Fünf Jahre Gravitationswellen: eine Chronik der Merkwürdigkeiten

Bild: DLR (bearbeitet)

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.

Rufer in der Wüste

In der Folgezeit der bekannten Pressekonferenz vom 11. Februar 2016, bei der die Entdeckung bekannt gegeben worden war, gab es wenig Widerspruch hinsichtlich der Interpretation.

Ein lange pensionierter Wissenschaftler eines Max-Planck-Instituts mahnte die fehlende Kalibrierung an, schien sich aber an anderer Stelle verrechnet zu haben. Ein anderer Forscher, der schon lange die Existenz von schwarzen Löchern aus theoretischen Gründen heraus bestritt, kritisierte die Resultate hart; dennoch stellten diese Stimmen keine Gefahr für den wissenschaftlichen Mainstream dar.

Harry Collins, ein Wissenschaftssoziologe, der die Aktivitäten der Gravitationswellengemeinde über Jahrzehnte beschrieben hatte, bezeichnete dies als legitime, jedoch periphere ("fringe") Wissenschaft. Ich suchte Collins im März 2016 für ein Interview auf. Er machte einige interessante Bemerkungen (zum Beispiel, dass es ohne die Entdeckung kaum mehr weitere Förderung gegeben hätte), und ist sich der Komplexität der wissenschaftlichen Meinungsbildung voll bewusst.

In seinem 2017 erschienenen Buch über Gravitationswellen zeigt sich Collins zunehmend befremdet über die praktizierte Heimlichtuerei der LIGO/VIRGO-Kollaboration. Seine lange bestehende Idealvorstellung von Wissenschaft als "ehrliche Handwerkskunst" bekam zunehmend Risse. Ein Skeptiker ist Collins jedoch nicht. Er hätte von sich aus nie konkrete Sachfragen aufgeworfen, wahrscheinlich die Bedingung, unter der er so lange in der Gemeinde toleriert wurde.

Störsignal unbekannter Herkunft

Die Gruppe aus Kopenhagen dagegen stellte Fragen. Tatsächlich handelte es sich die erste unabhängige Auswertung der Rohdaten überhaupt. Obwohl sie an die Analyse vollkommen unvoreingenommen herangegangen waren, fiel den Wissenschaftlern eine Korrelation von Störsignalen der beiden LIGO-Labore auf, die nicht vorhanden sein sollte, und deren Herkunft die Kollaboration bis heute nicht zufriedenstellend erklären konnte.

Viel wichtiger als dieses bis heute diskutierte Thema war jedoch, dass die Absurdität der Template-Methode aufgezeigt wurde, zudem entwickelte die Gruppe sogar eine vernünftige Alternative, die auf reiner Statistik beruht. Jeder unvoreingenommene Beobachter sollte darin übereinstimmen, dass man die Existenz eines Signals nur beweisen kann, wenn man in den Suchalgorithmus keine Hypothesen über dessen Form hineinsteckt.

Abgesehen von dieser überzeugenden Logik, zeichneten sich die Wissenschaftler des Niels-Bohr-Instituts durch eine unbestreitbare Reputation aus. Vor allem der Sprecher, Prof. Andrew D. Jackson, ist ein angesehener Theoretiker und Experte der Zeitreihenanalyse, der in seiner Karriere zahlreiche Lehrstühle innehatte und zudem langjähriger Herausgeber der Zeitschrift Physics Letters war, ein wissenschaftliches Schwergewicht. Daher erregten die "dänischen" Artikel einige Aufmerksamkeit, unter anderem durch den bekannten Blog von Sabine Hossenfelder (die sich auch über Reaktionen der Gravitationswellengemeinde ausgelassen hatte, die sich anfangs sehr still verhielt).

High Noon

Der Sommer 2017 war plötzlich zu einer höchst spannenden Phase geworden. Es war klar, dass der Nobelpreis verliehen würde, wenn nicht etwas sehr Unerwartetes geschah, was die Resultate ernsthaft in Zweifel zog.

Nachdem sie gemerkt hatten, dass die Kritik nicht so einfach beiseitegeschoben werden konnte, folgten acht Mitglieder der LIGO-Kollaboration Jacksons Einladung nach Kopenhagen, um gemeinsam die Resultate zu diskutieren, obwohl Fairness anfangs nicht immer groß geschrieben worden war. Vorher hatte ein hochrangiges Mitglied der Kollaboration und Direktor am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik unter Umgehung des Begutachtungsprozesses sich direkt an den Herausgeber der angesehenen Zeitschrift Canadian Journal of Physics gewandt, um die ungehörige Publikation zu verhindern, die dann doch umgehend erfolgte.

Während des Aufenthaltes der LIGO-Delegation in Kopenhagen, gelang es Duncan Brown, einem führenden Mitglied der Kollaboration, die Spannungen etwas abzubauen, indem er davon sprach, "offiziell autorisiert" zu sein, sich bei Jackson für die misslungene Aktion "inoffiziell zu entschuldigen". Aber auch was den Inhalt betrifft, waren die Kopenhagener Ergebnisse robust. Während LIGO an der Template-Methode, der Wurzel allen Übels, festhielt, mussten sie einige blamable Details einräumen, wie zum Beispiel das nicht nachvollziehbare Zustandekommen der Abbildung 1 in dem berühmten Nature-Artikel von 2016.

Brown versprach, sich für eine Korrektur einzusetzen, die jedoch nie erfolgte. (Es scheint, dass seine relativ transparente Herangehensweise nicht überall geschätzt wurde. Er verließ die Kollaboration Anfang 2018). Jene Abbildung, welche die Welt von Gravitationswellen überzeugt hatte, war, so stellte es sich heraus, "nach Augenmaß" für "pädagogische Zwecke" verändert worden. Obwohl das ursprünglich verwendete Template nachweislich falsch ist, wurde bis heute kein korrekter Ersatz publiziert.

Jackson und Brown in Copenhagen, 9. August 2017. Bild: Jackson

Die Geschichte kam ein Jahr später, 2018 auf der Titelseite des New Scientist heraus und führte zu ziemlicher Irritation unter den Gravitationswellenforschern. Sicherlich lag in jenem Sommer von 2017 ein Schatten über der Datenanalyse der für LIGO ungemütlich war. Untenstehendes Foto von der "kleinen Übereinkunft" zwischen Jackson und Brown (nur ein Ausschnitt, welcher die beiden zeigt) wurde am 9. August während des Treffens in Kopenhagen aufgenommen.

Chronik einer angekündigten Entdeckung

Am gleichen Tag (!) sollte die Geschichte von einer anderen Seite aus einen ganz neuen Lauf nehmen. GW170809 war ein Gravitationswellensignal, das zum ersten Mal Daten des italienischen Labors VIRGO in der Nähe von Pisa mit einbezog. Allerdings war das VIRGO-Signal äußerst schwach, so schwach, dass es sogar besser mit den Templates übereinstimmte, wenn das Vorzeichen umgedreht wurde (!). Die Forscher vermuteten einen Fehler im Aufbau des Detektors, jedoch zeigte sich das Signal einige Tage später, bei GW170814, wieder mit dem richtigen Vorzeichen.

Schwach oder nicht, der entscheidende Punkt war, dass ein dritter Detektor mittels Triangulation ziemlich genau bestimmen konnte, aus welchem Teil des Himmels ein Signal stammte. Ironischerweise funktioniert diese Richtungsbestimmung sogar dann, wenn ein Detektorsignal praktisch nicht vorhanden ist. So unbedeutend diese Drei-Detektor-Ereignisse auch waren, bereiteten sie doch auf etwas Wichtiges vor.

Nur weitere drei Tage später, am 17. August 2017, sickerten Nachrichten von einem Ereignis GW170817 durch, das schließlich die letzten Zweifel an den Gravitationswellensignalen zerstreuen sollte und den Traum einer unabhängigen Bestätigung wahr werden ließ. LIGO hatte ein Signal registriert, das mit einem starken Gammastrahlenausbruch (GRB) des FERMI-Teleskops zusammenfiel, von dem wiederum andere Teleskope ein Nachleuchten (optical transient) in den folgenden Tagen registrierten. Man interpretierte dies als verschmelzende Neutronensterne, die Sensation war perfekt und das Ergebnis wurde als Beginn der "multi-messenger" Astronomie gefeiert. Zum ersten Mal hatten die Gravitationswellendetektoren etwas vorhergesagt, was auch für den Rest der Astronomen sichtbar war.

Leider nur war es keine Vorhersage. Anders als viele Berichte es darstellen, kam das FERMI-Triggerereignis früher - genau gesagt, vier Stunden - als die Himmelskarte, mit der LIGO/VIRGO etwas "vorhersagte". Für die Experten gebe ich hier den genauen Zeitablauf an, der von einem Schweizer Forscher erstellt wurde, der ungenannt bleiben will.

Karriere eines Mängelexemplars

Kurz gesagt, das eigentliche Problem bestand darin, dass das neue LIGO/VIRGO-Signal von miserabler Qualität war und als solches nie als Kandidat für eine Gravitationswelle infrage gekommen wäre, noch nicht einmal nach den verzerrten Standards der Template-Methode. Das Labor in Livingston hatte eine größere Störung ("glitch") acht Sekunden vor dem Signal, die so sorgfältig "entfernt" wurde, dass ein "chirp" (typische Form eines Signals) schließlich herauskam. Der VIRGO-Detektor zeigte - sehen Sie sich es an - nichts. GW170817 kam praktisch nur von einem einzigen Detektor, aber noch schwerer wiegt, dass noch nicht einmal ein Template publiziert wurde. Eigentlich ist das fast eine Verhöhnung wissenschaftlicher Arbeitsweise.

Allerdings liegt es in der Natur der Sache, dass das Aufwerfen von kritischen Fragen Zeit benötigt, und niemand vermochte der aufkommenden Euphorie entgegenzutreten. Die Wissenschaftspresse sang ihre üblichen, oberflächlichen Lobeshymnen, und die Krise des Sommers 2017 ging vorüber. Im Oktober wurde der Nobelpreis für Physik an Rainer Weiss (alles was er über die Einwände aus Kopenhagen zu sagen hatte, war "naja wir haben es vermasselt"), Kip Thorne und Barry Barish.

Seitdem hat man, trotz stark verbesserter Instrumente, keine einzige weitere Neutronensternverschmelzung beobachtet, oder irgendetwas anderes, was konventionelle Teleskope hätten bestätigen können. Die "multi-messenger"-Ära besteht immer noch aus einem einzigen Ereignis.

Totales Scheitern der Reproduktion

In den folgenden Beobachtungsdurchgängen wurden eine ganze Reihe von vermeintlichen Neutronenstern-Verschmelzungssignalen im Nachhinein herabgestuft, nur weil es dafür keine elektromagnetische Bestätigung gab. Außerdem produzierten die angeblichen Verschmelzungen Schwarzer Löcher absurd kleine Falschalarm-Raten.

Die Webseite und Berichte sind voll von "Entdeckungen", jedoch beruhen all diese, wie Sie sich erinnern, auf der verfehlten Template-Methode. Es sind dabei nicht die prächtigen Signifikanzen ("fünf sigma"), sondern die Signalstärke, worauf es ankommt. Mit nüchterner Statistik betrachtet, gibt es nur Rauschen.

Als ich diesen Artikel vorbereitete, suchte ich nach einer Aktualisierung der untenstehenden Abbildung, welche die Signalstärken schön visualisiert. Es gibt sie nicht, obwohl eine Vielzahl derartiger "Verschmelzungen" im Beobachtungslauf O3 vorkamen.

Foto: Teresita Ramirez, Geoffrey Lovelace, SXS Collaboration, LIGO/Virgo Collaboration.

Wahrscheinlich ist es den Leuten peinlich, dass das allererste Signal vom September 2015 immer noch das allerstärkste ist. Es ist das einzige, das bei unvoreingenommener Statistik vom Rauschen zu unterscheiden ist und damit das einzige, welches die Template-Methode rechtfertigen könnte, damit das Stück Evidenz, auf dem alles weitere ruht.

Dass dieses Signal auftauchte, als die Instrumente gerade wenige Tage lang einsatzbereit waren, kann man schon als ziemlichen Glücksfall bezeichnen. Es ist daher Zeit, einen näheren Blick auf das Signal GW150914 zu werfen.

Künstlich erzeugte Signale waren verbreitete Praxis

Der breiten Öffentlichkeit ist immer weniger bewusst, dass vor 2015 Gravitationswellendetektoren regelmäßig durch sogenannte "blind injections" getestet wurden, künstlich generierte Signale, die prinzipiell nicht von den echten zu unterscheiden sind. Um die Fähigkeiten der Kollaboration zur Datenanalyse auf die Probe zu stellen, konnten nur einige wenige Experten (das so genannte "blind injection team") derartige Signale heimlich erzeugen.

Tatsächlich war GW150914 so laut und perfekt, dass die meisten Forscher glaubten, es handele sich um eine Routine-Injektion. Ich war von Anfang an neugierig, wie man eine solche Möglichkeit ausgeschlossen hatte und durchsuchte das Labor-Logbuch nach interessanten Einträgen.

Der Zeitpunkt des Ereignisses war sicherlich merkwürdig. Die Detektoren waren erst wenige Tage in Betrieb, und die Forscher arbeiteten fast Tag und Nacht, um die Abläufe zu überprüfen und zu verfeinern, bevor die offizielle Datenaufnahme am 18. September beginnen sollte. Am Montagmorgen, den 14. September, waren Robert Schofield und Anamaria Effler die letzten Personen in Livingstone, die ihren Arbeitsplatz verließen. Sie fuhren um 4:35 Uhr nach Hause, fünfzehn Minuten bevor die Welle GW150914 kam. In diesen Tagen war die Kollaboration besonders intensiv beschäftigt, auch mit verschiedensten Signaleinspeisungen (injections). Unmittelbar vor dem Ereignis gibt es einige interessante Einträge, die jedoch ohne technisches Spezialwissen schwer zu verstehen sind. Hier sind einige Auszüge aus dem Logbuch (das Ereignis ereignete sich um 9:50 UTC):

Die Möglichkeit einer Injektion war offensichtlich, und die offizielle Verlautbarung "Wir haben die Leute gefragt, die es hätten tun können, und sie haben nein gesagt" entsprach nicht wirklich dem, was man von den Sicherheitsstandards eines Milliardenprojektes erwarten konnte.

Presentation von Peter R. Saulson, 2016

Urlaub mit Wellen

Tatsächlich hatte es eine interne Untersuchung gegeben, über die in einem unveröffentlichten Dokument berichtet wurde, das ich von einem LIGO-Mitglied erhalten hatte. Für Mai 2016 war auf der Insel Elba ein Workshop über die neuen Entwicklungen der Gravitationswellenphysik mit den führenden Leuten der Kollaboration angekündigt. Jeffrey Kissel, der laut den Logfiles an der Injektionssoftware arbeitete, und Matthew Evans, der Autor des obigen "Rogue Injection"-Berichts, würden dort sein. Ich beschloss, hinzufahren.

Der Ort war paradiesisch, die Teilnehmer konnten ein Fünf-Sterne-Hotel mit ebenso vielen Pools und ein Konferenzdinner mit zehn Gängen genießen. Die Atmosphäre schwebte zwischen Erleichterung und Triumph. Endlich war das Feld der Gravitationswellenphysik, die für ihre jahrzehntelange Erfolglosigkeit verschrien war, zu einem angesehenen Teil der Astrophysik geworden. Die Zukunft hatte begonnen. Es war klar, dass niemand jemals von dort zurück wollte.

Konferenzort GWADW in Biodola, Isola di Elba 2016. Bild: A. Unzicker

Offiziell trat ich als der von der Entdeckung beeindruckte Wissenschaftsautor auf, der David Reitze, den Direktor des LIGO-Labors, interviewte. Eingerahmt von höflichen Fragen, wollte ich seine Reaktion vor der Kamera sehen und fragte in der Mitte des Interviews nach böswilligen Injektionen, insbesondere mit Tongeneratoren (eine Möglichkeit, die ich zuvor mit dem Ingenieur Peter Hahn diskutiert hatte). Reitze blieb ziemlich cool, obwohl eine seiner Kernaussagen, dort seien Mikrofone gewesen, die diese Möglichkeit ausschlössen, falsch war: In diesen ersten Tagen waren praktisch keine Sicherheitsmaßnahmen in Kraft.

Er benahm sich in der Folge jovial, setzte sich an den gleichen Abendessentisch und fragte mich, den "Wissenschaftsjournalisten", warum die Entdeckung weltweit für so viel Aufsehen gesorgt habe, was nicht gerade schwer zu beantworten war. Ich spürte zwar etwas schwer Fassbares in seinem Verhalten, aber ich gelangte auch zu der intuitiven Überzeugung, dass die ganz große Verschwörung, die GW150914 fabriziert hatte, hier nicht im Gange war.

Gutartige Untersuchung

Jeffrey Kissel, Elba 2016 - Matthew Evans mit Nobelpreisträger Rainer Weiss (MIT). Bild: A. Unzicker

Ich sprach auch mit Jeffrey Kissel, der jeden Tag in anderem Aufzug, aber mit farblich abgestimmten Socken, Pullover und Brille erschien. Er machte keinen Hehl daraus, dass er Mitglied des "blind injection teams" gewesen war ("Aber ich habe es nicht getan!"), schwieg aber darüber, wer sonst noch im Team war. Es war das erste Mal, dass mir dies auffiel.

Zu diesem Zeitpunkt nahm ich an, dass Matthew Evans, der Autor des Berichts, zu dem Team gehörte. Evans ist ein großer, gutaussehender Junge, der irgendwie zu der enthusiastischen Stimmung der Konferenz passte. Bestimmt ein befähigter Wissenschaftler (wie seine weitere Karriere auf diesem Gebiet auch nahelegt), aber von der Art "optimistischer junger Postdoc" und sicherlich niemand, der eine Feynman-artige Untersuchung der Geschehnisse durchführen würde.

Trotz einer Reihe von Möglichkeiten, das Signal zu fälschen, und trotz ernsthafter Probleme lautete Evans' wiederkehrende Schlussfolgerung in dem Bericht: "böswillige Injektion ausgeschlossen". Da er mir keine Kopie des Berichts geben wollte und ich nicht preisgab, dass ich ihn bereits hatte, sprachen wir auch nicht im Detail darüber.

Folie 4 des unveröffentlichten Berichts, vgl. Logbuch-Eintrag (s.o.).

Ich bin diesbezüglich bei weitem kein Experte, aber zumindest in einem Punkt ist der Bericht nur die halbe Wahrheit. Zwar waren die "inverse actuation filters" (jene Software, die den für eine realistische Ausgabe notwendigen künstlichen Input berechnet) im Detektor in Livingstone noch nicht installiert, aber interessant ist doch, dass diese Software wenige Stunden (!) vorher fertiggestellt und gerade in den baugleichen Detektor in Hanford eingespeist worden war - siehe den Logbucheintrag oben.

Ein Script hätte also wohl diese Software auch in Livingstone installieren und deinstallieren können. In dieser Hinsicht war auch David Shoemakers Aussage bei der Anhörung im US-Kongress, begleitet von einem nervösen Lacher, nicht gerade die ganze Wahrheit.

Die Frage, die mich sehr interessierte, war, wer gerade ihn, Evans, mit der Durchführung der Untersuchung beauftragt hatte, aber das Gespräch nahm einen anderen Lauf. Es war der letzte Abend, und am nächsten Morgen reiste er zusammen mit Kissel nach Pisa, um das VIRGO-Labor zu besuchen. Ich verließ Elba ebenfalls sonnengebräunt, aber ohne belastbare Fakten darüber, was am 14. September 2015 geschehen war.

Im Januar 2017 interviewte ich Barry Barish, den ehemaligen LIGO-Direktor, ohne den das Labor wahrscheinlich nie seine außerordentliche Messempfindlichkeit erreicht hätte. Neben seinen offenbar großen organisatorischen Fähigkeiten schien er mir ein Gentleman, der sich für Grundlagenwissenschaft ehrlich engagiert. Die Zweifel der Kollaboration an GW150914 müssen schwerwiegend gewesen sein, denn Barish gestand, einen "Seufzer der Erleichterung" getan zu haben, als das zweite Ereignis GW151226 registriert wurde.

Aber scheint er sich nicht gründlich mit der Datenanalyse befasst zu haben oder sich der Tatsache bewusst zu sein, dass die Template-Methode derartige Artefakte erzeugen kann. Ebenso wie Kissel, wich er meiner Frage nach weiteren Mitgliedern des "blind injection teams" aus. Doch aus welchem Grund sollte einer dieser Wissenschaftler eine Signalinjektion hinterhältig durchführen?

Political-correctness Absurditäten

Kurz nach der Pressekonferenz im Februar 2016 stolperte ich auf den Webseiten der LIGO Kollaboration über eine merkwürdige Meldung über "Belästigung". Es stellte sich heraus, dass ein Professor des CalTech und LIGO-Mitglied, der deutsche Astrophysiker Christian Ott, wegen angeblicher Belästigung einer Doktorandin vom Dienst suspendiert worden war. Offenbar hatte sich Ott zu ihr hingezogen gefühlt, was nach Bildern im Internet, die eine hübsche und offenbar smarte junge Dame zeigen, noch nichts Außergewöhnliches scheint.

Eine Suche im Netz liefert schnell Material im Überfluss, beispielsweise das Ott eigene psychische Probleme einräumte. In einem Chat mit einer anderen Studentin schrieb er etwa "I am fucking bleeding while I write this". Das mag man ungewöhnlich finden, was jedoch sexuelles Fehlverhalten betrifft, findet sich - für europäische, fast würde ich sagen, normale Maßstäbe - nichts. Anscheinend hatte man ihn dort gefeuert, weil er mit einer Doktorandin Kaffee trinken gegangen war oder in einem Gespräch private Dinge erwähnt hatte. Und?

Es erstaunt mich immer wieder, was feministische Ideologie, in Kombination mit politischer Korrektheit und einem verkorksten Rechtssystem hervorbringen können. Ich schrieb ihm daher eine kurze Notiz, dass nicht die ganze Welt Caltech’s Sichtweise verstehen würde. In seiner Antwort betonte er, dass die Presse fälschlicherweise berichtet hätte, er hätte seine Studentin entlassen und schickte mir einen Link auf einen Artikel in Nature, in welchem eine andere Studentin sich voll des Lobes über Otts Verhalten und Verständnis als Betreuer geäußert hatte - ausgerechnet jene, die ihn später anzeigte.

Später erfuhr ich zudem, das Ott eine weibliche Mitarbeiterin seiner Forschungsgruppe ("Uschi C. Gamma") fingiert und sogar in einem Forschungsantrag erwähnt hatte, allerdings nicht, um unberechtigt Mittel einzuwerben, sondern um mit "diversity guidelines" in Einklang zu kommen. Trotz des formalen Vergehens, und der Empörung, die es dort hervorrief, entlockt es mir, ehrlich gesagt, eher Schmunzeln, wenn derartige Unsinnsrichtlinien ad absurdum geführt werden. Offensichtlich gab es einige Studenten, die mit Ott nicht zurechtkamen, aber da ich ihn persönlich nicht kenne, kann ich nicht beurteilen, was zugrunde lag.

Ärger unter den Teppich

Ich hatte die Episode fast vergessen, als sich Anfang 2018 die Namen der bisher nicht genannten Mitglieder des "blind injection teams" erfuhr - einer davon war Christian Ott. Nun verstand ich, warum man nicht gern darüber sprach, wer für die "blind injections" verantwortlich sein könnte. Natürlich kann es sein, dass LIGO nur negative Schlagzeilen im Allgemeinen und nichts anderes fürchtete, aber ob die diesbezügliche Geheimniskrämerei wirklich eine gute Idee war, sei dahingestellt.

Man halte sich vor Augen, dass Ott in der Astrophysik eine Art aufgehender Stern war, er hatte einige angesehene Wissenschaftspreise erhalten und sicher eine vielversprechende Karriere vor sich - eine Karriere, die von einem Tag auf den anderen von einer aufgeblähten Nichtigkeit vollkommen zerstört wurde. Studenten des Caltech protestierten, wenig überraschend, gegen seine Wiedereinstellung, aber sogar die Universität Turku im fernen Finnland zog seine Berufung zurück, als der "Skandal" bekannt wurde.

Ganz besonders erstaunlich ist aber der zeitliche Ablauf dieser Ereignisse. Nach der "Belästigung" in den Jahren 2013/2014 dauerte es eine ganze Weile, bis sich die Damen dessen bewusst geworden waren. Schließlich schrieben sie im Frühjahr 2015 eine Beschwerde an die Universität, deren Bearbeitung einige Monate in Anspruch nahm. Der Brief, der Ott ankündigte, dass seine Karriere bald enden würde, erreichte ihn - Anfang September. Es wäre nachvollziehbar, wenn er darüber wütend gewesen wäre.

Aus seiner Timeline auf Twitter ist zu entnehmen, dass Ott am 3. September nach Deutschland flog und etwa eine Woche später zurückkehrte, just vor dem Ereignis GW150914. Insiderwissen über eine verdeckte "injection" könnte sicherlich eine wirksame Vorbeugung gegen Arbeitslosigkeit sein oder auch nur ein Mittel, Leuten etwas heimzuzuzahlen, von denen man sich ungerecht behandelt fühlt. Nur nebenbei, wäre das eigentlich illegal? Natürlich kann ein Justizsystem, das Vorwürfe gegen einen Julian Assange fabriziert, jedermann anklagen, aber in einem Rechtsstaat ist hier kaum ein strafbares Vergehen zu erkennen. Was sollte man gegen eine Verteidigung vor Gericht einwenden, er habe die Leichtgläubigkeit der Wissenschaftsgemeinde auf die Probe stellen wollen? Welcher Schaden, rein wirtschaftlich betrachtet, sollte entstanden sein?

Es gilt aber auch zu sagen: Ich kann nicht und will nicht behaupten, dass Ott heimlich ein Signal eingespeist hat. Doch von einem detektivischen Standpunkt aus betrachtet, hatte er wohl die Fähigkeiten, die Position und auch ein Motiv. Offenbar bin ich auch nicht der einzige, dem ein derartiger Gedanke durch den Kopf ging. Wie berichtet wird, erhielt Kip Thorne während einer Taxifahrt in Rom mit Remo Ruffini einen Anruf von Ott, der ihn über GW150914 informierte, worauf Thorne spontan entgegnete: "Hast du das gemacht?" Ott bestritt dies vehement.

In einer Mail an mich im Dezember 2018 behauptete Ott zunächst, er habe "nie eine besondere technische Position hinsichtlich der Datenverarbeitung und keinen privilegierten Datenzugriff" gehabt, bevor ich auf die Evidenz hinwies.

Folie 56 von Peter Saulson’s Presentation (2016), die Otts Stellung im "blind injection team" klar erkennen lässt.

Ich legte Ott diesen Artikel ebenfalls zu einer Stellungnahme vor und bat, gegebenenfalls unrichtige Fakten zu korrigieren. Seine wiederholte Antwort war: "Das ist ja absoluter Quatsch, den Sie da schreiben."

Rechtschaffenheit vergangener Zeiten

Im Juni 2018 flog ich nach Kopenhagen, um mich mit Andrew D. Jackson zu treffen. Um dem Ganzen noch eins draufzusetzen, erfuhr ich, dass Ott etwa zehn Jahre vorher Postdoktorand in Jacksons Arbeitsgruppe war. Als Jackson (nicht von mir) erfuhr, dass Ott Mitglied des "blind injection team" war, was eine erste Reaktion: "Oh shit."

Ich hatte den Eindruck, dass Jackson noch einiges zu erzählen hatte, abgesehen von der Bestätigung, dass Ott ein außergewöhnlicher Computerfreak war, schien er sich jedoch zurückzuhalten. Stattdessen unterhielten wir uns stundenlang über grundlegende Physik und deren Geschichte, und streiften dabei, abgesehen von den Gravitationswellen, auch viele andere Gebiete.

Jackson ist ein wahrer Wissensschatz, ein wirklich ehrenhafter Wissenschaftler der alten Schule, freimütig und furchtlos. Er kritisierte nicht nur LIGOs Datenauswertung, sondern war auch über das unredliche Verhalten der Kollaboration äußerst ungehalten. Dies äußerte sich in recht sarkastischen Kommentaren in einer internen Präsentation, von denen ich ihm sogar abriet, sie öffentlich zu machen.

Jackson und der Autor in Kopenhagen, 2018. Bild: A. Unzicker

Andererseits versäumte er es auch leider, sein ganzes Gewicht einzusetzen, um den Bluff über die Interpretation der Detektorsignale aufzudecken. Sich als Mentor der talentierten jungen Leute seiner Gruppe fühlend, hatte er wohl auch im Sinn, dass für deren Fortkommen ein andauernder Konflikt mit LIGO nicht förderlich sei. Im heutigen wissenschaftlichen Klima gibt es dafür einfach keine Lorbeeren zu ernten.

Der wichtigste Programmierer, Hao Liu, hat schon eine Professur in China angetreten, während die Jüngeren um LIGO eher einen Bogen zu machen scheinen. Ich sage es nur ungern so direkt, aber qualifizierte Kritiker wie Jackson werden schlicht in ein paar Jahren ausgestorben sein. LIGO/VIRGO hat wenig zu fürchten.

Die vergeblichen Hoffnungen der Skeptiker

Viele Wissenschaftler meinen, eine unfundierte Behauptung müsse auf lange Sicht auseinanderfallen, d.h. dass die konventionelle wissenschaftliche Methode funktioniere. Leider tut sie das nicht, jedenfalls nicht in absehbaren Zeitspannen. Eine gründliche Überprüfung von Ergebnissen ist buchstäblich in niemandes Interesse.

Wenn man einem Wissenschaftler Glauben schenkt, der eine Mailingliste für LIGO-Skeptiker unterhält, gibt es in der wissenschaftlichen Gemeinschaft viele nicht öffentlich geäußerte Vorbehalte, wie zum Beispiel in der Gruppe von Remo Ruffini (der davon träumte, dass das Marcel-Grossmann-Treffen in Rom 2018 einen Showdown bringen würde - nichts. In der Zwischenzeit wurde ihm sogar sein Büro weggenommen), Viatcheslav Mukhanov (ich halte nichts von seiner Forschung, aber hier hat er Recht), Paul Steinhardt und sogar George Smoot, der "bereit ist, [seinen] Ruf aufs Spiel zu setzen", dass mit der Masse der Schwarzen Löcher etwas nicht stimmt. Ein interessanter Blog ist fulguritics. Aber sie alle machen sich Illusionen über den Schwung einer Herdenaktivität, die sich von ihrer Richtung nicht abbringen lässt.

Außerdem verstehen nur wenige, dass Entdeckung und Nicht-Entdeckung keine symmetrischen Ergebnisse sind. Ersteres wird psychologisch enorm bevorzugt, eben weil es als "Erfolg" angesehen wird. In diesem Fall ist eine "Entdeckung" wie GW150914 ein singulärer Moment, über den berichtet werden muss. Eine quälende Situation dagegen wie die Nicht-Entdeckungen im gerade abgeschlossenen O3 ist stattdessen nie erwähnenswert, weil der nächste Erfolg vielleicht schon bald bevorsteht. Kombinieren Sie dies mit den allzu bekannten Vorlieben der Medien. Es wird sicher nie eine Schlagzeile über langsames Scheitern geben.

Tatsächlich ist es der LIGO/VIRGO-Kollaboration durch die Vermarktung der beiden Ereignisse GW150914 und GW170817 gelungen, die Beweislast auf den Kopf zu stellen. "Außergewöhnliche Behauptungen erfordern außergewöhnliche Evidenz" ist eine gute Regel in der Wissenschaft, aber nachdem sie geschickt umgangen wurde, wird die sie nun zur Verteidigung zu verwendet: Sollten Sie immer noch an der Gravitationswellendetektion zweifeln, liefern Sie bitte etwas Außergewöhnliches!

Wenn man die Frage nach der Existenz der Wellen außen vor lässt, kann jedes Signal als Gravitationswelle mit astrophysikalischem Ursprung interpretiert werden. Die Praktiker kennen das enorme Potenzial, die Modelle an überraschende neue Daten anzupassen... Und jede Woche beginnen neue Physiker ihre Master- und Doktorarbeiten in verschiedenen Bereichen unter der Prämisse, dass das, was die Detektoren registrieren, Gravitationswellen sind. Jeder Gedanke, dass das, was sie tun, das Kneten einer Fata Morgana sein könnte, wird gründlich verdrängt, da dies einem psychologischen und wissenschaftlichen Selbstmord gleichkäme.

Der Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt und es a priori unvorstellbar erscheint, dass sich so viele Menschen irren, wird bald erreicht sein, und es formt sich der zukünftige Chor der Physiker "Seit 2015 wissen wir…". An dieser Stelle können die Popularisierer Skepsis als Ignoranz verunglimpfen, obwohl ihr eigenes Wissen im Wesentlichen aus Nachplappern besteht.

Am Scheideweg

Es ist naiv zu glauben - und ich nehme mich da ausdrücklich nicht aus - dass ein solches Paradigma allein durch fehlende Evidenz rückgängig gemacht werden könne. Ob es den Leuten gefällt oder nicht, man muss einräumen, dass GW150914 im soziologischen Sinne eine wissenschaftliche Revolution war (Harry Collins würde wahrscheinlich argumentieren, dass es allein darauf ankommt).

In so einem Fall beginnt automatisch eine Periode der "Normalwissenschaft" im Sinne von Thomas Kuhn, in der die Grundlagen der Tätigkeit nicht mehr in Frage gestellt werden. Das liegt nicht an schlechten Absichten, sondern resultiert aus einem Skylla-and-Charybdis-Dilemma, sobald der Einzelne mit der Bewertung der wissenschaftlichen Evidenz überfordert ist: Wer zu sehr zweifelt, ist bald am Rande der Gemeinde oder draußen, wer zu wenig zweifelt, riskiert, dass alle seine Aktivitäten durch falsches Gruppendenken obsolet werden. In der entsprechenden Gemeinde hat man per definitionem die letztere Option riskiert, dort wird jedoch der Großteil der Wissenschaft betrieben.

Abgesehen davon mangelt es in den großen Wissenschaftsgemeinschaften von heute leider auch an Redlichkeit, zumindest ist dies keine Tugend mehr für große Karrieren. Die heutigen Wissenschaftler sind nicht die individuellen Wahrheitssucher des beginnenden 20. Jahrhunderts. Ich verkneife mir, Parallelen zu anderen Wissenschaftsgebieten zu ziehen, aber ich bin überzeugt, dass die gesamte wissenschaftliche Methode, wie sie seit Jahrzehnten praktiziert wird, einer Revision bedarf.

Ausblick im Nebel

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Geschichte der Gravitationswellendetektion auf zwei Schlüsselmomenten beruht, September 2015 und August 2017. Jene Beobachtungen, die zum Nobelpreis 2017 führten, sind nie sauber wiederholt worden, aber aus den oben genannten Gründen werden fünf oder sogar zehn Jahre fehlender Evidenz vermutlich nichts ändern. Aus der zeitlichen Distanz besehen, sind es höchst bemerkenswerte Zufälle, die diese beiden Schlüsselereignisse umgeben, auf die sich künftige Historiker konzentrieren sollten.

Der unveröffentlichte Bericht über die "blind injections" kann vom Autor unter authorslastname@protonmail.com (bitte einsetzen) angefordert werden. Eine englische Version des Artikels findet sich hier.

Dr. Alexander Unzicker ist Physiker, Jurist und Sachbuchautor. Sein Buch "Vom Urknall zum Durchknall" wurde 2010 von "Bild der Wissenschaft" als Wissenschaftsbuch des Jahres ausgezeichnet. In seiner Kolumne "Hinterfragt" bei Telepolis greift er mit einem kritischen Blick Themen rund um die Physik auf.