Wie die Kunst Physik sichtbar macht

Obwohl die Physik einen hohen Stellenwert in der Gesellschaft hat und mit ihren Erkenntnissen und Innovationen zu unserem Wohlstand beigetragen hat, scheint sie den Menschen doch sehr entfremdet zu sein. Diese Auffassung beruht nicht nur auf mangelndem Fachwissen in Mathematik und einem Physiklehrer, der einen in der Schulzeit traumatisiert hat, sondern auf einer gefühlten Distanz zwischen komplexen Modellen und unserer Wahrnehmung der Umwelt. Das Fehlen des Menschen ist, wie die Physiker Adam Frank und Marcelo Gleiser sowie der Philosoph Evan Thompson feststellen, der blinde Fleck der Naturwissenschaften. In diesem Artikel, der im Rahmen meines Masterprojekts „Art&Science” an der Universität für angewandte Kunst Wien entstanden ist, nutze ich die Kunst als Medium, um die Erfahrungen und Wahrnehmungen der Menschen, die in wissenschaftliche Modelle einfließen, wieder sichtbar zu machen. Die Modellierungen der Gravitation dient mir dabei als Beispiel. Doch was hat eine der größten Theorien der Physik mit der Lebenswelt des einzelnen Menschen zu tun?

Die erste Modellierung der Gravitation

Im Jahr 1687 veröffentlichte Isaac Newton in seinem Werk Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica eines der grundlegenden physikalischen Gesetze: das Gravitationsgesetz. Es besagt, dass jeder Massenpunkt auf jeden anderen Massenpunkt mit einer anziehenden Gravitationskraft einwirkt. Der damalige Wissensstand war, dass diese Kraft immer anziehend wirkt und – wenn auch nur verschwindend klein – ewig weit, bis in die tiefsten Tiefen unseres Universums, wirkt. Ein Massenpunkt kann laut diesem Gesetz jede Ansammlung von Materie sein, von einem kleinen Teilchen bis hin zu einer gesamten Galaxie. Damit konnte Newton sowohl die Planetenbewegung um die Sonne als auch die Schwerkraft auf der Erde erklären. Mittlerweile wurde diese Modellierung vor allem durch Einsteins Relativitätstheorien überarbeitet. Doch das Newtonsche Gravitationsgesetz ist bis heute fester Bestandteil des Lehrplans und somit auch des Allgemeinwissens.

Die Kluft zwischen Mensch und Modellierung

Die meisten assoziieren das Newtonsche Gravitationsgesetz jedoch nicht mit bunten Bildern, Symbolen oder Geschichten. Oft denkt man eher an Physiklehrer, die einen bei der Stundenwiederholung gezwungen haben, F = m * a an die Tafel zu schreiben. Obwohl die Physik die Moderne geprägt hat und ihre Meilensteine in Wissen und Technik den Wohlstand unserer heutigen Gesellschaft ermöglicht haben, wirkt sie unpersönlich. Unbelebt. Farblos. Für die meisten findet Physik in der Schulzeit oder in Laboren statt.

Und obwohl die Gravitation eine essenzielle Rolle in unserem Leben spielt - immerhin werden wir ohne Unterbrechung durch sie an die Erde gezogen - scheint ihre Modellierung doch wenig mit der subjektiven Wahrnehmung oder dem persönlich-existenziellen Raum zu tun zu haben. Dieses Ausblenden der menschlichen, subjektiven Perspektive aus physikalischen Modellen wird als „God’s-eye view of reality“ (Frank et al., 2024) bezeichnet. Der Begriff bezieht sich auf die falsche Annahme, dass man die Realität unabhängig vom Menschen als Beobachter:in verstehen kann.

Diese Sichtweise führt dazu, dass Physik und ihre Modelle als unpersönlich und vom Individuum entkoppelt wahrgenommen werden. 48 % der europäischen Bürger:innen, und damit fast die Hälfte der Befragten, stimmen zu, dass die Wissenschaft nur auf sehr spezifische Probleme schaut und diese nicht aus einer breiteren sozialen Perspektive betrachtet. Das führt auch dazu, dass Wissenschaftler*innen von 28% als engstirnig wahrgenommen werden und 63% der EU-Bürgerinnen wollen, dass nicht-Wissenschaftler*innen in die Forschung mit einbezogen werden, um sicherzustellen, dass Wissenschaft mit den Bedürfnissen, Werten und Erwartungen der Menschen resoniert (Europäische Kommission, 2025). Die Entfernung des Menschen als Quelle der Modellierung hat vielleicht zu dem Fortschritt in der Physik beigetragen, stellt jedoch die Frage, wie die menschliche Komponente in die Modellierung einfließt und was Modelle für den Menschen bedeuten können.

Die Lebenswelt als Ursprung aller Modellierung

Bedeutung ist für die meisten Menschen eng mit ihrer eigenen Lebenswelt verbunden. Laut George Heffernan ist das Konzept der Lebenswelt bekannt für seine Mehrdeutigkeit. Es bezieht sich auf alles, von der sinnlichen Welt der menschlich-erfahrbaren Wahrnehmung bis hin zur praktischen Welt des menschlich-kulturellen Lebens und schließt alles von der direkten Empfindung bis hin zum sinnvollen Leben mit ein (Heffernan, 2025). Alles, was also um das menschliche Erleben zentriert ist.

Damit reicht die Lebenswelt vom Lieblingssong, der im Spotify Wrapped auf Platz 1 landet, bis hin zur Teilnahme an einer Ausstellung wie der Retrospektive von Hilma af Klint im Guggenheim-Museum in New York, die 600.000 Menschen besuchten. Kunst hat in der eigenen Lebenswelt einen hohen Stellenwert und eine große Bedeutung. Sie findet nicht nur in der eigenen Lebenswelt statt, sondern ist auch aus den Lebenswelten anderer Menschen entstanden. Erst durch die Einbindung in die eigene Lebenswelt entfaltet sie ihre Bedeutung. 87 % der Europäer:innen geben sogar an, dass kulturelle Teilhabe ihr emotionales und körperliches Wohlbefinden verbessert (Europäische Kommission, 2025). Statistiken, von denen die Physik nur träumen kann.

Haben die Gesetze der Physik im Allgemeinen und die Modellierung des Gravitationsgesetzes im Speziellen also wirklich gar nichts mit der Lebenswelt der Menschen zu tun, die diese Modelle erstellt haben? Sind diese Modelle, abgesehen von ihrem praktischen Nutzen für die von uns genutzten Technologien, so bedeutungslos für die eigene existenzielle Erfahrung? Handelt es sich bei dem einen um bloßes objektives Wissen, das auch ohne Menschen als Beobachter:innen auskommt, und bei dem anderen um etwas, das in erster Linie nur in der Kunst vorkommt?

Geht es nach dem Philosophen und Mathematiker Edmund Husserl, ist eine Naturwissenschaft, die den Menschen nicht mitdenkt, nicht möglich (Husserl, 2012). Seiner Meinung nach ist die Wahrnehmung und Erfahrung, also die Lebenswelt, ein gar nicht so irrelevanter Teil der wissenschaftlichen Modellierung. Anfang des 20. Jahrhunderts bemerkte er, dass die Modelle der Physik und anderer Naturwissenschaften mathematische Idealisierungen sind, die in der eigenen Lebenswelt residieren. Somit sind wissenschaftliche Modelle keine direkten Repräsentationen der Realität, sondern Modelle des Phänomens, die der eigenen Lebenswelt sowie den damit verbundenen Erfahrungen, kulturellen Vorstellungen und persönlichen Wahrnehmungen entspringen.

Newtons Lebenswelt im Gravitationsgesetz

Das gilt auch für die klassische Gravitationstheorie. Wenn man zur Zeit Newtons, also zum Beginn des 18. Jahrhunderts, zurückblickt, war die Vorstellung einer uhrwerkartigen, mechanischen Welt en vogue. Der Kosmos wurde als Himmelsmaschine verstanden, die von einem göttlichen Schöpfer aufgezogen wurde und danach immerwährenden Gesetzen folgte.

Laut der US-Amerikanischen Philosophin und Wissenschaftshistorikerin Carolyn Merchant verlangte der Aufstieg einer marktorientierten Kultur eine Vorstellung von der Natur, die weniger organisch und mehr mechanisch gedacht war - deswegen die Maschine als Metapher des Kosmos. Diese Idee war wichtig, um vorherrschende Handlungshemmungen auszuhebeln und Tätigkeiten wie Bergbau, Entwässerung, Entwaldung und Rodung für den Prozess der Kommerzialisierung und Industrialisierung zu legitimieren. Gleichzeitig führte das Wachstum der europäischen Städte zur Entwässerung von Mooren und zur Gestaltung geometrischer Muster in der Landschaft. In der menschlichen Arbeitswelt dominierten nun Wasserräder, Hochöfen, Essen, Kräne und Tretmühlen. Die Menschen erlebten zunehmend eine Maschinisierung ihrer Lebenswelt (Merchant, 2020).

In Zeiten des großen Wandels durch die Reformation, neue Technologien und die fortschreitende Urbanisierung sehnte man sich immer mehr nach Ordnung (Merchant, 2020). Isaac Newton war gläubiger Christ und fasziniert von der aufkommenden mechanistischen Philosophie, die genau diese Ordnung versprach. Sein Gravitationsgesetz war ein riesiger Schritt im naturwissenschaftlichen Denken und ein Ausdruck des Zeitgeistes. In dem Gesetz, welches tote Materie beschreibt, die von der äußeren Gravitationskraft auf klar definierten Bahnen bewegt wird, während im Hintergrund eine absolute Zeit waltet, spiegelt sich nicht nur ein Phänomen, sondern auch die Wahrnehmung einer mechanisierten Gesellschaft und der Wunsch nach Ordnung wider.

Die Abspaltung der Physik von der Naturphilosophie und der damit verbundene Verlust der Lebenswelt

Es war nicht immer so, dass die Physik losgelöst von der Lebenswelt kommuniziert wurde. Die Physik entsprang der Naturphilosophie, deren Ziel es war, den Menschen Weisheit über ihr Leben in der Natur zu vermitteln. Es war essenziell, dass die Erkenntnisse nicht nur einen praktischen Nutzen hatten, sondern auch eine Bedeutung für die Lebenswelt der Menschen. Jahrhunderte lang war die Metaphysik Teil der Physik. Newton studierte beispielsweise nicht Physik, da es den Begriff damals noch nicht gab, sondern Naturphilosophie und Mathematik. Newton lernte die neue mechanistische Naturphilosophie außerhalb des Trinity Colleges kennen, doch beinhaltete seine Ausbildung auch die Auseinandersetzung mit Ethik und Metaphysik. Erst im 19. Jahrhundert wurde der Begriff „Naturwissenschaft” im Oxford English Dictionary definiert als physikalische und experimentelle Wissenschaft, wobei das Theologische und Metaphysische ausgeschlossen wurden. Doch selbst wenn die Physik heute vorgibt, keine Metaphysik mehr zu betreiben, können ihre Praxis und ihre Bedeutung ohne den Menschen stattfinden?

Die in der Physik gängigen Annahmen, dass sich das Ganze auf seine Einzelteile reduzieren lässt, die Bifurkation der Natur in objektive und subjektive Eigenschaften, eine kontrollierbare und deterministische Realität sowie die jederzeit mögliche wirtschaftliche Optimierung sind metaphysische Setzungen. Diese Setzungen beeinflussen sowohl die Ziele, die wissenschaftliche Modelle erreichen sollen, als auch die imaginativen Werkzeuge, die dem Menschen im Modellieren zur Verfügung stehen. Die Lebenswelt war und ist bis heute ein nicht reduzierbarer Bestandteil der Physik. Der Mensch ist stets implizit Teil des Modells. Vor diesem Hintergrund lohnt es sich, noch einmal genauer auf die Physik und ihre Bedeutung für den Menschen zu schauen.

Kunst als Brücke zur Lebenswelt

Das Einbinden der Lebenswelt ist nicht nur unerlässlich, weil wir ihr nicht entkommen können, sondern sie ist auch unsere Superkraft. Was der Physik und ihren Erkenntnissen viel mehr entsprechen würde, wäre demnach die Sichtweise, dass es sich um eine menschengemachte Kategorie handelt, zu der zu unterschiedlichen Zeitpunkten Menschen mit unterschiedlichen Zielen beigetragen haben – und noch immer beitragen. Die menschliche Position ist keine, aus der man sich heraus lösen muss. Denn Messungen und das physikalische Wissen, welches sie generieren, sind nur durch den Menschen begreifbar. Dieser Mensch ist in eine Lebenswelt und eine eigene Bedeutungsstruktur eingebettet, aus der heraus er verstehen und erkunden kann.

Und genau dafür ist die Kunst bestens geeignet. In ihrer Rolle, Bedeutung sinnlich erfahrbar zu machen, kann sie als Vermittlerin dienen und den Menschen in der Physik hervorheben. Die Kunst kann die Metaphysik, die in jede Modellierung mit einfließt, sichtbar machen und die Bedeutung physikalischer Modelle und demnach auch Erkenntnisse über die Natur klarer an die eigene Lebenswelt und Bedeutungsstruktur koppeln.

Vom Modell zur Allegorie der Gravitation

Eine weiße Säule ragt bis an die Decke. Ein LED-Streifen erhellt den dunklen Kellerraum. Ein Apfel rollt den Boden entlang. All diese Objekte haben mit der Theorie der Gravitation und der Lebenswelt der Menschen zu tun.

In meiner Masterarbeit an der Universität für angewandte Kunst habe ich genau diese Dimension der Lebenswelt und Bedeutung aufgegriffen. Das Kunstwerk zeigt eine Allegorie der verschiedenen Modellierungen der Gravitation. Unter Allegorien versteht man Fiktionen, die durch ein Sinnbild auf eine nicht-fiktionale Idee verweisen. Sie sind also in etwa das, was die Physik und ihre Modelle für den Menschen sind. Unsere Versuche, etwas abzubilden, das auf unsere verstandene Realität hinweist. 

Das Schöne an Allegorien ist, dass sie ihre volle Tiefe erst dann entfalten, wenn man versucht, die versteckte Bedeutung des Sinnbildes zu verstehen. Wenn man beginnt, hinter die Kulissen zu schauen und die dadurch entstehende Bedeutung in die eigene Bedeutungsstruktur einzuordnen, durch das interaktive Spiel des Verstehen-Wollens.

In meiner Installation ist auf der linken Seite ein Teil der Allegorie zu sehen, nämlich das Newtonsche Gravitationsgesetz. Es besteht aus einem Turm am Eingang des Trinity College in Cambridge. An diesem Ort hat Newton vor über 300 Jahren seine Gravitationstheorie vorgestellt. Vor dem Turm liegt ein Apfel, der für die altbekannte Geschichte steht, laut der Newton die Idee zu seiner Theorie kam, als ihm ein Apfel auf den Kopf fiel. Der Apfel steht aber auch symbolisch für Newtons Theorie, nach der tote Objekte durch äußere Kräfte in einem absoluten Raum mit absoluter Zeit bewegt werden. Der Turm trägt einen erleuchteten Würfel, der die mathematische Idealisierung des kubischen Raums darstellt. Alle drei Objekte sind eine ästhetische Übersetzung der Lebenswelt, die das Newtonsche Gravitationsgesetz beeinflusste.

In der Mitte des Raums kann man dasselbe Spiel beobachten, doch diesmal entspringt es der aktuellen Modellierung der Gravitation aus Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Dort steht eine neoklassizistische Säule, wie sie auch beim Eingang zur Preußischen Akademie der Wissenschaften in Berlin zu sehen ist. An dieser Akademie präsentierte Albert Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie, deren Modelle die Newtonsche Gravitationstheorie ablösten. Neben der Säule lehnen zwei Bilderrahmen, die zu Einsteins wissenschaftlichem Modell der lokalen Referenzrahmen in der Allgemeinen Relativitätstheorie passen. Vor der Säule steht eine Kugel, die die mathematische Idealisierung repräsentiert. Hinter der Oberfläche all dieser Objekte verbirgt sich die tiefere Bedeutung der bis heute besten Theorie über die Gravitation.

Zu guter Letzt befindet sich auf der rechten Seite die Eingangstür der University of Toronto, einer der vielen Einrichtungen, an denen an der Quantengravitation - der neuen Theorie, die Gravitation und Quantenmechanik vereinen soll - geforscht wird. Die Tür in ihrer schwarzen Anonymität steht in Kontrast zu dem Turm und der Säule, die beide den Eingang stützen. Die Tür ist der noch unbekannte Eingang. Die Vereinigung von Gravitation und Quantenmechanik gilt als der heilige Gral der modernen Physik. Im Gegensatz zum Apfel als Symbol des Newton'schen und zum Bilderrahmen als Symbol des Einstein'schen Modells fehlt in diesem Teil der Allegorie noch ein Symbol für das wissenschaftliche Modell der Quantengravitation. Nach heutigem Wissensstand wurde noch kein endgültig mathematisch erklärbares und beweisbares Modell gefunden. Doch bereits um die Tür herum spannt sich die mathematische Idealisierung, repräsentiert durch ein LED-Leuchtband. Das LED-Leuchtband soll die diskreten Raumpunkte darstellen, in denen der Raum bei der Quantengravitation gedacht wird. Ein Kontrast zu Einsteins kontinuierlicher Raumzeit.

Eine Physik von Menschen

Diese Allegorie der Gravitation soll verdeutlichen, dass unsere menschlichen Beschreibungen und Modelle von Phänomenen nicht die Realität abbilden, sondern unsere durch die Lebenswelt geprägten Erzählungen über das Universum sind. Es sind sehr gute und genaue Erzählungen, die es möglich machen, dass unsere GPS-Standorte auf einen Meter genau bestimmt werden können und Maschinen 50 Cola-Flaschen in der Sekunde mit einer wahnsinnigen Präzision und Geschwindigkeit abfüllen können. Aber es sind und bleiben Erzählungen. Erzählungen, deren Bedeutung durch den Menschen geschaffen wird und die es uns ermöglichen, die Schönheit des vor unseren Augen stattfindenden Kosmos wahrzunehmen und ihn besser zu verstehen. Kunst kann die Brücke schlagen, die Lebenswelt und damit den narrativen Aspekt in den wissenschaftlichen Modellen transparent zu machen. Würde sich die Physik erlauben, den Aspekt der Lebenswelt offenzulegen, könnten vielleicht auch mehr Menschen an ihrer Schönheit teilhaben.