Philosophie und die Naturwissenschaften

Rationalität, Revolution und Realismus

Radikale Theorieänderungen in der Wissenschaft

Newtons Theorie, bestehend aus Mechanik und universeller Gravitation, ist logisch unvereinbar mit Einsteins Relativitätstheorie. Erstere setzt voraus, dass das Universum unendlich ist, dass die Zeit absolut ist, sodass zwei Ereignisse, die in einem Bezugssystem gleichzeitig sind, auch in allen anderen gleichzeitig sind, dass jeder Körper auf jeden anderen Körper aus der Ferne wirkt, und dass die Trägheitsmasse eines Körpers eine von der Geschwindigkeit unabhängige Konstante ist. Die Relativitätstheorie widerspricht all diesen Folgerungen: Demnach kann das Universum endlich, wenn auch unbeschränkt sein; zwei räumlich getrennte Ereignisse, die in Bezug auf ein Bezugssystem gleichzeitig sind, sind es nicht in Bezug auf ein anderes, das sich relativ zum ersten bewegt; es gibt keine Fernwirkung; und die Trägheitsmasse eines Körpers steigt mit seiner Geschwindigkeit. Wie tief diese Widersprüche in die empirisch überprüfbaren Konsequenzen der Theorie hineinreichen, ist eine Frage, zu der wir zurückkehren müssen, doch auf der Ebene der grundlegenden Theorie besteht einfach ein offenkundiger Widerspruch.

Dies ist kein Einzelfall. Betrachten wir zum Beispiel die Geschichte der Optik: Im siebzehnten und achtzehnten Jahrhundert war die populärste Theorie zur grundlegenden Natur des Lichts, dass es aus winzigen materiellen Teilchen besteht; im frühen neunzehnten Jahrhundert wurde diese Theorie durch die Vorstellung ersetzt, dass Licht nicht aus Materie, sondern aus Bewegung besteht, aus periodischen Bewegungen, also Wellen, die durch ein allgegenwärtiges elastisches Medium übertragen werden; im späten neunzehnten Jahrhundert wurde diese Theorie wiederum durch die Behauptung abgelöst, dass Licht aus Schwingungen besteht, die nicht durch ein materielles Medium, sondern durch ein immaterielles elektromagnetisches Feld getragen werden; und schließlich wurde diese Theorie bisher durch die Vorstellung ersetzt, dass Licht aus Photonen besteht, die einer völlig neuen Quantenmechanik gehorchen.

Ob solche Diskontinuitäten wirklich so scharf sind, wie sie manchmal dargestellt wurden, und ob sie tatsächlich so große Bedrohungen für die Vorstellung darstellen, dass die Entwicklung der Wissenschaft ein rationaler Prozess ist, sind Fragen, die noch zu diskutieren bleiben; doch die Tatsache, dass auf der Ebene grundlegender Theorien der Wissenschaft derartige Veränderungen stattgefunden haben, ist zweifellos.