Fünf Jahre Gravitationswellen: eine Chronik der Merkwürdigkeiten

Für den Großteil der Wissenschaftsgemeinde sind Gravitationswellen eine gesicherte Tatsache. Im Gegensatz dazu werde ich hier argumentieren, dass es für die direkte Beobachtung noch keine überzeugende Evidenz gibt. Ein persönlicher Bericht und ein Blick hinter die Kulissen

Vieles von dem, was über Gravitationswellen geschrieben wurde, wird in diesen Tagen wiederholt werden. Meine Darstellung ist anders, sie besteht aus einer allgemeinen Betrachtung der Methoden und einigen Fakten, die der Öffentlichkeit unbekannt sind. Viele Referenzen dazu sind bereits in meinen früheren Artikeln enthalten (Fake News aus dem Universum, Gravitationswellen: Stilles Fiasko).

In den letzten Jahren habe ich die Entwicklung zwar nicht in jedem Detail, aber doch intensiv verfolgt. Mein Zugang und meine Mittel waren beschränkt, jedoch traf ich einige Schlüsselfiguren und unterhielt mich mit informierten Leuten, was mir erlaubt, Wissen über einen Teil dessen offenzulegen, was neben dem "offiziellen" Hergang der Dinge vorgefallen war. Ich denke, dass dies insgesamt geeignet ist, das Vertrauen in den Nachweis der Gravitationswellen zu untergraben, aber meine persönliche Einschätzung ist dabei nicht entscheidend. Ich schreibe dies vor allem als eine in manchem detaillierte Chronik, die der Öffentlichkeit und wohl den meisten Forschern unbekannt ist.

Einige haben mir davon abgeraten, diese Informationen offenzulegen, die sicherlich mehrdeutig sind und kaum klare Schlüsse erlauben. Mancher Leser mag sogar einige Bemerkungen am Ende des Artikels als Gemunkel aus zweiter Hand bezeichnen. Wissenschaftliche Erkenntnisse entstehen jedoch nicht immer so glatt, wie man annehmen möchte; die Meinungsbildung ist viel komplexer als das, was in Artikeln und technischen Berichten niedergelegt ist. So können sich im Nachhinein auch unspektakuläre Ereignisse als wichtig erweisen. Daher meine ich, dass dieser Bericht für künftige Wissenschaftshistoriker, aber auch für Beteiligte, die vielleicht mehr wissen als ich, relevant sein könnte.

Realität durch die Brille

Der gemeinhin erzählte Ablauf der Ereignisse lautet, dass vor fünf Jahren mit dem sehr starken Signal GW150914 Gravitationswellen von verschmelzenden schwarzen Löchern entdeckt wurden. Später wurde von dem Signal GW170817, das man für eine Neutronenstern-Verschmelzung hielt, berichtet, dass es mit Beobachtungen von anderen Teleskopen zusammenfiel, was als eindeutiger Beweis der Existenz von Gravitationswellen angesehen wurde. Im Oktober 2017 wurde der Nobelpreis für Physik verliehen, und seitdem gelten die Wellen, die "ein neues Fenster zum Universum" öffneten, als gesicherte Tatsache. Sehen wir uns dies nun näher an.

Das erste, was man bei der Beurteilung der Evidenz für Gravitationswellen verstehen muss, ist, dass die Methode von LIGO/VIRGO grundlegend verfehlt ist. Die Datenanalyse geschieht, indem man die Signale mit theoretisch berechneten Mustern, sogenannten Templates, vergleicht, was nur gerechtfertigt wäre, wenn man die Existenz der Wellen schon voraussetzt. Wenn nicht, handelt es sich dagegen um eine vielversprechende Methode, sich selbst zum Narren zu halten.

Wir werden später besprechen, wann und warum es zu dieser Methode kam, von der die meisten Forscher annehmen, sie werde zu Recht verwendet. Aber sie werden doch überrascht sein zu erfahren, dass, wendet man saubere statistischen Techniken an, seit nunmehr fünf Jahren kein einziges Signal mehr aufgezeichnet wurde, was vom Rauschen zu unterscheiden wäre.

Dies ist erstaunlich, denn für die Beobachtungsperiode O3, bei der die Empfindlichkeit der Detektoren stark verbessert wurde, waren viele neue Ereignisse vorhergesagt worden.1 Dieses peinliche Resultat habe ich bereits im Detail beschrieben, ebenso wie Sabine Hossenfelder.

Darauf, dass die Template-Methode ungeeignet ist, hatte zuerst eine Gruppe von Wissenschaftlern vom renommierten Niels-Bohr-Institut in Kopenhagen 2017 hingewiesen. Der Sommer 2017 war sicherlich einer der Schlüsselmomente, was die allgemeine Akzeptanz von Gravitationswellen betrifft. Wir werden darauf noch zurückkommen.