Der ästhetische Wert wissenschaftlicher Experimente

Die heutigen wissenschaftlichen Versuchsgeräte sind komplex und zahllose Forscher führen statistische Analysen großer Datenmengen durch, wodurch die wissenschaftliche Forschung kollektives Wissen beinhaltet. Im Hinblick auf das Verständnis der Öffentlichkeit für die Wissenschaft waren die frühen traditionellen wissenschaftlichen Experimente einfacher und leichter zu demonstrieren. Doch haben wissenschaftliche Experimente – sowohl in der Vergangenheit als auch heute – einen ästhetischen Wert, nicht nur im Hinblick auf das visuelle Erlebnis, sondern auch im Hinblick auf das Verständnis der Welt.

Von Milena Ivanova (Abteilung für Geschichte und Philosophie der Wissenschaften, Universität Cambridge)

Zusammenstellung | Bingma

Die Menschen neigen dazu, die Schönheit und Eleganz wissenschaftlicher Theorien für wichtig zu halten, ignorieren jedoch die Komplexität des Gerätedesigns in der experimentellen Forschung. Auch die Schönheit experimentellen Designs verdient unsere Aufmerksamkeit.

Menschen betreiben Wissenschaft, darunter Theorien, Modelle und Experimente, um die Welt um sie herum zu verstehen und zu verändern, und sie werden oft als angenehm oder schön gelobt.

Von wissenschaftlichen Theorien wie Einsteins Relativitätstheorie und Darwins Evolutionstheorie bis hin zu wissenschaftlichen Experimenten wie der Entdeckung von Elektronen, der DNA-Replikation und der Weißlichtdispersion werden wissenschaftliche Entdeckungen nicht nur dafür gelobt, dass sie die Wahrheit über die Welt enthüllen, sondern der Prozess der wissenschaftlichen Entdeckung wird auch gelobt, weil er so schön, prägnant und exquisit ist.

Genauso wie man Künstler für ihre Vorstellungskraft und ihr Talent beim Erschaffen neuer Dinge lobt, lobt man auch Wissenschaftler für ihre künstlerischen kreativen Talente und würdigt gleichzeitig den ästhetischen Wert der Wissenschaft. Auch in der experimentellen Wissenschaft gibt es einen attraktiven künstlerischen Raum, der jedoch oft übersehen wird. Wie wir weiter unten sehen werden, können wissenschaftliche Experimente als Kunst geschätzt werden; Sie können neben Kunstwerken zu öffentlichen Landschaften werden und unsere ästhetischen Erfahrungen hervorrufen.

Die Ästhetik berühmter wissenschaftlicher Experimente

Wenn man auf die Ursprünge der experimentellen Wissenschaft zurückblickt, war die experimentelle Wissenschaft bereits als Kunst anerkannt, als Naturphilosophen im 17. Jahrhundert wissenschaftliche Experimente öffentlich vorführten. Die experimentelle Wissenschaft als Akt der Aufdeckung oder des Eingriffs in die Natur ist seit der Veröffentlichung des Novum Organum im Jahr 1620 dokumentiert, in dem Francis Bacon den wichtigen Beitrag von Experimenten zur Bildung von Hypothesen über die Welt und zur Überprüfung der Richtigkeit von Hypothesen hervorhob.

Experimente wurden zum Kern der empirischen Methode der wissenschaftlichen Forschung. Mithilfe neuer experimenteller Instrumente und ständiger Versuche und Wiederholungen gelang es Naturphilosophen, lange unberührte Bereiche zu erforschen und das Unbekannte der Welt in Bekanntes zu verwandeln. Während dieser Zeit nutzten Wissenschaftler die neu erfundene Luftpumpe, um das Vakuum zu untersuchen. Newton verwendete Prismen, um natürliches Licht zu zerlegen; und Fortschritte bei optischen Geräten und Linsen förderten die Entwicklung neuer Instrumente und ermöglichten es den Wissenschaftlern, in ihrer Forschung voranzukommen. Plötzlich wurden diese Experimente zum Schlüssel zum Verständnis neuer Erfindungen und der daraus resultierenden Entdeckungen.

Joseph Wrights Experiment mit Vögeln in der Luftpumpe, 1768

Das berühmte Gemälde „Ein Experiment an einem Vogel mit der Luftpumpe“ von Joseph Wright (oft als Joseph Wright of Derbyshire bezeichnet) zeigt auf brillante Weise die Performance-Art-Qualitäten des Experiments selbst und die große Vielfalt an Möglichkeiten, mit denen das Experiment eine ästhetische Reaktion beim Betrachter hervorrufen kann. In der Mitte des Gemäldes steht der Versuchsleiter, der jedoch eher die Rolle eines Darstellers hat. Er führt dem Publikum nicht nur das Experiment selbst vor, sondern spielt auch die Rolle, die Atmosphäre zu kontrollieren, die Emotionen des Publikums zu wecken, Ehrfurcht auszulösen oder den Leuten das Gefühl zu geben, dass es sich um Unterhaltung handelt. Während die Luft aus dem Zylinder langsam von der Luftpumpe abgepumpt wurde, starb der unglückliche Vogel und die vielfältigen Ausdrücke des Publikums wurden anschaulich eingefangen, darunter Faszination, Ehrfurcht, Freude und Angst, die dieses Mysterium hervorrief. Der britische Chemiker Joseph Priestley stellte einmal klar, dass diese Experimente über den Zweck hinausgingen, der Öffentlichkeit Phänomene zu demonstrieren. Er hielt die Reaktionen aller nach dem Stromexperiment in seinen Notizen fest. In seiner Beschreibung heißt es: „Es war ein höchst entzückender Anblick“, und das Publikum empfand Ehrfurcht, Aufregung und Freude.

Ein sehr wichtiger Punkt bei diesen wissenschaftlichen Experimenten ist ihr demonstrativer Charakter, bei dem das Publikum die Ergebnisse sofort sehen und die Veränderungen spüren kann. Am Beispiel des Luftpumpenexperiments kann das Publikum das Ergebnis der Gasreduzierung unter der Wirkung der Luftpumpe intuitiv erkennen. Dies ist vergleichbar mit der Wertschätzung einer Theateraufführung, die beim Publikum intuitive Gefühle hervorrufen und Anerkennung vermitteln kann. Es ist erwähnenswert, dass der ästhetische Wert wissenschaftlicher Experimente in dieser Ära leicht zu erkennen ist, d. h., die Experimente können visuelle Freude bereiten, wie beispielsweise das Prisma in Newtons Händen, das den Menschen einen wunderschönen Regenbogen beschert. Aber sind diese Eigenschaften einzigartig für traditionelle Experimente und können sie auch in modernen Experimenten erkannt werden?

Ästhetik in modernen wissenschaftlichen Experimenten

Auch wenn sich wissenschaftliche Experimente im Laufe der Jahrhunderte dramatisch verändert haben, gibt es in der Geschichte noch immer viele großartige Experimente, an die man sich auch heute noch erinnern sollte. Das Pitch-Drop-Experiment ist ein gutes Beispiel. Dies ist wahrscheinlich das längste Experiment der Geschichte. Der Designer des Pitch Drop ist Thomas Parnell vom Department of Physics der University of Queensland. Er gab das Pech in einen durchsichtigen Glastrichter, um die Eigenschaften hochviskoser Flüssigkeiten zu demonstrieren. Der scheinbar feste Asphalt ist in Wirklichkeit eine Flüssigkeit. Das Experiment läuft seit 1927, wobei bisher insgesamt neun Satellitabwürfe durchgeführt wurden, der letzte im April 2014, und der zehnte Abwurf wird irgendwann in den 2020er Jahren erwartet.[1] Das Design dieses Experiments weist viele Merkmale früherer Experimente auf, wie etwa die Einfachheit des Versuchsgeräts, den visuellen Genuss, den es den Menschen bereitet, und die praktische Möglichkeit, es an öffentlichen Orten aufzustellen. Die Inhalte, die es ausdrücken möchte, können einfach angezeigt werden, wodurch die Begeisterung der Öffentlichkeit geweckt und die Teilnahme gesteigert werden kann, während gleichzeitig die Eleganz des Designs geschätzt wird.

Das Asphalttropfexperiment an der University of Queensland wurde durchgeführt, um die Viskosität von Asphalt zu demonstrieren.

Obwohl das Pechtropfexperiment viele Spuren der frühen Experimente der Royal Society of London aufweist, ist es noch weit von den heutigen wissenschaftlichen Experimenten entfernt. Heutzutage scheinen experimentelle Geräte immer komplexer zu werden und es wird schwieriger als je zuvor, sie der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Einige große Versuchsanlagen, wie etwa der Large Hadron Collider der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN), sind äußerst komplexe Geräte und das Produkt der gemeinsamen Zusammenarbeit Tausender Wissenschaftler. Die dort durchgeführten Experimente überschreiten nationale Grenzen und um ein experimentelles Ergebnis zu erhalten, sind zahlreiche langfristige und komplexe Berechnungen erforderlich.

Verglichen mit modernen wissenschaftlichen Experimenten war die frühe Wissenschaft sehr einfach und die experimentellen Ergebnisse konnten sofort beobachtet werden. Beispielsweise konnten die Menschen beim Vakuumpumpenexperiment die Wirkung des Vakuums sofort sehen. Allerdings fehlt modernen wissenschaftlichen Experimenten diese Unmittelbarkeit. Die Messergebnisse von Experimenten am Large Hadron Collider müssen zunächst einem statistischen Analyseprozess unterzogen werden, bevor Wissenschaftler eine Aussage darüber veröffentlichen können, ob bestimmte „Materie“ nachgewiesen wurde. Auch die Entdeckung des Higgs-Bosons durchlief einen langwierigen Analyse- und Überprüfungsprozess.

Können wir also sagen, dass moderne Experimente nichts Ästhetisches an sich haben? Im Gegenteil, auch wenn diese Experimente zu kompliziert sind und der Prozess ihrer Durchführung etwas langwierig ist, können sie den Menschen dennoch visuelle Schönheit bringen. Bei der Europäischen Organisation für Kernforschung können Besucher die Ausmaße und Komplexität der Arbeitsprozesse hautnah miterleben. Bei dem Besuch wird ihnen auch bewusst, dass eine solch groß angelegte Gestaltung nicht mehr nur durch Einzelleistungen zu realisieren ist. Es erfordert die Weisheit und Zusammenarbeit vieler Menschen. Oberflächlich betrachtet handelt es sich um eine Installation, doch tatsächlich verkörpert es die Kreativität einer Gruppe.

Die Bedeutung der Schönheit

Die Schönheit eines Experiments, das wir auswerten, kann vielfältig sein. Es kann das kreative Denken hinter dem Versuchsdesign, die Rationalität des Versuchsprozessdesigns oder die Eleganz und Schönheit der Versuchsergebnisse sein. Die experimentellen Ergebnisse selbst können sehr schön sein, wie beispielsweise ein Regenbogen hinter einem Prisma oder ein Kristall unter einem Mikroskop. Natürlich können die Versuchsgeräte und der Versuchsablauf selbst auch schöne Elemente enthalten. Die Schönheit des Experiments erfordert ein Augenpaar mit ästhetischen Fähigkeiten.

Wenn ein Experiment ins Blickfeld der Öffentlichkeit gerät und in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit rückt, werden die Menschen, nachdem sie vom Charme des Experiments selbst angezogen wurden, mehr über den Zweck des Experiments und darüber erfahren wollen, wie dieses Ziel erreicht werden kann.

Daher verleitet uns die oberflächliche visuelle Anziehungskraft dazu, dem Experiment Aufmerksamkeit zu schenken, daran teilzunehmen und dann eine tiefere Schönheit zu entdecken. Diese Schönheit kann aus einem tiefen Verständnis des Versuchsaufbaus oder der Bedeutung des Experiments resultieren und dadurch unser Verständnis der Welt erweitern. Ich denke, dass es die Interaktion zwischen experimentellem Design und Bedeutung ist, die den ästhetischen Wert des Experiments ausmacht. Übersehen Sie jedoch nicht die sehr wichtige Rolle, die das anfängliche visuelle Erlebnis des Experiments bei der Anregung der Aufmerksamkeit und Teilnahme der Menschen am Experiment spielt.

Verweise

[1] Pitch Drop Experiment - Fakultät für Mathematik und Physik - Universität Queensland (uq.edu.au)

Milena Ivanova, Die Schönheit von Experimenten zählt

Originallink:
https://iai.tv/articles/the-beauty-of-experiments-matters-auid-2038

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