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Abb. 1: Werner Heisenberg präsentiert seine "Weltformel" auf der Hundertjahrfeier zu Ehren Max Plancks in Westberlin, 1958. Quelle: DPA.

 

Max-Planck-Forschungsgruppe (Final Theory Program)

Historische Epistemologie der Suche nach der Weltformel

Forschungsgruppenleiter

Alexander Blum

+49 30 22667 114

Im Jahr 1916 schlug Albert Einstein zum ersten Mal vor, seine neu entwickelte Allgemeine Relativitätstheorie mit der damals gerade entstehenden Quantentheorie zu vereinen. Auch 100 Jahre später besteht diese Herausforderung weiterhin, und das Problem der Konstruktion einer Theorie der „Quantengravitation“ (unter diesem Begriff wurde eine solche hypothetische Vereinigung bekannt) ist zum Synonym für die Suche der Physiker*innen nach einer endgültigen, grundlegenden Theorie geworden. Die am Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte in Berlin angesiedelte Max-Planck-Forschungsgruppe „Historische Epistemologie der Suche nach der Weltformel“ reflektiert diese jahrhundertelange Suche mit den Methoden der historischen Erkenntnistheorie und wertet sie aus. Es ist das ausdrückliche Ziel der Gruppe, historische Forschung zu betreiben, die direkt an die zeitgenössische physikalische Forschung anknüpft und einen neuartigen, historisch-kritischen Blick auf ihren Status und ihre Perspektiven ermöglicht. Zu diesem Zweck arbeitet die Gruppe mit dem Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Potsdam zusammen.

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Abb. 1: Werner Heisenberg präsentiert seine "Weltformel" auf der Hundertjahrfeier zu Ehren Max Plancks in Westberlin, 1958. Quelle: DPA.

 

Die Untersuchung des Programms einer endgültigen Theorie durch die Gruppe wird anhand von drei Hauptforschungsrichtungen geleitet und strukturiert. Eine widmet sich der historisch einzigartigen Natur des Programms einer endgültigen Theorie selbst, während sich die beiden anderen mit unterschiedlichen Gegenbewegungen befassen, die im Laufe der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts entstanden:

  1. Post-empirische Physik: Es wird oft festgestellt, dass die gegenwärtige Suche nach einer endgültigen Theorie, insbesondere in Form der Stringtheorie, alle Verbindungen zum Experiment abgebrochen hat. Die Gruppe geht nicht nur der Frage nach, wie es dazu gekommen ist, sondern, was noch wichtiger ist, wie dies überhaupt möglich war. Sie untersucht, wie die zu Beginn des 20. Jahrhunderts etablierten großen Wissenssysteme, die Allgemeine Relativitätstheorie und die Quantentheorie, als Reservoir für die Konstruktion neuer Theorien, frei von empirischem Input, genutzt wurden und warum und wie die Physiker*innen diesen Weg gingen.
  2. Mathematische Physik: Das Vorhandensein des Programms einer endgültigen Theorie hat es ermöglicht, die Diskussion über grundlegende Schwierigkeiten in der zeitgenössischen theoretischen Physik auf die Zukunft zu verschieben, wenn die endgültige Theorie zur Beantwortung dieser Fragen zur Verfügung stehen wird. Die Gruppe untersucht, wie diese Praxis entstanden ist und welche Auswirkungen sie auf die Methodologie und die Standards der theoretischen Physik hat. Sie untersucht ferner, wie der Widerstand gegen diese Praxis zur Gründung neuer Teildisziplinen der Physik führte, die sich explizit mit den ungelösten konzeptuellen (Grundlagen der Quantenmechanik) und formalen (mathematische Physik, insbesondere axiomatische Quantenfeldtheorie) Schwierigkeiten der zeitgenössischen theoretischen Physik befassen.
  3. Anti-reduktionistische Physik: Immer offensichtlicher wird die Möglichkeit, dass die angestrebte endgültige Theorie aufgrund der großen dafür benötigten Ressourcen unerreichbar ist. Dies führte zu einer anderen Gegenbewegung zum Programm der endgültigen Theorie. Diese rekrutiert sich hauptsächlich aus anderen Teilgebieten der Physik, die näher am Experiment und an der Anwendung sind, vor allem aus der Physik der kondensierten Materie. Sie stellt den gesamten Begriff der Fundamentalphysik in Frage und ersetzt ihn durch einen anti-reduktionistischen Satz von im Wesentlichen unabhängigen Beschreibungen der physikalischen Welt auf verschiedenen Skalen. Die Gruppe untersucht die Entstehung und den Aufstieg dieser Position in den 1970er Jahren und erforscht dabei das komplexe Wechselspiel zwischen Wissenschaftspolitik und konzeptuellen Argumenten. Sie untersucht ferner den gegenseitigen Transfer von Konzepten und Methoden zwischen der Physik kondensierter Materie und dem Programm der endgültigen Theorie angesichts ideologischer Gegensätze und des zunehmend schärferen Wettbewerbs um die Finanzierung.

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