Immunologie braucht Physik-Neid

Ich habe gelesen The Economist Magazin im letzten Jahr. Es ist die Avantgarde einer bestimmten Richtung des spießigen, britischen Neoliberalismus – normalerweise nicht mein Ding. Aber ich glaube, es ist wichtig für mich zu verstehen, wie dieser spezielle Stamm die Welt sieht, und gelegentlich veröffentlichen sie einige echte Perlen. 

Die Ausgabe vom 22. Juni 2024 von The Economist enthielt einen absoluten Bombenartikel mit dem Titel „Risse im Himmel: Neue Beobachtungen deuten darauf hin, dass dunkle Energie das beste Modell der Wissenschaft vom Universum zerstören könnte.“ Die Physik ist die ursprüngliche „harte Wissenschaft“ – sie ist die Wissenschaft, auf der alle anderen Wissenschaften basieren. Und in diesem Artikel geben Physiker zu, dass sie fast keine Ahnung haben, wie 95 % des Universums funktionieren. 

Lob an die Physiker für ihre Offenheit. Aber in vielerlei Hinsicht ist die Physik die einfachste Wissenschaft – ihre Theorien werden im Allgemeinen aus der Messung der Bewegungen beobachtbarer Körper entwickelt. Und wenn die Physiker fast keine Ahnung haben, wie 95 % des Universums funktionieren, was sagt uns das dann über die anderen Wissenschaften, die versuchen, die Physik nachzuahmen, und dabei meist scheitern?

Die Sozialwissenschaften versuchen seit mehr als einem Jahrhundert, die Sprache und den Stil der Physik zu kopieren. Aber die Sozialwissenschaften versuchen zu kopieren Newtonsche Die Physik hat bereits der Relativitätstheorie Platz gemacht, die wiederum kurz davor steht, durch eine neue Theorie abgelöst zu werden, die aktuelle Daten besser erklären kann.

Die Immunologie ist viel komplexer als die Physik, da sie eine Kombination aus Physik, Biologie, Chemie und Psychologie ist und eine nahezu unendliche Anzahl schlecht verstandener Variablen beinhaltet. Aber ich habe noch nie erlebt, dass die Immunologie Fehler zugegeben oder aus ihren Fehlern gelernt hätte. Die Immunologie, die uns heute aufgezwungen wird (in Form endloser Impfkampagnen), basiert auf Ideen aus dem Jahr 1796 – die sich seitdem nicht wesentlich weiterentwickelt haben. Wenn also die Physik zugibt, dass sie fast nichts über das Universum weiß, und die Immunologie nicht zur Selbstreflexion oder -korrektur fähig zu sein scheint, dann weiß die Immunologie wahrscheinlich weniger als nichts über das Immunsystem. Fast niemand in der Immunologie ist ehrlich genug, um zuzugeben, was er nicht weiß, weil man mit dem Vortäuschen von Wissen so viel Geld verdienen kann. 

Im Gegensatz zu den meisten ihrer Konkurrenten Die EconomisDas macht es schwierig, Artikel zu teilen. Aber ich bin der Meinung, dass ein zwingendes öffentliches Interesse besteht, diesen Artikel mit meinen Lesern zu teilen. In den langen Auszügen unten habe ich Abschnitte hervorgehoben, die mich umgehauen haben, und zusätzliche Kommentare hinzugefügt, in denen Physik und Immunologie verglichen und gegenübergestellt werden (was meiner Meinung nach unter die „Fair Use Doktrin“ fällt). Im Geiste der Kollegialität möchte ich darauf hinweisen, dass Sie abonnieren können The Economist (HIER). 

Risse im Himmel: Neue Beobachtungen deuten darauf hin, dass dunkle Energie das beste Modell der Wissenschaft vom Universum zerstören könnte

Im Kitt Peak National Observatory in Arizona hat ein Teleskop drei Jahre lang eine dreidimensionale Karte des Himmels erstellt. Bei der Untersuchung des Lichts von zig Millionen Galaxien hat das Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) möglicherweise etwas Erstaunliches entdeckt.

Heutzutage liest man fast nie mehr etwas über Grundlagenforschung in der Immunologie. Moderna behauptete, dass sein „Der Coronavirus-Impfstoff wurde in nur 2 Tagen entwickelt“ und ,voilà, es muss funktionieren, lasst es uns fünf Milliarden Menschen injizieren.‘ 

DESI ist, wie der Name schon sagt, ein Instrument zur Untersuchung der Natur von Dunkle Energie, eine mysteriöse Entität, die 68 % des gesamten Universums ausmacht und den Raum in einer abstoßenden Version der Schwerkraft auseinander treibt. Obwohl sie nicht wissen, was es ist, gingen Wissenschaftler bisher davon aus, dass die Dichte der Dunklen Energie seit dem Beginn des Universums vor 13.7 Milliarden Jahren gleich geblieben ist. Doch die ersten Ergebnisse von DESI deuten darauf hin, dass diese Annahme falsch sein könnte. Vielleicht, sagen die Wissenschaftler von DESI, Die Dichte hat sich im Laufe der Zeit verändert„Es ist so bizarr“, sagt Dragan Huterer von der University of Michigan, der an der Arbeit beteiligt war. Sollten sich die Ergebnisse bewahrheiten, würde das die Kosmologie in eine Krise katapultieren.

Die Physik begann mit der Erforschung der ehernen Gesetze des Universums unter der Annahme, dass diese erkennbar, fest und unveränderlich seien. Es stellte sich jedoch heraus, dass sich die ehernen Gesetze des Universums im Laufe der Zeit ändern können. Die Immunologie würde nie im Traum daran denken, diese Art von Komplexität anzuerkennen.

Die Erforschung der Dunklen Energie ist überraschend neu. Direkte Beweise für ihre Existenz wurden erst 1998 gefunden, als Wissenschaftler entdeckten, dass sich extrem helle explodierende Sterne, sogenannte Supernovas, viel schneller von der Erde wegbewegten als sie es eigentlich sollten. Ihre Schlussfolgerung: Das Universum dehnt sich nicht nur aus, sondern diese Ausdehnung beschleunigt sich sogar. „Das haben die Leute nicht erwartet“, sagt Adam Riess von der Johns Hopkins University, der für diese Entdeckung 2011 einen Nobelpreis für Physik erhielt.

Da die Dunkle Energie nur schwer direkt untersucht werden kann, ist ihre wahre Natur noch immer weitgehend unverstanden. Die vorherrschende Hypothese ist, dass es sich um Energie handelt, die im Vakuum des leeren Raums vorhanden ist. Gemäß der Quantentheorie ist ein Vakuum nicht wirklich leer; es wimmelt von zahllosen Paaren von Teilchen und Antiteilchen, die aus dem Nichts auftauchen und sich dann gegenseitig vernichten. Diese Wechselwirkungen erzeugen eine „Vakuumenergie“, die auf kosmischer Ebene den Raum auseinander treiben könnte. Diese Idee ist nicht unproblematisch – wenn Physiker versuchen, die Energiedichte dieses Vakuums zu berechnen, erhalten sie einen Wert, der zwischen 60 und 120 Größenordnungen höher ist als das, was Beobachtungsdaten derzeit belegen – ein Fiasko, das als die Vakuum-Katastrophe„Es besteht allgemeiner Konsens darüber, dass zur Lösung dieser [Katastrophe] grundlegende neue Erkenntnisse erforderlich sind“, sagt Dr. Huterer.

Moment, was!? „Teilchen und Antiteilchen entstehen aus dem Nichts und vernichten sich gegenseitig?“ Dagegen erscheint die Schöpfungsgeschichte der Bibel banal. 

Abgesehen von der Vakuumkatastrophe bildet die dunkle Energie heute eine der beiden zentralen Säulen des Standardmodells der Kosmologie, der besten wissenschaftlichen Beschreibung der Entwicklung des Universums. Die andere Säule ist die dunkle Materie, eine unsichtbare Form von Materie, die 27 % des Universums ausmacht. Normale Materie, aus der Sterne und Galaxien bestehen, macht nur mickrige 5 % aus. Das Standardmodell besagt, dass die Gravitationskraft zwischen den Atomen, nachdem der Urknall die Expansion des Universums in Gang gesetzt hatte, zunächst zur Bildung von Sternen und Galaxien führte und gleichzeitig das Gesamtwachstum des Universums bremste. Mit der Zunahme des leeren Raums nahm jedoch auch die Menge der dunklen Energie zu, und schließlich übernahm sie den Haupteinfluss auf die Entwicklung des Kosmos und trieb die beschleunigte Expansion voran, die Dr. Riess vor einem Vierteljahrhundert beobachtete.

Wie Sie vermutlich bereits herausgefunden haben, sind „Dunkle Energie“ und „Dunkle Materie“ Platzhalter. Das ist eine Art zu sagen: „Wir wissen es nicht, weil wir nicht messen können, was in diesen Räumen geschieht.“ Also bestehen 95 % des Universums aus „Wir wissen es nicht“. 

Man geht davon aus, dass diese Expansion des Universums ewig andauern wird, wobei die Galaxien irgendwann aus dem Blickfeld der anderen verschwinden werden, ein Schicksal, das als Erste SchneeWenn sich jedoch, wie von DESI angenommen, die Dichte der Dunklen Energie ändern kann, kommen andere Szenarien ins Spiel: immer dichtere dunkle Energie könnte eines Tages dazu führen, dass Atome und sogar das Gefüge der Raumzeit selbst auseinanderbrechen, ein Szenario, das als Big Rip bekannt ist.. Umgekehrt a Dunkle Energie mit abnehmender Dichte könnte dazu führen, dass Materie und Schwerkraft erneut die Kontrolle über das Universum übernehmen, wodurch der Kosmos in einen umgekehrten Urknall kollabiert, bekannt als Großer Knirschen(Die Erdbewohner müssen sich keine allzu großen Sorgen machen – die Sonne wird die innersten Planeten des Sonnensystems verschlingen, lange bevor eines dieser Schicksale eintritt.)

Cool, cool. Big Freeze, Big Rip, Big Crunch. Anders gesagt: „Viele der grundlegenden Lehren der Physik der letzten 100 Jahre stehen jetzt zur Disposition.“

DESIs vorläufige Ergebnisse wurden im April auf der Jahrestagung der American Physical Society in Kalifornien bekannt gegeben, kurz nachdem eine Reihe von Artikeln auf arXiv, einem Preprint-Server, veröffentlicht worden waren. Die Artikel enthielten die Daten aus dem ersten Jahr der fünfjährigen DESI-Umfrage. Mit der Aufgabe, ein unsichtbares Ziel zu erfassen, musste DESI kreative, indirekte Methoden finden, um nach Anzeichen dunkler Energie zu suchen. Die Hauptaufgabe des Instruments besteht darin, die Verteilung der Galaxien im Weltraum zu kartieren. In dieser Karte sind Abdrücke von Schallwellen verborgen, die sich durch das frühe Universum bewegten. Diese Muster haben sich verstärkt, als die dunkle Energie die Ausdehnung des Universums verursachte. Die Analyse der am weitesten entfernten Abdrücke gibt Kosmologen tatsächlich die Möglichkeit, in die Vergangenheit zu blicken und die Entwicklung der dunklen Energie im Laufe von Milliarden von Jahren aufzuzeichnen.

Die große Crunch-Zeit

Die Ergebnisse von DESI legen nicht nur nahe, dass sich die Dichte der Dunklen Energie im Laufe der Zeit verändert hat. Laut Dr. Huterer ist das, was geschah, sogar noch seltsamer: Die Dichte nahm bis vor etwa 4 Milliarden Jahren zu und begann dann abzunehmen (siehe Grafik). Niemand kann erklären, warum.

Sollten die Ergebnisse des DESI-Teams stimmen, würde dies eine völlige Neubewertung dessen bedeuten, was dunkle Energie sein könnte. „Sobald sich [dunkle] Energie zeitlich ändert, ist sie nicht länger Vakuumenergie“, sagt Bhuvnesh Jain, ein Kosmologe an der University of Pennsylvania. Es gibt bereits alternative Vorschläge, die sich auf ein dunkles Energiefeld namens Quintessenz, das den gesamten Raum durchdringt und sich mit der Zeit verändern kann. Allerdings, sagt Dr. Jain, deuten die aktuellen DESI-Ergebnisse auf etwas Komplexeres hin als die einfachsten Quintessenzmodelle.

„Quintessenz“ ist ein weiterer Platzhalter für etwas, das sie nicht sehen oder messen können, von dem sie aber denken, dass es existieren könnte. Merriam-Webster-Wörterbuch definiert Quintessenz als „das fünfte und höchste Element in der antiken und mittelalterlichen Philosophie, das die gesamte Natur durchdringt und die Substanz ist, aus der die Himmelskörper bestehen.“ Für mich klingt das sehr nach Geist. Wir sollen also so tun, als sei Spiritualität KEINE Wissenschaft, aber wenn Physiker einen Begriff aus der aristotelischen Theorie übernehmen, der mit spiritueller Bedeutung aufgeladen ist, dann betreiben sie Wissenschaft? Ich denke, dass es zwischen diesen Bereichen viel mehr Überschneidungen gibt, als viele Leute zugeben möchten. 

Dies würde auch bedeuten, dass das Standardmodell der Kosmologie in seiner gegenwärtigen Form erledigt ist. Es ist daher kein Wunder, dass die Ergebnisse von DESI für Aufregung sorgen. Doch dies sind nicht die einzigen ärgerlichen Schwachstellen im Modell. So haben einige Astronomen beispielsweise beobachtet, dass sich Materie im nahen Universum weniger verklumpt, als es das Standardmodell vorgibt, und dass das frühe Universum offenbar kein so einheitlicher Ort war, wie es die Vorhersagen des Standardmodells erwarten lassen.

Darüber hinaus haben verschiedene Teams im letzten Jahrzehnt unterschiedliche Werte für die Hubble-Konstante gemessen. Diese Konstante ist die Geschwindigkeit, mit der sich das Universum derzeit ausdehnt (benannt nach dem amerikanischen Astronomen Edwin Hubble, der herausfand, dass sich Galaxien mit einer Geschwindigkeit von der Erde wegbewegen, die proportional zu ihrer Entfernung von ihr ist). Dies würde bedeuten, dass die Kosmologen die historische Ausdehnung des Universums nicht wirklich verstehen – oder, im weiteren Sinne, wie sich die dunkle Energie in dieser Zeit verhalten hat. Jüngste Beobachtungen des James Webb-Weltraumteleskops, die von Wendy Freedman von der Universität Chicago und ihrem Team durchgeführt wurden, deuten jedoch darauf hin, dass diese Werte miteinander in Einklang gebracht werden können und dass das Verhalten der Dunklen Energie nichts Unerwartetes ist. Die Ergebnisse müssen allerdings noch in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht werden, sodass nicht alle Seiten der Debatte überzeugt sind.

All diese Probleme haben einige Kosmologen dazu veranlasst, radikale Lösungen zu befürworten – etwa die Übernahme flexiblerer Konzepte zur Dunklen Energie oder die Arbeit an einer Alternative zum Standardmodell der Kosmologie. Manche gehen sogar so weit, zu behaupten, Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie, auf der das Modell basiert, sei an ihre Grenzen gestoßen. „Wir wissen, dass sie früher oder später scheitern wird. Das ist Newton passiert, und das wird auch Einstein passieren“, sagt Andreu Font-Ribera, Kosmologe am Institut für Hochenergiephysik in Barcelona und ein weiteres Mitglied des DESI-Teams. Das würde nicht bedeuten, dass Einstein Unrecht hatte, sondern nur – so schwach der Trost auch sein mag –, dass er unvollständig recht hatte. So wie sich Isaac Newtons Gravitationsgesetz unter den richtigen Bedingungen (d. h. über die relativ kleinen Entfernungen und niedrigen Gravitationsfelder auf und um die Erde) als Annäherung an die allgemeine Relativitätstheorie erwies, könnte sich die allgemeine Relativitätstheorie auch als Grenzfall einer tieferen, bisher unentdeckten Theorie erweisen.

Die Newtonsche Physik wurde also durch die Relativitätstheorie ersetzt, die nun durch eine neue Theorie (auf Grundlage neuerer Daten) ersetzt wird. Doch wir sollen Edward Jenners Theorien über Impfungen aus dem Jahr 1796 als unveränderliche Gesetze der Funktionsweise des menschlichen Immunsystems akzeptieren? Wirklich? 

Derzeit basieren alle Gespräche über die Ablösung des Standardmodells der Kosmologie, ganz zu schweigen von der allgemeinen Relativitätstheorie, auf Hinweisen und Vermutungen. Doch wenn die nächste Generation von Teleskopen und Observatorien Daten zu liefern beginnt, könnte sich ein neues, vollständigeres Bild der Rolle der Dunklen Energie im Universum ergeben. Das Vera-Rubin-Observatorium in Chile wird beispielsweise auch die Ausdehnung des Universums im Laufe der Zeit aufzeichnen und seine Entwicklung in den letzten Milliarden Jahren kartieren. Es wird im nächsten Jahr mit der Beobachtung des Himmels beginnen. Das Weltraumteleskop Euclid der Europäischen Weltraumorganisation befindet sich bereits in der Umlaufbahn und erstellt seine eigene Karte der Galaxien. Auch dieses Teleskop hat das Ziel, die Dunkle Energie durch Messungen der Ausdehnung des Universums zu verfolgen. „Man hat das Gefühl, die Hinweise sind fast da“, sagt Dr. Riess. „Ich warte immer noch auf eine wirklich kluge Person, die diese Puzzleteile zusammenfügt.“ 

Was für eine wunderbare Einladung am Ende! Sie sagen: „Neue Daten haben unsere bestehenden Modelle des Universums zerstört. Wir haben einige Hinweise, aber keine Gesamttheorie, die Sinn ergibt. Wir freuen uns auf neue Modelle zum Verständnis.“ Eine solche Offenheit und Bescheidenheit sind in der Immunologie undenkbar. 

Noch einmal ein Lob an die Physiker für ihre Bescheidenheit und Ehrlichkeit, mit der sie zugeben, was sie nicht wissen. Aber im Vergleich dazu ist die Arroganz der Immunologie umso eklatanter. Die Immunologie steckt in einem Paradigma des 18. Jahrhunderts fest, das mit ziemlicher Sicherheit falsch ist, aber wir kennen nicht alle Gründe dafür, weil sie sich fast nie die Mühe machen, überhaupt richtige Forschung zu betreiben. 

Wenn wir dem Geld folgen, stelle ich mir vor, dass die Physik mehr Geld auftreiben kann, indem sie zugibt, was sie nicht weiß, damit sie neue Teleskope, Supercollider und dergleichen finanzieren kann. Aber die Immunologie verdient Geld, indem sie vorgibt, alles zu wissen (obwohl sie in Wirklichkeit weniger als nichts weiß), damit sie Menschen giftige Produkte injizieren und sie chronisch krank machen kann. An diesem Punkt glaube ich nicht einmal, dass wir Immunologie und Vakzinologie noch als Wissenschaft bezeichnen können. Stattdessen sind sie eine erschreckende, barbarische Mischung aus Wirtschaft und Politik, die sich als Wissenschaft tarnt. 

Wiederveröffentlicht von der Autorin Substack