConnell 1965,S. 26. 3 Corning und Riccio 1970, S. 129. 4 Goldstein 1973, S. 60. 5 Goldstein, Sheehan und Goldstein 1971, S. 126. 6 Goldstein et al. 1971, S. 129. 7 Goldstein 1973, S. 61. 8 Goldstein et al. 1971, S. 129. 9 Ungar 1973, S. 312. 10 Ebd. S. 309. 11 Goldstein 1973, S. 61. 12 Ungar 1973, S. 312. 13 Goldstein 1973, S. 61. 14 Bennett und Calvin 1964.

DIE RELATIVITÄTSTHEORIE 1 Stephen Hawking, Eine kurze Geschichte der Zeit, Hamburg 1988, S. 33. 2 Miller 1933, S. 240. 3 W. Pauli, Relativitätstheorie, Turin 1963 [1921], S. 208 f. 4 P. C. W. Davis, Space and Time in Modern Universe, Cambridge 1977. 5 John Earman und Clark Glymour 1980, S. 55. 6 Im Nachwort kommen wir auf diesen Abschnitt noch einmal zurück. 7 Die Berechnungen stammen von Earman und Glymour. 

8 Zit. in Earman und Glymour 1980, S. 77. 9 Earman und Glymour 1980, S. 78. 10 Ebd. S. 85. 11 Zum zweiten Teil dieses Kapitels über die »Verschiebung der Sterne am Himmel« möchten wir folgendes ergänzen : In der Geschichte wie in den Naturwissenschaften sprechen die Tatsachen nicht für sich selbst – jedenfalls nicht ganz exakt. Die Interpretation, die die Professoren Karman und Glymour ihren Daten angedeihen lassen würden, entspricht vielleicht nicht ganz der Schlußfolgerung dieses Buches. Gerade weil Earman und Glymour auf einer ganz anderen Auffassung vom Wesen der Naturwissenschaften beharren als wir, haben wir besonders sorgfältig darauf geachtet, uns eng an ihre Darstellung der Geschehnisse zu halten. Wir haben popularisiert und verdeutlicht, wo immer wir konnten, aber wir haben stets unser Bestes getan, um ihr Material nicht zu entstellen. Der Abschnitt dieses Kapitels, der Earmans und Glymours Original am nächsten kommt, beginnt mit dem Abschnitt zur »Natur des Versuchs« und endet auf S. 70 mit dem Satz : »Es scheint jedoch, daß er dafür seinerzeit keinen überzeugenden Beweis beizubringen vermochte.« In andere Passagen sind andere Quellen und mehr eigene Interpretationen von uns eingeflossen. Es ist nur fair gegenüber Earman und Glymour, ihr eigenes Resümee zu zitieren : »Diese merkwürdige Reihe von Gründen könnte diejenigen verzweifeln lassen, die in der Wissenschaft ein Muster an Objektivität und Rationalität erblicken. Diese trübe Stimmung sollte jedoch durch die Überlegung aufgehellt werden, daß die Theorie, in die Eddington seinen Glauben setzte, weil er sie schön und tiefsinnig fand – und weil er vielleicht glaubte, es sei für die Welt das beste, wenn sie wahr wäre –, daß also 

diese Theorie nach allem, was wir wissen, noch immer die Wahrheit über Raum, Zeit und Schwerkraft ausspricht.« (Earman und Glymour 1980, S. 85) Recht verstanden, haben wir keinen Grund, dem nicht zuzustimmen !

RETORTENSONNE 1 Zit. in Mallove 1991, S.41. 2 Ebd. S.41. 3 Zit. in Mallove 1991, S. 143.

DER KEIM DES ANSTOSSES 1 2 3 4 5 6

Zit. in Farley und Geison 1974, S. 19. Ebd. S. 31. Zit. in Dubos 1960, S. 174. Zit. ebd. Zit. in Farley und Geison 1974, S. 33. Zit. ebd. S. 23.

DAS LIEBESLEBEN DER RENNECHSE 1 Zit. in Myers 1990, S. 125.

RESÜMEE 1 Der Folgeband des Golem der Forschung : The Golem at Large. What you should know about technology, Cambridge 1998, verfolgt ein ähnliches Ziel im Bereich der 

Technologie. Die deutsche Ausgabe erscheint Berlin 2000.

NACHWORT 1 Vgl. »Resümee«, Anm. 1. 2 Das Wort »Haß« gebrauchte in diesem Zusammenhang ein Sprecher des britischen Committee for the Public Understanding of Science (COPUS) in einer Boulevardzeitung. 3 Hull 1995, S. 487. 4 Vortrag an der University of California, Santa Cruz, und private Mitteilung, 10. Mai 1997. 5 N. D. Mermin, »The Golemization of Relativity«, Physics Today, April 1996, 11–13, S. 11. 6 Wir danken Steve Miller, der uns auf das Times-Material nach dem 7. November aufmerksam gemacht hat. 7 Coleman 1959, S. 37. 8 Ebd. S. 113. 9 Ebd. S. 63. 10 Ebd. S. 91. 11 Pauli 1963, S. 208 f. 12 Sciama 1972. 13 Freilich wird hier die Geschichte verwickelt ; die neuesten historischen Forschungen lassen vermuten, daß – im Gegensatz zur heutigen Überzeugung der meisten Historiker und mancher Naturwissenschaft ler – der Michelson-Morley-Versuch doch für die Akzeptanz der Theorie wichtig war. 14 Einstein und Infekt 1998, S. 174. 15 Ähnlich hätte sich die Geschichte ausgenommen, hätten wir Gerald Holton als Quelle gewählt (Holton 1988, 

Kapitel »Einstein, Michelson, and the ›Crucial‹ Experiment«), Holton richtet sein Augenmerk besonders auf die unzutreffende Rolle, die in den Lehrbüchern dem Einfluß des Michelson-Morley-Versuchs auf Einsteins Formulierung der Speziellen Relativitätstheorie zugeschrieben wird. Er wurde durch seine Analyse von Millikans Öltropfenexperiment berühmt, das bewies, daß die Ladung des Elektrons nicht endlos teilbar ist. Holton zeigt, daß Millikans Ergebnisse auch eine andere Deutung zulassen. Seine Fallstudie hätte ein gutes Kapitel für den Golem abgegeben ! Eine interessante Erörterung über die Bedeutung von Lehrbüchern für die Durchsetzung der Relativitätstheorie findet sich auch in Goldberg 1984. Er zeigt, daß fast alle amerikanischen Lehrbücher bis 1955 die Rolle des Michelson-Morley-Versuchs als ausschlaggebender Beweis für die Relativitätstheorie unterstrichen. 16 Doch wie gesagt, eine solche vereinfachte Geschichte leistet auch dem Studenten schlechte Dienste, sobald er aufhört, Student zu sein, und versucht, die falschen Historien seiner Heroen nachzuahmen ; und vielleicht schadet sie sogar, in einem noch früheren Stadium, einigen potentiellen Physikern, wenn sie zum Beispiel als angehende Studenten doch lieber etwas studieren, was weniger »festgelegt« ist. 17 Evans, in Collins und Pinch 1998. 18 Vgl. S. 73. 19 Dieser Absatz stützt sich stark auf die Arbeiten und Ratschläge Richard Staleys. 20 1914 wurde eine Expedition zur Krim ausgerüstet, die die Lichtablenkung vor dem Hintergrund von Einsteins »Newtonschem« Wert messen sollte. Sie schlug wegen des Ausbruchs des Ersten Weltkriegs fehl. An

gesichts der Flexibilität, die die Physiker bei der Interpretation der Resultate von 1919 an den Tag legten, wüßte man allzu gerne, wie die Befunde der Krim-Expedition interpretiert worden wären ! 21 Kurt Gottfried, private Mitteilung. 22 Gottfried, private Mitteilung. 23 Clark Glymour, private Mitteilung. 24 Simon Schaffer, private Mitteilung. 25 Physics Today, Januar 1997, S. 92. 26 Vgl. S. 179 f. 27 Vgl. S. 185. 28 Vgl. S. 188.

bibliographie und literaturhinweise Atkinson, P. und Delamont, S., »Mock-ups and Cock-ups : The Stage Management of Guided Discovery Instruction«, in : P. Woods und M. Hammersley (Hrsg.), School Experience : Explorations in the Sociology of Education, London 1977. Bahcall, J. N., »Das Rätsel der fehlenden Sonnenneutrinos«, in : Spektrum der Wissenschaft (Juli 1990), S. 76– 84. Bennett, E. L. und Calvin, M., »Failure to Train Planarians Reliably«, in : Neurosciences Research Program Bulletin (Juli/August 1964), S. 3–24. Bijker, W., Hughes, T. P. und Pinch, T. J. (Hrsg.), The Social Construction of Technological Systems, Cambridge (Massachusetts) 1987. Bloor, D., Knowledge and Social Imagery, 2. Aufl., Chicago und London 1991. Byrne, W. L., Samuel, D., Bennett, E. L., Rosenzwieg, M. R., Wasserman, E., Wagner, A. R., Garner, F., Galambos, R., Berger, B. D., Margoulis, D. L., Fenichel, R. L., Stein, L., Corson, J. A., Enesco, H. E., Chorover, S. L., Holt, C. E. III, Schiller, P. H., Chiapetta, L., Jarvik, M. E., Leaf, R. C., Dutcher, J. D., Horowitz, Z. P. und Carlton, P. L., »Memory Transfer«, in : Science 153 (1966), S. 658 f. Close, F., Too Hot to Handle : The Race for Cold Fusion, Princeton 1991. Coleman, J., Relativitätstheorie für jedermann, Stuttgart 1959. Collins, H. M. (Hrsg.), Knowledge and Controversy, Sonderheft der Social Studies of Science, 11.1 (1981). 

–, Changing Order : Replication and Induction in Scientific Practice, London und Beverley Hills 1985 ; 2. Auflage mit neuem Nachwort, Chicago 1992. –, Artificial Experts : Social Knowledge and intelligent Machines, Cambridge (Massachusetts) 1990. Collins, H. M. und Pinch, T. J., Frames of Meaning : the Social Construction of Extraordinary Science, London 1982. –, The Golem at Large : What You Should Know about Technology, Cambridge 1998. Deutsche Ausgabe Berlin 2000. Collins, H. M. und Shapin, S., »Experiment, Science Teaching and the New History and Sociology of Science« in : M. Shortland und A. Warwick (Hrsg.), Teaching the History of Science, London 1989. Corning, W. C. und Riccio, D., »The Planarian Controversy«, in : W. L. Byrne (Hrsg.), Molecular Approaches to Learning and Memory, New York 1970, S. 107–149. Crews, D., »Pseudosexualverhalten eingeschlechtiger Rennechsen«, in : Spektrum der Wissenschaft (Februar 1988), S. 86–91. Davis, P. C. W., Space and Time in the Modern Universe, Cambridge 1977. Dubos, R., Louis Pasteur : Free Lance of Science, englische Ausgabe New York 1960. Earman, J. und Glymour, C, »Relativity and Eclipses : The British Eclipse Expeditions of 1919 and their Predecessors«, in : Historical Studies in the Physical Sciences 11.1 (1980), S. 49–85. Einstein, A. und Infeld, L., deutsche Ausgabe Die Evolution der Physik, Wien 1950 ; zitierte Ausgabe Reinbek (1956) 1995. Farley, J. und Geison, G. L., »Science Politics and Spontaneous Generation in Nineteenth Century France : the 

Pasteur-Pouchet Debate«, in : Bulletin for the History of Medicine 48 (1974), S. 161–198. (Zitierte Seitenzahlen beziehen sich auf den Abdruck dieses Aufsatzes in Collins, 11. M, Hrsg., The Sociology of Scientific Knowledge : A Sourcebook, Hath 1982.) Fleck, L., Entstehung und Entwicklung einer wissenschaftlichen Tatsache, 4. Auflage, Frankfurt am Main 1999. Gieryn, T., »The Ballad of Pons and Fleischmann : Experiment and Narrative in the (Un)Making of Cold Fusion«, in : Ernan McMullin (Hrsg.), The Social Dimensions of Science, Notre Dame, Indiana, 1992. Goldberg, S., Understanding Relativity : Origin and Impact of a Scientific Revolution, Boston 1984. Goldstein, A., »Comments on the ›Isolation, Identification and Synthesis of a Specific-Behavior-Inducing Brain Peptide‹«, in : Nature 242 (1973), S. 60–62. Goldstein, A., Sheehan, P. und Goldstein, P., »Unsucccssful Attempts to Transfer Morphine Tolerance and Passive Avoidance by Brain Extracts«, in : Nature 233 (1971), S. 126–129. Gooding, D., Pinch, T. und Schaffer, S., The Uses of Experiment, Cambridge 1989. Gottfried, K. und Wilson, K., »Science as a Cultural Construct«, in : Nature 386 (1997), S. 545–547. Haraway, D., Primate Visions : Gender, Race, and Nature in the World of Modern Science, London und New York 1989. Hawking, S., Eine kurze Geschichte der Zeit, Reinbek 1998. Hogan, C. J., »Deuterium und der frühe Kosmos«, in : Spektrum der Wissenschaft. Dossier Planeten, Sterne und Weltraum (1998), S. 93–98. Holton, G., »Einstein, Michelson and the ›Crucial‹ Experiment«, in : Isis 60 (1969), S. 133–197. 

–, The Scientific Imagination : Case Studies, 1978. –, The Thematic Origins of Scientific Thought : Kepler to Einstein, überarbeitete Auflage, Cambridge (Massachusetts) 1988. Hull, D., Besprechung von The Golem in : Philosophy of Science 62 (1995), S. 487 f. Jahn, I., Grundzüge der Biologiegeschichte, Jena o. J. Jasanoff, S., The Fifth Branch, Cambridge (Massachusetts) 1991. Knorr-Cetina, K., The Manufacture of Knowledge, Oxford 1981. Kuhn, T. S., Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen, Frankfurt am Main 1972. Latour, B., Science in Action, Milton Keynes und Cambridge (Massachusetts) 1984. Latour, B. und Woolgar, S., Laboratory Life, London und Beverley Hills 1979. Lewenstein, B., »Cold Fusion and Hot History«, in : Osiris 7 (1992). MacKenzie, D., »How Do We Know the Properties of Artefacts ? Applying the Sociology of Knowledge to Technology«, in : Fox, R. (Hrsg.), Technological Change : Methods and Themes in the History of Technology, London 1996, S. 247–263. Mallove, E., Fire From Ice : Searchingfor the Truth Behind the Cold Fusion Furore, New York 1991. McConnell, J. V., »Memory Transfer Through Cannibalism in Planarians«, in : Journal of Neurophysiology 3 (1962), S. 42–48. –, »Failure to Interpret Planarian Data Correctly : A Reply to Bennett and Calvin«, unveröffentlichtes Manuskript, Ann Arbor 1965. McCrea, W., »Arthur Stanley Eddington«, in : Spektrum der Wissenschaft (Dezember 1992) S. 82–87. 

Mermin, D., »Reference Frame : What’s Wrong with this Sustaining Myth ?« in : Physics Today (März 1996), S. 11–13. –, »Reference Frame : The Golemization of Relativity«, in : Physics Today (April 1996), S. 11–13. Miller, D. C, »The Ether Drift Experiment and the Determination of the Absolute Motion of the Earth«, in : Reviews of Modern Physics 5 (1933), S. 203–242. Pauli, W., Relativitätstheorie, Leipzig und Berlin 1921 ; zit. nach der Ausgabe : o. O. : Paolo Bolinghieri 1963 (»unter Berücksichtigung der vom Verfasser für die italienische und die englische Ausgabe von 1958 angebrachten Änderungen und Zusätze«). Pickering, A., Constructing Quarks, Chicago 1984. Pinch, T. J., Confronting Nature : The Sociology of SolarNeutrino Detection, Dordrecht 1986. Richards, E., Vitamin C and Cancer : Medicine or Politics, London 1991. Sciama, D. W., The Physical Foundation of General Relativity (1969), London 1972. Shapin S. und Schaffer, S., Leviathan and the Air-Pump : Hohbes, Boyle and the Experimental Life, Princeton 1985. Staley, R., »On the Histories of Relativity : The Propagation and Elaboration of Relativity in Participant Histories in Germany, 1905–1911«, in : Isis (März 1998). Swenson, L. S., The Ethereal Aether : A History of the Michelson-Morley-Miller Aether-Drift Experiments, 1880– 1930, Austin und London 1972. Travis, G. D. L., »On the Importance of Being Earnest«, in : K. Knorr, R. Krohn und R. Whitley (Hrsg.), The Social Process of Scientific Investigation, Sociology of Sciences, Bd. 4, Dordrecht 1980. –, »Replicating Replication ? Aspects of the Social Con

struction of Learning in Planarian Worms«, in : Social Studies of Science ili (1981), S. 11–32. –, »Memories and Molecules : A Sociological History of the Memory Transfer Phenomenon«, Bath 1987. Ungar, G., »The Problem of Molecular Coding of Neural Information : A Critical Review«, in : Naturwissenschaften 60 (1973), S. 307–312. Ungar, G., Desiderio, D. M. und Parr, W., »Isolation, Identification and Synthesis of a Specific-BehaviourInducing Brain Peptide«, in : Nature 238 (1972), S. 198– 202. Von Kluber, H., »The Determination of Einstein’s LightDeflection in the Gravitational Field of the Sun«, in : Vistas of Astronomy 3 (i960), S. 47–77. Winch, P., Die Idee der Sozialwissenschaft und ihr Verhältnis zur Philosophie, Frankfurt am Main 1974.

register (Die Seitenzahlen verweisen auf die Druckausgabe)

Académie des Sciences 102, 110, 113 Ad-hoc-Erklärungen, -Lösungen etc. 18, 22, 170 A&M University 76, 90, 92 Äther 41 f., 44, 46 ff, 50–53, 56 f Ätherfalle 48 Äthermeer 41 f., 199 Ätherwind 40–47, 49 ff., 55 f., 194 f. Allgemeine Relativitätstheorie 40, 58, 115, 202, 210, 213, 215, 218 Alvarez., L. 155 American Chemical Society 85 American Museum of Natural History 142 American Physical Society 77, 82, 88, 90, 93 Anhörung, öffentliche 136, 182 Anomalien 57, 80, 98, 168, 170, 203 Appleton, J. 90 Argonfalle 168 f., 171 Artefakt 142, 145 Astronomer Royal 66 ff, 71 Astrophysik 151, 154, 157 f., 160, 167 ff. Atkinson, P. 224 Atombombe 40, 155, 195 f., 216 f. Atomenergiebehörde 159, 162 Bahcall, J. 156–166 Baltimore, Konferenz der American Physical Society in 77, 88, 90 f., 97

Barnes, C. 90 Bastian, H. 102, 114 Bestelmeyer 205 Betrug, in der Wissenschaft 92 Biochemische Strategie 34 Biochemische Techniken 38 Blindversuch, Blindtest 30, 66, 71 Bondi, H. 198 Brigham Young University 75 f., 80 f. British Rail 183 Broad, W. 96 Brookhaven National Laboratory 151, 158, 160, 164, 168 Bucherer 205 Bush, US-Präsident 76 Byrne, W. L. 37 f. California Institute of Technology (Cal Tech) 77, 90, 97, 154, 156–159, 163, 165 f., 215 Calvin, M. 37 Campbell, W. 67 Cavendish, H. 116 CERN, siehe Europäische Organisation für Kernforschung 88, 184 Chlor-Argon-Reaktion 155 Chromodiopsine 36, 142 Close, F. 74, 96, 223 f. Cnemidophorus 140 f., 143, 146, 148 f. Cockcraft 196 Cole, C. J. 142 f., 145 ff. Coleman, J. A. 194 Coleostaten 63

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Collins, H. M. 10, 121, 125, 219, 223, Cottingham, E. 64 Cowan, C. 155 Crews, D. 137–149, 186, 224 Crommelin, A. 64 Cuellar, O. 142–145, 147 Darwinismus 113 Davidson, C. 64 Davis, R. 151–156, 158–171, 186, 215 Dear, P. 224 Delamont, S. 224 Demonstrationen 90, 165, 183, 203 Deuterium 73, 79, 81, 84, 86 f., 89–93, 96, 98 Deuteriumblasen 90 Dictionary of Scientific Biography 224 Dodson, R. 159 Dressur 14–21, 23, 25, 28, 31, 33 f., 36 Dubos, R. 224 Dunkelvermeidung 27 f., 30 ff, 35 Dyson 197 Earman, J. 70, 210, 212 ff., 224 Eddington, A. 40, 56, 58, 60 f., 63–68, 70 f., 156, 186, 193– 197, 199, 210–214 Eidechsen 137 f., 140–143, 145– 149 Einstein, A. 23, 39 f., 42, 52 ff, 58–61, 64–69, 85, 115, 173, 194 f., 197, 199, 210, 212 f., 216, 222 Eklipsis 69 f., 197, 204, 208, 213, 215

Electrolux 78 E-Mail 75, 88 Endokrinologie 138, 148 Erdgeschwindigkeit 51 Europäische Organisation für Kernforschung 88, 184 Evolutionstheorie 102, 113, 138 f., 151 Experimenteller Regreß 11 f., 123 ff., 129, 135, 145 Experten, Expertenwissen 7 f., 175, 179, 181 ff. Extrapolationen, extrapolieren 119, 157, 161, 170, 190 Faraday, M. 79, 184 Farley, ). 224 Federal Aviation Authority 183 Fernsehen 75, 97, 183, 217 Feynman, R. 23, 166 Filtrierung, Filtration 106 Financial Times 83 Finanzierung 80, 99, 159 ff. Fitzgerald, K. 141, 143 f., 146 Fjerdingstad 25 Flamm 210 ff. Fleischmann, M. 73–92, 95–99, 186, 223 Forensische Wissenschaften 112, 179 f., 182 Fortpflanzung 138, 141 ff., 149 Fowler, W. 154, 156 f., 159, 163 Französische Naturwissenschaft 110 Gammastrahlen 87, 96 f. Garwin, R. 132–135 Gedächtnis 13 f., 16 f., 25, 33 Geison, G. 224 Georgia Institute of Technology (Georgia Tech) 76, 87



Gerlach 205 Geschwindigkeit, der Erde 42, 45, 47, 51 ff., 195 Geschwindigkeit, des Sonnensystems 47, 51 Gesellschaft, Gesellschaft lich 129, 174, 182, 192 f., 200, 216, 218 f., 221 Gieryn, T. 223 Glaubwürdigkeit 38, 84, 94 f., 134 f., 148, 163, 180 ff. Glymour, C. 70, 210, 212 ff., 224 Goldfische 34 ff. Goldhaber, M. 160 Goldstein, A. 30–33 Golem 9ff., 38, 173 f, 176, 187 f., 193, 221, 224 Gottesanbeterin 34 Gottfried, K. 202, 205, 209–213 Gravitationsfeld 40, 58 f., 69 Gravitationsstrahlung, Gravitationswellen 11, 70, 115–120, 122–126, 128–132, 134 ff., 173, 181, 215, 223 Gravitationswellenantennen, -detektor 116–121, 123 f., 128 f., 131, 168 Hagelstein, P. 94 Handwerker 175 Harvard 139 Harwell Laboratory 82, 91, 96 Hawking, S. 41 Hawkins, M. 83 Hefeaufgüsse 109, 112 Heiße Kernfusion 74, 80, 95 Helium 73, 78 f., 81, 155 Hentschel, K. 224 Heuaufgüsse 102, 107 f., 112 f. Hintergrundstrahlung 155, 158, 164

Hirnpeptide 36 Hoff man, B. 87, 96 Homestake Mining Company 162 Homöopathie 176 Huggins, R. 89 Iberni. 165 f. Infeld, L. 199 Interferenz, Interferenzstreifen 43 f., 48–52 Interferometrie, Interferometer 43, 51–57, 195 Interpretation 12, 31, 53, 60, 66, 69 f., 77, 91, 98, 105, 112 f., 124, 146, 165, 183, 188, 191, 193 f., 198, 201, 206, 208, 211– 214, 2I8, 220, 224 Invar 55 Isolierung 48, 54, 117 f. Jacobs, K. 168 f. Jacobson, A. 25 Jasanoff, S. 224 Jeans, J. 156 Jones, S. 75, 77, 80, 82 ff., 186 Journal of Electroanalytical Chemistry 83, 97 Jungfernzeugung 140, 142 Kalibrierung, kalibrieren 86, 164, 268 f. Kalte Kernfusion 10 f., 76–78, 80–83, 88 f., 91–96, 98 f., 221, Katzen 34 Keime, keimfrei 11, 102, 103– 110, 112, 114.175 Kellogg Radiation Laboratory 154, 158 f. Kernphysik, Kernphysiker 95, 154, 157 f.,



160, 169 f. Kerosin 183 Koinzidente Signale, Koinzidenz 51, 121 f., 131, 134 Kommerzielle Anwendung 80 f., 84, 88, 99 Kommissionen 102, 110–113 Kompetenz, kompetent 11 f., 22, 29, 31, 124, 128, 143 ff., 147, 165, 186, 212 Kongreß, US-amerikanischer 76, 89 Kontroversen, kontrovers 8, 12, 16, 19 ff, 23, 35, 37 f., 83 f., 88 ff., 92 ff, 96 f., 99, 102, 107, 110, 135 f., 139 f., 143–149, 167, 180 f., 183, 206, 208, 212, 220 f. Koonin, S. 93 Kosmische Strahlung 152 f., 158 Kosmologie, Kosmologen 115, 119 f., 132 Kritische Masse 55, 133 Küchenschaben 34 Langmuir, I. 89 Latenz 32 Lawrence Livermore Laboratory 76 Lebendversuch 19, 26 Lebenswissenschaft 7, 19, 38 Lernen, bei Würmern 24 Lewenstein, B. 223 f. Lewis, N. 90 f. Lichtgeschwindigkeit 39, 41–46, 52, 56, 199, 201, 217 Liebesbisse 147 Lorentz, H. 50, 53 Lorentz-Kontraktion 52 Los Alamos 80, 92 Los Angeles Times 90

Magnetfeld 21, 47 Mallove, E. 91, 223 f. Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) 75 ff., 82, 94, 97 f. Mäuse 24, 26, 28, 30 ff., 35 McConnell, J. V. 13–25, 33 ff, 37, 173, 186 Medien 75 ff, 87, 178 Menschliches Versagen 173, 180, 184 Mermin, D. 190 f., 193, 195, 199, 202 f., 219 Michelson, A. A. 40–45, 47, 49– 58, 118, 186, 193 f., 198, 209 Michelson-Morley-Versuch 50, 54, 56 f., 69, 118, 120, 194, 198 ff, 202 f., 206, 208 Mikroorganismen 103, 108 Miller, D. C. 52–57, 69, 198, 200, 224 Morley, A. 40 f., 49, 51 ff., 56 ff., 186, 1931., 198, 209 Morphiumtoleranz, morphiumtolerant 25 f. Morrison, D. 88 f. Mount Wilson 53 ff. Myers, G. 224 NASA 159 National Science Foundation 159 Nature 38, 82 f., 97, 129, 188, 190, 202 Nauenberg, M. 93 Neumann 205 Neutrinoflüsse 152, 158, 161, 163 ff., 169 f. Neutrinooszillation 170 f. Neutrinophysik 157 f., 169 Neutrinos 77, 152 ff., 155–158, 160, 163 f., 168 ff.



Neutron 83, 75 f., 80–84, 86 f., 91, 94, 9 6 ff. Neutronenlose Kernfusionsreaktion 93.96 New York Times 93, 96 Newsweek 159 Newton, Newtonsch 40, 59 ff, 64 ff., 68, 173, 194, 199, 210 Nichtwiederholbarkeit von Versuchen 21 Nobelpreis 41, 41, 94, 165, 202, 206 Noble 205 Nordamerikanische Vipernatter 137 f. Nuklear-Astrophysik 156 Nukleare Produkte 73, 81, 85 ff. Nukleare Reaktionsraten 156 ff., 161 f., 170 Oak Ridge 76 Öffentlichkeit 81 ff., 88, 129, 148, 167, 176 ff., 182 ff., 193, 195 Paarungsball 137 Palladium 73 f., 77 ff., 81, 84, 86 f., 91, 93 Palladium-Deuterium-Gitter 78 f., 92 ff. Palmer, P. 80 Paneth, F. 78 Paris, Observatorium 105 Parthenogenese, parthenogenetisch 141 f. Partnerschaft 156, 167 Pasteur, L. 102–114, 173, 186, 224 Patente, Patentierung 76, 79, 81, 88, 94, 99, 108 Pathologische Wissenschaft 89, 208

Pauli, W. 154, 196, 204, 210 f. Peptid 29, 38 Periodizität 120 Peters, K. 78 Petrasso, R. 97 f. Philosophisches Verständnis der Naturwissenschaften 189, 208, 221 Physical Review Letters 129, 159 Physics Today 89, 190, 193, 219 Physikneid 175 Piccard 56 Piezoelektrische Kristalle 117, 127 Pinch, T. f. 219, 223 f. Planarien 14–17, 19, 24, 37 Politik, politisch 102 f., 159, 177 ff., 182–185, 207 Polymerisation 168 Pons, S. 73, 75–92, 95–99, 186, 223 Pontecorvo, B. 155 Pouchet, F. 102, 106–113, 186, 224 Pressekonferenz, Pressemitteilung 74 ff., 83, 91, 96, 99, 184 Princeton Institute for Advanced Study 167 Principe 64–67, 195, 197 Prognose 39, 58–61, 64 f., 68 ff, 75, 201, 210 Pseudobegattung, Pseudokopulation 141, 144–147, 149 Psychologen 32 ff., 36 Psychologie 137 f., 175 f. Qualitätskriterium 124 Quecksilber 50, 106–107, 113 Ratten 11, 13, 19, 24–28, 30, 34, 36



Raumtransporter 9, 174, 184 Rauschen 50, 61, 117 f., 123, 130 ff, 208 Recht, Rechtssystem 179–183 Reines, F. 155 Reinigungsflüssigkeit 155, 162 f., 168 Remis, S. 25 Reizkombination, Reiz 16 ff, 24 f. Relativitätstheorie 39 f., 42, 51, 56 ff, 69.71.85, 139.190, 192– 197, 202–206, 210 f., 214, 216 ff. Rennechse 11, 137, 139, 140, 142, 146, 173.224 Rezensionen, Rezensent 188– 191, 206–211, 214 Rhetorik, rhetorisch 71, 97, 123, 149 Riccio, D. 24 Riemann, G. F. B. 212 Riskante Wissenschaft 79 f., 184 RNA 17, 38 Rotverschiebung 39, 69 ff., 205, 212 Royal Society 66, 79 Rührmechanismus 89 Säugetiere 17, 24 ff, 28, 33 Savannah River 155 Schaffer, S. 213 Schleimspuren 19 Schwache Wechselwirkung, Theorie der 170 f. Schwarze Löcher 115 Schwarzweißdenken 175 Schwerer Wasserstoff 73 Schweres Wasser 73, 87, 89 f., 92 f. Schwinger, J. 94 Schwingungen 116 ff., 120 Sciama 197

Science 37, 92 Scientific American 148 Sensibilisierung 17 ff., 33, 178 f. Sensibilität 17, 49, 120, 123, 125, 129, 161 Shapin, S. 224 Siderische Korrelation 120, 122 Siedepunkt des Wassers 107, 109, 185 f., 221 Skotophobin 34–38 Sobral 64–68, 195 Sonnenfinsternis 40, 58, 61 f., 64, 68, 193, 197, 214 Sonnenmodell 158, 165, 169 Sonnenneutrinos 94, 151 ff, 156– 161, 163, 165 f., 169–173, 215, 223 Sonnensystem 46 ff., 120 Southampton 79 Sowjetunion 71 Sozialtechnologie 186 Sozialwissenschaften 175, 191, 207 f. Spezielle Relativitätstheorie 40, 198, 200, 202 f., 205 f., 209, 215, 218 Spezifität, Spezifi k 31, 33, 36, 136, 139 Stahel 56 Staley, R. 205 Stanford University 29 f., 37, 89 Statistik, statistisch 7, 15, 20, 63, 131 f., 175, 184, 198, 221 Sterilisierung, Sterilisation, steril 103 f., 206 f., 112, 114 Sternentwicklung, Theorie der 151–154, 156, 160, 170 (Sternstruktur, Theorie der), Theorie des Sternenaufbaus 164 Swenson, L. 224



Szientismus 175, 189 Tandberg, T. 78 f., 81, 92 Taylor, R 224 Technologische Gesellschaft 7, 12, 185 Temperaturempfindlichkeit 76, 158, 160, 169 Thatcher, M. 79 The Journal of Biological Psychology 22 f. The Times 193 f. The Worm Runner’s Digest 22 f. Theoretiker, theoretisch 51, 58 f., 69, 77, 80, 84, 92 ff, 115, 134, 136, 152 f., 157 f., 162–167, 170 f., 186, 189, 191, 212, 214 f., 221 Theorie und Messung 60, 66 Thermisches Rauschen 117 Thomson, J. 67 Time 140, 159 Time Magazine 142 Townsend, S. 143, 145 ff. Transplantation 16 Travis, D. 223 f. Tritium 73, 80, 87 f., 92 Tronton 205 Tschernobyl 9, 174 Tyndall, W. 105 Übersichtsartikel 204 f., 207, 210 Übertragungsexperiment 19, 22, 26, 28 Unfallforschung 183 ff. Ungar, G. 13, 25–36, 38, 173, 186 Urzeugung 101 f., 104–108, 110, 113 f. Utah, University of 73, 76 f., 80– 83, 87, 142

Vergleichsfotografien, von Sternfeldern bei Sonnenfinsternissen 61–64 Verhältnis Signal/Rauschen, Relation – 132, 208, 222 Verschiebung 40, 44, 49–55, 58– 61, 63, 65–68, 70, 175 Versuchsergebnis 12, 20 f., 23, 28, 38, 41.53.57 f., 107, 109, 120, 124, 132, 154, 165, 201, 211, 215, 220 Von Kluber, H. 224 Voraussage 115, 157 f., 160 ff., 164 ff., 169 f., 194 f., 197, 210, 212 f. Wärmeüberschuß 75 ff., 80, 82, 84ff., 89 ff., 93 f., 98 Walton 196 Wasserstoff 78 f., 81, 156, 160, 170 Wasserstoffbombe 73, 88, 151, 195 f. Weber, J. 115–123, 125, 128–136, 168, 173, 186, 215 Weyl 210 ff. Wiederholung 18–22, 28 f., 31 f., 35 ff, 46, 48 f., 52 f., 57, 65, 75, 77, 87, 89, 91, no, 113, 119, 123, 126, 141, 167f., 194 f., 198, 200, 216 f. Williams, D. 91, 224 Wilson, K. G. 202, 205, 209 Wissenschaft liche Gemeinde 23, 28, 54, 57, 68, 80, 85, 101, 110 f., 133, 136, 159, 174, 186, 188 f., 192, 221 f. Wissenschaft liche Kontroversen 8, 12, 20 f., 35, 38, 84, 89, 92 f., 95, 102, 135, 140, 143 f., 147, 183, 210, 220 f.



Wissenschaft liche Kultur 70 f., 171 f. Wissenschaft liche Methode 10, 71, 109, 114, 175 ff., 216, 221 Wissenschaft liche Revolution 154, 194 Wissenschaftsfeindlichkeit 175 Wissenschaftsgeschichte 7, 18, 99, 109, 173, 197, 202 f., 207– 209, 211, 214, 217

Wissenschaftssoziologie 7, 86 Worm Runner’s Digest 22, 23 Wurm 11, 13–24, 37 Zahn 205 Z-Teilchen 184

»Eine ausgezeichnete Einführung in die Tiefen und Untiefen des wissenschaftlichen Denkens.« The Times Higher Education Supplement »Aus diesem mutigen Buch erfahren Sie mit Sicherheit mehr über das Innenleben der Naturwissenschaften als aus einem halben Dutzend populärer Darstellungen der Wissenschaft.« New Scientist

Um mit dem Ansturm neuer wissenschaftlicher »Entdeckungen« umgehen zu können, müssen wir alle mehr über die Naturwissenschaft, und diese mehr über sich selbst wissen. Der Golem zeigt an 7 Fallgeschichten aus der Forschung des 20. Jahrhunderts, daß die Wissenschaft ein innergesellschaft licher Prozeß ist : Nicht die wissenschaft lichen Experimente liefern also den »Beweis« für angebliche »Tatsachen« ; es ist vielmehr der Prozeß einer allmählichen Einigung über das, was wahr sein soll, in dem Tatsachen definiert werden. An ihm sind wir alle beteiligt.