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Hypothetische Nachrichten?


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Sterne und Weltraum - epaper ⋅ Ausgabe 12/2021 vom 12.11.2021

LESER FRAGEN – EXPERTEN ANTWORTEN

Herr Weis hat seine Kritik gut begründet und sehr klar dargestellt. Dennoch möchte ich mich ihr nicht anschließen. Die in dem Artikel beschriebene Phase einer wissenschaftlichen Fragestellung (hier: Verhältnisse auf dem betreffenden Exoplaneten) ist eine ganz normale, fast unvermeidliche. Und es ist – meines Erachtens – unserem Redakteur gut gelungen, diese Phase korrekt zu behandeln.

Man hat einen Beobachtungsbefund (hier: den sternnahen Felsplaneten), daraus resultiert eine wissenschaftliche Frage (hier: das »Klima« auf der Oberfläche), und man kann diese Frage nicht durch ein offensichtliches und gegenwärtig durchführbares Beobachtungsprogramm direkt beantworten. Dann denkt man erst mal darüber nach, und wenn man genügend Physik zur Hand hat, macht man aus dem Nachdenken eine quantitativ begründete Theorie. Diese ist stets, wenn man so will, ein bloßes Gedankenspiel. Aber: untermauert durch Computersimulationen – oder in einfachen Fällen auch durch Rechnungen mit Bleistift und Papier – wird daraus eine Hypothese mit fundierter wissenschaftlicher Begründung. In diese Phase kommt nahezu jede wissenschaftliche Fragestellung irgendwann. Dies zu verdeutlichen ist eines der (vielen) Bildungsanliegen von SuW.

Artikelbild für den Artikel "Hypothetische Nachrichten?" aus der Ausgabe 12/2021 von Sterne und Weltraum. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Sterne und Weltraum, Ausgabe 12/2021

Höllenwelt: So etwa könnte der Planet K2-141 b aussehen, der nach einer Untersuchung von britischen Astronomen überwiegend von einem heißen Lavaozean bedeckt sein müsste.

Und jetzt kommt der springende Punkt: Die so aufgestellte und begründete Hypothese erzeugt Voraussagen – sonst ist sie wertlos – und zeigt auf diese Weise erst den Weg zu den nächsten sinnvollen Verifikationsschritten, zum Beispiel Beobachtungsprogrammen. In diesem Fall: Infrarotspektren des Planeten mit dem kommenden James Webb Space Telescope zu messen. Das verdampfte Gestein sollte sich in dem Infrarotspektrum des Sterns in ganz bestimmter Weise bemerkbar machen! Und wenn nicht, dann ist die Hypothese widerlegt, und die Wissenschaft ist einen weiteren Schritt vorangekommen. Dann darf/muss man sich natürlich überlegen, was an der Theorie falsch war, und was nun wirklich mit dem Planeten los ist.

Ein altes Beispiel mag das Vorstehende illustrieren: Die Energie quelle der Sterne war für fast ein Jahrhundert ein absolutes physikalisches Rätsel. Nach der Entdeckung der Atomkernumwandlungen kam ab dem Jahr 1920 die Idee der Kernfusion auf. Die blieb aber so lange ein nebulöses Gedankenspiel, bis ab 1937 Carl Bethe und Carl Friedrich von Weizsäcker unabhängig voneinander die Idee genauer durchrechneten. Und siehe da: Mit der richtigen Physik passten Druck und Temperatur im Inneren der Sonne – ausrechenbar ganz ohne Kenntnis der Energie quelle – ziemlich genau. Jetzt war das eine Hypothese mit fundierter wissenschaftlicher Begründung geworden. Und sie machte vielerlei Voraussagen, die sich in den folgenden Jahrzehnten glänzend bestätigten. Der Extremfall war in den 1950er Jahren die detaillierte Voraussage einer bestimmten, völlig unerwarteten Eigenschaft des Kohlenstoff-12-Atomkerns, die erst eine ganze Zeit später in den kernphysikalischen Laboren auf der Erde bestätigt werden konnte.

Zur Publikationspolitik von SuW: Eigene Einordnungen publiziert die Redaktion nur dann, wenn das zum Verständnis nötig ist oder wenn sie den Inhalt für falsch hält. Aber im letzteren Fall würde die Nachricht im Allgemeinen gar nicht erst ins Heft kommen. Ausnahmen gibt es in wichtigen Fällen. Beispiele hierfür finden sich in SuW 3/2020, S. 44, und SuW 11/2021, S. 22.

ULRICH BASTIAN arbeitet am Astronomischen Rechen-Institut (Universität Heidelberg) an der Gaia-Mission der ESA und ist der Leserbrief-Redakteur von SuW.

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