heureka

Wissenschaftliche Tugenden (5) Der sechste Sinn

Von  

Forscher müssen offen sein für überraschende Erkenntnisse – auch für unglaubliche Phänomene. Doch dann können Gespensterdebatten entstehen, in denen keiner glaubt, was er erforscht. Alle nutzen ihren Spürsinn bloß dazu, den Fehler zu finden. Nun ja: fast alle.

Stuttgart - Im Herbst 2010 überraschte der Psychologe Daryl Bem die Fachwelt mit einer Studie, die den Titel „Die Zukunft erfühlen“ trug. Bem ist eine Größe in der Sozialpsychologie; er ist in den 60er Jahren bekannt geworden mit Arbeiten zur Frage, wie Menschen ihre Meinung ändern. Nun behauptet er, dass seine Versuchspersonen eine Art der Vorahnung hätten: Sie merken es zwar nicht unbedingt selbst, aber in ihrem Verhalten offenbart sich ein gewisses Wissen über die Zukunft. So etwas darf eigentlich nicht vorkommen – es scheint die Tür zu einer neuen Welt aufzustoßen. Und weil Forscher ein Faible für Rätselhaftes haben, nehmen sie dieses Ergebnis auch ernst und diskutieren die empirischen Belege und theoretischen Erklärungen. Offen bleiben, auch wenn es weh tut!

Eines von Bems Experimenten kann man im Internet ausprobieren: Man bekommt 48 englische Wörter in schneller Folge gezeigt, alle drei Sekunden eins, und soll anschließend möglichst viele von ihnen wiedergeben. Psychologen nutzen solche Tests, um die Effektivität von Lernstrategien zu überprüfen. Zum Beispiel lassen sie ihre Probanden die Hälfte der Wörter gesondert üben. Wenn die Übung etwas taugt, sollten sich die Versuchspersonen an diese Wörter besser erinnern als an die anderen. Bem hat dieses Prozedere umgekehrt: Seine Versuchspersonen wurden erst auf ihren Lernerfolg getestet und haben dann einen Teil der Wörter ausführlicher einstudiert, die der Computer nach dem Test zufällig ausgewählt hatte. Die Frage war, ob sie sich besser an die Wörter erinnern, die sie erst später einüben werden.

Das ist so, als würde man am Sonntagnachmittag in einer Umfrage ermitteln, wer der Mörder im nächsten Tatort sein wird. Später am Abend fragt man dann ab, ob die Leute den Tatort auch wirklich gesehen haben. Wer ihn gesehen hat, müsste schon vorher mit einer größeren Wahrscheinlichkeit richtig gelegen haben als diejenigen, die ihn doch nicht gesehen haben. Das wäre dann ein Fall von rückwärtsgewandter Kausalität: dass ich später einen Film sehen werde, führt dazu, dass ich schon vorher ein Gespür dafür habe, wie er ausgehen wird. In Bems Experiment konnten sich die Probanden tatsächlich schon vorher besser an die Wörter erinnern, die sie später einüben sollten. Der Effekt war klein, aber vorhanden. Man darf ihn sich so vorstellen: Wenn sich ein Versuchsteilnehmer grob an die Hälfte der 48 Wörter erinnern konnte, dann waren es bei den 24 Wörtern, die er später noch gründlicher einstudieren würde, 13 – und bei den anderen 24 Wörtern nur 12. In der Psychologie zählen auch solche kleinen Unterschiede.

Die Affäre mit den überlichtschnellen Neutrinos

Das Ergebnis passt nicht ins naturwissenschaftliche Weltbild, aber die vier Gutachter, die von der renommierten Fachzeitschrift „Journal of Personality and Social Psychology“ eingeschaltet wurden, konnten keinen Fehler im Versuchsaufbau und in der Statistik finden, und so erschien die Studie 2011 als normaler wissenschaftlicher Fachartikel. Noch ist Bems Resultat ein unerwarteter Einzelbefund, der erst bestätigt werden muss. Im Online-Magazin „Plos One“ berichtet der Psychologe Christopher French von der Universität London zum Beispiel, dass er mit seinen Kollegen gar keinen Effekt gefunden habe. Bem hatte ihm dazu alle Unterlagen und das Computerprogramm zur Verfügung gestellt. Doch Bem hält dagegen und behauptet nach einer Analyse von 90 Wiederholungen seines Versuchs, dass sich der ursprüngliche Effekt bestätigt habe. Diese Untersuchung ist allerdings noch nicht begutachtet und formell veröffentlicht worden.

Auch in Disziplinen, die mit exakteren Werten arbeiten als die Psychologie, gibt es ähnlich überraschende Fälle. Für Aufsehen haben im September 2011 Neutrinos gesorgt, die schneller fliegen als das Licht – also schneller, als die Relativitätstheorie Albert Einsteins erlaubt. Von einem der unterirdischen Teilchenbeschleuniger des Forschungszentrums Cern bei Genf sind die Neutrinos nach Italien zu einem Detektor im Gebirgsmassiv Gran Sasso geschickt worden. Wie Geister durchdringen diese Teilchen Materie, daher ist es für sie kein Problem, die 730 Kilometer nach Italien unterirdisch zu fliegen. Die meisten Teilchen passieren auch den Detektor, ohne dass er ein Signal misst. Nur ab und zu kollidiert ein Neutrino mit einem Materieteilchen im Detektor und erzeugt einige neue Partikel, die dann registriert werden können. Von den 100 Trillionen Neutrinos, die im Lauf des dreijährigen Versuchs am Cern produziert wurden, sind nur rund 16.000 in Italien nachgewiesen worden. Aber sie kamen im Durchschnitt um 60 Milliardstelsekunden zu früh an – eine Überschreitung der Lichtgeschwindigkeit um 0,0025 Prozent.

Das Thema hat die Fachwelt aufgewühlt, denn die Relativitätstheorie erlaubt keine Überschreitung der Lichtgeschwindigkeit – nicht einmal eine ganz kleine. Doch ein halbes Jahr später stellte sich heraus, dass die Messung falsch war, weil der Stecker eines Glasfaserkabels nicht richtig saß. Das Kabel hatte das extrem genaue Zeitsignal, das die GPS-Satelliten aussenden, an die unterirdischen Computer im italienischen Labor weitergeleitet. Weil die Verbindung locker war, kam das Zeitsignal 73 Milliardstelsekunden zu spät an – und die Neutrinos machten den Eindruck, als seien sie zu schnell. Mit einer zweiten Fehlerkorrektur führte das in der Summe dazu, dass am Ende doch ziemlich genau die Lichtgeschwindigkeit von knapp 300.000 Kilometern in der Sekunde gemessen wurde (hier der Link zur endgültigen Fachpublikation).

Immanuel Kant würde schon aus Prinzip nicht daran glauben

Hat in der Zwischenzeit irgendein Physiker ernsthaft daran geglaubt, dass die Relativitätstheorie falsch sei? Die Relativitätstheorie spielt in der Physik eine zu große Rolle, als dass man sie leichtfertig aufgeben sollte. „Der potenzielle Einfluss auf die Wissenschaft ist zu groß, um gleich Schlussfolgerungen zu ziehen oder zu versuchen, das Phänomen physikalisch zu erklären“, hatte Antonio Eridato, der Sprecher der Forschergruppe, noch gesagt, als er im September 2011 das Messergebnis bekannt gab und seine Fachkollegen zu Kommentaren aufrief. Doch einige Monate später trat Eridato ohne öffentliche Begründung von seinem Amt als Sprecher des Projekts zurück. Einige seiner Kollegen hatten sich dagegen ausgesprochen, das vorläufige und sehr wahrscheinlich falsche Ergebnis überhaupt zu veröffentlichen.

Auch einige Psychologen argumentieren so. Klaus Fiedler von der Universität Heidelberg kritisiert mit seinem Kollegen Joachim Krueger die Veröffentlichung der Vorahnungsstudie in einem angesehenen Fachjournal. Eine wissenschaftliche Publikation so ganz ohne Ahnung, wie das zentrale Ergebnis zustande kommt? Das sei eigentlich nicht üblich. Natürlich legt Daryl Bem eine Erklärung nahe: Die Versuchspersonen wissen oder fühlen etwas, das erst später geschehen wird, und das beeinflusst ihr Verhalten. Doch Fiedler und Krueger finden, dass man in die andere Richtung denken müsse. Die Frage sei nicht, warum sich die Probanden besser an bestimmte Wörter erinnern als an andere, sondern warum der Computer bestimmte Wörter zum Einstudieren ausgewählt hat. Nicht das Verhalten der Versuchspersonen sei erklärungsbedürftig, sondern die Arbeit des Computers: Wie kommt es, dass er nach dem Wissenstest ausgerechnet die Wörter zum Einstudieren aussucht, an die sich die Versuchspersonen zufällig besser erinnerten?

Fiedler und Krueger setzen voraus, dass eine Ursache zeitlich immer vor der Wirkung kommt. Könnte es sein, dass Daryl Bems Experimente dieses Prinzip der Kausalität widerlegt? Das hängt davon ab, für wie grundlegend man die Kausalität hält. Immanuel Kant hat in seinem Hauptwerk „Die Kritik der reinen Vernunft“ behauptet, dass die zeitliche Ordnung von Ursache und Wirkung aus unserer Erkenntnis nicht wegzudenken sei: Unsere Erfahrung – egal, ob im Alltag oder in der Wissenschaft – wäre gar nicht möglich, wenn die Wirkung auch vor der Ursache kommen könnte. Aber selbst wenn Kant nicht Recht haben sollte: das Prinzip der Kausalität ist noch fundamentaler als die Relativitätstheorie Einsteins. Wenn man bei der Relativitätstheorie schon vorsichtig ist, weil sie sich bisher bewährt hat, sollte man es bei der Kausalität erst recht sein.

(Bisher sind in der Serie über wissenschaftliche Tugenden erschienen: der Zweifel, das Überprüfen, die Risikofreude und die Interdisziplinarität.)