Physiker befragt, wie das Universum funktioniert, antworten meist: 'Rate mal, ist genauso gut wie meins'

In einer als größte je durchgeführte globale Umfrage unter Physikern angepriesenen Studie haben Forscher einen Verdacht bestätigt, den jeder hegt, der jemals auf einer Party einen Physiker in die Ecke gedrängt hat: Niemand kann sich darauf einigen, wie das Universum tatsächlich funktioniert. Die Umfrage ergab überraschend wenig Konsens zu Themen von Schwarzen Löchern und Dunkler Materie bis hin zu den jahrzehntelangen Bemühungen, Einsteins Gravitationstheorie mit der Quantenmechanik zu versöhnen.

Selbst das Standardmodell der Kosmologie, bekannt als ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter), konnte keine Unterstützung von einer Mehrheit der Befragten gewinnen. Dies könnte auf kürzliche Ergebnisse des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) zurückzuführen sein, die nahelegten, dass sich Dunkle Energie mit der Zeit ändern könnte – eine Möglichkeit, die mit der Annahme des Standardmodells, dass Dunkle Energie konstant bleibt, in Konflikt geraten würde. Das Modell, das angeblich alles erklären soll, wird derzeit also höflich gebeten, sich selbst zu erklären.

Und die Kosmologie war bei weitem nicht der einzige Bereich, in dem Physiker uneinig waren.

„Das auffälligste Ergebnis ist, wie wenige der ‚Standardantworten‘ in der fundamentalen Physik überwältigende Unterstützung finden, die meisten verfehlen eine Mehrheit. Der interessante Punkt ist nicht, dass Physiker verwirrt sind. Es ist, dass die Grenze wirklich lebendig ist“, sagt Niayesh Afshordi, außerordentliches Fakultätsmitglied am Perimeter Institute und Professor an der University of Waterloo. Afshordi leitete die Studie zusammen mit Coautor Phil Harper und dem Physics Magazine der American Physical Society.

Über alle in der Umfrage enthaltenen Fragen hinweg erhielten nur zwei eine Mehrheitszustimmung. Eine betraf den Urknall. Trotz der Art und Weise, wie er oft in der Populärkultur dargestellt wird, sagten 68% der befragten Physiker, dass der Urknall nicht notwendigerweise den Anfang der Zeit darstellt. Stattdessen beschreibt die Theorie, wie sich das Universum aus einem extrem heißen und dichten Zustand entwickelte. Sie erklärt nicht von sich aus, ob die Zeit einen absoluten Anfang hatte. Wenn Sie also auf eine definitive Antwort über den Ursprung von allem gehofft haben, lautet die Antwort: 68% der Experten sagen, hören Sie bitte auf zu fragen.

Der zweite Punkt, der die Mehrheitsschwelle überschritt, war die kosmische Inflation. Nur 51% stimmten zu, dass das frühe Universum eine extrem schnelle Expansionsphase erlebte, die als Inflation bekannt ist. Das ist technisch gesehen eine Mehrheit, genauso wie ein Sieg mit einer Stimme technisch gesehen ein Sieg ist.

Bei vielen anderen wichtigen Fragen waren die Antworten viel geteilter. Dunkle Materie ist ein Beispiel. Nur 17% bevorzugten die Idee, dass Dunkle Materie aus einem noch unentdeckten massearmen Teilchen oder Teilchen besteht. Weitere 12% unterstützten Modifikationen der Gravitationstheorie. Die größte Einzelgruppe, mit 21%, bevorzugte eine Kombination der vielen vorgeschlagenen Erklärungen. Diese Streuung zeigt, wie wenig Konsens über eines der zentralen Rätsel der modernen Kosmologie besteht – ein Rätsel, das mittlerweile mehr Lösungsvorschläge hat als Dunkle Materie nachweisbare Effekte.

Ähnlich gespalten waren die Physiker bei der Quantengravitation, dem Bestreben, eine Theorie zu entwickeln, die die Gravitation im Rahmen der Quantenmechanik beschreiben kann. Die Stringtheorie erhielt die meiste Unterstützung, aber nur 19% der Befragten wählten sie als wahrscheinlichste Lösung. Die Schleifenquantengravitation erhielt 12%, während 18% die Möglichkeit bevorzugten, dass die Gravitation überhaupt nicht quantisiert werden kann. Das Ergebnis zeigt, dass selbst nach Jahrzehnten theoretischer Arbeit kein einzelner Ansatz als dominante Antwort hervorgegangen ist – was eine diplomatische Art zu sagen ist, dass das Feld eine Menge sehr eleganter Mathematik und nicht viel Einigkeit hervorgebracht hat.

Was bedeutet also eine so weitverbreitete Uneinigkeit für die Zukunft des Feldes? Afshordi sieht den Mangel an Konsens als Zeichen von Chance statt Versagen.

„Wissenschaftliche Wahrheit wird nicht durch eine Abstimmung entschieden. Aber Konsens oder dessen Fehlen sagt uns, wo die Beweise als geklärt gelten und wo Forscher noch Raum für radikal unterschiedliche Ideen sehen. In diesem Sinne kann fehlender Konsens ein Hinweis sein. Er markiert Stellen, an denen bessere Daten, schärfere Theorie oder neue Verbindungen zwischen Teilgebieten