Harald Lesch - astophysicist



"A picture is worth 1000 words - it costs you a lot if you want to speak 1000 words."
(links for Harald Lesch)

Herr Professor Lesch, Sie sind ja bei der bayerischen Bevölkerung hinlänglich bekannt als Fernsehprofessor, der es innerhalb von zwanzig Minuten fertig bringt, die kompliziertesten Dinge aus der Welt des Alls dem breiten Publikum verständlich oder zumindest verständlicher zu machen. Bemerkenswert ist, daß Sie dabei keine Bilder verwenden.

images are almost too overwhelming to impart scientific information to the layman: they have too much information


in his broadcast Lesch explains in 20 minutes complicate phenomena in space without using images

Ja, ich verwende keine Bilder und zwar aus gutem Grund. Ich glaube, daß bei dem Transport von wissenschaftlichen Informationen Bilder für Laien schon fast zu überwältigend sind. Es sind zu viele Informationen auf einmal und die Leute verstehen überhaupt nicht, worum es eigentlich geht. Z.B. sehen Sie in der Astronomie bei einem der fast schon quadratmetergroßen Farbkalender irgendeinen leuchtenden Gasnebel oder eine Spiralgalaxie und finden sie schön, weil es einfach eine schöne Farbkombination ist oder weil die Formen sehr schön sind. Aber im Grunde genommen ist den meisten Laien natürlich nicht klar, worum es da geht.

Ich versuche nun durch das Informationsmedium schlechthin, nämlich durch Sprache, in den Köpfen der Menschen Bilder zu erzeugen, damit die sich ihr eigenes Heimkino machen. Es geht darum, sich Prozesse vorzustellen, die überhaupt nicht zu unserer Erfahrungswelt gehören. Wir sind nun mal Kilogramm-, Meter- und Sekundemenschen. Wie kann man sich Prozesse vorstellen, die irgendwann in der Materie stattfinden, wo alles sehr, sehr klein ist oder eben Dinge, die sich im Universum abspielen, wo alles riesengroß ist. In beiden Fällen hat man es mit Welten zu tun, die mit unserer Erfahrung nichts zu tun haben. Das heißt, man muß versuchen, den Himmel irgendwie auf die Erde zu holen und auch die Struktur der Materie irgendwie in einen Bereich reinzubringen, womit man wieder was anfangen kann. Dafür eignet sich Sprache viel besser als Bilder, die halt immer schon ausgewählt sind. Derjenige, der die Bilder gemacht hat, hat sich schon gedacht, welche Vorstellungen er oder sie in dem Kopf und in den Augen der Menschen erzeugen möchte. Darauf will ich völlig verzichten. Ich erkläre einfach, was die Standardfolklore ist, wie wir uns gewisse Prozesse vorstellen, warum dieses und jenes passiert.

Sie haben also gar nicht die Grundbefürchtung durch Bilder zu trivialisieren, sondern eigentlich genau das Gegenteil davon.

Sciences do not trivialize images. Modern process more can reveal information, you could not get before.


Crab Nebula in the 2MASS Atlas Image Gallery: The Messier Catalog

In the 60’s and 70’s the galaxy catalogues have been all black and white. Today they are in colour.

Ja. Bilder in den Naturwissenschaften trivialisieren Bilder nicht. Es ist eher so, daß durch die hervorragenden Bildverfahren, die wir heute haben, Informationen hervorgeholt werden können, die es früher überhaupt nicht gab. Wenn man sich die ersten großen Atlanten anschaut, die ersten Bilder, die das Hubble Raumteleskop (HST) z.B. von Galaxien gemacht hat, so waren das recht schlichte schwarz-weiße Aufnahmen. Bis weit in die sechziger, siebziger Jahre waren die großen Galaxienkataloge nur so große Schwarzweißbilder. Da sah man eben Weiß, Schwarz und Grautöne; aber sonst war da nix. Heutzutage kann man mit so einem Katalog nicht mehr kommen, da alle Kataloge sofort bunt sind. Die diversen Farben entsprechen dann unterschiedlichen chemischen Elementen, die bei bestimmten Temperaturen und bestimmten Dichteverhältnissen, eine bestimmte Art von Strahlung abgeben. Alles das, kann ich ja überhaupt nicht erzählen und damit durch das Bild gar nicht transportieren.

Da müßte vielmehr ein Riesentext dazu stehen, den aber keiner liest. Meistens ist man von der Schönheit oder der Wucht dieser Bilder so erschlagen, so daß sich kein Mensch fragt, was er da eigentlich sieht. Deshalb bin ich schon eher dafür, Dinge ganz klein zu machen. Alles, was ich da mache, wenn ich über Wissenschaft rede, sind eigentlich so kleine Minikammerstücke. Ich erzähle einfach etwas ganz einfaches, so weit es eben geht.

"A picture is worth 1000 words" - it costs you a lot if you want to speak 1000 words.

Man merkt das nachher auf der Tonaufzeichnung nicht mehr, aber wie Sie gerade sehen, so arbeite ich zudem sehr viel mit Händen und Füßen. Bilder sind hingegen sehr gefährlich, weil sie eine solche Wucht besitzen. Es gibt ja diesen Satz: „Ein Bild sagt mehr als tausend Worte.“ Tausend Worte zu sagen, ist ein ganz schöner Aufwand. Da muß man ganz schön schnell sein.
Wenn man sich überlegt, daß es sich vielleicht auch noch um laufende Bilder handeln kann, wie beim Medium Fernsehen, wo man pro Sekunde vierundzwanzig Bilder hat. Bei tausend Worten pro Bild wird dann also pro Sekunde vierundzwanzigtausend Worte über einen ausgegossen.

Mir geht es um die Vermittlung von Wissen, also daß man merkt, hier meint einer was verstanden zu haben. Was er da verstanden hat, daß will er nun an diejenigen weitergeben, die sich zwar dafür interessieren, es aber bis jetzt noch nicht verstanden haben. Für einen solchen Transport von Wissen, nicht von Information, sind Bilder fast tödlich.

In der Astrophysik ist ja das, was wir klassisch unter Bilder verstehen, eigentlich nur ein Teilmedium. Das hauptsächliche visuelle Medium sind ja Spektren. Zählen Sie diese auch zu den Bildern?


Spectra are images if you have learnt to interpret them.

Wenn man gelernt hat, Spektren zu deuten, sind die Spektren Bilder. Man sieht eben ganz genau – praktisch vor dem Auge – ein bestimmtes Spektrum bestehend aus Spektrallinien mit einer gewissen Breite, die natürlich unterschiedlich interpretiert werden können. Meistens hat die Breite einer Spektrallinie, etwas damit zu tun, wie das Gas sich bewegt, das in dieser Spektrallinie strahlt. Ist die Spektrallinie ins Blaue verschoben, so kommt das Material auf uns zu. Ist sie ins Rote verschoben, fliegt es von uns weg. Auf diese Art und Weise kann jemand, der sich mit Spektroskopie beschäftigt und die entsprechende Erfahrung besitzt, einiges aus einem Spektrum sofort herauslesen: ein Stern einer bestimmten Klasse, Masse und Temperatur. Für alle anderen, ist es ein einziges Gekrakel. Und unter uns gesagt: Es sieht noch nicht mal schön aus. Aber für diejenigen, die eben Spektroskopie betreiben, die können daraus ihren Nektar saugen und darin besteht in der Tat der größte Teil der Astrophysik.

Wie kriegen Sie denn in der Astrophysik diese bildlichen Phänomene und deren Ästhetik mit der Theorie zusammen?

An image gives me a first impression of relations. But another kind of aesthetic is relevant if I want to realize what I see: the aesthetic of mathematics

Das ist eine gute Frage. Ich bin ja selber ein Theoretiker und muß gestehen, daß ich mich eigentlich durch so ein Bild fast überhaupt nicht beeinflussen lasse. Es ist schön und ich kriege, sagen wir mal, einen Eindruck davon, wie die Verhältnisse sind. Wenn es aber dann darum geht, wirklich mal festzustellen, was ich ich da eigentlich sehe und wie die Zusammenhänge sein müssen, damit das entstehen konnte, da gibt es für mich eine ganz andere Ästhetik - das ist die Ästhetik der Mathematik. Ich bin sehr viel stärker drauf angewiesen, daß meine Gleichungen ästhetisch ordentlich aussehen. Denn es gilt da schon das Prinzip, daß gute Lösungen einfach sind - einfach im Sinne, den man mathematisch ziemlich gut festlegen kann. Aber was Bilder in diesem Zusammenhang abliefern, ist im Grunde genommen nur ein Eindruck, der nicht unbedingt sehr einflußreich auf uns Theoretiker ist, weil wir natürlich wissen, daß diejenigen, die diese Bilder gemacht haben, diese Bilder schon nach gewissen Auswahlkriterien aufgebaut haben. Wenn man sieht, was für Datenmengen erzeugt werden müssen, um am Ende ein Bild herauszubringen, dann ist das ja ein overload, der ja gewaltig ist. Ich schätze mal, daß man ungefähr zehn- bis hundertmal mehr Daten produzieren muß, um ein Bild zu erzeugen. Das heißt, der ganze Rest wird eigentlich weggeworfen, weil z.B. die spektrale Auflösung oder Ortsauflösung nicht gut genug war oder für einen Moment das Wetter schlecht gewesen ist. Das heißt, es wird ein Riesenaufwand getrieben, um ein Bild zu erzeugen.


Crab Nebula

a shocking fact: the universe is essentially black and white because the human lenses and visual receptors are too small

Und dann ist es bei den Bildern noch so, daß man natürlich auch weiß, wenn man in der Wissenschaft Astronomie drin ist, daß es so ja gar nicht ist, wie es sich auf den Bildern darstellt. Der größte Schock, den ein Theoretiker erlebt, ist, wenn er selber mal mit dem Auge hinter einem Teleskop hängt und sich ein Objekt ankuckt, was er vorher nur von Kalendern und von Kollegen, die diese Bilder gemacht haben, kennt. Das ist schockierend. Das Universum ist im wesentlichen schwarz-weiß, schlichtweg weil unsere menschlichen Aufnahmelinsen und unsere Auffangflächen zu klein sind. Wie ich zum ersten Mal z.B. mein Lieblingsobjekt, den Crab-Nebel (Krebsnebel), gesehen habe, dachte ich mir daraufhin, daß ich ihn mir aber lieber auf dem Kalender anschauen möchte. Natürlich deswegen, weil die Bilder von Riesenteleskopen stammen, die sehr lange da drauf schauen und viel mehr Photonen sammeln können.
Wenn man sich sehr intensiv mit einer Objektklasse beschäftigt, so wie ich mit Pulsaren oder mit Winden, die von einer Supernova übrig bleiben, da fängt man an, in dem Bild die Entwicklung des Objektes zu diesem Bild hin zu sehen. Also wie muß es gewesen sein, damit das, was ich sehe, entstehen konnte. Bei den Überresten von Supernovaexplosionen stellt man sich z.B. vor, daß die so wie eine Bombe auseinanderfliegt. Aber viele von diesen Überresten sehen eben nicht wie eine kreisrunde Detonationsfront aus, die sich nach außen bewegt, sondern die sehen völlig anders aus. Man stellt fest, daß da also Hindernisse dagewesen sein müssen und fängt an, im Kopf aus den Bildern das Geschehen zurück zu entwickeln. Man schaut z.B. wo die Front noch rund geblieben sein könnte und vermutet vielleicht eine Gaswolke, wo sich die Front praktisch wie ein Fluss um einen Brückenfeiler herum gelegt hat. Dann beginnt der Eindruck, den Bilder vermitteln, interessant zu werden. Das ist bei mir jedoch das Endprodukt von einem Prozeß.
Aber im wesentlichen sind Bilder einfach nur schlicht und ergreifend schön in der Astronomie. Allein die Farbauswahl, die es gibt, ist einfach ungeheuerlich. Es passiert selten, daß man sich fragt, was ist denn das für ein Dreck.

Das Phänomen Farbe ist was die Wahrnehmungsästhetik anbelangt in der Astronomie bislang recht unreflektiert geblieben. Ich verweise auf die „Entdeckung“ der Farbe des Universums, bei der Glacebrook und Baldry ein farbpsychologischer Fehler unterlaufen ist.


colour is only a phenomenon of the small visual part of light

Ja, das kommt halt mal vor. Zur Farbe muß man vielleicht noch sagen, daß wir in der Astronomie das gesamte elektromagnetische Spektrum benutzen, Farbe aber eigentlich etwas ist, was nur auf diesen winzigen Bereich des einzig sichtbaren Lichts beschränkt ist. Ich kann mir aber nicht vorstellen, welche Farbe ich einer Welle im Radiobereich, wie z.B. einer 20-Meter-Welle, zuordne. Was soll das für ´ne Farbe sein: rot, röter, noch röter? Oder was für eine Farbe hat Gammastrahlung? Natürlich hat diese keine mehr, aber wir würden trotzdem versuchen, diese irgendwie farbig darzustellen, weil wir nix anderes haben. Wir sind halt mit unseren Detektoren, die an unserem Großhirn befestigt sind, ziemlich darauf festgenagelt, daß es ich um sichtbares Licht handelt.

Wobei die eigentlichen Rohbilder ja nach wie vor immer noch schwarz-weiß sind.

Na klar.

Wie verhält es sich denn mit dem Wandel in der Astronomie zur High-tech-Wissenschaft? Das, was man klassisch mit dem Astronomen verbindet, eben der Wissenschaftler, der hinter dem Teleskop sitzt, das findet ja tatsächlich gar nicht mehr statt, sondern man denkt ja viel eher beim Betreten eines Observatoriums, man sei im Computerlabor.

A poorer astronomy : Today the astronomer has become estranged from his object. Instead of going to a telescope he has to trust a lot of intermediary.

Ja genau. Man geht durch die Gänge und sieht lauter Leute, die vor irgendwelchen Bildschirmen hocken und sich entweder mit Zahlenkolonnen beschäftigen oder mit Programmen oder eben gerade Bildanalysen machen. Im Grunde genommen ist die Astronomie dadurch in gewisser Weise ärmer geworden, weil sie angefangen hat, sich so industrieartige Strukturen zu erlauben. Sie arbeitet inzwischen in gewisser Weise sehr entfremdet vom Objekt. Natürlich ist der gestirnte Himmel immer noch über uns und es gibt auch noch sehr viele Astronomen, die sich zu Hause ein kleines Teleskop gönnen, um immer mal wieder rein und rauf zu kucken. Aber der wirkliche, professionelle Vorgang in der Astronomie entspricht mehr oder weniger einer reinen elektronischen Datenverarbeitung. Irgendwo, wo es ordentlich dunkel ist, weit weg von jeder Zivilisation, steht ein Teleskop. Dann werden diese Datenmengen über einen Satelliten, also durch quasi elektromagnetische Wellen, in irgend einen Computer hier gejagt. Dann sind sie also da und man hat erst mal ein paar Wochen damit zu tun, aus diesen Rohdaten, Daten zu machen, mit denen man arbeiten kann und dann aus den Daten irgendwelche wissenschaftlichen Erkenntnisse abzuleiten. Es ist ärmer geworden. Also der Astronom ist seinem Produkt oder das, was ihn interessiert, das Objekt der Begierde ziemlich entfremdet dadurch, daß er eben nicht mehr ohne weiteres abends einfach schlicht und ergreifend an sein Teleskop gehen kann und sich das Ding ankuckt, was ihn interessiert, sondern da sind sehr viele Zwischenhändler dazwischen.

I think that is no good for basic research if the researchers are far away and they don’t know any more how the data are captured.

Ich glaube, daß es einer Grundlagenwissenschaft nicht gut tut, wenn diejenigen, die sie betreiben, im Prinzip nur noch weit, weit entfernt sind von allem und auch gar nicht mehr wissen, was diejenigen, die diese Daten aufgenommen haben, eigentlich damit gemacht haben. Also ist das Material so wie es wirklich gekommen ist oder haben die schon irgend eine Software da drüber gejagt von der wir nix wissen? Das macht es für mich zumindest immer wieder schwierig, Daten ordentlich zu bewerten. Ich gehe dann zu meinen Kollegen von der beobachtenden Zunft und frage: Sag´ mal, was hältst Du eigentlich davon? Was dann rauskommt ist dann häufig etwas, was ich sehr genieße; nämlich eine ordentliche menschliche Bewertung nach dem Motto: „Ja, also da wäre ich vorsichtig“. Das ist was ganz anderes als die Aussage, wie die räumliche spektrale Auflösung war. Wenn mir ein Kollege sagt „da wäre ich vorsichtig“, ist das eine ganz diffuse, meistens instinktive, auf Erfahrung basierende Aussage. Damit kann ich mehr anfangen, als wenn jetzt nur reine elektronische Informationsmengen auf mich runter kommen. Insofern, glaube ich, wird es eigentlich immer wieder darauf ankommen, daß Menschen Astronomie betreiben. Ansonsten könnte nämlich ein Computer die Daten zu einem anderen Computer schicken und dieser Computer würde diese Daten irgendwie verarbeiten mit einem standardisierten Bildgebungsverfahren und würde am Ende über einen Drucker irgendwelche Bilder rausjagen. Wenn wir mal so weit sind mit der Astronomie, dann bin ich allerdings auch nicht mehr auf der Welt (lacht).
Die Astronomie ist bereits auf dem besten Wege zur Virtualisierung. Momentan wird ja gerade das europäische astrophysical virtual observatory aufgebaut. Das heißt, daß die Astronomie eine ähnliche Entwicklung einnimmt wie die Elementarteilchenphysik. Dort besteht das Experiment heute mitunter darin, in eine Datenbank zu gehen und Daten neu zu prozessieren. Was halten Sie davon?

If in future times more and more data are only produced to promote virtual institutions something essential will be lost: the personal contact of scientists.

Überhaupt nix. Ich dürfte eigentlich gar nichts sagen, weil ich damit ja quasi zum Nestbeschmutzer werde, aber ich halte von diesen ganzen Virtualisierung nix. Alles, was virtuell ist, hat einen riesengroßen Nachteil: Es ist eben nur virtuell. Die Datenmengen, die wir aufgrund der vielen, der großen Anzahl von Teleskopen, Satelliten, Sonden und so weiter gewinnen, sind ungeheuerlich. Ich hatte immer den Eindruck, daß es völlig ausreicht, wenn alle wissen, wo diese Daten liegen. Wenn sie sich damit beschäftigen wollen, dann können sie sich holen. Wenn aber in Zukunft immer mehr und mehr Daten nur noch produziert werden, um eine virtuelle Institution zu befördern, dann geht damit etwas verloren, was ich eben schon versucht habe, anzusprechen: nämlich der ganz persönliche Kontakt von Wissenschaftlern untereinander. Das ist etwas, was zumindest mich immer sehr stark beeinflußt hat. Mit wem ich zusammenarbeite hing weniger im Einzelnen davon ab, was er oder sie so macht, sondern mit wem ich mich gut verstehe. Mit jemandem, mit dem ich nicht kann - selbst wenn der mit meinem Felde noch so nahe ist-, kann ich nicht zusammenarbeiten. Es war immer so, daß Menschen, mit denen ich Gespräche hatte, die mich beeindruckt haben, ich einfach mochte. Diese haben dann dazu geführt, daß ich z.B. Teile meines Arbeitsgebietes oder meine Arbeitsinteressen auch verändert habe. Ich habe mich dann praktisch auch von jemandem an die Hand nehmen lassen.

All has to be reformed and to be made faster. But only few people understand what is all about: namely knowledge.

Data amounts are enhanced from quantity to quality – this is rubbish.

Wenn das nur noch alles rein maschinell läuft, dann ist das ja nichts anderes mehr als die Übertragung von elektronischen Informationen in Form von bytes und bits; und das war´s. Es ist kein Mensch mehr dazwischen. Es ist auch niemand mehr da, der dem, der diese Daten irgendwie benutzen will, sagt „paßmal auf, das mußt Du vorsichtig sein“.

Was passiert ist, daß alle halt irgendwas machen. Das scheint mir inzwischen zu so einer modernen Geste zu werden: Hauptsache man macht irgendwas, was ist völlig egal. Man fordert ständig Reformen. Das muß jetzt noch reformiert werden, es muß noch schneller werden und das muß alles noch viel besser werden. Dabei verstehen immer weniger Leute, worum es eigentlich geht: nämlich Erkenntnis. Das Wort Erkenntnis taucht in solchen Anträgen zum Beispiel nicht mehr auf. Da geht es nur noch darum, möglichst viele Datenmengen in irgendeinem Speicher zu haben. Ein typisches Beispiel dafür ist, wenn Sie zu einer wissenschaftlichen Konferenz gehen und jemand eröffnet seinen Vortrag damit, daß es sich hier aber jetzt um numerische Simulationen handelt, dann spricht er davon, wieviel Tage oder Monate CPU-Zeit die auf einem Rechner gekostet haben. Das ist völlig sinnlos, aber macht einen schweren Eindruck, weil alles so wahnsinnig komplexe Rechnungen sind. Aber eigentlich sagt das nix. Unter Umständen sagt das aus, daß sein Programm schlecht programmiert war, daß der Rechner sich so lange damit beschäftigt hat. Aber es wird damit eben genau der Eindruck erzeugt: Wir brauchen noch schnellere Rechner, weil diejenigen, die wir jetzt haben, gar nicht in der Lage sind, diese Mengen an Daten zu fassen. Also Datenmengen werden von der Quantität zu einer Qualität erhoben - das ist völliger Quatsch. Unter Umständen würde es reichen, aus einer Datenmenge genau ein einziges, aber genau das richtige Bild zu machen. Damit könnte man dann vielleicht jahrelang Physik betreiben, anstatt, daß man irgendwelche Bilder pausenlos produziert, und man gar nicht mehr weiß, wohin damit noch. Das ist ein Problem. Aber die Astronomen auf der beobachtenden Seite, also auf der bildgebenden Seite, sozusagen, die haben sich mehr oder weniger völlig diesem Trend hingegeben.

Wobei, was ich jetzt bei meinem Besuch auf dem Paranalobservatorium beobachtet habe, daß zwar die ganzen Observationen prinzipiell in Auftrag gegeben werden könnten, um sie eben von fremder Seite machen lassen, aber faktisch die Astronomen dennoch alle da hinkommen wollen.

Astronomers not only love technology but also their work


The patent office in Bern: "That secular cloister, where I hatched my most beautiful ideas..."

Einstein would have had no change under the today research conditons.

Ja klar, aber daran sieht man ja auch, worauf es ankommt. Inzwischen kann man ja hier in Garching die Daten eingeben und dann machen die Jungs das eben im Prinzip da unten in Chile, einfach um die Kosten zu reduzieren. Aber natürlich möchte jeder beobachtende Astronom einmal am Paranal gewesen sein und das VLT (Very Large Telescope) sozusagen mal selber gefahren haben - was sie natürlich dann nicht dürfen. Das ist doch wie ein Pilot, der endlich mal eine Boeing 747 fliegen kann. Ich glaube, da wird aber auch deutlich, daß eben diejenigen, die Astronomie betreiben, letztlich unglaublich verliebt – nicht nur in Technologie – sondern auch in ihre Arbeit sind.

Aber wenn es eben nur noch darum geht, praktisch nichts anderes mehr zu machen, als Daten aufzunehmen, Bilder zu produzieren, Daten aufzunehmen und Bilder zu produzieren und niemand mehr in dieser ganzen Kette da ist, der sich darüber Gedanken machen kann: Was sehen wir hier eigentlich? Was machen wir hier eigentlich? Was bedeuten denn diese Daten eigentlich? Müssen wir unsere theoretischen Vorstellungen irgendwie revidieren? Müssen wir sie ausweiten? Müssen wir sie ganz über Bord schmeißen? Das sind eigentlich alles Fragen, die den wissenschaftlichen Erkenntnisprozeß ausmachen.
Schüler sind z.B. unglaublich beeindruckt davon, daß jemand wie Einstein, der in Bern im Patentamt sitzt, anhand von Ergebnissen von Experimenten sich überlegt, wie er diese Experimente erklären kann und dann drei Annahmen macht, die die Welt revolutioniert haben. Einstein hätte in der heutigen Forschungsumgebung gar keine Chance gehabt. Man stelle sich vor, daß heutzutage jemand von irgend einem Patentamt, sagen wir in Bern, an irgendeinen Physiker eine Art Arbeit schicken würde. Da steht noch nicht mal eine Adresse drauf, die irgendwie institutionell von Bedeutung ist, also würde man diese gleich wegschmeißen.
Aber damals war es anders. Damals war es langsamer und ich glaube noch menschlicher in gewisser Weise und die Technologie bei solchen Wissenschaften wie der Astrophysik oder überhaupt in der Physik führt eben dazu, daß alles „objektivierbar“ wird. Es wird immer mehr quantifizierbar und alles subjektive und qualitative wird immer weiter und weiter zurückgedrängt.

Ich möchte die Differenz zum Bild hin noch ein wenig herausarbeiten: Bemerkenswert ist ja, daß wir bereits jetzt unglaublich viele Spektralinformationen über Exoplaneten besitzen. Aber warum verspricht man sich die letzte Gewißheit von einem klassischen, optischen Bild?

You will never believe spectra, you need classical images to proof a new object because they represent as authentically as possible.

Ein Bild, ja klar (lacht). Ich meine, was macht man? Man sieht, daß das Spektrum eines Sterns in einer gewissen Weise schwankt. Da muß man schon ordentlich Theorie auf dieses Spektrum drauflegen, um daraus abzuleiten, daß da ein Planet mit einer bestimmten Masse und einem bestimmten Abstand in einem bestimmten Winkel um diesen Stern herum kreist. Dann sagt man sich: Vielleicht gibt es ein Phänomen, das wir noch nicht kennen, was aber genau die gleichen Schwankungen im Spektrum verursacht. Anfangs dachte man, es handle sich um pulsierende Sterne, die just gerade bestimmte Perioden bei ihrem Pulsieren haben und damit die Wirkung eines Planeten imitieren. Das hat sich ja dann als nicht richtig herausgestellt. Aber letztlich hat es damit zu tun, daß so ein Bild, eine direkte Bildwiedergabe eines Planeten um einen anderen Stern was Authentischeres hat als nur diese indirekte Art und Weise aus dem Spektrum das abzuleiten. Das ist im übrigen auch ein Grund dafür, weshalb Menschen auch in Zukunft zu anderen Planeten fliegen werden. Das ist nett, alles im Computer und tolle Bilder zu haben. Aber so richtig toll wird es erst dann, wenn einer sagt: Also ich stehe hier – und es kommt dann erst 18 Minuten später auf der Erde an, weil es so weit weg ist. Also im übertragenen Sinne geht es einfach darum, Dinge so authentisch wie möglich darzustellen und da ist eine direkte Aufnahme von Planeten das A und das O. Den Spektren wird man nie glauben, sondern jeder will sehen, ob es nun diese Dinge gibt oder nicht. Das ist die blanke Neugier.

Das heißt, man möchte den Finger sehen, dem Fingerabdruck glaubt man nicht.

People who has bee in space have a different attitude as the officials on earth managing astronomy. They are more romantic.

Klar. Man will den Finger sehen. Am besten die ganze Hand. Das ist ganz wichtig.
Bei vielen astronomischen Objekten, Systemen und Prozessen schwebt einem die Frage im Hinterkopf, ob denn das wirklich so ist. Oft können einem auch die ganzen Computeranimationen nicht helfen. Also am liebsten würde man doch mal hinfliegen, dann wäre man auf der sicheren Seite.
Es macht ja wirklich einen Unterschied, sich mit Menschen zu unterhalten, die im Weltraum waren. Die haben eine ganz andere Haltung zum Weltraum als die Funktionäre, die hier auf der Erdoberfläche Astronomie managen. Sie sind wesentlich romantischer. Also da entsteht offenbar ein ganz starker Eindruck, wenn man von außen die Erde mal als Kugel sieht, als wenn man eben Bilder von der Erde sieht.

Auf das normale Publikum übt die Sicht der Astronautik auf die Erde ja einen größeren Reiz aus als die Sicht der Astronomie von der Erde ins All. Woher kommt das?

Na ja, es ist halt Heimweh. Glaube ich.

Was heißt das?

home sweet home: images from a gas nebula, a star or a galaxy never can concur with an image from our beautiful blue planet with the dark universe in the background

Das hat viel damit zu tun, daß man da zu Hause ist und daß man im Grunde genommen auch unterbewußt weiß, in was für einem Paradies man lebt. Also gerade solche Bilder, wie sie zum Beispiel vor 36 Jahren zum ersten Mal von den Apollo 8-Astronauten gemacht wurden, die zum ersten Mal die ganze Erde gesehen haben. An diesen wunderschönen blauen Planeten vor diesem total schwarzen Universum, da kommt doch kein Stern und kein Gasnebel und keine Galaxie ran. Dafür steckt viel zu viel Emotion in so einem Bild der Erde drin, weil man genau weiß, daß man dort sitzt. Man mag sich nur noch mal in Erinnerung rufen, wie das mit Apollo 13 damals gewesen ist, wo die ganze Welt gebetet hat, daß diese drei Jungs wieder zurückkommen. Da war es egal, ob es Amerikaner sind oder die Kommunisten. Der Pabst hat eine Messe im Vatikan gelesen und selbst in Peking am Roten Platz standen Leute und haben gehofft, daß diese Jungs wieder nach Hause kommen. Also, das war mal für ein paar Sekunden ein globales Ereignis. Das sind Bilder von der Welt, die wirklich die Welt bewegen. Da ist einem doch das Universum mit seiner Riesigkeit, mit seiner Leere auch und seiner Lebensöde doch völlig egal. Ich bin fest davon überzeugt, daß es praktisch jedem Lebewesen im Universum so geht, daß das Zuhause was ganz, ganz Besonderes ist: Home sweet home.

Wenn ich richtig gehört habe, dann höre ich da Anklänge von Theologie heraus. Wie verhält sich denn die Astronomie zur Theologie? Observatorien wie auf Paranal besitzen ja durchaus etwas Klösterliches.

God is a final hypothesis making each kind of research impossible.

Das ist ein weites Feld. Rein inhaltlich ist es natürlich, daß viele Astronomen oder Astrologen früher Pfarrer waren. Da ging es also um Weltdeutung als Ganzes, also welche Schicksalsmächte am Werke sind. Der Erfinder des Urknallmodells, A.G.E. Lemaître, ist ein Jesuitenpater gewesen. Auch Christof Scheiner – wir sitzen hier ja in der Scheinerstraße 1 –, der die Sonnenflecken entdeckt hat, war ein Jesuit. Also es gab schon immer ganz enge Kontakte sozusagen zwischen dem Himmel und der Kirche, insbesondere auch auf der beobachtenden Seite. Auch heute ist es so, wenn es um die Fragen geht: Wie ist das Universum entstanden? Was war die Ursache für die erste Ursache, die selber keine Ursache war? War es Gott, ein Designer oder um es mal so auszudrücken: War das ganze nur irgendwie Zufall oder Quantenschaum? Dann fängt Astronomie an und wird zu einem ganz wichtigen Hilfsmittel für viele Menschen, sich ein Weltbild zusammen zu bauen - also nicht ein Naturbild, wo es nur um die Natur geht, sondern wirklich ein Weltbild: Was war die Ursache dafür, daß dieses Universum sich in seine Existenz geworfen hat? Es hätte ja auch weiterhin nichts, Nichts bleiben können. Insofern gibt es außerordentlich enge Kontakte zwischen Astronomie und Theologie. Wobei nicht die Wissenschaften selber diese Kontakte pflegen, sondern vor allen Dingen diejenigen Menschen, die sich für Astronomie interessieren und dann an solche Fragen herankommen, die der Astronom in seinem alltäglichen Dasein als Astronom gar nicht berührt. Also Gott ist da eine Abschlußhypothese, die jede Art von weiterer Forschung unmöglich machen würde, die hat da nix zu suchen.

In einer Diskussion mit Philosophen und Theologen sind Astronomen aber natürlich außerordentlich gern gesehene Gesprächspartner, weil sie von einer Welt berichten können, die von unserer Erfahrungswelt sehr entfernt ist. Ein Astronom weiß definitiv, daß die Struktur der Materie, also das ganz Kleine und das ganz Große uns letztlich etwas darüber sagen, warum die Welt so ist, wie sie ist - und nicht die Quartalsberichte von irgendwelchen Aktiengesellschaften oder die Fußballergebnisse vom letzten Wochenende. Wenn man wissen will, wie die natürliche Welt ist, muß man Naturwissenschaften betreiben. Dann stellen wir Naturwissenschaftler eben fest – und das ist natürlich etwas, was den Theologen besonders gut gefällt - daß Materie nicht aus Materie besteht, daß also die materiellen Bestandteile der Welt gar nicht so entscheidend sind, sondern die Beziehungen zwischen diesen Bestandteilen. Dann haben sie natürlich auch wieder die Möglichkeit zu sagen: Ja, das haben wir schon immer gesagt, daß es eben darauf ankommt, wie die Dinge miteinander zusammenhängen. Dann gibt es Theologen, die sich für die Hypothese stark machen, wenn Gott einen Menschen mit einem freien Willen geschaffen hat, dann müsse dieser aber in einer Welt sein, die auf sehr fein abgestimmten Naturgesetzen basiert. Denn sonst könnte sich der Mensch in seiner Willensfreiheit nicht frei für das Gute und gegen das Schlechte entscheiden. Ethisches Handeln wird also nur möglich, wenn die Welt sauber und präzise funktioniert.

Die Konsistenzhypothese.


AST/RO submillimeter-wave telescope in Antarctica

It has something of a hermit, when people retire from the mainstream of the social development. Such people tend to do such basic research.

Genau. In einer chaotischen Welt könnte man nie wissen, welche Konsequenzen die eigenen Handlungen haben. Und dann stellen die Astronomen fest: Daß diese Welt tatsächlich auf sehr, sehr fein aufeinander abgestimmten Naturgesetzen basiert und schon jubilieren die Theologen natürlich. Daneben gibt es formalen Gemeinsamkeiten, die Sie gerade angesprochen haben: diese abgeschotteten Wissenschaftsdome irgendwo in der Wüste oder irgendwo an der Antarktis, wo Menschen für Monate manchmal eingeschlossen sind und warten, daß sie dann wieder abgeholt werden können. Die machen heute da im Grunde genommen die ganze Zeit nichts anderes, als was Benediktinermönche im Mittelalter gemacht haben, die saßen eben da auf ihrem Berg und habe da was abgeschrieben und das war´s - wobei ich glaube, ich den Benediktinern, da Unrecht tue, weil die ja auch noch ziemlich weltlich engagiert waren. Aber es hat ein bißchen was einsiedlerhaftes, wenn Menschen sich von dem allgemeinen mainstream gesellschaftlicher Entwicklung zurückziehen. Die neigen dann schon dazu, solche Grundlagenforschung zu machen.

Das liegt ja meist schon in der Architektur dieser Forschungsstätten begründet...

The role of scientists and priests is closely related.

Ja, ja. Das hat dann meist schon etwas sehr Kathedralenhaftes. Auf der anderen Seite ist es natürlich auch so, daß die Öffentlichkeit inzwischen die Naturwissenschaften als so eine Art von Pseudoreligion benutzt und auch diejenigen, die Naturwissenschaft betreiben schon fast in so eine Priesterrolle hineindrängen, nach dem Motto: Bitte sagt uns, wie es ist. Da wird nicht mehr der Priester danach gefragt, an was wir glauben sollen, sondern der Naturwissenschaftler wird gefragt, wie das alles gekommen ist, also die Kette von Ursachen und Wirkungen ausgesehen hat.

Karl-Friedrich von Weizsäcker hat vor über vierzig Jahren einen Text geschrieben, in dem es darum geht, was für eine Rolle denn eigentlich Naturwissenschaftler haben? Er hat darin schön herausgearbeitet, wie eng die Rolle von Naturwissenschaften und die von Priestern miteinander verbunden ist. Priester haben eben ein gewisses Studium hinter sich gebracht und einen bestimmten Weg beschritten. Genauso verhält es sich mit den Naturwissenschaftlern ja auch, gerade wenn man sich im ersten Semester umschaut. Jemand der Theologie studiert, muß dann möglicherweise noch ein paar Sprachen studieren. In der Physik lernt man mit der Mathematik auch eine Sprache. Wenn sich nun zwei Priester treffen, dann können die dann voneinander ausgehen, den Kanon studiert zu haben. Das selbe passiert, wenn zwei Physiker sich treffen: egal, ob Chinese, Brasilianer Deutscher oder Usbeke, jeder von ihnen weiß, wenn von Newtonschen Gesetzen oder der Allgemeinen Relativitätstheorie die Rede ist, da diese gleichfalls einem Kanon entsprechen. Also es gibt eine ganze Reihe von interessanten Parallelen.

Eine Frage habe ich noch zu möglichen Parallelen zwischen Kunst und Wissenschaft. Heute kann man beobachten, daß hinsichtlich der Bilder das Kunstsystem vollkommen überfordert ist. Kuratoren, Direktoren rotieren einfach nur noch, da sie einfach nichts mehr aufnehmen können. Verhält es sich in den Wissenschaften ähnlich oder geht man anders mit der Schwemme von Bilder und Daten um?

I don't look at images they are only published in the internet

Also ich höre immer das Stöhnen von vielen Kollegen, daß sie überhaupt nicht mehr mitkommen. Ich gehöre nicht zu denjenigen, die sich da beschweren. Wahrscheinlich deswegen, weil ich so viel nicht mitkriege. Und zwar habe ich mir zum Prinzip gemacht, daß ich zum Beispiel niemals Bilder anschaue, die jetzt in einer wissenschaftlichen Publikation stecken, die nur im Internet zu sehen ist. Ich warte immer drauf – und deswegen gehe ich regelmäßig in unsere Bibliothek – und schlage richtig die Bände auf. Ich warte immer auf die „Monthly Notices“, das neueste „Astronomy and Astrophysics“ oder „Astrophysical Journal“. Für mich ist wirklich nur das wahr, das richtig gedruckt ist und was ich Schwarz auf Weiß getrost nach Hause tragen kann - um es mit dem Faust zu sagen. Ich glaube hier im Haus bin ich der einzige Knallkopf, der da so rigide mit sich ist. Viele meiner Kollegen jedoch kucken ständig, was ist im Netz gerade neu erschienen ist. Bei diesen vielen nicht referierten Artikeln, irgendwelchen Konferenzbeiträgen und lauter so einem Kleinkram hat man leicht den Eindruck von einer Riesenwelle. Wenn man aber auf dem Niveau bleibt, daß man wirklich nur das wirklich rezipiert, was gedruckt ist, also durch einen Referenzprozeß gegangen ist, bei dem mindestens ein oder zwei Gutachter ihr Okay geben haben, dann wird das schon viel weniger. Jede Menge Schund und Mist, der da im Internet auftaucht, ist dann schon weg. Das, was übrig bleibt, ist immer noch genug und noch sehr viel, aber es gestattet einem zum Beispiel regelmäßig Übersichtsartikel zu lesen über einen ganzen Bereich in der Astronomie, der einem einigermaßen angibt, was momentan der Stand der Dinge ist.


It is more a long quiet river: It needs a lot of time till an astronomical discovery becomes real knowledge.

Aber wenn man da ständig hinterher hecheln will, dann ist das wie im Hunderennen. Das schafft man nicht. Ich halte es lieber mit dem intelligenten Hund, der am Ziel sitzen bleibt und drauf wartet, bis die Wurst wieder kommt. Denn er weiß ganz genau, daß sie wieder kommen wird. Bei aller Dynamik, die das Fach hat, sollte man es also nicht übertreiben. Es ist vielmehr ein langer ruhiger Fluß: Bis eine astronomische Entdeckung zu einer wirklichen Erkenntnis geworden ist, da vergeht immer viel Zeit. Man sollte sich dem allgemeinen Event-Irrsinn nicht anschließen, der sich inzwischen in der Astronomie auch schon niederschlägt, indem manche Wissenschaftler ihre Daten zunächst einmal in irgendeinem öffentlichen Organ veröffentlichen, bevor sie zu einer wissenschaftlichen Fachzeitung gehen. Man sollte einfach in Ruhe mal seine Arbeit weitermachen, dann ist es alles nicht so schlimm.

Aber die Bilderflut ist da. Wenn ich morgens meinen Rechner anmache, dann ist „the picture of the day“ die erste Meldung . Manchmal inspiriert es mich auch zu einer Sache. Aber meistens klicke ich es einfach nur weg.

Also haben die webbasierte Bilder etwas verändert?

Today you have access to data, which before only had been available when you asked a colleague to send a tape.

Na ja, man hat auf einmal die Möglichkeit, auf Daten zuzugreifen, an die man früher nur rankam, wenn man dem Kollegen schrieb und ihn bat, mal ein Band zuzuschicken. Die Bilder waren nie so gut verarbeitet, wie sie jetzt im Netz schon dargestellt werden, die man ja meistens in einem Standardformat bekommt. Heute kriegt man Bilder, da mußte man früher anderen mit „Stell´ Dich nicht so an, und so weiter“ auf die Füße treten. Früher saß man mehr auf seinen Daten. Heutzutage ist das alles public domain, wie das so schön heißt. Die Zugriffsmöglichkeiten haben sich vergrößert, das ist natürlich schon ein Riesenvorteil. Aber das Gehirn der Astronomen ist weiterhin das wie vor 20 oder 30 Jahren und auch deren Tag hat nur 24 Stunden. Astronomen haben nach wie vor nur eine bestimmte Aufnahmefähigkeit und müssen deshalb sehr stark selektieren. Manche haben bei diesem Auswahlprozess große Schwierigkeiten. Teilweise geschieht es aus Hilflosigkeit, manchmal ist es auch die blanke Inkompetenz, die dazu führt, daß manche Leute sich einfach nicht konzentrieren können und meinen, sie müßten jetzt alles Mögliche speichern, das ist so eine Speicherwut, Pdf-Virus sage ich immer. Dann kommt man überhaupt nicht mehr dazu, sich selber mal ein bißchen kreativ zu betätigen.

Abschließend die private Frage: Was ist ihr Lieblingsbild zu Hause?


Lyonel Feininger: "Gelmeroda IX" (1926)

Ein Druck eines Bildes von Lionel Feininger: der Dom von Gelmeroda. Ich habe zwei Stunden vor dem Bild in der Ausstellungshalle der Hypovereinsbank gesessen. Die Art und Weise, wie Feininger Menschen darstellt, die auf diese Kirche zugehen und da ´rauskommen, finde ich unglaublich. Es ist ungeheuerlich, wie man lediglich durch den Winkel der Kapuzenspitze darstellen kann, ob man so geht oder nach oben kuckt. Ich bin davon sehr beeindruckt. Also Feininger ist mein Hero.

interview from 10 December 2004 at Universitäts-Sternwarte München (USM)

Links for Harald Lesch:
Prof. Dr. Harald Lesch/Institute for Astronomy and Astrophysics LMU Munich 
Alpha Centauri - BR3 Space Night

Publications:
(with Ralf-Jürgen Dettmar, Ulrich Mebold, Reinhard Schlickeiser)