2 – Sein Forschungsfeld

Edouard Brézin verweist zunächst auf das „Privileg“, in dessen Genuss Fachleute für theoretische Physik im Vergleich zu Fachleuten für Experimentalphysik kommen: Theoretische Physiker sind in weit geringerem Maß auf teilweise gigantische Versuchsprogramme – wie beispielsweise die bei der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) – angewiesen und damit freier in der Wahl ihrer Untersuchungsgegenstände. Brézin z.B. befasste sich mit Problemen der Elementarphysik, der kondensierten Materie, der großen Systeme und mit Problemen der Zufallsflächen im Rahmen der String-Theorie. Dies führte ihn zu mathematischen Problemen, die mit der Theorie der Zufallsmatrizes zusammenhängen. Er beschäftigte sich außerdem in den 1970er/80er Jahren viel mit der Theorie der Phasenübergänge, d.h. der Änderungen des Aggregatzustands.


3 – Galileis Erbe („Das große Buch der Natur ist in der Sprache der Mathematik verfasst“): die Beziehungen zwischen Physik und Mathematik

Brézin schildert die Bedeutung der durch Galileo Galilei ausgelösten Revolution. Dank Galilei hat sich die Mathematik zum zentralen Instrument der Physik entwickelt und verhalf dieser Wissenschaft zu einer bis dato unerreichten Präzision und Darstellungsmöglichkeit. Beachtung verdient aber auch der zweite revolutionäre Aspekt von Galileis Schaffen: die Formulierung der experimentellen Methode, d. h. die Bedeutung der Untermauerung und Bestätigung durch Versuche.

Darüber hinaus verweist Brézin auf einen Text des Physikers Eugene Wigner (20. Jahrhundert), der die „unvernünftige Effektivität der Mathematik“ thematisiert: Wie konnte sich ein so großer Teil der Mathematik, der völlig unabhängig und ohne jede Bezugnahme auf die Natur entstand, als fundamentales Werkzeug zur Beschreibung der Natur erweisen? Es gibt unzählige Beispiele: Riemanns Untersuchungen über Flächen beispielsweise ermöglichten es Einstein im darauffolgenden Jahrhundert, seine allgemeine Relativitätstheorie zu entwickeln, usw. ...

Brézin betont, dass Mathematik und Physik in Wechselbeziehung stehen: Bereits existierende mathematische Verfahren werden zu unentbehrlichen Instrumenten für die Physik, andererseits regt aber die Physik auch in vielen Fällen Mathematiker zur Konzeption neuer Instrumente an, insbesondere in der zeitgenössischen Wissenschaft.

Die Zielsetzungen beider Disziplinen sind sehr unterschiedlich. Der Mathematiker macht es sich zur Aufgabe, ausgehend von einer Intuition und mit Hilfe von Demonstrationen, aus denen er Theoreme ableitet, eine elegante Theorie aufzustellen. Der Physiker geht anders vor: In der Physik werden keine Demonstrationen durchgeführt. Alle Modelle, die die Physik verwendet, um die Natur zu beschreiben, stoßen an ihre Grenzen, wie ein Blick auf die Geschichte zeigt. Die Grenzen von Newtons Theorie wurden offenbar, als einerseits Einstein und andererseits die Quantenmechanik zeigten, dass die newtonschen Formeln bei extrem hohen Geschwindigkeiten oder bei Größenordnungen im Mikro- und Nanobereich nicht unverändert Geltung beanspruchen können. In diesem Sinne ist Newtons Theorie kein Theorem. Die Beschreibungen der Physiker machen Anleihen bei der Mathematik, sind aber letztlich immer nur unvollständige Modelle, die sicherlich früher oder später in Frage gestellt werden ... Für Theoreme gilt dies nicht.


5 – Das Ideal des Physikers

Sollte ein Physiker bei seinen Untersuchungen letztendlich das Ziel vor Augen haben, wie die Mathematik Theoreme, also letztgültige Beschreibungen zu liefern, oder sollte er sich im Gegenteil auf Modelle, auf effektive Beschreibungen beschränken?

Brézin weist darauf hin, dass es sich hier um eine aktuelle Debatte handelt. Es gibt in der Natur vier Grundarten von Wechselwirkungen. Die gesamte Welt, die uns umgibt, ob mit Hilfe der Astrophysik oder im Mikroskop betrachtet, wird durch vier Arten von Kräften beschrieben: Elektromagnetismus, schwache Kernkraft, starke Kernkraft und Gravitation. Die drei erstgenannten Kräfte lassen sich inzwischen sogar durch das Quantenmodell beschreiben, was tadellos funktioniert. Die vierte Grundkraft – die Gravitation – hingegen wirft noch Probleme auf, die nur durch eine Zusammenführung von Einsteins Relativität mit der Quantenmechanik zu lösen wären. Die String-Theorie bot Bilder an, um alle vier Arten der Wechselwirkung zusammen beschreiben zu können. Noch immer sind jedoch viele theoretische Probleme offen und noch nichts wurde durch Versuche bestätigt. Manche sind der Auffassung, die Lösung dieser Probleme und die anschließenden Bestätigungen würden uns eine „Theorie für Alles“ liefern. Diese Formulierung macht Brézin „wütend“, er findet sie arrogant und glaubt, dass sie eine zu reduktionistische Sicht der Wissenschaft impliziert. Selbst wenn eine solche Theorie funktionieren würde, könnte sie nicht alles erklären… Im Übrigen wäre es nicht die erste „Theorie für Alles“, und man darf nicht vergessen, dass sich bisher alle einschlägigen Theoriegebäude als recht lückenhaft erwiesen haben!


9 – Die „Académie des Sciences“ (Akademie der Wissenschaften)

Nach zweijähriger Tätigkeit als Vizepräsident der „Académie des Sciences“ amtierte Edouard Brézin dortselbst zwei Jahre als Präsident. Seiner Auffassung nach kommt dieser Institution, die weit mehr ist als nur ein Museum oder ein Überbleibsel vergangener Zeiten, eine wichtige Rolle zu. Er betrachtet sie als eine unabhängige Einrichtung, die zu wissenschaftlichen Fragen aller Art Stellung beziehen soll. So habe sich die „Académie des Sciences“ beispielsweise während der Protestbewegung der Forscher im Jahr 2004 an der Diskussion beteiligt und versucht, die Forderungen auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen, um zu konkreten Vorschlägen zu gelangen.
Seine Amtszeit als Präsident endete 2007.

Der Präsident der „Académie des Sciences“ beruft Sitzungen ein, auf denen wissenschaftliche Fragestellungen erörtert werden. Er wirkt an Berichten mit, die im Auftrag der Entscheidungsträger erstellt werden, und ist ganz allgemein in alle Aktivitäten der Académie involviert. Ein Schwerpunkt ist dabei die Reflexion zu Fragen des Bildungswesens: Verschiedene Ausschüsse erarbeiten in diesem Bereich konkrete Leitvorstellungen, deren Wirkung nicht selten auch über die Grenzen Frankreichs hinausgeht. Vor Kurzem beispielsweise standen die Lehr- und Lernmethoden auf dem Prüfstand; es wurde vorgeschlagen, die Lernenden aktiver am Unterricht zu beteiligen, um eigenständiges Denken und Handeln zu fördern  ... Aber auch aktuelle wissenschaftliche Themen kommen nicht zu kurz, wie beispielsweise die Klimatologie-Debatte belegt. Folgt man Edouard Brézin, so lässt sich der Auftrag der Einrichtung klar umreißen: Die „Académie des Sciences“ hat nicht die Aufgabe, sich zu bestimmten Fragen zu äußern oder Entscheidungen zu treffen, vielmehr soll sie einen Rahmen für die Diskussion und den Gedankenaustausch bieten.

Auch die internationalen Beziehungen bestimmen in nicht unerheblichem Umfang die Arbeit der Académie. Im Vorfeld jedes G8-Gipfeltreffens beispielsweise gibt es eine Versammlung der Akademien der Wissenschaften, auf der Empfehlungen zu Klima-, Energie- und anderen Fragen erarbeitet und den Staaten vorgelegt werden. Dennoch bleibt die Académie eine unabhängige Einrichtung und ihre Berichte sind der Öffentlichkeit zugänglich.


10 – Finanzierung der Forschung

Wie sollte die Forschung heutzutage idealerweise finanziert werden – mit öffentlichen oder mit privaten Mitteln?

Edouard Brézin vermittelt zunächst einen Überblick über den aktuellen Sachstand in dieser Frage: Frankreich stellt etwas mehr als 2% des Bruttoinlandsproduktes (BIP) für Forschungszwecke bereit – die Länder Europas hatten für das Jahr 2010 Ausgaben in Höhe von 3% anvisiert. Dieses Ziel ist nicht mehr zu verwirklichen. Von den 2,15% des BIP, das Frankreich für die Forschung ausgibt, stammen knapp über die Hälfte aus privaten Quellen, der Rest sind Mittel aus öffentlicher Hand. Öffentlicher und privater Sektor stellen die Mittel also fast zu gleichen Anteilen bereit.

Edouard Brézin ist überzeugt, dass die privat finanzierte Forschung zunehmen wird. Da Forschung jedoch eine langfristige, zukunftsgerichtete Investition darstellt, könnte die von den Aktionären geforderte Ausrichtung auf kurzfristige Erträge die private Finanzierung gefährden. So gesehen kann sich der Kapitalismus in seiner heutigen Form als Hemmschuh für die Forschung erweisen.

In Frankreich sind die Forscher in einer außergewöhnlichen Situation: Ingenieure und Wissenschaftler durchlaufen dort eine vollkommen unterschiedliche Ausbildung. In anderen Ländern hingegen studieren sie an denselben Universitäten. Als Folge davon hat es das Forschungspersonal schwer, in französischen Unternehmen seinen Platz zu finden, was natürlich den Interessen der Forschung zuwiderläuft. In internationalen Forschungsteams ist im Allgemeinen der PhD-Abschluss die wichtigste Qualifikationsreferenz. In Frankreich hingegen muss genau angegeben werden, von welcher Elitehochschule der einzelne Forscher stammt. Dies ist ein französischer Sonderweg; etwas Vergleichbares gibt es in anderen Ländern nicht.

Zu diesem Thema hat Edouard Brézin mehrere Anmerkungen:

-„Im Unterschied zu anderen Ländern wird in Frankreich viel militärische Forschung betrieben, die mit zur staatlichen Forschung gezählt wird.“
-„Aus politischen Gründen wurden verschiedene Entscheidungen gefällt, die sicherlich nicht den Bedürfnissen der wissenschaftlichen Community entsprechen, beispielsweise die Beteiligung an der Internationalen Raumstation ISS, die Milliarden verschlingt. Die „Académie des Sciences“ hingegen hat unterstrichen, dass die bemannte Raumfahrt aus wissenschaftlicher Sicht kaum etwas bringt.“

Abschließend gelangt Edouard Brézin zu der Feststellung, dass die Forschung in der Praxis mit unzureichenden Mitteln ausgestattet ist. Die Pro-Kopf-Zuwendungen, die die französischen Hochschulen für jeden Studierenden erhalten, liegen weit unter dem internationalen Durchschnitt. Die Karriereaussichten für Forscher und in der Forschung tätige Hochschullehrer sind in Frankreich weitaus bescheidener als in manch anderen europäischen Nachbarländern. Britische Forscher beispielsweise erhalten das Doppelte bis Dreifache der Bezüge ihrer französischen Fachkollegen. Kein Wunder also, dass sich in Frankreich die Begeisterung für die Wissenschaft in Grenzen hält und junge Forscher ins Ausland abwandern.


12 – Wissenschaft und Fortschritt

Ist es naiv, heute noch an den wissenschaftlichen Fortschritt zu glauben?

Brézin stellt fest: Die Vorstellung von einer Wissenschaft, die den Fortschritt bringt, ist in Verruf geraten. Heutzutage sind wir zweifellos weniger „naiv“ als beispielsweise zu der Zeit, als Marie Curie noch dachte, die von ihr entdeckte Radioaktivität bringe die Chance auf Heilung aller Krankheiten. Die Wissenschaft hat dem Fortschritt der Menschheit gedient, aber auch etwas anderem … Dennoch, Brézin hielte es für einen „fatalen Fehler“, auf Erkenntnis zu verzichten, bloß weil Wissenschaft mit Gefahren verbunden ist. Die berechtigte Angst vor der Zukunft ist für ihn kein Grund, den Kopf in den Sand zu stecken und die Augen vor der Welt um uns herum zu verschließen. Wir sind auf Forschung angewiesen, und die Probleme, die uns Sorgen bereiten, sind nicht durch den Verzicht auf Erkenntnisse, sondern nur durch Mehrung unseres Wissens zu lösen ... Allerdings besteht die Notwendigkeit, Entwicklungstendenzen in der Wissenschaft besser zu steuern, als es in der Vergangenheit der Fall gewesen ist – und dies bei demokratischer Einbindung und Partizipation der Bürger.

Die Wissenschaft hat nicht nur unser Weltbild auf den Kopf gestellt, sondern auch unsere Gewohnheiten tief greifend verändert. Es gibt einen unmittelbaren Zusammenhang zwischen der Umwälzung unserer Lebensweisen und der wissenschaftlichen Forschung, die neben gefährlichen Folgen auch sehr positive Auswirkungen hat. Schon immer, so Brézin, hat die Mehrung des Wissens den Menschen zur Optimierung seines Handelns befähigt.


13 – Verantwortung des Forschers

Wissenschaftliche Entdeckungen werfen ethische Probleme auf. Wie müssen Forscher und Politiker die Verantwortung untereinander aufteilen? Wie müssen die Verbindungen zwischen Forschung, Macht und Demokratie beschaffen sein?

Folgt man Brézin, dann sind die Antworten auf diese grundlegende Frage nicht immer zufriedenstellend. Ein Beispiel aber findet er begrüßenswert: Im Dezember 1991 stellten sich die französischen Parlamentsabgeordneten die Frage, wie mit dem Atommüll umzugehen ist. Das Wissen in dieser Frage war unzureichend. Sie beschlossen daher, die Entscheidungsfindung um 15 Jahre aufzuschieben, und legten ein Forschungsprogramm auf. Zwar kommt dem Wissenschaftler die Aufgabe zu, die Politik zu informieren und zu beraten, die Entscheidung treffen aber allein die Vertreter des Volkes. Die Forscher sind nicht demokratisch legitimiert. Im genannten Fall erfüllen alle Beteiligten die ihnen zugedachte Funktion, und dies ist im Grunde der einzig gangbare Weg. Es kommt aber auch vor, dass innerhalb der Wissenschafts-Community ohne Wissen der Öffentlichkeit Forschungsarbeiten laufen, die – einmal in die falschen Hände gelangt – beispielsweise dem Bioterrorismus Tür und Tor öffnen können. Manche fragen sich, ob bestimmte potenziell gefährliche und wenig nützliche Forschungsaktivitäten nicht verboten werden sollten. Das Spanische-Grippe-Virus zu rekonstruieren, das nach dem Ersten Weltkrieg zwischen 50 und 100 Millionen Menschen dahingerafft hat, mag zwar eine beeindruckende technische Leistung darstellen, doch wäre es womöglich besser, darauf zu verzichten und sich andere Methoden zu überlegen, um Viren besser verstehen zu können. Hiroshima übrigens hat nach dem Zweiten Weltkrieg bei den Physikern einen Reflexionsprozess in Gang gebracht. Es gilt, sowohl die positiven als auch die negativen Konsequenzen möglicher Entdeckungen zu berücksichtigen und vor allem den Bürgern deutlich zu machen, was auf dem Spiel steht.


14 – Das Casting

Für die nächste Ausgabe von Forscher im Gespräch schlägt Edouard Brézin folgende Gäste vor:
-   Bernard Dujon, einen Biologen, der am Institut Pasteur arbeitet und sich auf die Molekulargenetik der Hefen spezialisiert hat,
-   Antoine Triller, der als Forschungsdirektor am „Institut national de la santé et de la recherche médicale“ (Inserm) tätig ist und sich auf Neurowissenschaften spezialisiert hat,
-   Christophe Salomon, Forschungsdirektor am „Centre national de la recherche scientifique“ (CNRS) und auf „kalte Atome“ spezialisiert.

Interview : Susanna Lotz
Bild : Civa de Candillac, Mathieu Hoche
Schnitt : Jérémie Boucris