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EPISTEMISCHE SCHOCKWELLEN. Die letzten 3500 Jahre

20. September 2018Algorithmus, Aristoteles, Astrobiologie, Astronomie, Atome, Biologie, Buddhismus, Cantor, Carnap, Christentum, Computer, Darwin, Descartes, Evolution, Evolutionsbiologie, exprimentelle, Frege, Freud, Galileo Galilei, Gödel, Hinduismus, Ignatius von Loyola, Islam, Jesuiten, Judentum, Kant, Logik - Antike, Logik - formale, Luther, Mathematik, Mengenlehre, Mengentheoretische Sprache, Mystik, Newton, Niels Stensen, Psychoanalyse, Psychologie, Reformation, Religion, Spiritualität, Sprache, Turing, Turingmaschine, Uncategorized, verhaltensbasierte, Watson, Wittgensteincagent

Journal: Philosophie Jetzt – Menschenbild, ISSN 2365-5062, 20.Sept. 2018
URL: cognitiveagent.org
Email: info@cognitiveagent.org

Autor: Gerd Doeben-Henisch
Email: gerd@doeben-henisch.de

KONTEXT

Die Diskussion im Kontext des letzten Textes von Freud zur Psychoanalyse lässt erkennen, wie sich das Bild von uns Menschen über uns selbst dadurch in gewisser Weise ändern kann und letztlich dann ändert, wenn wir uns auf diese Gedanken einlassen. Die Einbeziehung des ‚Unbewussten‘ in das Gesamtbild des Systems homo sapiens verschiebt so manche Beziehungen im Gefüge des menschlichen Selbstbildes, und nicht nur das, es wirkt sich auch aus auf das Gesamtbild der empirischen Wissenschaften, auf ihr Gesamtgefüge. Dies hatte sich ja auch schon angedeutet in der vorausgehenden Diskussion des Buches von Edelman, die noch nicht abgeschlossen ist.

Dies hat mich angeregt, über Freud und Edelman hinausgehenden einige der epistemischen Schockwellen zusammen zu stellen, denen das menschliche Selbstverständnis in den letzten ca. 3500 Jahren ausgesetzt war. Dabei muss man sich darüber im Klaren sein, dass es natürlich immer nur eine Minderheit war, die überhaupt an den übergreifenden Erkenntnissen teilhaben konnte, und selbst diese Minderheit zerfällt in unterschiedliche Subgruppen ohne ein kohärentes Gesamtbild.

EPISTEMISCHE SCHOCKWELLEN

Unter ‚Schockwellen‘ werden hier energetische Ereignisse verstanden, die nur gelegentlich auftreten, und die geeignet sind, bestehende Strukturen zumindest zum Schwingen, zum Erbeben zu bringen, wenn nicht gar zu ihrer Zerstörung führen. ‚Epistemisch‘ bezieht sich auf die Dimension des Erkennens, des Verstehens, zu dem Exemplare des Homo sapiens fähig sind. ‚Epistemische Schockwellen‘ sind also Ereignisse, durch die das Selbstverständnis, die Weltbilder der Menschen in Schwingungen versetzt wurden bzw. sich neu aufbauen mussten.

Die folgende Zusammenschau solcher epistemischer Schockwellen ist in keiner Weise vollständig, weitgehend nicht differenziert genug, rechtfertigt sich aber dadurch, dass es darum geht in einer überschaubaren Weise einen Grundeindruck von der Dynamik des Geistes zu vermitteln, die dem Geschehen des biologisch fundierten Lebens innewohnt.

CLUSTER RELIGION

Stichworte zu 'Epistemische Schockwellen', Teil 1. ca. -1500 bis ca. 1500 — Stichworte zu ‚Epistemische Schockwellen‘, Teil 1. ca. -1500 bis ca. 1500

Zwischen ca. -1500 bis etwa 650 gab mindestens 8 große das Weltverstehen prägende Ereignisse – daneben viele andere, weitere –, die wir im Nachgang als ‚Religionen‘ bezeichnen. Religionen zeichnen sich aus durch ‚Gründer‘, durch ‚Botschaften‘, durch ‚Erfahrungen‘ und dann meistens nachfolgend durch ‚Regeln‘ und Bildung von ‚Organisationsformen‘. Sie erheben einen Anspruch auf ‚Deutung der Welt‘ mit ‚Sinn‘, ‚Werten‘ und ‚Spielregeln‘. Sie versprechen auch den Kontakt zu eine Letzten, Größten, Umfassenden, Endgültigen, dem alles andere unter zu ordnen ist. Vielfach gehen diese Versprechungen auch einher mit speziellen ‚außergewöhnlichen Erlebnissen‘, die im einzelnen stattfinden.

In Vorderasien und Europa waren dies vor allem das Duo Judentum-Christentum und der Islam. Während diese sich explizit auf einen ‚Schöpfer‘ bezogen, kam der indische Subkontinent neben der vielfältigen Götterwelt des Hinduismus in seinem Grundtenor — realisiert im Buddhismus — ohne einen expliziten Schöpfer aus, allerdings nicht ohne eine tiefgreifende Existenzerfahrung des einzelnen Menschen, der sich durch einen geeigneten Lebensstil und Meditation möglichst weitgehend von einem normalen Alltag und seinen vielfältigen Spannungen isolierte.

So verschieden Jugentum-Christentum, Islam auf der einen Seite und Indischer Existentialismus auf der anderen Seite auf den ersten Blick wirken können, kann man aber dennoch auffällige strukturelle Parallelen erkennen.

Die sprachliche Seite der genannten Religionen tendiert dazu, nicht die Weite und Vielfalt der Welt zu kommunizieren, keine weiterreichende Erkenntnisse, sondern die Sprache hat einzig den Zweck, eine bestimmte, abgegrenzte Idee zu kommunizieren, diese abzugrenzen von allem anderen, bis dahin, dass alle Abweichungen diskreditiert werden. Jene Menschen, die sich sprachlich von der ‚Norm‘ entfernen sind Abweichler, Dissidenten, Ungläubige, Verräter, Feinde. Die Sprache wird also nicht gesehen als ein offener, lebendiger, dynamischer Raum von ‚Wahrheit‘, die sich weiter entwickeln kann, sondern als eine symbolische Fessel, eine symbolische Mauer, die einige wenige Ideen abgrenzen sollen. Auch der Buddhismus, der eigentlich sein Fundament in einer schwer beschreibbaren individuellen Existenzerfahrung sieht, praktiziert Sprache überwiegend als Gefängnis.

Betrachtet man sich die Geschichte dieser Religionen bis heute, dann ist diese Starrheit unübersehbar. Alle modernen Erkenntnisse und Entwicklungen prallen an der Sprache dieser Religionen ab.

Neben der sprachlichen Dimension haben alle diese Religionen auch eine ‚Erlebnisdimension‘, oft auch ‚Spiritualität‘ oder ‚Mystik‘ genannt. Einzelne, Gruppierungen, Bewegungen erzähltem davon, schrieben es auf, dass sie ‚besondere, tiefgreifende Erlebnisse‘ hatten, die ihnen ‚klar gemacht haben‘, was wirklich ‚wichtig‘ ist, ‚worin der Sinn des Lebens‘ liegt, Erlebnisse, die ihnen ‚Frieden‘ geschenkt haben, ‚Erfüllung‘, ‚Wahrheit‘. Und diese Erlebnisse waren immer so stark, dass sie diese Menschen aus allen Schichten dazu bewegt haben, ihr Lebens radikal zu ändern und von da an eben ‚erleuchtet‘ zu leben. Diese Menschen gab es nicht nur im Umfeld des Buddhismus, sondern auch zu Tausenden, Zehntausenden im Umfeld des Judentum-Christentums.

Solange diese religiösen Bewegungen sich im Umfeld der etablierten religiösen Überzeugungen und Praktiken bewegen wollten, mussten sie sich – wie immer auch ihre individuellen Erlebnisse waren – diesem Umfeld anpassen. In vielen Fällen führte dies auch zu Absetzbewegungen, zur Entwicklung neuer religiöser Bewegungen. Das Problem dieser erlebnisbasierten Bewegungen war, dass sie entweder nicht die Sprache benutzen durften, die sie zur Beschreibung ihrer Erlebnisse brauchten (da nicht erlaubt), oder aber, sie benutzten eine neue Sprache, und dies führte zum Konflikt mit den etablierten Sprachspielen.

Unter den vielen hunderten Bewegungen allein im Bereich Judentum-Christentum, die z.T. viele tausend, ja zehntausend Mitglieder hatten und dabei oft auch materiell sehr wohlhabend bis reich wurden, möchte ich zwei kurz erwähnen: die Reformation angefeuert von Martin Luther und den Jesuitenorden, angefeuert von Ignatius von Loyola. Im historischen Klischee werden beide Bewegungen oft als direkte Gegner skizziert, da der Jesuitenorden kurz nach Beginn der Reformationsbewegung gegründet wurde und der katholische Papst gerade diesen Orden auch zur ‚Bekämpfung der Reformation‘ einsetzte. Dieses Bild verdeckt aber die wirklich interessanten Sachverhalte.

Der Jesuitenorden entstand aus den spirituellen Erfahrungen eines baskischen Adligen, deren innere Logik, Beschreibung und Praxis, im Lichte der Erkenntnisse der modernen Psychologie (und Psychoanalyse) stand halten würde. Außerdem war der Orden aufgrund dieser Spiritualität extrem weltoffen, wissenschaftsaffin, und revolutionierte die damals beginnende christliche Missionierung der Welt, indem jeweils die Kultur der verschiedenen Erdteile studiert und übernommen und sogar gegen zerstörerische Praktiken der europäischen Kolonisatoren geschützt wurden. Genau dieses wahre Gesicht des Ordens mit einer radikal individuell-erlebnisbasierten Spiritualität und daraus resultierenden Weltoffenheit und Menschlichkeit führte dann zum Verbot und Aufhebung des Ordens weltweit, verbunden mit Einkerkerungen, Folter und Tod ohne Vorankündigung. Das korrupte Papsttum ließ sich damals von dem portugiesischen und spanischen Hof erpressen, die ihre menschenverachtende Geschäfte in den Kolonien, speziell Südamerika, bedroht sahen. Dies war nicht die einzige Aufhebung und Misshandlung, die der Orden seitens des Papstums erfuhr. Während Luther sich gegen das Papsttum erhob und es auf einen Konflikt ankommen ließ, blieben die Jesuiten dem Papst treu und wurden vernichtet.

Diese Minigeschichte ließe sich aber zu einem großen Thema erweitern, da eben die sprachlich fixierten Religionen generell ein Problem mit Wahrheit und damit mit jeglicher Art von Erfahrung haben. Die Akzeptanz individueller Erfahrung als möglicher Quell von ‚Wahrheit‘, möglicherweise einer weiter reichenden alternativen Wahrheit zu der sprachlich fixierten (und damit eingesperrten) Wahrheit der Religionen, eine solche Akzeptanz würde das Wahrheitsmonopol dieser Religionen aufheben. Bislang hat keine der genannten Religionen es geschafft, von sich aus ihr problematisches Wahrheitsmonopol in Frage zu stellen.

JUDENTUM – CHRISTENTUM – PHILOSOPHIE

In der Zeit vor den modernen empirischen Wissenschaften existierte wissenschaftliches Denken entweder gar nicht oder in enger Verbindung mit dem philosophischen Denken bzw. der Medizin.

In der alten und klassischen Griechischen Philosopie (ca. -800 bis -200) wurde das Weltverstehen in vielen Bereichen erstmalig sehr grundlegend reflektiert, unabhängig von bestimmten religiösen Überzeugungen, obgleich natürlich auch diese Denker nicht im luftleeren Raum lebten sondern in konkreten Kulturen mit einer damals üblichen Moral, Ethik, Spielregeln, Sprachspielen.

Unter den vielen bedeutenden Konzepten war das größte systematische Konzept wohl jenes von Aristoteles, Schüler Platons, und den an ihn anschließenden Schulen. Während dieses griechische Denken nach der Eroberung Griechenlands durch die Römer in Mittel- und Westeuropa bis zum Jahr 1000 mehr oder weniger unbekannt war (Kriege, radikal anti-wissenschaftliche Einstellung der katholischen Kirche) war der damalige Islam sehr offen für Wissen. Das griechische Denken war im Islam weitgehend bekannt, lag entsprechend in arabischen Übersetzungen vor, und durch eine Vielzahl von Schulen, Bildungsstätten und großen Bibliotheken (z.T. mehrere hundert Tausend Bücher!) wurde dieses Wissen gepflegt und weiter entwickelt (welcher Kontrast zum heutigen Islam!). Und nur über diese Umweg über den hochgebildeten Islam mit Übersetzungsschulen in Spanien kam das Wissen der Griechen ab ca. 1000 wieder in das christliche Mittel- und West-Europa.

Mit dem Entstehen eines aufgeschlosseneren Bildungssystem in Europa wanderten die griechischen Gedanken über Bücher und Gelehrte wieder in europäische Bildungsstätten ein. Es gab eine Zeit der intensiven Auseinandersetzung zwischen bisheriger christlicher Theologie und Aristoteles. Auf dem Höhepunkt der begrifflichen Integration von christlichem Glauben und Aristotelischer Weltsicht gab es aber ‚Abspaltungstendenzen‘ in mehreren Bereichen.

POLITIK – WISSENSCHAFT – SPIRITUALITÄT

Das zunehmend freie und kritische Denken begann mit der Infragestellung der bis dahin waltenden absolutistischen Machtstrukturen.

Das methodisch geschulte universitäre Denken begann, über die aristotelischen Konzepte hinaus zu denken. Anknüpfungspunkte gab es genügend.

Das individuelle Erleben der Menschen, ihre Frömmigkeit, ihre Spiritualität suchte nach neuen Wegen, benutzte eine neue Sprache, um sich besser ausdrücken zu können.

Das neue politische Denken führte später zur französischen Revolution und vielen ähnlichen politischen Erneuerungsbewegungen.

Das neue philosophische Denken führt alsbald zum Bildung der neuen empirischen Wissenschaften mit neuer Logik und Mathematik.

Die neue Spiritualität lies viele neue religiöse Bewegungen entstehen, die quer zu allen etablierten Glaubensformen lagen, u.a. auch zur Reformation.

PHILOSOPHIE – WISSENSCHAFT

Stichworte zu 'Epistemische Schockwellen', Teil2. ca. ca. 1550 bis ca.2018 — Stichworte zu ‚Epistemische Schockwellen‘, Teil2. ca. ca. 1550 bis ca.2018

Aus der Vielzahl der philosophischen Denker bieten sich vier besonders an: Descartes, Kant, Wittgenstein und Carnap.

Von heute aus betrachtet markieren diese Vier entscheidende Umbrüche des philosophischen Denkens, das von den Entwicklungen in der Logik, Mathematik,Physik, Geowissenschaften, Biologie und Psychologie zusätzlich profitiert hat und noch immer profitiert.

Descartes versuchte zu klären, inwieweit sich die Wahrheitsfrage nur durch Rekurs auf das eigene Denken lösen ließe. Sein Fixpunkt in der Gewissheit des eigenen Denkens (cogito ergo sum) wurde aber erkauft durch einen fortbestehenden Dualismus zwischen Körper (res extensa) und Denken/ Geist (res cogitans), den er mit einem irrationalen Gedanken zu einer Zirbeldrüse zu kitten versuchte.

Kant führte dieses Forschungsprogramm von Descartes letztlich weiter. Sein Vermittlungsversuch zwischen fehlbarer konkreter empirischer Erfahrung und den allgemeinen Prinzipien der Mathematik und des Denkens (des Geistes) ging über Descartes insoweit hinaus, dass er auf eine Zirbeldrüsen-ähnliche Lösung verzichtete und stattdessen davon ausging, dass der Mensch in seinem Denken von vornherein in abstrakten Kategorien wahrnimmt und denkt. Unsere menschliche Konstitution ist so, dass wir so wahrnehmen und Denken. Er konstatierte damit ein Faktum, das wir heute mit all unseren Erkenntnissen nur bestätigen können. Es blieb bei ihm offen, warum dies so ist. Es zeichnet seine intellektuelle Redlichkeit aus, dass er die offenen Enden seiner erkenntnistheoretischen (epistemischen) Analysen nicht krampfhaft mit irgendwelchen Pseudo-Lösungen versucht hat zu vertuschen.

Wittgenstein war der erste, der sich mit dem Funktionieren der Sprache und ihrer Wechselwirkung mit unserem Denken ernsthaft, ja radikal beschäftigte. Während er in seinem Frühwerk noch der Statik der damaligen modernen Logik huldigte, begann er dann später alle diese statischen formalen Konstruktionen in der Luft zu zerreißen, durchlief weh-tuende detaillierte Analysen der Alltagssprache, machte vor nichts Halt, und hinterließ mit seinem frechen und angstfreien Denken einen Trümmerhaufen, dessen Verdienst es ist, den Raum frei gemacht zu haben für einen echten Neuanfang.

Carnap wirkt in diesem Zusammenhang auf den ersten Blick wie ein Antipode zu Wittgenstein, und in der Tat hat er ja das vor-wittgensteinsche Sprachverständnis in seinen Studien zu den formalen Sprachen, zur Logik, zur logischen Semantik weiter angewendet. Allerdings hat er dies dann auch im Kontext der empirischen Wissenschaften getan. Und in diesem Kontext hat sein formal-scholastisches Denken immerhin dazu beigetragen, die Grundstrukturen moderner empirische Theorien mit einem formalen Kern frei zu legen und ihre Eigenschaften zu untersuchen.

Alle diese genannten Ansätze (Kant, Wittgenstein, Carnap) wurden später mehrfach kritisiert, abgewandelt, weiter entwickelt, aber es waren diese Ansätze, die die nachfolgenden Richtungen entscheidend beeinflusst haben.

Ein interessanter Grenzfall ist Freud (s.u.). Irgendwie könnte man ihn auch zur Philosophie rechnen.

LOGIK – MATHEMATIK

Aus heutiger Sicht kann man sich gar nicht mehr vorstellen, dass es eine Zeit gegeben hat, in der die moderne Logik und Mathematik nicht verfügbar war. Nahezu alles, was unseren Alltag ausmacht setzt sehr viel Mathematik als beschreibende Sprache, als Berechnung, als Simulation voraus. Dass mathematisches Denken in den Schulen so wenig – und immer weniger – behandelt wird, ist sehr irritierend.

Logik und Mathematik sind einen weiten Weg gegangen.

Ein Meilenstein ist der Übergang von der klassischen aristotelischen Logik (eng an der Alltagssprache, Einbeziehung inhaltlichen Alltagsdenkens) zur modernen formalen Logik seit Frege (formale Sprache, formaler Folgerungsbegriff).

Eng verknüpft mit der Entwicklung der neuen formalen Logik ist auch die Entwicklung der modernen Mathematik, die entscheidend mit der Erfindung der Mengenlehre durch Cantor ihren Durchbruch fand, und dann mit Russel-Whitehead und Hilbert die Neuzeit erreichte. Keine der modernen Arbeiten in Gebieten wie z.B. Algebra, Topologie, Geometrie sind ohne diese Arbeiten denkbar, ganz zu schweigen von der modernen theoretischen Physik.

EMPIRISCHE WISSENSCHAFTEN

Erste Ausläufer empirischer Wissenschaft gab es schon vor Galilei (man denke z.B. nur an die bahnbrechenden Forschungen zur Medizin von dem islamischen Gelehrten (und Philosophen, Logiker, Theologen!) Avicenna). Doch an der Person Galileis kristallisiert sich der Konflikt zwischen neuem, offenen wissenschaftlichen Denken und dem alten, geschlossenen christlichen Denken. Zudem hat Galilei eben konsequent sowohl eine experimentelle Messmethode angewendet wie auch eine beginnende mathematische Beschreibung. Mit Newton gelang dann eine Fassung von Experiment und Theorie, die atemberaubend war: die Bewegung der Himmelskörper ließ sich nicht nur mit einfachen mathematischen Formeln beschreiben, sondern auch noch mit bis dahin unbekannter Präzision voraus sagen. Es sollte dann zwar noch fast 300 Jahre dauern, bis die moderne Physik eine erste Theorie zur Entstehung des ganzen Weltalls formulieren konnte samt ersten experimentellen Bestätigungen, aber die Befreiung des Denkens von dogmatischen Sprachbarrieren war geschafft. Die Wissenschaft insgesamt hatte sich freigeschwommen.

Schon im 17.Jahrhundert hatte Niels Stensen entdeckt, dass die unterschiedlichen Ablagerungsschichten der Erde in zeitlicher Abfolge zu interpretieren sind und man daher auf geologische Prozesse schließen kann, die die Erde durchlaufen haben muss.

Zwei Jahrhunderte später, schon im 19.Jahrhundert, wurde diese historische Sicht der Erde ergänzt durch Charles Darwin, der am Beispiel der Pflanzen- und Tierwelt auch Hinweise auf eine Entwicklung der Lebensformen fand. Sowohl die Erde als auch die biologischen Lebensformen haben eine Entwicklung durchlaufen, zudem in enger Wechselwirkung.

Fast parallel zu Darwin machte Freud darauf aufmerksam, dass unser ‚Bewusstsein‘ nicht die volle Geschichte ist. Der viel größere Anteil unseres menschlichen Systems ist ’nicht bewusst‘, also ‚unbewusst‘. Das Bewusstsein ‚erzählt‘ uns nur ‚Bruchstücke‘ jener Geschichten, die weitgehend im ‚Nicht-Bewusstein‘ oder ‚Unbewussten‘ ablaufen.

Die weitere Entwicklung der Biologie lieferte viele Argumente, die das Bild von Freud stützen.

Der Versuch von Watson, 1913, die Psychologie als empirische Verhaltenswissenschaft zu begründen, wurde und wird oft als Gegensatz zu Psychoanalyse gesehen. Das muss aber nicht der Fall sein. Mit der Verhaltensorientierung gelang der Psychologie seither viele beeindruckende theoretische Modelle und Erklärungsleistungen.

Von heute aus gesehen, müsste man ein Biologie – Psychologie – Psychoanalyse Cluster befürworten, das sich gegenseitig die Bälle zuspielt.

Durch die Einbeziehung der Mikro- und Molekularbiologie in die Evolutionsbiologie konnten die molekularen Mechanismen der Evolution entschlüsselt werden.Mittlerweile steht ein fast komplettes Modell der biologischen Entwicklung zur Verfügung. Dies erlaubt es sowohl, Kants (als auch Descartes) Überlegungen von den biologischen Voraussetzungen her aufzuklären (z.B. Edelman!), wie auch die Psychologie samt der Psychoanalyse.

COMPUTER

Als Gödel 1931 die Unentscheidbarkeit anspruchsvoller mathematischer Theorien (das fängt bei der Arithmetik an!) beweisen konnte, wirkte dies auf den ersten Blick negativ. Um seinen Beweis führen zu können, benötigte Gödel aber sogenannte ‚endliche Mittel‘. Die moderne Logik hatte dazu ein eigenes Forschungsprogramm entwickelt, was denn ‚endliche Beweismethoden‘ sein könnten. Als Turing 1936/7 den Beweis von Gödel mit dem mathematischen Konzept eines Büroangestellten wiederholte, entpuppte sich dieses mathematische Konzept später als ein Standardfall für ‚endliche Mittel‘. Turings ‚mathematisches Konzept eines Büroangestellten‘ begründete dann die spätere moderne Automatentheorie samt Theorie der formalen Sprachen, die das Rückgrat der modernen Informatik bildet. Das ‚mathematische Konzept eines Büroangestellten‘ von Turing wurde ihm zu Ehren später ‚Turingmaschine‘ genannt und bildet bis heute den Standardfall für das, was mathematisch ein möglicher Computer berechnen kann bzw. nicht kann.

Im weiteren Verlauf zeigte sich, dass gerade das Konzept des Computers ein extrem hilfreiches Werkzeug für das menschliche Denken sein kann, um die Grenzen des menschlichen Wahrnehmens, Erinnerns und Denkens auszugleichen, auszuweiten.

Schon heute 2018 ist der Computer zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Gesellschaft geworden. Das Wort von der ‚Digitalen Gesellschaft‘ ist keine Fiktion mehr.

ZEITGEIST

Der extrem kurze Rückblick in die Geschichte zeigt, wie schwer sich die Ausbildung und Verbreitung von Ideen immer getan hat. Und wenn wir uns die gesellschaftliche Realität heute anschauen, dann müssen wir konstatieren, dass selbst in den hochtechnisierten Ländern die gesamte Ausbildung stark schwächelt. Dazu kommt das eigentümliche Phänomen, dass das Alltagsdenken trotz Wissenschaft wieder vermehrt irrationale, gar abergläubische Züge annimmt, selbst bei sogenannten ‚Akademikern‘. Die Herrschaft von Dogmatismen ist wieder auf dem Vormarsch. Die jungen Generationen in vielen Ländern werden über mobile Endgeräte mit Bildern der Welt ‚programmiert‘, die wenig bis gar nicht zu wirklichen Erkenntnissen führen. Wissen als solches, ist ‚wehrlos‘; wenn es nicht Menschen gibt, die mit viel Motivation, Interesse und Ausdauer und entsprechenden Umgebungen zum Wissen befähigt werden, dann entstehen immer mehr ‚Wissens-Zombies‘, die nichts verstehen und von daher leicht ‚lenkbar‘ sind…

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ONTOLOGIE DES BEWUSSTSEINS – Nachbemerkung zu Craik

29. Juli 2017Atome, Bewußtsein, Craik - Kenneth, empirisch, empirisch-real, Empirische Theorie, empirische Wissenschaft, Empirische Wissenschaften, exprimentelle, Gehirn, Gehirnforschung, homo sapiens, Husserl, Introspektion, Kausal, Kausalität, Körper, Moleküle, Neuropsychologie, Neurowissenschaft, Ontologie, Physik, Psychologie, Quantenphysik, Sprache, Subatomar, Symbolische Sprache, Teilchen, Universum, verhaltensbasierte, Wissenschaftsphilosophie, Wissenschaftstheorie, Zellecagent

Journal: Philosophie Jetzt – Menschenbild, ISSN 2365-5062, 29.Juli 2017
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Autor: Gerd Doeben-Henisch
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Übersicht
Craik führt in seinem Buch eine breit angelegte Diskussion im Spannungsfeld von Philosophie, Psychologie, Physiologie, Physik und Technik, die einige Hauptthemen erkennen lässt: ein Plädoyer für ein kausales Verständnis der realen Welt, für die Rekonstruktion von Bewusstsein durch Rückgriff auf das Nervensystem, für die zentrale Rolle mentaler Modelle, sowie für die wichtige Rolle von Sprache in allem Erklären. Dies gibt Anlass, den ontologischen Status des Bewusstseins nochmals zu präzisieren.

I. KONTEXT

In einem vorausgehenden Blogeintrag hatte ich kurz einige der Hauptthemen aus dem Buch ’The Nature of Explanation’ (1943) von Craig vorgestellt und kurz kommentiert. In diesem Buch weist Craik zurecht darauf hin, dass eine Erklärung der geistigen/ mentalen/ kognitiven Phänomene des Menschen ohne Rückgriff auf das ermöglichende Gehirn unvollständig sind. Eine introspektive Beschreibung solcher Phänomene beschreibt die Oberfläche dieser Phänomene, wenn sie gut gemacht ist, auch noch deren Dynamik, aber sie kann sie nicht wirklich erklären, da derjenige Kontext, der kausal für diese Phänomene verantwortlich zu sein scheint (harte Beweise gibt es nicht, siehe weiter unten), das menschliche Gehirn, in solch einer phänomenalen Beschreibung nicht berücksichtigt wird (bisher nicht!).

Dieser überdeutliche Hinweis seitens Craig wird durch vielfache Überlegungen untermauert. Was aber fehlt ist ein klares Konzept, wie denn eine philosophisch-wissenschaftliche Beschreibung des Sachverhalts methodisch vorgenommen werden müsste, um allen Aspekten Rechnung zu tragen. Obwohl Craig alle wesentlich beteiligten Disziplinen explizit nennt (Philosophie, Psychologie, Physiologie, Physik) und er sich in diesen Bereichen gut auskennt, lässt er das genaue Verhältnis dieser Disziplinen zueinander offen.

II. MULTIPLE SICHTEN

Multiple Sichten auf den Menschen und sein Umfeld

1) Vielleicht kann es in dieser Situation helfen, sich bewusst zu machen, welch Faktoren in dieser Erkenntnissituation beteiligt sind und wie diese (grob) aufeinander bezogen sind.
2) Im Schaubild 1 sind diese Faktoren angedeutet. Die Perspektive, aus der heraus dieses Bild entstanden ist, ist zunächst die der empirischen Wissenschaften, dann ergänzt um eine introspektive Perspektive.
3) Die Physik erzählt uns die Geschichte vom Universum, seiner Entstehung seit dem Big-Bang Ereignis, seiner Struktur, die u.a. unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, enthält. Innerhalb der Milchstraße gibt es u.a. unser Sonnensystem mit der Erde, unserem Heimatplaneten. Die Biologie erzählt uns die Geschichte von der Entstehung des biologischen Lebens auf der Erde, die Entwicklung all der unzähligen Arten (von denen die meisten wieder ausgestorben sind), bis hin zum homo sapiens, den wir repräsentieren.
4) Um den Menschen herum gibt es zahllose wissenschaftliche Disziplinen, die unterschiedliche Aspekte des homo sapiens untersuchen. Die Physiologie hat uns darüber belehrt, dass der menschliche Körper mit all seinen komplexen Organen letztlich aus einzelnen Zellen besteht, die auf unterschiedliche Weise im Körper als Zellverbände kooperieren und dabei kommunizieren.
5) Was man bei der Betrachtung der beeindruckenden Gesamtleistung aber niemals vergessen darf, ist, dass alle Zellen zu jedem Zeitpunkt aus Molekülen bestehen, diese wiederum aus Atomen, diese wiederum aus sub-atomaren Teilchen. Jede dieser identifizierbaren Einheiten folgt eigenen, spezifischen Gesetzen des Verhaltens.
Diese Verhaltensweisen sind so spezifisch, dass es sinnvoll ist, hier entsprechend den jeweiligen Einheiten von unterschiedlichen Organisationsebenen zu sprechen, mit steigender Komplexität.
6) Diese Unterscheidung nach Organisationsebenen (denen unterschiedliche Komplexitätsebenen entsprechen), ist hilfreich, wenn man die Interaktion zwischen allen Einheiten betrachtet. Das Herz z.B. ist in einer Hinsicht eine ’Pumpe’, die das Blut durch die Adern pumpt. Es ist über Zellen auch mit dem Gehirn verbunden, das den Zustand des Herzens ’kontrolliert’ und durch elektrische-chemische Impulse beeinflussen kann. Die einzelnen Zellen, die den Zellverband ’Herz’ bilden, sind ferner für sich genommen individuelle, autonome Systeme, die untereinander durch Stoffwechselprozesse (Energieversorgung, …) verbunden sind, die absterben und durch neue ersetzt werden, und vieles mehr. Je nach Zustand der Umgebung einer Zelle, welche Moleküle, Atome dort vorkommen, kann dies auch die Zelle stören, zerstören. Die Zelle kann auch selbst Störungen aufweisen.
7) Insofern alle Moleküle auch Atome sind mit subatomaren Einheiten, unterliegen diese Atome jederzeit den unterschiedlichen Wechselwirkungen, die zwischen Atomen und subatomaren Einheiten im gesamten Universum möglich sind. Wie die Physik uns heute erzählen kann, gibt es hier vielfältige Wechselwirkungen im quanten-mechanischen Bereich, die über den Bereich eines einzelnen menschlichen Körpers weit hinausgehen, die bis in die Dimension der Milchstraße reichen.
8) Dies alles gilt natürlich auch für den Zellverband, der unser Nervensystem mit dem Gehirn bildet. Das Gehirn ist Teil des Gesamtkörpers; es liegt im Körper. Das Gehirn, so erzählen die Gehirnforscher heute, hat trotz der Flexibilität, Plastizität seiner Zellen in sich eine Struktur, die unterschiedliche funktionelle Einheiten abgrenzen lässt, die sowohl in sich wie auch miteinander sowohl über elektro-chemische Weise kommunizieren wie auch nur chemisch. Dabei werden die quantenmechanischen Wechselbeziehungen normalerweise nicht berücksichtigt.
9) Lässt man die quantenmechanischen Wechselbeziehungen außen vor, dann kann das Gehirn mit der Umgebung des Körpers nur über Zellen kommunizieren, die elektro-chemische oder chemische Signale austauschen. Dazu gibt es spezielle Sinneszellen, die externe Energieereignisse in interne neuronale Energieereignisse übersetzen, und diese dann auf unterschiedliche Weise von Zelle zu Zelle weiter reichen. Dieser Prozess ist niemals 1-zu-1 sondern bringt mehrfache Transformationen und Abstraktionen mit sich. In der Regel werden zudem nicht Signale von einzelnen Sinneszellen benutzt, sondern meistens viele Hunderte, Tausend, Hunderttausende oder gar Millionen gleichzeitig und parallel. Diese werden auf unterschiedliche Weise miteinander verrechnet. Wie das Gehirn es schafft, ohne direkten Kontakt mit der externen Welt aus diesen vielen Abermillionen gleichzeitigen Einzelsignalen brauchbare Muster, Zusammenhänge und Abläufe zu extrahieren und damit ein komplexes Verhalten zu steuern, das enthüllt sich nur langsam.
10) Aus empirischer Sicht ist die Geschichte hier zu Ende. Im Schaubild 1 gibt es aber noch die Größe Bewusstsein. Wie kommt die ins Spiel?

III. BEWUSSTSEIN

1) Aus empirischer Sicht (Physiologie, Gehirnforschung, Biologie, Physik, Chemie, Molekularbiologie, Genetik, empirische Psychologie,…) kann man die Zellen, Zellverbände, ihre Eigenschaften beobachten, messen, und das Verhalten dieser Einheiten auf der Basis dieser Messwerte beschreiben, auch mit kausalen Beziehungen, zunehmend auch mit partiellen Modellen. Dabei wurden und werden zahlreiche interessante Wechselbeziehungen aufgedeckt z.B. zwischen Zellen und deren Molekülen, gar Atomen. In dieser Perspektive gibt es aber keinerlei Phänomene, die irgendetwas mit dem sogenannten Bewusstsein zu tun haben. In einer empirischen Perspektive gibt es prinzipiell keinerlei Möglichkeiten, bewusstseinsrelevante Phänomene zu beobachten und zu beschreiben.
2) Selbst die moderne empirische Psychologie ist methodisch beschränkt auf messbare Sachverhalte, die sie letztlich nur im Bereich des beobachtbaren Verhaltens finden kann, neuerdings erweiterbar mit physiologischen Daten, sodass man in einer neuro-psychologischen Vorgehensweise beobachtbare Verhaltensdaten mit Körperdaten und speziell Gehirndaten in Beziehung setzen kann. Dies hat zu einer erheblichen Ausweitung der möglichen Erklärungsleistung geführt. Aber auch in der Perspektive einer Neuro-Psychologie gibt es streng genommen keinerlei Phänomene, die man als bewusstseins-relevant bezeichnen könnte.
3) Wissenschaftstheoretisch (andere sprechen von Wissenschaftsphilosophisch) beschränkt sich der Begriff Bewusstsein auf eine spezielle Form von Innensicht des Gehirns, wie wir sie bislang explizit nur von Exemplaren des homo sapiens kennen, da dieser mittels des Werkzeugs symbolische Sprache Aussagen, Beschreibungen
liefern kann, die indirekt Zeugnis geben von Sachverhalten, die sich auf diese Innensicht des Gehirns beziehen. Die Innensicht des Gehirns ist einer empirischen Beobachtung nicht direkt zugänglich (auch wenn man in zahllosen neuro-psychologischen Abhandlungen immer wieder das Wort ’Bewusstsein’ findet, auch z.B, in der Wortschöpfung ’neuronales Korrelat des Bewusstseins’; wissenschaftsphilosophisch ist dies Unsinn; es kann aber möglicherweise einen gewissen ’heuristischen’ Wert innerhalb wissenschaftlicher Untersuchungen haben.)
4) Dass wir überhaupt von Bewusstsein sprechen liegt daran, dass alle Exemplare des homo sapiens (und vermutlich nahezu alle biologischen Systeme) über diese bemerkenswerte Fähigkeit einer Innensicht des Gehirns verfügen, die die Betroffenen mit einem kontinuierlichen Strom von Ereignissen versorgt. Um diese Ereignisse aus der Innensicht des Gehirns von den Ereignissen der empirischen Wissenschaften abzugrenzen, sprechen die Philosophen spätestens seit dem Philosophen Edmund Husserl (1859 – 1938) von phänomenalen Ereignissen statt einfach von Ereignissen. Dies hat damit zu tun, dass Edmund Husserl und alle weiteren Anhänger einer bewusstseinsbasierten Philosophie die Ereignisse in der Innensicht des Gehirns generell als Phänomene (Ph) bezeichnet haben.
5) Da jeder Mensch qua Mensch im normalen Erkenntniszustand sich primär im Modus der Innensicht des Gehirns befindet (was anderes hat er auch gar nicht zur Verfügung) hat er zwar direkten Zugang zu den Phänomenen seines Erlebnisstroms, aber er hat nahezu keine Möglichkeit, den Begriff ’Bewusstsein’ intersubjektiv, objektiv zu definieren. Der einzelne Mensch hat zwar Zugang zu seinen Phänomenen, aber eben nur zu seinen; das gilt für jeden Menschen in gleicher Weise. Sofern verschiedene Menschen eine gemeinsame Sprache sprechen und in dieser Sprache z.B. den Begriff ’Bewusstsein’ einführen, können sie die Wortmarke ’Bewusstsein’ zwar untereinander vorstellen, sie können aber niemals ein intersubjektives Objekt aufzeigen, auf das sich die Wortmarke ’Bewusstsein’ beziehen könnte. Nach zehntausenden Jahren von menschlicher Existenz (wissenschaftlich gibt es den homo sapiens ca. 200.000 Jahre) gibt es so etwas wie ein explizites Sprechen mit dem Begriff ’Bewusstsein’ vielleicht 400 – 500 Jahre, höchstens. Ausführlich und systematisch vielleicht erst seit ca. 150 Jahren. Und bis heute erwecken die vielen Sprachspiele, in denen die Wortmarke ’Bewusstsein’ vorkommt, nicht den Eindruck, als ob allen Beteiligten so richtig klar ist, was sie da tun.

IV. SUBJEKTIV – EMPIRISCH

1) Die Tatsache, dass Menschen sich zunächst und primär im Modus der Innensicht des Gehirns vorfinden, ist einerseits – biologisch – normal, da sich explizite und leistungsfähige Nervensysteme und Gehirne erst relativ spät entwickelt haben, aber dann für die biologischen Systeme, die darüber verfügen konnten, zu einer der wertvollsten Eigenschaften des Überlebens und dann auch überhaupt Lebens auf der Erde wurden.
Jedes biologische System bekommt durch die Innensicht seines Gehirns eine Reihe von wertvollen (allerdings meist hochkomplexe) Informationen, mittels deren es seine aktuelle Situation, seine Geschichte, und seine mögliche Zukunft immer besser ausrechnen kann. Beim homo sapiens kommt dazu eine spezielle Kommunikationsfähigkeit hinzu. Gerade die besonderen Eigenschaften des Nervensystems beim Menschen haben dem homo sapiens eine gigantische Überlegenheit über nahezu alle anderen biologischen Systeme gegeben. Für den homo sapiens ist dies eine Erfolgsgeschichte, nicht für die anderen Arten, die der homo sapiens entweder ausgerottet oder stark dezimiert hat oder für seine Zwecke brutal knechtet.
2) Durch die immense Zunahme der Population des homo sapiens aufgrund seiner immer verfeinerten Technik und Kultur gab es, beginnend vor ca. 2500 bis 3000 Jahren und dann andauernd bis ca. vor 500 Jahren (letztlich andauernd bis heute) immer größere Konflikte mit dem Reden über die Welt. Der Reichtum der Phänomene in der Innensicht des Gehirns ermöglicht in Kombination mit der symbolischen Sprache immer komplexere Beschreibungen von phänomenal möglichen Sachverhalten, denen aber nicht notwendigerweise etwas in der (empirischen, objektiven, intersubjektiven) Außenwelt entsprechen musste. Das menschliche Gehirn kann in der Innensicht mühelos abstrakt-virtuelle Strukturen erzeugen, denen direkt nichts in der Außenwelt entsprechen muss. Dies kann zu Verwirrungen führen, zu Fehlern, Katastrophen (man denke z.B. an die vorwissenschaftliche Medizin oder Physik oder …).
3) An diesem – in gewisser Weise ’natürlichem’ – Kulminationspunkt von denkerisch-sprachlicher Blütezeit und Diskrepanz zwischen gedachten Bedeutungen und empirisch, realer Bedeutung entdeckten immer mehr Menschen, dass eine Unterscheidung der menschlichen Rede in jene Redewendungen, die sich auf reale Aspekte der Welt beziehen, und jene, die ’anders’ sind, von hohem praktischen Nutzen wäre. Die Idee einer empirischen (wissenschaftlichen) Sprache wurde geboren: empirisch wissenschaftlich sollten fortan nur noch jene Redewendungen gelten, die sich auf Gegebenheiten der realen Außenwelt beziehen lassen. Und damit dies
intersubjektiv, objektiv zweifelsfrei sei, wurde zusätzlich postuliert, dass sich diese Gegebenheiten nach einem vereinbarten Vergleichsverfahren mit einem vereinbarten Standard wissenschaftlich messen lassen. Nur solche Aussagen sollten künftig als wissenschaftlich relevante Fakten/ Daten akzeptiert werden.
4) Damit gab es nun zwar wissenschaftliche Fakten, aber es war nicht verbindlich geklärt, in welcher Form man diese Fakten dann zu komplexeren Aussagen über Beziehungen, Beziehungsnetzwerken (Modelle, Theorien) nutzen könnte. Faktisch benutzen die meisten mathematische Formeln zur abstrakten Beschreibung von empirischen Sachverhalten, die dann durch die empirischen Fakten fundiert wurden. Was genau aber eine wissenschaftliche empirische Theorie ist, dies wurde bis in die Gegenwart nicht restlos geklärt (trotz Wissenschaftstheorie oder Philosophy of Science. Noch heute kann man in jeder sogenannten wissenschaftlichen Zeitschrift Artikel finden, in denen die Autoren sichtlich keine Vorstellung haben, was letztlich eine wissenschaftlich empirische Theorie ist!)
5) Ein negativer (wenngleich unnötiger) Nebeneffekt der Entstehung wissenschaftlich empirischer Redeformen war die (zunächst sinnvolle) Abgrenzung gegenüber den nicht-wissenschaftlichen Redeformen, die dann aber im weiteren Verlauf zu einer Aufspaltung des Denkens in wissenschaftlich und nicht wissenschaftlich führte mit dem besonderen Akzent, dass das nicht-wissenschaftliche Reden (von den empirischen Wissenschaftlern) grundsätzlich negativ belegt wurde. Aufgrund der historischen Lebensformen, Machtausübungen, Unterdrückungen kann man diese stark abgrenzende Haltung der Wissenschaft gegenüber den nicht wissenschaftlichen Redeformen aus der Vergangenheit verstehen. Heute dagegen wirkt diese Abgrenzung mehr und mehr kontra-produktiv.
6) Man sollte sich immer wieder bewusst machen, dass die Erfindung der empirischen Redeformen durch Verknüpfung des Redens mit definierten Vergleichsverfahren im intersubjektiven Bereich die grundsätzliche Ausgangssituation des Erkennens nicht verändert hat. Auch ein empirischer Wissenschaftler lebt primär mit dem Ereignisstrom in der Innensicht des Gehirns. Da kommt er trotz Einführung der Verknüpfung mit Messverfahren auch nicht heraus. Man kann sich dies so veranschaulichen: Ausgangspunkt für jeden Menschen ist die Menge seiner phänomenalen Ereignisse (Ph) in der Innensicht. Diese differenziert sich in aktuelle sinnliche (externe wie interne) Wahrnehmung vermischt mit den aktuell verfügbaren Gedächtnisinhalten, die diese Wahrnehmungen automatisch interpretieren. Diejenigen Phänomene, die mit intersubjektiven Messverfahren korrespondieren, bleiben trotzdem Ereignisse in der Innensicht des Gehirns; nennen wir sie Ph_emp . Als Phänomene bilden sie
dann eine Teilmenge von allen Phänomenen (Ph), also Ph_emp ⊆ Ph. Der empirische Wissenschaftler steigt also nicht grundsätzlich aus dem Club der Phänomenologen aus, sondern er folgt einer methodisch motivierten Beschränkung, wann und wie er wissenschaftlich über die empirische Welt spricht.
7) Auch in dieser Betrachtungsweise wird nochmals klar, dass eine wissenschaftliche Definition eines Begriffs ’Bewusstsein’ niemals möglich sein wird, da es grundsätzlich keine intersubjektiven Messverfahren geben kann.
8) Allerdings sollte durch diese Überlegungen auch klar werden, dass eine grundsätzliche Ausklammerung einer Beschäftigung mit der Innensicht des Gehirns und des möglichen Wechselspiels zwischen phänomenalen und empirisch-phänomenalen Ereignissen von allerhöchstem Interesse sein sollte. Denn das Gesamtphänomen Innensicht des Gehirns ist eines der erstaunlichsten Phänomene im gesamten bekannten Universum und es wäre eine Bankrotterklärung jeglichen menschlichen Erkenntnisstrebens, würde man sich dem Phänomen verschließen, nur weil die bisher vereinbarten wissenschaftlichen Redeformen dieses Phänomen ausschließen. Wissenschaft muss nicht notwendigerweise bei den empirischen Sachverhalten enden.

KONTEXTE

Frühe Überlegungen zu diesem Thema gab es schon 2009 HIER.

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MATHEMATIK UND WIRKLICHKEIT – DISKUTIERT AM BEISPIEL DES BUCHES VON TEGMARK: Our Mathematical Universe (2014)

30. September 2016Atome, Evolution, Evolution - biologische, Gehirn, Gehirnforschung, Gravitation, Körper, Kosmologie, Mathematik, Philosophie, Physik, Physik - klassische, Physikalische Gesetze, Physiker, Standardmodell, Teilchencagent

Max Tegmark (2014), Our Mathematical Universe. My Quest of the Ultimate Nature of Reality, New York: Alfred A.Knopf

KONTEXT

Das Interesse an dem Buch resultiert aus der Einsicht der letzten Jahre, dass eine Beschäftigung mit den entwickelteren empirischen Theorien, hier insbesondere mit der Physik, ohne ein angemessenes Verständnis der benutzten mathematischen Strukturen und Modellen nur von begrenzter Reichweite ist. Ohne die mathematischen Ausdrücke geht heute nichts mehr in der Physik.
Wie sich aber in vielen philosophischen Analysen zur Funktion von Sprache im Kontext von Wissens gezeigt hat, ist das benutzte Mittel, die jeweilige Sprache, nicht neutral: jede Sprache hat ihre eigene Struktur (Logik, Syntax, Semantik,…), die darüber entscheidet, was man wie mit einer Sprache ausdrücken kann. Dazu kommt unser Gehirn, das sowohl die erfassbaren Ereignisse wie auch die Sprache selbst (die auch eine bestimmte Ereignismenge darstellt) auch in einer sehr spezifischen Weise verarbeitet.
[Anmerkung: ein Beispiel im Block zur Reflexion über die Funktion von logischer Sprache sind die Blogeinträge zur Logik von Avicenna. ]
Es kann also von Interesse sein, sich die Funktionsweise der mathematischen Sprache im Kontext moderner physikalischer Theorien anzuschauen.

BUCH VON TEGMARK

Konzepte aus dem Kap.1 von Tegmark (2014) herausgezogen und neu zusammen gestellt

Als Einstieg zu dieser Frage bietet sich das Buch von Tegmark (2014) an. Denn hier beschreibt ein Vollblutphysiker seine Suche nach den richtigen Antworten auf Grundsatzfragen wie „Woher kam Alles? Wie wir alles enden? Wie groß ist alles?“ (S.7) oder „Was ist wirklich?“ (S.8) aus der Perspektive der modernen Physik, die sich der Sprache der Mathematik bedient.

PHYSIK PLUS

Dabei lässt er mehrfach durchblicken, dass seine Art die Fragen zu stellen und zu beantworten ein wenig abweicht von dem Stil, der in den offiziellen physikalischen Publikationen üblich ist, und dass dies auch der Grund ist, warum er viele Jahre (mehr als 25) quasi ein Doppelleben führen musst: einerseits als Physiker, der in der üblichen Weise publiziert und denkt, und andererseits als philosophierender Physiker, der sich auch Gedanken über die Methode selbst und deren Auswirkungen macht.
In Kapitel 1 deutet er den allgemeinen Rahmen an, in dem er sich in seinem Buch bewegt. (Siehe dazu das Schaubild)

FRAGEN UND METHODEN ZU ANTWORTEN

Ausgehend von der verbreiteten zweifelnden Frage ob das, was wir real erleben, nicht vielleicht doch nur ein Traum oder eine Simulation sei, deutet er an, mit welchen Mitteln die Physik sich diesen Fragen stellt.
Nach Tegmark geht die Physik von der Annahme der externen Realität eines Universums aus, in dem auch die biologische Evolution stattgefunden hat. Unser Körper mit dem Gehirn ist ein Ergebnis davon.
Zu früheren Zeiten (vor der modernen Physik) haben Menschen auch schon die Fragen nach dem Ganzen, dem Woher, dem Wohin gehabt und auf ihre Weise zu beantworten versucht, in Form von Mythen, Legenden oder religiösen Lehren.
Mit der modernen Physik wurde dies anders. In Wechselwirkung zwischen immer differenzierteren Messgeräten und immer komplexeren mathematischen Ausdrücken konnte die atomare Struktur des Universums enthüllt werden, man entdeckte die Unendlichkeit des Universums, schwarze Löcher und vieles mehr.
Parallel zu den Makrostrukturen enthüllte man schrittweise auch die Mikrostrukturen der biologischen Systeme: Atome, die Synapsen einer Gehirnzelle beeinflussen können, diese wiederum können Prozesse im präfrontalen Cortex stimulieren, von dem aus es dann zu bestimmten Entscheidungen kommen kann, die zu konkreten Aktionen führen können.
Das Gehirn im Körper hat seine eigene Wirklichkeit, die er interne Realität bezeichnet im Gegensatz zur äußeren Realität außerhalb des Gehirns.

DISKURS

Neben Tegmark gab (und gibt) es auch viele andere Physiker, die über das physikalische Denken im engeren Sinne hinausgegangen sind. Zu nennen sind hier beispielsweise Erwin Schrödinger (1887 – 1961) (Diskussion zu Schrödingers ‚What is Life?), Werner Karl Heisenberg (1901 – 1976), Pascual Jordan (1902 – 1980), Carl Friedrich Freiherr von Weizsäcker (1912 – 2007), oder Paul Charles William
Davies (1946 – …), (Diskussion zu Davies im Blog), um nur einige zu nennen.
Was Tegmark von den anderen unterscheidet, ist vielleicht seine Fokussierung auf die Rolle der mathematischen Sprache und die – in den folgenden Kapiteln – erläuterte These, dass die Natur als Objekt der mathematischen Sprache selbst ein mathematisches Objekt sei.
Ob sich diese These durchhalten lässt, wird sich zeigen.
Von diesem Diskurs darf man eine weitere Klärung der Rolle der Mathematik im physikalischen Denken erhoffen.

Eine Fortsetzung zu Teil 1 findet sich HIER.

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WENN DAS STERBEN EINE BOTSCHAFT IST – IST DAS LEBEN NICHT WEIT. Gedanken anlässlich des Todes einer Freundin.

19. September 2016Atome, Biologisches Leben, Denken, Denkmaschinerie, Denkobjekt, Denkprozess, Dynamik und Ontologie, Emergenz, Erkenntnis, Erkenntnisakt, Evolution, Evolution - biologische, Formen, Galaxie, Kooperation, Körper, Kosmologie, Krankheit, Leben, Leben Voraussetzungen, Lebenszeit, Lebenszit individuell, Mystik, Spiritualität, Sterben, Stern, Sternenstaub, Teilchen, Tod, Trauer, Zelle, Zelle - biologischecagent

Vorbemerkung: Für diejenigen, die nicht daran gewöhnt sind, die Dinge des Lebens neben den Gefühlen auch mit Wissen zu betrachten, ist dieser Text vielleicht nicht hilfreich. Für diejenigen aber, die nach Antworten auf ihre Fragen suchen, kann der Text vielleicht die eine oder andere Anregung geben.

IM ALLTAG

Wenn ein Mensch stirbt eingeflochten in ein lebendiges Netzwerk von Familie, Verwandtschaft, Freundschaften und Bekanntschaften, dann ist dies ein Ereignis, das nicht nur singulär, individuell an einem Ort, zu einem Zeitpunkt, isoliert von allem stattfindet; nein, alle anderen erleben es mit, registrieren es; dieses Erleben breitet sich aus wie eine Erregungswelle und löst sehr unterschiedliche Wirkungen aus.
In diesem Fall der Freundin ging eine lange Krankengeschichte voraus, ein Gehirntumor war entdeckt worden. Nach dem Wissensstand der heutigen Schulmedizin galt er als unheilbar, weil man bislang kein Mittel gefunden hatte, ein solches Wachstum ernsthaft zu stoppen. Trotz aller Maßnahmen wurde immer mehr klar, was dies konkret heißt: zunehmender Verfall von Gehirn und Körperfunktionen. In den letzten Monaten war der Körper zwar noch da, aber die gewohnten geistigen Funktionen waren kaum noch wahrnehmbar. Bis zu dem Moment, wo die Ärzte dann nur noch den endgültigen körperlichen Tod feststellen konnten.
An dieser Stelle ist es müßig, darüber zu diskutieren, ob es nicht irgendwie, irgendwo doch noch möglich gewesen wäre, das bekannte Leben zu verlängern oder gar ganz zu retten. Im Fall der Freundin hat das bekannte Leben aufgehört, für uns, die wir noch in diesem körperbasierten Leben anwesend sind.

DAS UNABÄNDERLICHE

Unwillkürlich tauchen die Bilder einer Beerdigung auf, alle werden da sein, der Behälter mit der Asche wird das letzte sein, was wir sehen werden, bevor dieser sich in die Erde absenkt und die letzte Spur ihres Körpers unseren Sinnen entschwindet.
Egal was jeder einzelne in diesem Moment denken wird, dieser Moment hat für einen Moment etwas Unabänderliches: unsere Freundin ist so, wie wir sie all die Jahre erleben durften, gegangen, gegangen worden… und zum aktuellen Zeitpunkt müssen wir davon ausgehen, dass jeder von uns ihr, in nicht allzu ferner Zeit, folgen wird, jeder, vielleicht bin ich selbst sogar der nächste, der folgt. Und wenn ich es nicht bin, dann ist es ein lieber anderer Freund oder Freundin. Die Handschrift des Sterbens durchzieht unser Leben sehr tief, sehr unweigerlich, noch sehr unfassbar.

TRAUER

Mit Blick auf unsere Freundin, auf die noch lebendigen Erinnerungen an ihre gewohnte Gegenwart, ist Trauer natürlich, menschlich, eine Form von Nähe, von innerer Umarmung, von Verweilen, von Gemeinsamkeit mit allen anderen, die auch trauern. Gemeinsam trauern ist wie gemeinsam in der Musik etwas erleben. Wir erleben uns als eine Gemeinschaft, als die Gemeinschaft, die die Erinnerung an die Freundin teilt.
Man kann es bei der Trauer belassen, bei den bleibenden Erinnerungen an ihren lebenspendenden trockenen Humor, ihre unaufdringliche Hilfsbereitschaft bei so vielen Gelegenheiten, ihre konkrete Sorge für die Familie und alle anderen, und vieles mehr …

NICHT DIE GANZE GESCHICHTE …

Doch, es wäre schade, würde das Erleben an diesem Punkt verweilen, stille stehen. Der Vorgang des körperlichen Sterbens, so wie wir ihn erleben und wie die Menschen von Anbeginn es erlebt haben, dieser Vorgang ist nur ein kleiner Teil einer unfassbaren Geschichte, von der Geschichte eines unfassbaren Wunders, das seit Milliarden Jahren in den Tiefen unseres Universums stattfindet.

IM STERBEN OPFER

Als bekannt wurde, dass unsere Freundin einen Gehirntumor hat, der unheilbar sein soll (nach heutigem Kenntnisstand), und wir alle (und ihre Familie ganz besonders) dann erfuhren, wie das Gehirn und damit nach und nach alle Körperfunktionen, abstarben, da erlebte die Freundin sich als hilflos, ja, man darf es wohl auch so sehen, als Opfer von Prozessen in ihrem Körper, denen gegenüber sie sich ohnmächtig empfand. Etwas in ihr veränderte ihren Körper und sie selbst erlebte sich dadurch immer mehr eingeschränkt, begrenzter, schwächer, immer mehr anders als bisher.

DER HAUCH DES GANZ GROSSEN

Von der Wissenschaft wissen wir, dass allein unser menschliches Gehirn gut 200 Milliarden Zellen umfasst, 200 Mrd Individuen, die autonom sein können, dies sind etwa so viele Gehirnzellen, wie es Sterne in unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, gibt. Die Verbindungen zwischen den Gehirnzellen sind aber um das tausendfache komplexer, als jene zwischen den Sternen. Mehr noch, unser ganzer menschlicher Körper besteht aus etwa 1000 solcher Zellgalaxien, also insgesamt ca. 35 Billionen (10^12) Zellen. 1000 Galaxien in unserem menschlichen Körper, das übersteigt zur Zeit unsere Vorstellungsfähigkeit bei weitem (das menschliche Arbeitsgedächtnis kann etwa 7+/-2 Wahrnehmungseinheiten gleichzeitig bewusst verarbeiten!). Und selbst die Wissenschaft, die bisher Großes geleistet hat, steht bislang in allen interessanten Fragen noch eher ratlos vor diesem gigantischen Geschehen. Ernsthaft verstehen können wir aktuell noch so gut wie gar nichts. Die aktuelle Schulmedizin steht noch ziemlich am Anfang.

STÖRUNG DER KOOPERATION

Wenn wir also konstatieren, dass bestimmte Zellen im Gehirn irgendwann anfangen, sich der gewohnten Arbeitsteilung zu entziehen, wenn sie anfangen, eine Kommunikation zu entwickeln, die nur noch dem Fortbestand dieser speziellen Zellen dient und nicht mehr dem Gesamtkunstwerk dessen, was wir ein Gehirn nennen, dann können wir dies als Störung auffassen, die, je nach Verlauf, das gesamte System aus dem Takt bringen kann. Wir erleben es als Krankheit, die zum Versagen des ganzen Körpers führen kann, das, was wir körperlichen Tod nennen.
Man kann hier viele Fragen und Überlegungen anstellen. Die zentrale Frage ist natürlich, warum Zellen plötzlich die gewohnte Kooperation verweigern? Was veranlasst Zellen dazu, ihre Kommunikation, ihr Verhalten zu ändern? Und wenn es irgendwelche Zellen tun können, kann man fragen, warum es nicht noch mehr Zellen tun? Warum verweigern nicht noch viel mehr Zellen die Kommunikation mit dem Gesamtsystem? Dies wiederum kann man in die Frage transformieren, was überhaupt autonome Zellen dazu bringt, mit anderen zu kooperieren?

DAS WUNDER DER KOOPERATION

Aus der Geschichte des Lebens wissen wir, dass es von den ersten einzelnen Zellen bis zu einfachen Zellverbänden ca. 2 Mrd Jahre gebraucht hat, und dann nochmals ca. 1 Mrd Jahre bis zu komplexen Lebewesen. Dies kann man als Hinweis darauf deuten, dass die Fähigkeit der Kooperation zwischen einzelnen Zellen nichts Triviales, nichts Einfaches ist, kein Selbstgänger. Die Bildung einzelner Zellen ist bis heute nicht vollständig aufgehellt und gilt als extrem komplex. Der Weg von ersten Zellen zu kooperierenden Zellen war aber offensichtlich 6-8 mal aufwendiger (nimmt man die aufgewendete Zeit als Indikator).
Die molekularen Prozesse des Wachstums von Organismen sind zwar mittlerweile weiter erforscht, aber noch nicht vollständig verstanden. Dies zeigt sich auch daran, dass wir die Erhaltungsprozesse eines Körpers (wie werden in den 1000 Galaxien des Körpers einzelnen Zellen systemkonform ersetzt, Stoffwechselprozesse abgestimmt, fremde Eindringlinge erkannt und unschädlich gemacht, usw.) noch nicht genügend verstehen, noch weniger jene Prozesse, durch die sich die Zellen untereinander verabreden, ihre Arbeit ganz einzustellen (Dies ist der Fall des normalen Todes ohne spezielle Krankheiten). Vom Grundkonzept her könnten die 1000 Galaxien des menschlichen Körpers unendlich lange leben (vorausgesetzt, es gäbe eine passende Umgebung). Da aber dieses unfassbare Wunderwerk der 1000 Galaxien auf Kommunikationsprozessen beruht, die zwischen den Galaxien und den einzelnen Zellen ablaufen, müsste diese Kommunikation dauerhaft fehlerfrei funktionieren, was im Normalfall weitgehend funktioniert, weil diese Kommunikation fehlertolerant ist. Störungen, Rauschen, Fehler können in der Regel aufgefangen und ausgeglichen werden. Ein fantastisches System. Wenn Menschen 100 Jahre und älter werden, dann haben die 1000 Galaxien eines Körpers mehr geleistet, als alle menschliche Ingenieurkunst zusammen bislang geleistet hat. Im Moment wären wir nicht in der Lage, vom verfügbaren Wissen aus, vergleichbare Systeme zu bauen.

DER MENSCH FREMDELT MIT SICH SELBST

Dies führt zum eigentlichen Punkt dieser Betrachtung.
Während ein Mensch lebt, sind wir zwar immer wieder mal irgendwie beeindruckt, was ein Mensch so leisten kann, aber diese Beeindruckung hat deutliche Grenzen. Bei großen künstlerischen, sportlichen oder wissenschaftlichen Leistungen gibt es vielleicht Momente des Schauderns, aber so richtig, tiefgehend, radikal lassen sich Menschen selten von sich selbst (von den anderen Lebensformen reden wir hier noch gar nicht) beeindrucken. Wie auch, bei 6 oder mehr Mrd Menschen auf der Erde, angesichts von Überbevölkerung, Migrationsströmen, Reich-Arm Schismen, beständigen grausamen Bürgerkriegen irgendwo auf der Erde, da gibt es wenig Motive sich über das Wunderwerk der menschlichen Lebensform zu wundern.
Der normale Mensch weiß in der Regel zu wenig über die Grundlagen des Lebens und selbst die Wissenschaften sind aufgespalten in lauter Teildisziplinen, haben das Wunderwerk in Disziplinen fragmentiert, so dass Zusammenhänge nur schwierig sichtbar werden.
Wenn dann ein Mensch stirbt, ein lieber Mensch, wie unsere Freundin, und wir zuletzt nur noch das Gefäß mit ihrer Asche sehen werden, dann trägt dieser Eindruck des Totalzerfalls auch nicht gerade dazu bei, das strahlende Licht zu erkennen, das sich im Phänomen des Lebens auf der Erde seit ca. 3.8 Mrd Jahren manifestiert.

ANGEBORENE DENKSCHWÄCHE

Dazu trägt auch eine Eigenart des menschlichen Gehirns bei, deren wir uns in der Regel nicht bewusst sind, und die auch selbst in der Wissenschaft bislang – scheint mir – zu wenig beachtet wird: unser Denken (eine Eigenschaft des Gehirns) zerlegt die Welt der Erfahrung in Objekte, die zwar irgendwie zusammen hängen, sich beständig in vielfältigen Wechselwirkungen befinden, aber unser Denken nimmt nur die Objekte als eigentliche Realität wahr, nicht die vielsagenden Wechselwirkungen. Die erlebbaren Beziehungen und Wechselwirkungen lassen sich nicht aus ihren Bestandteilen, den Objekten, ableiten. Der eigenständige Charakter der Wechselwirkungen, der Dynamiken, kann von unserem Denken nicht Objekthaft, statisch gedacht werden. Obwohl auch in mathematischen Modellen und Strukturen Objekte alleine nichtssagend, bedeutungslos sind, und erst unter Hinzunahme von Beziehungen und Wechselwirkungen zum Leben erwachen, kann unser Denken im Normalbetrieb diese Dynamiken nicht als die mögliche primäre Wirklichkeit erkennen.

JENSEITS DES STERNENSTAUBS

Vor diesem Hintergrund kann die Asche in der Urne mit den Atomen nicht die letzte Botschaft sein. Zwar ist diese Asche nach heutigem Wissensstand auch im wahrsten Sinne des Wortes Sternenstaub, da alle Atome aus dem Universum stammen, wobei insbesondere die schweren Atome der biologischen Moleküle aus Sternexplosionen stammen, aus den Fusionsprozessen in diesen Sternen hervor gegangen sind.
Aber mehr noch als der Sternenstaub in der Urne sollte uns beeindrucken, was vorher geschehen ist: dass in einem extrem unscheinbaren Winkel des Universums inmitten eines lebensfeindlichen Kontextes sich Atome zu Molekülen geformt haben, Moleküle zu Zellen, Zellverbände zu Organismen, Organismen zu Populationen mit immer komplexeren Kommunikationen und Interaktionen, Technologien, für die es nicht nur bislang keine Naturgesetze gibt, sondern die bekannten Phänomene des Lebens scheinen auf den ersten Blick sogar den bekannten Gesetzen fundamental zu widersprechen.

NICHTS AUS NICHTS

Da nach einem bekannten Grundsatz aus Nichts nichts entstehen kann, wirft das Phänomen des Lebens als Dynamik jenseits seiner Elemente die Frage nach dem auf, was in der Lage ist, die Materie und die verfügbare Energie in einer Weise zu formieren, die in Richtung einer unfassbar anwachsenden Komplexität weist, die alle bekannten physikalischen und chemischen Parameter bei weitem in den Schatten stellt. Die aktuelle Physik und Chemie ist gigantisch, aber die manifesten Phänomene des Lebens sind weit gigantischer und transzendieren die physikalisch-chemischen Kategorien. Im Gesamtphänomen des biologischen Lebens manifestiert sich etwas, was alle unsere bisherigen Denkmodelle arm aussehen lässt (obgleich es gerade diese arm erscheinenden Denkmodelle sind, die uns in der Lage versetzen, die Umrisse eines unfassbar größeren Phänomens zu erahnen).
Soweit wir heute wissen, hatten die Menschen seit vielen Jahrtausenden (mehr als 25.000 Jahre?) Gefühle, Stimmungen, mystische Erfahrungen, die sich nur schwer in das Gesamtgeschehen einordnen ließen. Jede Zeit hat ihren Beitrag geliefert, diese Erfahrungen ins Gesamt des Verstehens einzuordnen (nicht zuletzt auch die bekannten großen Offenbarungsreligionen). Mit den neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen kann man darüber nachdenken, dass ein solches gigantisches Phänomen wie das biologische Leben (quanten-)physikalisch eine gemeinsame Basis in allem hat, was eine Abgrenzung des einzelnen Systems von allem anderen unmöglich macht. Abgrenzbare Objekte sind Artefakte unseres aktuellen Denkens. In der physikalischen Realität gibt es keine wirklich abgetrennten Unterräume; alles kommuniziert mit allem; alles ist in beständiger Bewegung. Das – bislang noch nicht wirklich verstandene – Phänomen des Lebens kommt aus der Tiefe der Raum-Zeit als dasjenige, was immer schon da gewesen sein muss, das was über allgegenwärtig ist, das, was sich dort manifestiert, wo es entsprechende materielle Bedingungen vorfindet, bzw. arrangieren kann. Dass die letzten, tiefsten, mystischen Gefühle mit dieser Grundwirklichkeit des Lebens zusammen hängen könnten, ist eine interessante (empirische) Hypothese. Wenn sie wahr wäre, könnte jeder sie für sich ohne Zuhilfenahme von irgendetwas anderem direkt ausprobieren. Das Leben gehört niemandem. Das Leben ist absolut souverän.
Wenn dem so wäre, dann wäre jeder körperliche Tod kein wirklicher Tod, kein absolutes Ende. Die Versuche, das körperliche Leben zu verlängern wären aber auch nicht sinnlos. Irgendwie scheint es einen tieferen Sinn zu machen, dem – ansonsten unsichtbaren – Leben eine körperliche Hülle zu geben, durch die es sichtbar wird, aufscheint, und immer mehr an Kraft gewinnt, das Körperliche (Materielle) weiter zu verändern. Die Entstehung von Materie aus Energie, wäre dann zu lesen als eine Geschichte, in der Materie entsteht, um sie auf lange Sicht in einen Zustand zu transformieren, den wir noch nicht kennen.
Geburt und Tod sind die Meilensteine eines individuellen Lebens, die Gelegenheit geben, sich seiner Rolle im Ganzen bewusst zu werden.

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K.G.DENBIGH: AN INVENTIVE UNIVERSE — Relektüre — Teil 2

29. September 2015Atome, Dissipative Prozesse, Emergenz, Entropie, Individualität, individuell, Komplexität, Komplexitätsbetrachtung, Komplexitätsebene, Komplexitätsentwicklung, Komplexitätsniveau, Komplexitätssprung, Komplexitätssteigerung, Mechanik, Newtonsche, Organisation, Organisationsebene, Teilchen, Zeitinvariantcagent

K.G.Denbigh (1975), „An Inventive Universe“, London: Hutchinson & Co.

NACHTRAG: Am 30.9.2015 habe ich noch einen Diskussionsteil angefügt

BISHER

Im Teil 1 der Relektüre von Kenneth George Denbighs Buch „An Inventive Universe“ hatte ich, sehr stark angeregt durch die Lektüre, zunächst eher mein eigenes Verständnis von dem Konzept ‚Zeit‘ zu Papier gebracht und eigentlich kaum die Position Denbighs referiert. Ich hatte sehr stark darauf abgehoben, dass die Struktur der menschlichen Wahrnehmung und des Gedächtnisses es uns erlaubt, subjektiv Gegenwart als Jetzt zu erleben im Vergleich zum Erinnerbaren als Vergangenes. Allerdings kann unsere Erinnerung stark von der auslösenden Realität abweichen. Im Lichte der Relativitätstheorie ist es zudem unmöglich, den Augenblick/ das Jetzt/ die Gegenwart objektiv zu definieren. Das individuelle Jetzt ist unentrinnbar subjektiv. Die Einbeziehung von ‚Uhren-Zeit’/ technischer Zeit kann zwar helfen, verschiedene Menschen relativ zu den Uhren zu koordinieren, das grundsätzliche Problem des nicht-objektiven Jetzt wird damit nicht aufgelöst.

In der Fortsetzung 1b von Teil 1 habe ich dann versucht, die Darlegung der Position von Kenneth George Denbighs Buch „An Inventive Universe“ nachzuholen. Der interessante Punkt hier ist der Widerspruch innerhalb der Physik selbst: einerseits gibt es physikalische Theorien, die zeitinvariant sind, andere wiederum nicht. Denbigh erklärt diese Situation so, dass er die zeitinvarianten Theorien als idealisierende Theorien darstellt, die von realen Randbedingungen – wie sie tatsächlich überall im Universum herrschen – absehen. Dies kann man daran erkennen, dass es für die Anwendung der einschlägigen Differentialgleichungen notwendig sei, hinreichende Randbedingungen zu definieren, damit die Gleichungen gerechnet werden können. Mit diesen Randbedingungen werden Start- und Zielzustand aber asymmetrisch.

Auch würde ich hier einen Nachtrag zu Teil 1 der Relektüre einfügen: in diesem Beitrag wurde schon auf die zentrale Rolle des Gedächtnisses für die Zeitwahrnehmung hingewiesen. Allerdings könnte man noch präzisieren, dass das Gedächtnis die einzelnen Gedächtnisinhalte nicht als streng aufeinanderfolgend speichert, sondern eben als schon geschehen. Es ist dann eine eigene gedankliche Leistungen, anhand von Eigenschaften der Gedächtnisinhalte eine Ordnung zu konstruieren. Uhren, Kalender, Aufzeichnungen können dabei helfen. Hier sind Irrtümer möglich. Für die generelle Frage, ob die Vorgänge in der Natur gerichtet sind oder nicht hilft das Gedächtnis von daher nur sehr bedingt. Ob A das B verursacht hat oder nicht, bleibt eine Interpretationsfrage, die von zusätzlichem Wissen abhängt.

KAPITEL 2: DISSIPATIVE PROZESSE (54-64 …)

1. Anmerkung: bei der Lektüre des Buches merke ich, dass im Buch die Seiten 65 – 96 fehlen! Das ist sehr ungewöhnlich. Die Besprechung erfolgt also zunächst mal mit dem unvollständigen Text. Ich werde versuchen, doch noch einen vollständigen Text zu bekommen.

2. Eine Argumentationslinie in diesem Kapitel greift jene physikalischen Theorien auf, die bezüglich der Zeit invariant sind. Reversibilität von Prozessen, Konservierung (z.B. von Energie) und Determiniertheit sind Begriffe, die untereinander zusammen hängen. (vgl.S.58) Eine solche ’statische‘ Theorie ist die klassische (newtonsche) Mechanik.

3. Denbigh sieht einen Zusammenhang zwischen diesem stark idealisierenden Denken, das sich an etwas ‚Festem‘ orientiert, an etwas, das bleibt, etwas, das sich konserviert, und der griechischen Denktradition, die die Grundlagen allen Wandels in den unveränderlichen Atomen entdeckten. Ein typisches Beispiel ist die chemische Reaktionsgleichung für die Umwandlung von Wasserstoff 2H_2 und Sauerstoff O_2 in Wasser 2H_2O. Die Bestandteile werden hier als unveränderlich angenommen, nur ihre Anordnung/ ihr Muster ändert sich.

4. Diesem Hang zur Verdinglichung des Denkens über die Realität steht aber die ganze Entwicklung der physikalischen Erkenntnis entgegen: die scheinbar unteilbaren Atome setzen sich aus Partikeln zusammen, und die Partikel wiederum sind umwandelbar in Energie. Materie und Energie wurden als äquivalent erkannt. Die Gesamtheit von Energie-Materie mag konstant sein, aber die jeweiligen Zustandsformen können sich ändern.

5. Der Ausgangspunkt für die Entdeckung des Begriffs Entropie war die Ungleichheit in der Umwandlung von mechanischer Energie in Wärme und umgekehrt. (vgl. S.60f) Viele solcher Asymmetrien wurden gefunden. Während eine Richtung funktioniert, funktioniert die andere Richtung höchstens partiell. (vgl. S.62) Solche höchstens partiell reversible Prozesse sind dissipativ Prozesse. Und diese Eigenschaft, die den Unterschied in der Umwandelbarkeit charakterisiert, wurde Entropie [S] genannt. Sie kommt generell Systemen zu. Liegen zwei Systeme A und B vor, so drückt die Gleichung S_B >= S_A für t_B > t_A aus, dass für alle Zeitpunkt von B (T_B) nach dem aktuellen Zeitpunkt die Entropie von B (S_B) entweder gleich oder größer ist als die von A. Die Entropie kann also nicht abnehmen, sondern nur gleich bleiben oder zunehmen.

6. Das Besondere an der Entropie ist, dass die Entropie zunehmen kann, obwohl die Energie insgesamt konstant bleibt. (vgl. S.63f) [Anmerkung: Dies deutet implizit darauf hin, dass es unterschiedliche ‚Zustandsformen‘ von Energie gibt: solche in denen Energie lokal verfügbar ist, um Umwandlungsprozesse zu ermöglichen, und solche, in denen Energie lokal nicht mehr verfügbar ist. Die Nichtverfügbarkeit von Energie wäre dann gleichbedeutend mit maximaler Entropie. Die Nichtverfügbarkeit von Energie käme einer Unveränderlichkeit von Energie gleich. Ein schwieriger Begriff, da Energie als solche ‚Zustandslos‘ ist.]

7. Ferner deuten alle bekannten physikalischen Prozesse immer nur in eine Richtung: Zunahme von Entropie. (vgl. S.64)

8. … ab hier fehlt der Text im Buch ….

KAPITEL 3: FORMATIVE PROZESSE (…97 – 116)

9. Laut Inhaltsverzeichnis fehlen bei mir die ersten 7 Seiten vom dritten Kapitel.

10. Der Text startet mit dem Begriff der Organisation, den Denbigh als ein Konzept einstuft, das oberhalb der Elemente eines Systems liegt. Seine Einführung setzt voraus, dass man am Verhalten des Systems eine Funktion erkennt, die ein spezifisches Zusammenwirken der einzelnen Elemente voraussetzt. (vgl. S.98)

11. Zur Charakterisierung einer Organisation stellt Denbigh zwei zusätzliche Postulate auf. Einmal (i) sollen die einzelnen Elemente – bezogen auf die Gesamtleistung des Systems – nur eine begrenzte Fähigkeit besitzen, die erst im Zusammenspiel mit den anderen die Systemleistung ergibt, zum anderen (ii) müssen die Elemente untereinander verbunden sein.

12. Er führt dann die Begriffe Anzahl der Verbindungen [c] ein, Anzahl der Elemente ohne Kopien [n], sowie Anzahl der Elemente mit Kopien [N] ein. Die minimale Anzahl der Verbindungen wird mit N-1 gleichgesetzt, die maximale Zahl aller paarweisen Verbindungen (inklusive der Verbindungen der Elemente mit sich selbst) wird mit N * (N-1) angegeben. Die Anzahl c aller Verbindungen liegt also irgendwo zwischen N und N^2. Nimmt man das Produkt c x n, dann berücksichtigt man nur die unterscheidbaren Elemente ohne die Kopien.(vgl. S.100)

13. Damit konstruiert er dann den theoretischen Begriff der Zusammengesetztheit (‚integrality‘) [Anmerkung: man könnte hier auch von einer bestimmten Form der Komplexität sprechen] einer Organisation basierend auf ihren Elementen und ihren Verbindungen.

14. Denbigh referiert dann, dass im Bereich des Biologischen der Grad der Zusammengesetztheit der Nachkommen von biologischen Systemen zunimmt. (vgl. S.100) In diesem Zusammenhang sind Untersuchungen von von Neumann interessant. Im Versuch zu zeigen, ob und wie man Phänomene des Biologischen mit Automaten nachbauen könnte, kam von Neumann zu dem Resultat, dass die Ausgangssysteme eine kritische Größe haben müssen, damit ihre Nachkommen einen höheren Grad der Zusammengesetztheit haben können als die Elternsysteme. In seiner Untersuchung waren dies viele Millionen ‚Elemente‘. (vgl. S.100f)

15. Ein erster interessanter Befund ist, dass der Grad der Zusammengesetztheit unabhängig ist von den Konservierungsgesetzen der Physik. (vgl. S.102f) In einem isolierten Ei kann — nach Denbigh — der Grad der Zusammengesetztheit zunehmen ohne dass die Gesamtenergie sich ändert.

16. Allerdings ändert sich normalerweise die Entropie. Innerhalb des Eis mag die Entropie abnehmen, insgesamt aber erhalten biologische Systeme den Grad ihrer Zusammengesetztheit abseits eines Gleichgewichtszustands, was nur durch ständige Zufuhr von Energie möglich ist. Lokal nimmt die Entropie am/ im System ab, im Kontext mit der Umwelt, aus der die Energie entzogen wird, nimmt aber die Entropie zu. (vgl. S.103f)

17. [Anmerkung: Es fragt sich hier, ob es Sinn macht, von der ‚globalen‘ Entropie zu sprechen, da ja die Entropie der Teilbereiche ‚Umwelt‘ und ‚System‘ für sich unterschiedlich ist. Ein System mit ‚geringerer‘ Entropie ist eigentlich nicht vergleichbar mit einem System ‚höherer‘ Entropie.]

18. Denbigh schlussfolgert hier, dass die Änderungen der Entropie und der Grad der Zusammengesetztheit unabhängig voneinander sind. (vgl. S.104)

19. [Anmerkung: Dies erscheint zweifelhaft. Denn im Falle von biologischen Systemen bedeutet die Zunahme des Grads der Zusammengesetztheit notwendigerweise Verbrauch von Energie, die der Umgebung entzogen wird (Zunahme von Entropie) und dem System zugeführt wird (Abnahme der Entropie). Die Organisiertheit biologischer Systeme erscheint daher eher wie ein Entropie-Umwandler/ -Wandler/ -Transformator. Dies hat zu tun mit Zustandsformen von Energie: es gibt jene, die von biologischen Systemen umgewandelt werden kann und solche, die nicht umgewandelt werden kann.]

20. Denbigh führt dann das Symbol phi für den Grad der Zusammengesetztheit eines einzelnen Systems s_i ein und das Symbol PHI für die Summe aller einzelnen Systeme. (vgl. S.105f) Während der Grad der Zusammengesetztheit phi_i eines einzelnen Systems von der Geburt bis zum Tode zu- bzw. abnehmen kann, bildet die Summe PHI einen Querschnitt. Mit solch einem Maß kann man sowohl beobachten, dass PHI im Laufe der Zeit – abzgl. gewisser lokaler Schwankungen – generell zunimmt, zugleich auch die Zahl der Mitglieder der Population. (vgl. 106f) Zusätzlich zum Grad der Zusammengesetztheit des individuellen Systems mss man auch den Organisationsgrad der Systemumgebung berücksichtigen: Werkzeuge, Landwirtschaft, Verkehr, Rechtssysteme, Schrift, usw. (vgl. 107f) Nimmt insgesamt der Grad der Zusammengesetztheit zu, will Denbigh von einem Prozess der Formation sprechen.

21. Denbigh spekuliert auch darüber, ob man den Grad der Zusammengesetztheit dazu benutzen kann, um den Begriff der Kreativität ins Spiel zu bringen.

22. Ferner geht es um die Entstehung biologischer Systeme. Während für die Änderungen von organisatorisch einfachen Systemen die allgemeinen physikalischen Gesetze zur Beschreibung ausreichen, haben Organisationen mit einem höheren Grad von Zusammengesetztheit die Besonderheit, dass sehr spezifische Konstellationen vorliegen müssen, die für sich genommen extrem unwahrscheinlich sind. Im Fall biologischer Systeme ist die Entstehung bislang nicht klar und erscheint extrem unwahrscheinlich.

23. Ein Denkansatz wäre – nach Denbigh –, dass sich die Komplexität in kleinere Subprobleme delegieren lässt. (Vgl.S.110f) Dazu kommt die weitere Beobachtung/ Überlegung, dass sich im Falle von biologischen Systemen feststellen lässt, biologische Systeme dazu tendieren, die Ausgangslage für die Aggregation neuer Systeme immer weiter zu optimieren. (vgl.S.112f)

24. Stellt man eine Folge wachsender Organisiertheit auf (Denbigh nennt: Partikel – Atome – Moleküle – Zellen – Organismen), dann kann man nach Denbigh einen Zuwachs an Individualität und an Kontrolle beobachten bei gleichzeitiger Abnahme der Gesetzeskonformität; letzteres besagt, dass biologische Systeme je komplexer sie werden umso weniger direkt unter irgend ein physikalisches Gesetzt fallen. (vgl. S,114f)

25. Die Funktionen, die auf den jeweils höheren Ebenen der Organisation sichtbar werden, lassen sich nicht direkt aus den Komponenten der darunter liegenden Ebenen ableiten. Sie zeigen – hier zitiert Denbigh (Polanyi 1967) – etwas Neues. Dieses Auftreten von etwas Neuem verglichen mit den bisherigen Systemeigenschaften markiert nach (Polanyi 1967) einen Prozess, den er Emergenz nennt. Das neue Ganze ‚erklärt‘ die Teile, nicht umgekehrt. (vgl. S.116)

DISKUSSION

Trotz der Behinderung durch die fehlenden Seiten (ein angeblich vollständiges Exemplar ist nachbestellt) bietet der Text von Denbigh doch spannende Stichworte, die unbedingt weiter verfolgt und geklärt werden müssen. Hier nur mal erste Notizen, damit diese Aspekte nicht untergehen.
Das Zusammenspiel von Energie-Materie einerseits und Entropie andererseits wirft noch viele Fragen auf. Wenn man davon ausgeht, dass die Gesamtmenge der Energie-Materie konstant ist (was letztlich nicht wirklich klar ist; es ist eine Annahme!), man aber zugleich beobachten kann, dass die Energie-Materie unterschiedliche Zustände annehmen kann, was die Wahrscheinlichkeit von Veränderungen auf allen (?) Ebenen betrifft, so bedeutet dies, dass das Reden über Energie-Materie für uns Menschen letztlich nur interessant ist, sofern Energie-Materie sich messen lässt und im Messen mögliche Veränderungen zeigt. Eine unveränderliche und unmessbare Energie-Materie existiert für uns nicht.
Was wir aber messen, das sind punktuelle Ereignisse in einem unbekannten riesigen Raum von Zuständen/ Ereignissen, der sich uns weitestgehend entzieht.
Wenn wir nun feststellen, dass es Veränderungsphänomene gibt (Zerfallsprozesse, Partikelabstrahlungen, Wärmeaustausch, …), dann deutet dies darauf hin, dass Energie-Materie eine große Zahl von unterschiedlichen Zuständen einnehmen kann, von denen einige so sind, dass im Zustandswechsel endliche Energie-Materie-Mengen auf andere Zustände einwirken können und dabei – falls es sich um sogenannte biologische Systeme handelt – diese andere Zustände diese verfügbare Energie-Materie-Mengen für systeminterne Prozesse nutzen können.
Obwohl der Begriff der Entropie in der Literatur viele unterschiedliche Bedeutungen besitzt (dem wird noch weiter nachzugehen sein), ist ein Bedeutungskern jener, dass die Verfügbarkeit von solchen endlichen Energie-Materie-Mengen damit beschrieben wird: maximale Entropie liegt vor, wenn keine Energie-Materie-Mengen verfügbar sind, und minimale Entropie entsprechend, wenn maximal viele Energie-Materie-Mengen verfügbar sind.
Während sich im Universum Veränderungsprozesse auch unabhängig von biologischen Systemen beobachten lassen, so sind die biologischen Systeme im Kontext von Entropie dennoch auffällig: während Veränderungsprozesse im Universum abseits biologischer Systeme von minimaler zu maximaler Entropie zu führen scheinen (dissipative Prozesse, irreversible Prozesse, …), zeigen sich die biologischen Systeme als Entropie-Konverter! Sie kehren die Prozessrichtung einfach um: sie nutzen die Veränderungsprozesse von minimaler zu maximaler Entropie dahingehend aus, dass sie diese lokal für endliche Zeitspannen von einem Entropielevel X zu einem Entropielevel X-n konvertieren (mit ‚X-n‘ als weniger Entropie als ‚X‘).
Für diese Prozessumkehr gibt es keine physikalischen Gesetze außer der zwielichtigen Gravitation. Im Gefüge der aktuellen physikalischen Theorien passt die Gravitation bislang nicht so recht hinein, macht sie doch genau das, was die biologischen Systeme im kleinen Maßstab vorexerzieren: die Gravitation zieht Energie-Materie-Mengen so zusammen, dass die Entropie abnimmt. Die dadurch entstehenden Energie-Materie-Konstellationen sind die Voraussetzungen dafür, dass Veränderungsprozesse – und damit biologische Systeme – stattfinden können (ist Gravitation jene innere ‚Feder‘, die ein Universum auf lange Sicht immer wieder soweit zusammen zieht, bis es zum nächsten BigBang kommt?).
Folgt man der Idee von den biologischen Systemen als Entropie-Konvertern, dann wird interessant, wie man das Besondere an jenen Systemen charakterisiert, die wir biologisch nennen. Denbigh offeriert hier – offensichtlich stark beeinflusst von anderen Autoren, u.a. Michael Polanyi – das Konzept eines Systems, dessen Organisation durch Elemente (n,N), Beziehungen (c) und Systemfunktionen (f,…) beschreibbar ist. Je nach Anzahl und Dichte der Verschränkungen kann man dann Organisationsgrade (Komplexitätsstufen) unterscheiden. Diese Begrifflichkeit ist noch sehr grob (verglichen z.B. mit den Details in einem Handbuch über die biologischen Zellen), aber sie bietet erste Angriffsflächen für weitergehende Überlegungen.
So stellt sich die Frage nach der Entstehung solch komplexer Systeme, die bis heute nicht klar beantwortet ist.
So stellt sich die Frage nach der Entwicklung solcher Strukturen von einem einfacheren Zustand zu einem komplexeren: woher kommen die viel komplexeren Strukturen und speziell dann Systemfunktionen, die sich nicht aus den Bestandteilen als solchen herleiten? Das Wort Emergenz an dieser Stelle klingt gut, erklärt aber natürlich nichts.
Faktisch beobachten wir entlang einer Zeitachse eine letztlich kontinuierliche Zunahme der Komplexität biologischer Systeme sowohl als individuelle Systeme wie aber auch und gerade im Zusammenspiel einer Population mit einer organisatorisch aufbereiteten Umgebung (Landwirtschaft, Städtebau, Technik allgemein, Kultur, …).
Für alle diese – mittlerweile mehr als 3.8 Milliarden andauernde – Prozesse haben wir bislang keine befriedigenden theoretischen Modelle, die das Phänomen biologischer Systeme im Kontext der gesamten Naturprozesse plausibel machen. Die bisherigen naturwissenschaftlichen Theorien erscheinen für dieses komplex-dynamische Phänomen der biologischen Systeme zu einfach, zu primitiv. Das liegt zu großen Teilen möglicherweise auch daran, dass sich die meisten Naturwissenschaftler bislang schwer tun, die Phänomene des biologischen Lebens in ihren vollen Komplexität ernst zu nehmen. Möglicherweise wird dies dadurch erschwert, dass die traditionellen Geisteswissenschaften ebenfalls die Brücke zum naturwissenschaftlichen Zusammenhang noch nicht gefunden haben. Statt sich gegenseitig zu befruchten, grenzt man sich voneinander ab.
Letzte Anmerkung: in zwei vorausgehenden Beiträgen direkt (und in weiteren indirekt) hatte ich auch schon mal Bezug genommen auf das Phänomen der Komplexitätsentwicklung biologischer Systeme (siehe: Randbemerkung: Komplexitätsentwicklung (Singularität(en)) und Randbemerkung: Komplexitätsentwicklung (Singularität(en)) – Teil 2. Die Formulierungen in meinen Beiträgen war etwas schwerfällig und noch wenig überzeugend. Mit dem Ansatz von Denbigh, Polanyi und anderen lässt sich dies sicher deutlich verbessern.

Fortsetzung folgt

QUELLEN

1. Kenneth George Denbigh (1965 – 2004), Mitglied der Royal Society London seit 1965 (siehe: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Fellows_of_the_Royal_Society_D,E,F). Er war Professor an verschiedenen Universitäten (Cambridge, Edinbugh, London); sein Hauptgebet war die Thermodynamik. Neben vielen Fachartikeln u.a. Bücher mit den Themen ‚Principles of Chemical Equilibrium, ‚Thermodynamics of th Steady State‘ sowie ‚An Inventive Universe‘.
2. John von Neumann (1966), Theory of Self-Reproducing Automata, edited and completed by Arthur W.Burks, Urbana – London: University of Illinois Press
3. Michael Polanyi (1967), The Tacit Dimension, Routledge & Keagan Paul.
4. Michael Polanyi (1968) Life’s Irreducible Structure. Live mechanisms and information in DNA are boundary conditions with a sequence of boundaries above them, Science 21 June 1968: Vol. 160 no. 3834 pp. 1308-1312
DOI: 10.1126/science.160.3834.1308 (Abstract: Mechanisms, whether man-made or morphological, are boundary conditions harnessing the laws of inanimate nature, being themselves irreducible to those laws. The pattern of organic bases in DNA which functions as a genetic code is a boundary condition irreducible to physics and chemistry. Further controlling principles of life may be represented as a hierarchy of boundary conditions extending, in the case of man, to consciousness and responsibility.)
5. Michael Polanyi (1970), Transcendence and Self-Transcendence, Soundings 53: 1 (Spring 1970): 88-94. Online: https://www.missouriwestern.edu/orgs/polanyi/mp-transcendence.htm

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Die Einsamkeit der Atome überwinden …

18. September 2015Atome, Biologisches Leben, erste, Formen, Leben, Leben - Ursprung und Bedeutung, Leben Definition, Leben tägliches, Leben Voraussetzungen, Lebenszeit, Molekülbildung, Moleküle, Singularität, Singularität - biologische, Singularität - kosmische, Singularität - technische, Zelle, Zelle - biologische, Zellentstehungcagent

Letzter Nachtrag: 22.September 2015 (Klangexperiment)

Dies ist ein Blitzeintrag. Als ih heute morgen langsam aufdämmerte und die Gedanken durcheinanderwirbelten, schälte sich ein Punkt plötzlich heraus:

WAS IST LEBEN?

Die einschlägigen Disziplinen (Biologie, Molekularbiologie, Genetik, Astrobiologie, Physik, Chemie, …) haben dazu mittlerweile viele tausend Seiten hochwertige Aussagen veröffentlicht. Die Darstellung der Prozesse auf molekularer Ebene ist geradezu atemberaubend in Vielfalt und Detail. Doch welcher dieser Forscher hat eine ernsthafte persönlichen Stellungnahme zum ‚Leben‘ wie wir es auf dieser Erde kennengelernt haben (von dem wir ein Teil sind)?

Salopp, um es auf den Punkt zu bringen, kann man sagen, dass sich das biologische Leben dadurch auszeichnet, dass es einen Prozess darstellt, in dem kontinuierlich die ‚Einsamkeit der Atome‘ überwunden wird. Ist nach physikalischen Gesetzen vielleicht noch erklärbar, wie es zu Molekülbildungen kommt, so ist der immer weiter gehende Zug in Richtung Molekülkomplexe, dann Zellen, dann Vielzell-Systeme (der Mensch mit etwa 4 Billionen Zellen plus weiteren Billionen Mikrorganismen in Kooperation), dann Kooperation zwischen Vielzellsystemen, usw. ein Prozess, der weit über die Erklärungskraft bekannter physikalischer Gesetze hinausgeht. Manche Nobelpreisträger haben dies auch konstatiert. Im wissenschaftlichen Alltagsbetrieb ist von diesen tiefliegend Fragen und Einsichten nahezu nichts zu finden. Jeder werkelt friedlich vor sich hin, als ob seine Minidisziplin die ganze Welt erklärt. Dies tut sie nicht.

Warum tut das, was wir ‚Leben‘ nennen, dies? Wozu soll das gut sein?
Keine Konzernbilanz dieser Welt gibt darauf eine Antwort.
Kein politisches Programm irgendeiner Partei stellt sich solchen Fragen.
Keine Hochschule, Universität dieser Welt interessiert sich für solche Fragen (wehe, ein Forscher würde dies tun; er würde für unseriös erklärt).
Also treiben wir weiter dahin, getrieben und getragen von einem Prozess, den wir nicht verstehen (und irgendwie auch garnicht verstehen wollen?).

Die Apostel der Maschinen-Singularität haben irgendwie noch nicht bemerkt, dass sie selbst möglicherweise zu einer viel grundlegenderen Singularität gehören, die wiederum stattfindet im Rahmen der ersten und umfassendsten Singularität, nämlich dem BigBang, der als solcher wissenschaftlich eigentlich nicht existiert, nur seine Auswirkungen dürfen wir bestaunen.

Muss hier stoppen, da ich zur ersten Probe für das Philosophy-in-Concert Projekt muss.

Hier ein Klangexperiment zum Thema: Einsame Atome verbinden sich … (Aufgenommen am 22.Sept.2015)

Nachtrag am nächsten Morgen (aus einem Brief an einen Freund):

… Als einzelne Menschen mit unserem endlichem Körper sind wir normalerweise gefangen von dem, was uns unmittelbar passiert. Dass wir überhaupt da sind, dass wir so fantastisch leben können, wie wir es können, beschäftigt uns normalerweise kaum. Wenn das System aber ’stottert‘, wenn es ‚Fehlfunktionen‘ aufweist, wenn es uns wehtut, unsere individuellen Pläne durcheinanderwirbelt, dann schrecken wir auf, schreien auf, beschweren wir uns, klagen, lamentieren, werden aggressiv, bekommen Angst, sind traurig, nur weil etwas unfassbar Wunderbares, was wir im Normalbetrieb keines Blickes würdigen, plötzlich an seine eigenen Grenzen kommt, und über kurz oder lang in den Verfall, in den Tod übergeht, aus dem es sich zuvor befreit hatte. Wir erleben das Scheitern intensiv, aber für das zuvor stattfindende unfassbare Wunder sind wir blind. Und selbst das Scheitern ist kein wirkliches Scheitern. Individuell erleben wir zwar Scheitern, aber es gibt keine Einzelne. Jeder einzelne ist eine Gemeinschaft lebender und kommunizierender Zellen (mehr als 4 Billionen allein beim Menschen), und diese sind Teil eines umfassenden riesigen Netzwerkes von Lebensereignissen, die weiterhin da sind (noch), um das unfassbare Wunder des Lebens in einem Kosmos weiter zu tragen, der jenseits der Erde — nach bisherigem Wissen — aus einsamen Atomen besteht, die sich nicht zu etwas Größerem verbinden konnten.

Für jemanden, der gerade leidet, krank ist, dem Sterben ins Auge schaut, erscheinen diese Worte möglicherweise sehr fremd, abstrakt, weit weg, aber die Wahrheit fragt uns nicht, ob sie stattfinden darf oder nicht. Die Wahrheit liegt uns voraus, steckt in uns, auch in den Fehlfunktionen.

Morgen,Übermorgen, in einer endlichen Zeit, wird jeder von uns von den Fehlfunktionen eingeholt werden, wird jeder von uns den Zusammenbruch des Lebens an seinem individuellen Körper erleben, der weitgehend aus Atomen besteht, die zuvor schon anderen Lebewesen gehört haben. Wir sind unentrinnbar und tief liegend eine Gemeinschaft von Lebenden, die unauflöslich unteilbar ist.

Natürlich ist dies nur ein Bruchteil des Phänomens Lebens. Der aktuelle Körper, der aktuelle Schmerz ist niemals die volle Wahrheit; wer aber die Wahrheit liebt, der ist rettungslos ein ‚Philosoph‘ (Griechisch: ‚philosophos‘). …

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Buch: Die andere Superintelligenz. Oder: schaffen wir uns selbst ab? – Kapitel 4-neu

2. August 2015Abkühlung, Abkühlung, Atome, Bethe - Hans Albrecht, Big Bang, Big-Bang Theorie, Darwin, Dunkle Energie, Energie, Erdbeben, Erde, erste, Formen, Fossilien, Galaxie, Gravitation, Hahn - Otto, Kernfusion, Lambda-CDM Version Standardmodell, Materie, Materie dunkle, Meitner - Lise, Nuklear, Physik, Schichten, Singularität, Standardmodell, Sterne, Teilchen, Teilchen, Teilchen, Thermpodynamik - zweiter Hauptsatzcagent

VORBEMERKUNG: Der folgende Text ist ein Vorabdruck zu dem Buch Die andere Superintelligenz. Oder: schaffen wir uns selbst ab?, das im November 2015 erscheinen soll.

Wie alles anfing

Die Überlegungen im vorausgehenden Kapitel beziehen sich auf das, was heute ist, auf die Gegenwart. Wie können z.B. Philosophen die Innensicht ihres Bewusstseins beschreiben; wie können Psychologen das beobachtbare Verhalten untersuchen. Was können die Gehirnforscher über die Struktur und die Funktionen des Gehirns feststellen. Diese Aufgabe ist groß genug, dass man damit mehr als ein Leben ausfüllen kann. Hätte man diese Beschreibungsaufgaben vollständig erfüllt — bislang fehlt da noch einiges –, würden dennoch wichtige Teile am Bild fehlen, vielleicht sogar die wichtigsten, ohne die das Ganze nicht verständlich ist: der reale Entstehungsprozess; wie es zum heutigen Zustand kommen konnte? Wie ist es möglich, dass sich solch komplexen Strukturen im Universum, als Leben auf der Erde herausbilden konnten, ohne dass man eine ‚äußere‘ Einwirkung erkennen kann? Was soll das Ganze? Wohin wird dies führen? Wohin kann dies führen? Welche Rolle spielen wir Menschen dabei? Sind wir nur eines von vielen vorübergehenden Phänomenen des Lebens, das wieder vergehen wird, bevor es bemerkt wurde?

Zeichen der Veränderung

Beginnend mit dem 19.Jahrhundert kam es in Westeuropa zu grundlegenden Änderungen im bis dahin vorwiegend christlich-biblisch geprägten Menschen- und Weltbild. Immer mehr Phänomene in der Veränderung von Lebensformen im Kontext unterschiedlicher Ablagerungsschichten im Gestein und Erdreich wurden entdeckt (Anmerkung: Aus meiner Sicht ein sehr hilfreiches Buch für diese Zeit ist u.a. Peter J.Bowler, „Evolution. The History of an Idea“, Berkeley, Los Angeles (CA): University of California Press, 1983, rev.ed. 1989).

Im Falle der Fossilien waren es berühmte Naturforscher wie z.B. Cuvier (1769 — 1832) , Étienne Geoffroy Saint-Hilaire (1772 – 1844) und Charles Robert Darwin (1809 — 1882), die neben der Vielfalt auch die Veränderungen in den unterschiedlichsten geologischen Schichten erkannten. Im Fall der geologischen Schichten waren es Männer wie William Smith (1769 — 1839), Roderick Impey Murchison (1792 — 1871), Adam Sedgwick (1785 — 1873), John Phillips (1800 – 1874) und Charles Lyell (1797 — 1875), die es schafften, erste Klassifikation von Erdschichten und deren chronologischer Abfolge mit Korrelation zu Fossilien aufzustellen. Insgesamt entstanden durch viele verschiedene, z.T. kontrovers diskutierte, Untersuchungen die ersten Umrisse eines Bildes, in dem die aktuelle Gestalt der Erde und der Lebensformen eine Folge von Veränderungen, eine Geschichte, beinhalten. Die Details dieser Geschichte (Vulkanismus, Klimaänderungen, Plattentecktonik, Baupläne,…) waren in ihren genauen Wirkungen lange Zeit zwar nicht eindeutig entscheidbar, ‚dass‘ die Erde und das Leben auf der Erde aber Veränderungen durchlaufen hatten und immer noch durchlaufen, das erschien jedoch immer mehr unabweislich.

Wie lange zurück reichte diese Geschichte? Neue thermodynamische Überlegungen von William Thomson, besser bekannt als Lord Kelvin (1824 – 1907), schränkten den zur Verfügung stehenden absoluten Zeitraum für die Entwicklung der Erde und des gesamten Universums im Laufe seines Lebens immer mehr ein, schließlich bis auf eine zweistellige Millionenzahl. Wie viele seiner Zeitgenossen ging er davon aus, dass die Erde und die Sonne sich kontinuierlich abkühlen, ohne dass neue Energie zur Verfügung steht, die dieser Abkühlung entgegen wirken könnte. Es brauchte die ersten Jahrzehnte des 20.Jh. um mit Hilfe der neuen Erkenntnisse aus der (Nuklear-)Physik bzw. aus dem Spezialgebiet der Teilchenphysik verstehen zu können, dass Sterne und Planeten eigene Energievorräte besitzen und über Prozesse verfügen, durch die diese Energie in Form von beobachtbaren Veränderungen (Sonnenstrahlen, Klima, Vulkanismus, Erdbeben, …) wirksam werden können.

Immer kleiner

1905 hatte Albert Einstein ganz allgemein u.a. die Äquivalenz von Masse und Energie mit seiner bekannten Formel $latex E=mc^{2}$ aufgezeigt, es brauchte aber noch weiterer gehöriger Anstrengungen, bis im Februar 1939 Lise Meitner (1878 – 1968) eine theoretische Beschreibung des ersten Kernspaltungs-Experiments veröffentlichen konnte, das Otto Hahn Ende Dezember 1938 zusammen mit seinem Assistent Fritz Straßman durchgeführt hatte. Im gleichen Jahr konnte Hans Albrecht Bethe (1906 – 2005) sein theoretisches Modell der Kernfusionsprozesse in der Sonne veröffentlichen (für die er 1967 den Nobelpreis bekam). Damit war die Tür zur Erkenntnis der verborgenen Energie in der Materie, in den Sternen, im Universum soweit geöffnet, dass dem Forscher ein glutheißer Atem entgegen schlug.

Es folgten stürmische Jahre der vertiefenden Erforschung der nuklearen Zusammenhänge, stark geprägt von den militärisch motivierten Forschungen zum Bau von Nuklearwaffen. Immer mehr Teilchen wurden im Umfeld des Atoms entdeckt, bis es dann ab den 70iger Jahren des 20.Jh zum sogenannten Standardmodell kam.

Obwohl sich dieses Standardmodell bislang in vielen grundlegenden Fragen sehr bewährt hat, gibt es zahlreiche fundamentale Phänomene (z.B. die Gravitation, die Expansion des Universums, dunkle Materie), für die das Modell noch keine erschöpfende Erklärung bietet.

Big Bang – Zeitpunkt Null

Ausgestattet mit den Erkenntnissen der modernen Physik lassen sich die Hypothesen aus dem 19.Jahrhundert zur Welt als Prozess ausdehnen auf das ganze Universum. Fasst man alle heutigen Erkenntnisse zusammen, wie dies in der sogenannten
Big Bang Theorie geschieht, nach 1990 gefasst als Lambda-CDM-Modell, führt dies auf ein Ereignis vor jeder physikalisch messbaren Zeit zurück. Ein solches Ereignis gilt den Physikern als eine Singularität. Da es im Universum auch andere Formen von Singularitäten gibt, nenne ich jene Singularität, mit der das bekannte Universum begann, hier die erste Singularität.

Durch die Weiterentwicklung der Relativitätstheorie von Albert Einstein konnten Stephen William Hawking (geb.1942),
George Francis Rayner Ellis (geb.1939) und Roger Penrose (geb.1931) aufzeigen, dass die Größen Raum und Zeit mit der ersten Singularität beginnen.

Von heute aus gesehen trat die erste Singularität vor 13.8 Mrd Jahren auf. Beginnend mit einer unendlich extremen Dichte und Hitze begann aus dem Ereignis heraus eine Ausdehnung (Raum und Zeit), die begleitet war von einer zunehmenden Abkühlung. Gleichzeitig kam es zur Herausbildung von subatomaren Teilchen, aus denen sich einfache Atome formten (Anmerkung: Die Entstehung der ersten Atome wird in der Zeitspanne 10 Sek – 20 Min verortet.). Gigantische Ansammlungen dieser ersten Elemente führten dann aufgrund der Gravitation zu Verdichtungen, aus denen Sterne und Galaxien hervorgingen (Anmerkung: Erste Sterne, die das dunkle Weltall erleuchteten werden nach ca. 100 Mio Jahren angenommen. Erste Galaxien etwa 1 Mrd Jahre später.). In den Sternen fanden Kernfusionsprozesse statt, die im Gefolge davon zur Bildung von immer schwereren Atomen führten. Ferner wird seit etwa 6.5 Mrd Jahren eine Beschleunigung bei der Ausdehnung des Universums beobachtet. Man vermutet, dass dies mit der ‚dunklen Energie‘ zu tun hat. Viele Fragen sind offen. Nach letzten Messungen geh man davon aus, dass das bekannte Universums zu 73% aus dunkler Energie besteht, zu 23% aus dunkler Materie, zu 4.6% aus ’normaler‘ Materie und zu weniger als 1% aus Neutrinos (Anmerkung: Jarosik, N. et al. (WMAP Collaboration) (2011). „Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Sky Maps, Systematic Errors, and Basic Results“. NASA/GSFC. p. 39, Table 8. Retrieved 4 December 2010).

Fortsetzung mit Kapitel 5

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ERKENNTNISSCHICHTEN – Das volle Programm…

23. April 2012Allgemein, Atome, Außen, Außenraum zum Körper, Außenwelt, Bewußtsein, Bewusstsein als Erkenntnisraum, Biologie, Denken primäres, Denkmaschinerie, Emergenz, empirisch, empirische Phänomene, Empirische Theorie, empirische Wissenschaft, Energie, Energie Zustandsformen, Erkanntes, Erkennen, Erkenntnis, Erkenntnisgrenzen, erkenntnisinhalt primär, Erkenntnisinhalt sekundär, Erleben, Experiment, Externe Welt, Freiheit, freiwillig, Gedächtnis, Gehirn, gen, Genetik, Innen, Intersubjektivität, Kommunikation, Komplexität, Komplexitätsbetrachtung, Komplexitätsebene, Komplexitätsniveau, Körperwelt intersubjektiv, Messverfahren empirisch, Moleküle, Morris, Nicht-Sein-Müssen, nicht-zufällig, Nous, ontologische Geltung, Papst, parallel, Pariser Vorlesungen, Phänomen empirisches, Phänomenologie, Population, Problembewusstsein, Reflexion, Regel 100%, Religion, Selbstbestimmung, Struktur, Struktur materielle, Subjektivität, Theorie des Lebens, Umgebung, univrsale Selbstbesinnung, Verhalten, Wahrnehmungsobjekt, Wahrscheinlichkeit, Wahrscheinlichkeitsverteilung, Wechselwirkung, Wissen hören, Zufall reiner, Zusammenbruchcagent

Wir beginnen mit einem Erkenntnisbegriff, der im subjektiven Erleben ansetzt. Alles, was sich subjektiv als ‚Gegeben‘ ansehen kann, ist ein ‚primärer‘ ‚Erkenntnisinhalt‘ (oft auch ‚Phänomen‘ [PH] genannt).
Gleichzeitig mit den primären Erkenntnisinhalten haben wir ein ‚Wissen‘ um ’sekundäre‘ Eigenschaften von Erkenntnisinhalten wie ‚wahrgenommen‘, ‚erinnert‘, ‚gleichzeitig‘, ‚vorher – nachher‘, ‚Instanz einer Klasse‘, ‚innen – außen‘, und mehr.
Auf der Basis der primären und sekundären Erkenntnisse lassen sich schrittweise komplexe Strukturen aufbauen, die das subjektive Erkennen aus der ‚Innensicht‘ beschreiben (‚phänomenologisch‘, [TH_ph]), aber darin auch eine systematische Verortung von ‚empirischem Wissen‘ erlaubt.
Mit der Bestimmung des ‚empirischen‘ Wissens lassen sich dann Strukturen der ‚intersubjektiven Körperwelt‘ beschreiben, die weit über das ’subjektive/ phänomenologische‘ Wissen hinausreichen [TH_emp], obgleich sie als ‚Erlebtes‘ nicht aus dem Bereich der Phänomene hinausführen.
Unter Einbeziehung des empirischen Wissens lassen sich Hypothesen über Strukturen bilden, innerhalb deren das subjektive Wissen ‚eingebettet‘ erscheint.
Der Ausgangspunkt bildet die Verortung des subjektiven Wissens im ‚Gehirn‘ [NN], das wiederum zu einem ‚Körper‘ [BD] gehört.
Ein Körper stellt sich dar als ein hochkomplexes Gebilde aus einer Vielzahl von Organen oder organähnlichen Strukturen, die miteinander in vielfältigen Austauschbeziehungen (‚Kommunikation‘) stehen und wo jedes Organ spezifische Funktionen erfüllt, deren Zusammenwirken eine ‚Gesamtleistung‘ [f_bd] des Input-Output-Systems Körpers ergibt. Jedes Organ besteht aus einer Vielzahl von ‚Zellen‘ [CL], die nach bestimmten Zeitintervallen ‚absterben‘ und ‚erneuert‘ werden.
Zellen, Organe und Körper entstehen nicht aus dem ‚Nichts‘ sondern beruhen auf ‚biologischen Bauplänen‘ (kodiert in speziellen ‚Molekülen‘) [GEN], die Informationen vorgeben, auf welche Weise Wachstumsprozesse (auch ‚Ontogenese‘ genannt) organisiert werden sollen, deren Ergebnis dann einzelne Zellen, Zellverbände, Organe und ganze Körper sind (auch ‚Phänotyp‘ genannt). Diese Wachstumsprozesse sind ’sensibel‘ für Umgebungsbedingungen (man kann dies auch ‚interaktiv‘ nennen). Insofern sind sie nicht vollständig ‚deterministisch‘. Das ‚Ergebnis‘ eines solchen Wachstumsprozesses kann bei gleicher Ausgangsinformation anders aussehen. Dazu gehört auch, dass die biologischen Baupläne selbst verändert werden können, sodass sich die Mitglieder einer Population [POP] im Laufe der Zeit schrittweise verändern können (man spricht hier auch von ‚Phylogenese‘).
Nimmt man diese Hinweise auf Strukturen und deren ‚Schichtungen‘ auf, dann kann man u.a. zu dem Bild kommen, was ich zuvor schon mal unter dem Titel ‚Emergenz des Geistes?‘ beschrieben hatte. In dem damaligen Beitrag hatte ich speziell abgehoben auf mögliche funktionale Unterschiede der beobachtbaren Komplexitätsbildung.
In der aktuellen Reflexion liegt das Augenmerk mehr auf dem Faktum der Komplexitätsebene allgemein. So spannen z.B. die Menge der bekannten ‚Atome‘ [ATOM] einen bestimmten Möglichkeitsraum für theoretisch denkbare ‚Kombinationen von Atomen‘ [MOL] auf. Die tatsächlich feststellbaren Moleküle [MOL‘] bilden gegenüber MOL nur eine Teilmenge MOL‘ ⊆ MOL. Die Zusammenführung einzelner Atome {a_1, a_2, …, a_n} ⊆ ATOM zu einem Atomverband in Form eines Moleküls [m in MOL‘] führt zu einem Zustand, in dem das einzelne Atom a_i mit seinen individuellen Eigenschaften nicht mehr erkennbar ist; die neue größere Einheit, das Molekül zeigt neue Eigenschaften, die dem ganzen Gebilde Molekül m_j zukommen, also {a_1, a_2, …, a_n} ≠ m_i (mit {a_1, a_2, …, a_n} als ‚Bestandteilen‘ des Moleküls m_i).
Wie wir heute wissen, ist aber auch schon das Atom eine Größe, die in sich weiter zerlegt werden kann in ‚atomare Bestandteile‘ (‚Quanten‘, ‚Teilchen‘, ‚Partikel‘, …[QUANT]), denen individuelle Eigenschaften zugeordnet werden können, die auf der ‚Ebene‘ des Atoms verschwinden, also auch hier wenn {q_1, q_2, …, q_n} ⊆ QUANT und {q_1, q_2, …, q_n} die Bestandteile eines Atoms a_i sind, dann gilt {q_1, q_2, …, q_n}≠ a_i.
Wie weit sich unterhalb der Quanten weitere Komplexitätsebenen befinden, ist momentan unklar. Sicher ist nur, dass alle diese unterscheidbaren Komplexitätsebenen im Bereich ‚materieller‘ Strukturen aufgrund von Einsteins Formel E=mc^2 letztlich ein Pendant haben als reine ‚Energie‘. Letztlich handelt es sich also bei all diesen Unterschieden um ‚Zustandsformen‘ von ‚Energie‘.
Entsprechend kann man die Komplexitätsbetrachtungen ausgehend von den Atomen über Moleküle, Molekülverbände, Zellen usw. immer weiter ausdehnen.
Generell haben wir eine ‚Grundmenge‘ [M], die minimale Eigenschaften [PROP] besitzt, die in einer gegebenen Umgebung [ENV] dazu führen können, dass sich eine Teilmenge [M‘] von M mit {m_1, m_2, …, m_n} ⊆ M‘ zu einer neuen Einheit p={q_1, q_2, …, q_n} mit p ∉ M‘ bildet (hier wird oft die Bezeichnung ‚Emergenz‘ benutzt). Angenommen, die Anzahl der Menge M beträgt 3 Elemente |M|=3, dann könnte man daraus im einfachen Fall die Kombinationen {(1,2), (1,3), (2,3), (1,2,3)} bilden, wenn keine Doubletten zulässig wären. Mit Doubletten könnte man unendliche viele Kombinationen bilden {(1,1), (1,1,1), (1,1,….,1), (1,2), (1,1,2), (1,1,2,2,…),…}. Wie wir von empirischen Molekülen wissen, sind Doubletten sehr wohl erlaubt. Nennen wir M* die Menge aller Kombinationen aus M‘ (einschließlich von beliebigen Doubletten), dann wird rein mathematisch die Menge der möglichen Kombinationen M* gegenüber der Grundmenge M‘ vergrößert, wenngleich die Grundmenge M‘ als ‚endlich‘ angenommen werden muss und von daher die Menge M* eine ‚innere Begrenzung‘ erfährt (Falls M’={1,2}, dann könnte ich zwar M* theoretisch beliebig groß denken {(1,1), (1,1,1…), (1,2), (1,2,2), …}, doch ‚real‘ hätte ich nur M*={(1,2)}. Von daher sollte man vielleicht immer M*(M‘) schreiben, um die Erinnerung an diese implizite Beschränkung wach zu halten.
Ein anderer Aspekt ist der Übergang [emer] von einer ’niedrigerem‘ Komplexitätsniveau CL_i-1 zu einem höheren Komplexitätsniveau CL_i, also emer: CL_i-1 —> CL_i. In den meisten Fällen sind die genauen ‚Gesetze‘, nach denen solch ein Übergang stattfindet, zu Beginn nicht bekannt. In diesem Fall kann man aber einfach ‚zählen‘ und nach ‚Wahrscheinlichkeiten‘ Ausschau halten. Allerdings gibt es zwischen einer ‚reinen‘ Wahrscheinlich (absolute Gleichverteilung) und einer ‚100%-Regel‘ (Immer dann wenn_X_dann geschieht_Y_) ein Kontinuum von Wahrscheinlichkeiten (‚Wahrscheinlichkeitsverteilungen‘ bzw. unterschiedlich ‚festen‘ Regeln, in denen man Z%-Regeln benutzt mit 0 < Z < 100 (bekannt sind z.B. sogenannte ‚Fuzzy-Regeln‘).
Im Falle des Verhaltens von biologischen Systemen, insbesondere von Menschen, wissen wir, dass das System ‚endogene Pläne‘ entwickeln kann, wie es sich verhalten soll/ will. Betrachtet man allerdings ‚große Zahlen‘ solcher biologischer Systeme, dann fällt auf, dass diese sich entlang bestimmter Wahrscheinlichkeitsverteilungen trotzdem einheitlich verhalten. Im Falle von Sterbensraten [DEATH] einer Population mag man dies dadurch zu erklären suchen, dass das Sterben weitgehend durch die allgemeinen biologischen Parameter des Körpers abhängig ist und der persönliche ‚Wille‘ wenig Einfluß nimmt. Doch gibt es offensichtlich Umgebungsparameter [P_env_i], die Einfluss nehmen können (Klima, giftige Stoffe, Krankheitserreger,…) oder indirekt vermittelt über das individuelle ‚Verhalten‘ [SR_i], das das Sterben ‚begünstigt‘ oder ‚verzögert‘. Im Falle von Geburtenraten [BIRTH] kann man weitere Faktoren identifizieren, die die Geburtenraten zwischen verschiedenen Ländern deutlich differieren lässt, zu verschiedenen Zeiten, in verschiedenen sozialen Gruppen, usw. obgleich die Entscheidung für Geburten mehr als beim Sterben individuell vermittelt ist. Bei allem Verhalten kann man mehr oder weniger starke Einflüsse von Umgebungsparametern messen. Dies zeigt, dass die individuelle ‚Selbstbestimmung‘ des Verhaltens nicht unabhängig ist von Umgebungsparametern, die dazu führen, dass das tatsächliche Verhalten Millionen von Individuen sehr starke ‚Ähnlichkeiten‘ aufweist. Es sind diese ‚gleichförmigen Wechselwirkungen‘ die die Ausbildung von ‚Verteilungsmustern‘ ermöglichen. Die immer wieder anzutreffenden Stilisierungen von Wahrscheinlichkeitsverteilungen zu quasi ‚ontologischen Größen‘ erscheint vor diesem Hintergrund eher irreführend und verführt dazu, die Forschung dort einzustellen, wo sie eigentlich beginnen sollte.
Wie schon die einfachen Beispiele zu Beginn gezeigt haben, eröffnet die nächst höhere Komplexitätstufe zunächst einmal den Möglichkeitsraum dramatisch, und zwar mit qualitativ neuen Zuständen. Betrachtet man diese ‚Komplexitätsschichtungen‘ nicht nur ‚eindimensional‘ (also z.B. in eine Richtung… CL_i-1, CL_i, CL_i+1 …) sondern ‚multidimensional‘ (d.h. eine Komplexitätsstufe CL_i kann eine Vielzahl von Elementen umfassen, die eine Komplexitätstufe j<i repräsentieren, und diese können wechselseitig interagieren (‚kommunizieren‘)), dann führt dies zu einer ‚Verdichtung‘ von Komplexität, die immer schwerer zu beschreiben ist. Eine einzige biologische Zelle funktioniert nach so einem multidimensionalen Komplexitätsmuster. Einzelne Organe können mehrere Milliarden solcher multidimensionaler Einheiten umfassen. Jeder Körper hat viele solcher Organe die miteinander wechselwirken. Die Koordinierung aller dieser Elemente zu einer prägnanten Gesamtleistung übersteigt unsere Vorstellungskraft bei weitem. Dennoch funktioniert dies in jeder Sekunde in jedem Körper Billionenfach, ohne dass das ‚Bewusstsein‘ eines biologischen Systems dies ‚mitbekommt‘.
Was haben all diese Komplexitätstufen mit ‚Erkenntnis‘ zu tun? Nimmt man unser bewusstes Erleben mit den damit verknüpften ‚Erkenntnissen‘ zum Ausgangspunkt und erklärt diese Form von Erkenntnis zur ‚Norm‘ für das, was Erkenntnis ist, dann haben all diese Komplexitätsstufen zunächst nichts mit Erkenntnis zu tun. Allerdings ist es dieses unser ’subjektives‘ ‚phänomenologisches‘ ‚Denken‘, das all die erwähnten ‚Komplexitäten‘ im Denken ’sichtbar‘ macht. Ob es noch andere Formen von Komplexität gibt, das wissen wir nicht, da wir nicht wissen, welche Form von Erkenntnis unsere subjektive Erkenntnisform von vornherein ‚ausblendet‘ bzw. aufgrund ihrer Beschaffenheit in keiner Weise ‚erkennt‘. Dies klingt paradox, aber in der Tat hat unser subjektives Denken die Eigenschaft, dass es durch Verbindung mit einem Körper einen indirekt vermittelten Bezug zur ‚Körperwelt jenseits des Bewusstseins‘ herstellen kann, der so ist, dass wir die ‚Innewohnung‘ unseres subjektiven Erkennens in einem bestimmten Körper mit dem Organ ‚Gehirn‘ als Arbeitshypothese formulieren können. Darauf aufbauend können wir mit diesem Körper, seinem Gehirn und den möglichen ‚Umwelten‘ dann gezielt Experimente durchführen, um Aufklärung darüber zu bekommen, was denn so ein Gehirn im Körper und damit korrelierend eine bestimmte Subjektivität überhaupt erkennen kann. Auf diese Weise konnten wir eine Menge über Erkenntnisgrenzen lernen, die rein aufgrund der direkten subjektiven Erkenntnis nicht zugänglich sind.
Diese neuen Erkenntnisse aufgrund der Kooperation von Biologie, Psychologie, Physiologie, Gehirnwissenschaft sowie Philosophie legen nahe, dass wir das subjektive Phänomen der Erkenntnis nicht isoliert betrachten, sondern als ein Phänomen innerhalb einer multidimensionalen Komplexitätskugel, in der die Komplexitätsstrukturen, die zeitlich vor einem bewussten Erkennen vorhanden waren, letztlich die ‚Voraussetzungen‘ für das Phänomen des subjektiven Erkennens bilden.
Gilt im bekannten Universum generell, dass sich die Systeme gegenseitig beeinflussen können, so kommt bei den biologischen Systemen mit ‚Bewusstsein‘ eine qualitativ neue Komponente hinzu: diese Systeme können sich aktiv ein ‚Bild‘ (‚Modell‘) ihrer Umgebung, von sich selbst sowie von der stattfindenden ‚Dynamik‘ machen und sie können zusätzlich ihr Verhalten mit Hilfe des konstruierten Bildes ’steuern‘. In dem Masse, wie die so konstruierten Bilder (‚Erkenntnisse‘, ‚Theorien‘,…) die tatsächlichen Eigenschaften der umgebenden Welt ‚treffen‘ und die biologischen Systeme ‚technologische Wege‘ finden, die ‚herrschenden Gesetze‘ hinreichend zu ‚kontrollieren‘, in dem Masse können sie im Prinzip nach und nach das gesamte Universum (mit all seinen ungeheuren Energien) unter eine weitreichende Kontrolle bringen.
Das einzig wirkliche Problem für dieses Unterfangen liegt in der unglaublichen Komplexität des vorfindlichen Universums auf der einen Seite und den extrem beschränkten geistigen Fähigkeiten des einzelnen Gehirns. Das Zusammenwirken vieler Gehirne ist absolut notwendig, sehr wahrscheinlich ergänzt um leistungsfähige künstliche Strukturen sowie evtl. ergänzt um gezielte genetische Weiterentwicklungen. Das Problem wird kodiert durch das Wort ‚gezielt‘: Hier wird ein Wissen vorausgesetzt das wir so eindeutig noch nicht haben Es besteht ferner der Eindruck, dass die bisherige Forschung und Forschungsförderung diese zentralen Bereiche weltweit kum fördert. Es fehlt an brauchbaren Konzepten.

Eine Übersicht über alle bisherigen Beiträge findet sich hier

Philosophie Jetzt: Veranstaltung am 2.Okt.2011

26. September 2011AI, Allgemein, Artificial Intelligence, Atome, Bewußtsein, Computational Intelligence, Denkmaschinerie, DNA-Molekül, Galaxie, Gehirn, Geist, Genetik, Genetisches Programm, Kommunikation, Körper, Kosmologie, Leben, Materie, Milchstrasse, Moleküle, Planet Erde, Population, RNA-Molekül, Sonnensystem, Subatomar, Universum, Vererbung, Wissencagent

Hier eine Ankündigung in eigener Sache:

Am 2.Okt.2011 beginne ich mit einer ersten Veranstaltung im Rahmen des Projektes ‚Philosophie Jetzt‘ mit dem aktuellen Titel ‚Unterwegs Wohin?‘

Grundidee ist, die Diskussion aus dem Blog auch in der Öffentlichkeit zu führen und damit das Umdenken vieler gewohnter Alltagsbegriffe weiter zu unterstützen. Die Veranstaltung findet im

Bistro des Restautant ‚Schnittlik‘ statt

61137 Schöneck

Platz der Republik 2

16:00 – 19:00h

Gedacht ist an einer lockeren Form von Vortrag, Gespräch, aufgelockert mit eigener experimenteller Musik. Denkbar, dass in Zukunft auch andere aktiv mitwirken durch Texte und Musik. Dies ist jedenfalls ein Anfang. Philosophie ist für uns alle wichtig, nicht nur für ‚Hinterstubendenker’……

Herzliche Grüße,

cagent

PS: Es deutet alles darauf hin, dass es mir zum ersten Mal gelingt, einen Zusammenhang von ‚Urknall‘ über kosmische Evolution, biologische Evolution 1, biologische Evolution 2 (=Kultur, Technologie) bis hin zu Grundstrukturen von Wissen, Lernen und Werten zu zeichnen. Hätte dies nie für möglich gehalten. Im Nachhinein erscheint es so einfach und man versteht gar nicht, warum man sich nahezu 63 Jahre quälen muss, bis man dahin kommt (kleiner Trost. den anderen geht es auch nicht besser…). Die neue Perspektive hat allerdings etwas ‚Berauschendes‘; die philosophisch-theologischen Kategorien der Vergangenheit wirken da wie ein ’schlechter Traum‘. Andererseits war dies irgendwie als ‚Durchgangsphase‘ unumgänglich. Erkennen funktioniert nur über Blindversuch, Fehler, Korrektur, neuer Versuch… irgendwann hat man dann das Gefühl, jetzt scheint es ‚besser‘ zu sein…bis zur nächsten ‚Verbesserung’…Ohne diese gelegentlichen Blog-Einträge — so einfach und erratisch sie auch im einzelnen sein mögen — wäre dies nie passiert….

PS2: Ja, die Veranstaltung hat stattgefunden. Trotz strahlendem Sommerwetter war der Raum gefüllt und die drei Stunden erwiesen sich als viel zu kurz….Das ruft nach mehr….

Zusammenfassung des Vortrags

(1) Der Vortrag wählte als Ausgangspunkt die Position des Dualismus, der fast 2000 Jahre die europäische Philosophie — und auch das übrige Denken — geprägt hatte und selbst heute noch in vielen Kreisen präsent ist: die Gegenübersetzung von Geist und Materie.

(2) Es wurde dann in mehreren Schritten gezeigt, wie diese Gegenübersetzung im Lichte des heutigen Wissens nicht nur ‚in sich zusammenfällt‘ sondern mehr noch, einen völlig neuen Denkansatz ermöglicht.

(3) Über die Stationen Erde – Sonnensystem – Milchstraße – Universum wurde nicht nur deutlich, dass wir in einer der wenigen ‚bewohnbaren‘ (habitablen) Zonen leben, sondern dass alle bekannte ‚Materie‘ letztlich nichts anderes ist als eine ‚Zustandsform von Energie‘.

(4) Anhand der unterschiedlichen komplexen Strukturen wie subatomar Quanten, Atome, Moleküle wurde deutlich, wie es eine Brücke gibt von der Energie zu den kleinsten Bauelementen biologischer Lebensformen im Rahmen der chemischen Evolution. Zwar sind hier bis heute noch nicht alle Abläufe vollständig aufgeklärt, aber der Weg vom Molekül zur Zelle ist zumindest prinzipiell nachvollziehbar.

(5) Es wurden grob jene Prozess skizziert, die bei der Selbstreproduktion involviert sind (DNA, mRNA, tRNA, Ribosomenkomplexe….). Sämtliche Prozesse dieser chemischen Informationsmaschinerie basieren ausschließlich auf Molekülen.

(6) Die biologische Evolution von den ersten Zellen bis zum homo sapiens wurde stark verkürzend skizziert. Die Rolle des Gehirns in der Steuerung, für das Verhalten, für die Sprache. Die mittlerweile allgemein akzeptierte Out-of-Africa Hypothese, die Abstammung aller heute lebenden Menschen von einer Gruppe von homo sapiens Menschen, die von Ostafrika aus vor ca. -70.000 über Arabien, Persien, Indien Australien bevölkerten, Asien und ab ca. -45000 Europa. Später auch Nord- und Südamerika.

(7) Es wurde kurz erklärt wie der ‚Wissensmechanismus‘ hinter der biologischen Evolution funktioniert, die — obgleich vollständig ‚blind‘ — innerhalb von ca. 3.7 Mrd. Jahren hochkomplexe Organismen hervorgebracht hat. Die ‚Logik‘ dahinter ist ein gigantischer Suchprozess über die möglichen ökologischen Nischen, deren Feedbackmechanismus ausschließlich im Modus des ‚Überlebens‘ gegeben war. Das konnte nur funktionieren, weil beständig Milliarden von ‚Experimenten‘ gleichzeitig ausgeführt wurden. Evolution heißt ‚aktiv mit dem Unbekannten spielen‘ mit dem Risiko, unter zu gehen; aber dieses Risiko war — und ist — die einzige ‚Versicherung‘, letztlich doch zu überleben.

(8) Es wurde dann die Besonderheit des Gehirns erläutert, warum und wie Gehirnzellen in der Lage sind, Signale zu verarbeiten. Es wurden die chemischen Prozesse geschildert, die diesen Prozessen zugrunde liegen und dann, wie sich diese komplexen chemischen Prozesse heute technisch viel einfacher realisieren lassen. Es wurde ferner erklärt, warum ein Computer das Verhalten eines Gehirns simulieren kann. Zugleich wurde aber auch deutlich gemacht, dass die Simulation mittels eines Computers keine vollständige Berechenbarkeit impliziert, im Gegenteil, wir wissen, dass ein Gehirn — real oder simuliert — grundsätzlich nicht entscheidbar ist (Goedel, Turing).

(9) Es wurde weiter erläutert, wie sich die Informationsverarbeitung eines Gehirns von der DNA-basierten Informationstechnologie unterscheidet. Neben Details wie Gedächtnisstrukturen, Bewusstsein – Unbewusstsein, Sprache, Abstraktionen, Planen, usw. wurde deutlich gemacht, dass die Informationseinheiten eines Gehirns (Meme) permanent durch das Verhalten eines Organismus modifiziert werden können. Im Zusammenwirken von Gehirn und Sprache ist das biologische Leben nun im Stande, komplexe Modelle des Lebens versuchsweise zu entwickeln, die in Verbindung mit Genetik den Entwicklungsprozess biologischer Strukturen extrem beschleunigen könnten. Mit Blick auf die drohenden Faktoren der Lebenszerstörung wie Sonnenerwärmung, Zusammenstoß mit der Galaxie Andromeda in ca. 2-4 Mrd Jahren — um nur einige Faktoren zu nennen — kann diese Beschleunigung des Entwicklungsprozesses von Leben von Interesse sein.

(10) Hier endete die Sitzung mit dem vielfachen Wunsch, den Diskurs fort zu setzen, speziell mit Blick auf die sich neu stellenden ethischen und praktischen Lebensfragen.

Zwischenergebnis Juni 2011: Nochmals zur Fitnessfunktion

11. Juni 2011Allgemein, Artificial Intelligence, Atome, DNA-Molekül, Emergenz, Externe Welt, Fitnesswert, Gehirn, Genetik, Genetisches Programm, Kodierung, Kommunikation, Leben, Materie, Moleküle, Organismus, Vererbung, Wissen, Wissensaneignungcagent

Die Überlegungen vom 20.2.2011 ‚Jenseits des Wärmetods‘ stehen weiter im Raum. Auf mehreren Ebenen ist seitdem viel passiert. Ein ‚track‘ ist die andauernde Analyse, wie Wissen in künstlichen Systemen entstehen kann, das ’nützlich‘ ist. Ich untersuche dazu weiterhin beispielhaft und modellhaft sogenannte genetische Algorithmen (GA) und Lernende Classifier Systeme (LCS).
Genetische Algorithmen ‚leben davon‘, dass es eine sogenannte ‚Fitness Funktion‘ gibt, die die Aktionen eines genetischen Systems in einer Welt ‚kommentiert‘. Ohne diese Kommentare ist ein genetisches System ‚blind‘. Solange ein genetisches System ‚lebt‘ kann es interessante Informationen über die umgebende Welt ansammeln (was tatsächlich noch von vielen wichtigen Details abhängt).
Fitness Funktionen stellen aber letztlich selbst eine bestimmte Form von Wissen dar, in dem bestimmten Eigenschaften der umgebenden Welt Wertungen zugeordnet werden, anhand denen sich ein genetisches System ‚orientieren‘ kann.
Im Falle ‚technischer‘ genetischer Systeme sind es die Ingenieure, die ihr Wissen in Fitnessfunktionen ‚verpacken‘ und damit genetische Systeme ermöglichen.
Im Fall ’natürlicher‘ Systeme gibt es keine Ingenieure. Man muss sich fragen, wie hier eine Fitnessfunktion zustande kommt.
Die primäre Fitnessfunktion ist bei natürlichen Systemen das ‚Überleben‘ einer Population (= das genetische System), deren Mitglieder genügend ‚Nachkommen‘ erzeugen, die wiederum bestehen. Dies bedeutet, im Faktum des Überlebens einer Population (die einzelnen Mitglieder sterben, aber die Population überlebt!) manifestiert sich, dass die jeweiligen Mitglieder alle diejenigen ‚Aufgaben‘, die die Welt stellt, ‚hinreichend lösen‘ konnten.
Was so einfach klingt ‚eine Population überlebt‘ stellt bei näherer Betrachtung eine gedankliche Provokation ersten Ranges dar. Wenn man voraussetzt, dass es natürliche Systeme gibt, die ‚leben können‘, erscheint die Aussage ‚trivial‘. Das Problem beginnt aber vorher: wie konnte es dazu kommen, dass sich komplexe natürliche Systeme bilden konnten, ohne dass es ein Team von Ingenieuren gab, die den Molekülen gesagt haben, wie sie sich ‚anordnen‘ sollten (ganz abgesehen von der Frage, wie es zur Bildung jener Moleküle aus Atomen kommen konnte, die heute als grundlegend für die Bildung von natürlichen Systemen angesehen werden. Bislang gibt es dazu noch keine vollständige Antwort!).
Wie wir heute wissen, ist schon eine einzige Zelle von extremer Komplexität. Die Komplexität der aktiven Moleküle ist mathematisch nahezu nicht ausdrückbar. Sowohl zu ihrer Bildung wie auch zu ihrem ‚Erhalt‘ benötigt es beständig Energie. Zur ‚Vererbung‘ all dieser Komplexität werden Molekülstrukturen benutzt, die nicht nur ‚Inhalte‘ kodieren, sondern auch ‚Prozesse‘, wie diese ‚Inhalte unter ‚Verwendung‘ von Molekülen ‚erzeugt werden sollen/ können. Es ist mir nicht bekannt, dass die Wissenschaft heute auch nur ansatzweise eine Vorstellung davon hat, wie es zur Ausbildung dieses komplexen Informationsweitergabelmodells kommen konnte.
Bekanntlich bestehen die meisten Pflanzen und Tiere heute nicht aus einer solchen komplexen Zelle, sondern aus vielen hundert Millionen, vielen hundert Milliarden Zellen, die miteinander ‚kooperieren‘ und ‚kommunizieren‘, ohne dass irgendein Ingenieur dafür auch nur den kleinsten Finger bewegt hat bzw. bewegt.
Ferner besteht das Leben auf der Erde nicht aus nur einem solchen hyperkomplexen Organismus sondern aus vielen Milliarden von ganz unterschiedlichem Zuschnitt, deren Zusammenwirken die Biosphäre ausmacht.
Lernende Classifier Systeme sind einfache Modelle, wie man u.a. die Reaktion eines einzelnen Systems auf die Welt modellieren kann. WENN das System etwas Bestimmtes ‚wahrnimmt‘, DANN soll es in einer bestimmten Weise reagieren. Unter Zuhilfenahme einer Fitnessfunktion kann man auch dieses Wissen ‚dynamisch‘ gestalten und es sich ‚verändern‘ lassen entlang dem ‚Gradienten‘ zum ‚Besseren‘. Auch hier gilt –wie oben –, dass die Fitnessfunktion selbst eine Form von ‚Wissen‘ darstellt, das letztlich die Richtung der möglichen Entwicklung festlegt. Auch hier kann man wieder die Frage stellen, wo dieses Wissen herkommt.
Im Fall von natürlichen Systemen wissen wir, dass diese ab einem bestimmten Punkt der Komplexität ‚intern‘ Bewertungsmechanismen ausgebildet haben, die es ihnen erlauben, bis zu einem gewissen Grad auch schon in der Zeit ‚vor dem Tod‘ erlebbare Situationen zu ’sortieren‘ in solche, die ’nützlich‘ sind und solche, die es ’nicht‘ sind.
Es stellt sich die Frage, wie es möglich ist, dass natürliche Systeme ihre eigenen Strukturen in einer so markanten Weise ‚umbauen‘ können, dass die schon von Anfang an komplexe Strukturen ihre Strukturen ‚weiter ausdehnen’/ ‚erweitern‘, und zwar nicht ‚chaotisch‘, sondern so ‚geordnet‘, dass diese erweiterten Strukturen im Rahmen der gesamten Überlebensaufgabe eine ’sinnvolle Teilaufgabe‘ übernehmen können.
An dieser Stelle auf die bekannten genetischen Mechanismen zu verweisen, würde genau an der eigentlichen Problemstellung vorbei gehen. Abgesehen davon, dass die Entstehung der genetischen Mechanismen selbst mehr oder weniger unklar ist geht es ja um die ‚mittels der genetischen Mechanismen‘ transportierten Informationen über potentielle Prozesse von Wachstum und Selbstorganisation.
Wer jemals selbst versucht hat, künstliche formale Systeme so zu programmieren, dass diese sich in einem analogen Sinne ‚weiter entwickeln‘, und zwar ’sinnvoll‘, dem ist klar, dass die reale Vorgabe der natürlichen Systeme ‚ein Komplexitätsspiel spielt‘, für das uns bislang brauchbare Vorstellungen fehlen.
(Anmerkung: die aktuell bekanntgewordene Forschungsprojekte, in denen man für viel Geld Milliarden von künstlichen Neuronen zusammenschmelzen will und dann — wie von Zauberhand — auf die Entstehung sinnvoller Strukturen hofft, erscheinen mir grotesk und lächerlich. Dass es für diese Projekte keine wirklichen Begründungen gibt, ist verständlich, machen die Projekte dadurch aber nur noch grotesker. Voodoo besitzt mehr Rationalität als diese sogenannte Forschungen.).

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Auf der Suche nach dem neuen Menschenbild eJournal ISSN 2365-5062 (cagent@cognitiveagent.org)

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