Kategoriearchiv: Emergenz

EMERGENTE PHÄNOMENE, BEOBACHTER, GEIST -Teil 2

Emergenz, Evolution, Feynman, Kauffman - S.A., Klassischer physikalischer Raum, Kognitive Täuschung, Körper, Physik, Quantenphysik, Quantenraum

(Dieser Beitrag bildet die Forsetzung von Überlegungen aus einem vorhergehenden Beitrag)

Eine Schema, wie Leben im Universum entstehen konnte (in späteren Blogeinträgen weiter verfeinert)
Eine Schema, wie Leben im Universum entstehen konnte (in späteren Blogeinträgen weiter verfeinert)

UPDATE EVOLUTION

In einem Diagramm vom Dezember 2009 (siehe Bilde oben) hatte ich eine ‚Gesamtschau‘ der Evolution ‚in einem Bild‘ versucht. Dabei hatte ich eine Aufteilung in ’subatomar‘ und ‚atomar und komplexer‘ vorgenommen. Die Überlegungen kreisten seitdem meistens um die Phänomene oberhalb der atomaren Komplexitätsebene. Dabei schälten sich dann diverse interessante Problemstellungen heraus. In den letzten Monaten war es vor allem das Problem der ‚Emergenz‘, das mich mehr und mehr beschäftigte (sofern die normale Arbeit dazu überhaupt Zeit lies). In mehreren Anläufen, Texten und Vorträgen kam ich bis zu dem Punkt, dass die sich in den emergenten Phänomenen zeigende Funktionalität in keiner Weise durch Rekurs auf die beteiligten Komponenten alleine erklärbar ist (kein ‚Reduktionismus‘, (z.B. der molekulare Prozess der Selbstreproduktion in struktureller Entsprechung zum mathematischen Konzept einer Turingmaschine)) sondern eine Funktionalität auf einer ‚höheren Ebene‘ voraussetzt. Als möglicher ‚Raum für Funktionalitäten‘ bietet sich hier aber nur jener ‚Raum‘ an, innerhalb dessen es zu diesen Prozessen kommt. Hier gibt es nur den Raum der Atome bzw. den subatomaren Bereich. Die heutige Physik beschreibt diesen Raum u.a. mit den Mitteln der Quantenphysik. Als Nichtphysiker hält man dazu gewöhnlich einen gebührenden Abstand (die für die Beschreibung quantenphysikalischer Phänomene benutzte Mathematik ist für einen Nicht-Quantenphysiker in der Regel ‚unverdaulich‘; Ausnahme aber z.B. die Vorlesungen von Feynman (siehe Lit. unten).

QUANTENPHYSIK

An dieser Stelle kam eine entscheidende Anregung bei der fortdauernden Lektüre (jetzt wieder) von Kauffman (‚Reinventing…). Im Kap.13 des Buches referiert er wichtige Positionen der Philosophie des Geistes (einschließlich neurobiologischer Interpretationen), zeigt deren logischen Aporien bei der Erklärung von ‚Geist‘ und ‚Bewusstsein‘ durch Reduktion auf neuronale Aktivitäten auf und spielt dann diverse theoretische Szenarien durch, für die er Erkenntnisse der Quantenphysik benutzt. Zuerst fand ich dies eigentümlich, aber bei weiterem Lesen und Nachdenken habe ich den Eindruck, dass diese Überlegungen höchst interessant sind und nach allem, was ich bislang weiß, den einzig erkennbaren theoretischen Ansatzpunkt liefern, der im Einklang mit den empirischen Wissenschaften steht und doch der Besonderheit der emergenten Phänomene Bewusstsein und Geist eventuell gerecht werden könnte.

Quantum space and Classical Space; Below bodies being open in the direction of quantum space
Quantum space and Classical Space; Below bodies being open in the direction of quantum space

Die Grundidee ist recht simpel. Die empirisch-mathematischen Details beliebig schwierig. Ich habe folgendes verstanden (siehe Handskizze):

1. Im Bereich der subatomaren Teilchen (Quanten) lässt sich nur noch messen, wenn man dabei das zu messende Objekt verändert (Heisenberg, Unschärferelation). Viele kreative Experimente (siehe dazu z.B. das Büchlein von Feynman) legen die Interpretation nahe, dass die Teilchen sich in einem kontinuierlichen Raum möglicher Zustände aufhalten, in dem sie alle Zustände (aus unserer Sicht) quasi ‚gleichzeitig‘ einnehmen (mit unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten). Alles, was ‚geht‘ (Freiheitsgrade), ‚wird gemacht‘. Durch Versuchsanordnungen wird der Möglichkeitsraum punktuell ‚eingeengt‘ und der Raum ‚passt sich‘ den Versuchsanordnungen ‚an‘. Man ‚misst als Phänomen, was sich bei Unterstellung der wahrscheinlichen Verteilungen ergeben würde. Dazu gehören viele spezielle Effekte, die ich hier beiseite lasse.
2. Neben diesem Quantenraum als ‚grundlegender Realität‘ für die messbaren Phänomene gibt es aber auch den konkret realisierten physikalischen Zustand, wie wir ihn als ‚real uns umgebende Welt‘ erfahren. Dieser ‚klassische physikalische Raum‘ erscheint von dem Quantenraum mit seinen floatenden Möglichkeiten ‚abgekoppelt‘ (‚decoherent‘). Er stellt genau eine von unzählig vielen Möglichkeiten dar, was ‚hätte passieren können‘. Abkopplung heißt hier u.a. ‚Verlust an Informationen‘, herausgenommen aus dem ‚Phasenraum‘ der floatenden Möglichkeiten.
3. Trotz der Realität des konkreten klassischen physikalischen Raumes müssen wir annehmen, dass damit der parallel bestehende Quantenraum nicht vollständig aufgehoben wird; er besteht weiter, wahrt eine Kontinuität, bildet weiter die ‚Grundlage‘ für neue ‚Realisierungen‘.
4. Soweit ich bislang sehe ist diese ‚Koexistenz‘ von Quantenraum und konkreter Realisierung bislang nicht vollständig geklärt, speziell nicht die Frage, wie beständig Realisierungen (Dekohärenzen) stattfinden können, ohne den Quantenraum aufzuheben. Darüberhinaus ist nicht wirklich klar, warum es genau zu den bestimmten Realisierungen kommt, die aus unserer Beobachtersicht gewisse ‚Regeln‘ einhalten, obgleich der Quantenraum aus sich heraus nicht auf eine bestimmte Realisierungen abonniert ist.

META-FUNKTIONALITÄT

Die vorausgehenden Überlegungen sind natürlich extrem vereinfachend, lassen dadurch aber vielleicht die großen Linien hervortreten.

Bezogen auf die von mir geäußerte Vermutung, dass die emergenten Phänomene durch vorauszusetzende Funktionalitäten erklärt werden müssen würde durch Einbeziehung des Quantenraums zumindest dahingehend eine Verstärkung erfahren, dass der Quantenraum beliebig komplexe Funktionalitäten ‚beherbergen‘ kann. Aber hier stehen wir noch ziemlich am Anfang.

Kauffman bringt in seinem Buch mehrere Beispiele (z.B. S.210f, Photosynthese), wo anhand konkreter biologischer (chemischer, physikalischer) Prozesse nachgewiesen werden konnte, wie diese konkreten Prozesse nur erklärbar sind durch die Annahme des zugleich bestehenden Quantenraumes.

GEFANGEN IM KÖRPER ALS KOGNITIVE TÄUSCHUNG

Macht man sich diese Fundierung aller Makrophänomene im Quantenraum klar, dann folgt daraus, dass die scheinbare ‚Gefangenheit‘ unseres ‚Geistes‘ in einem konkreten, endlichen Körper, nur eine scheinbare ist. Der Körper ist (mit viel Fantasie auf der Handskizze in der unteren Hälfte erkennbar) in dieser Sicht nur so eine Art ‚Ausstülpung‘ des Quantenraumes an einem bestimmten Punkt in eine ‚vorübergehende Konkretisierung‘ bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Einbettung in den Quantenraum. Dies bedeutet, bei näherer Betrachtung, dass jeder Mensch ‚in Richtung des Quantenraumes‘ ‚offen‘ ist. Dies wiederum bedeutet, dass jeder Mensch durch seine Einbettung in den Quantenraum mit jedem Punkt des bekannten Universums direkt kommunizieren kann. Diese Kommunikation — so sie stattfindet — verläuft mindestens mit Lichtgeschwindigkeit. Anders gewendet, sofern wir in den Quantenraum ‚eingebettet‘ sind ist jeder von uns zum übrigen Raum hin ‚vollständig offen‘. Im Quantenraum gibt es keine lokale Abgrenzung. Diese wird nur mit Hilfe des transienten Körpers für eine verschwindend kurze Zeit künstlich eingerichtet, um punktuell ‚Individualitäten‘ sichtbar zu machen.

Warum der Quantenraum diese punktuellen transienten ‚Ausstülpungen‘ vornimmt erschließt sich uns bislang nicht. Aber wir stehen ja auch mit dem Erkennen hier erst ganz am Anfang.

LITERATURHINWEISE
Richard P. Feynman (Author), A. Zee (Introduction), „QED: The Strange Theory of Light and Matter“, Publisher: Princeton University Press (April 4, 2006), ISBN-10: 0691125759, ISBN-13: 978-0691125756

Gerd Doeben-Henisch, Kurze Review online: http://www.amazon.com/gp/cdp/memberreviews/A1D6994DSB8K4M/ref=cm_cr_dp_auth_rev?ie=UTF8&sort_by=MostRecentReview

Kauffman, S.A., Reinventing the Sacred. A new View of Science, Reason, and Religion. New York: Basic Books, 2008 (Paperback 2010)

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EMERGENTE PHÄNOMENE, BEOBACHTER, GEIST

Computer, Computer - chemischer, Computer - digital elektronisch, Computer - digitaler, Emergenz, Geist, Hardware, Reduktionismus, Selbstorganisation, Selbstreproduktion, Software
  1. In dem anregenden Buch von Kaufmann ‚Reinventing the Sacred‘ (dessen Besprechung in diesem Blog noch immer nicht beendet ist….) wird sehr oft und in vielfältiger Weise über solche Phänomene der beobachtbaren Welt gesprochen, die ‚da‘ sind, die ‚auftreten‘, die aber in ihrer erfahrbaren Form nicht aus den bekannten Eigenschaften ihrer ‚Bestandteile‘ erklärbar sind. Für solche Phänomene hat sich der Begriff ‚emergente‘ Phänomene eingebürgert.
  2. Insgesamt gesehen ist das Reden über emergente Phänomene nichts Neues. Möglicherweise kann man sogar das Reden über das Phänomen ‚Geist‘ hier subsumieren (sieht man mal von der generellen Problematik ab, dass die Wortmarke ‚Geist‘ allein schon im europäischen Kulturkreis mindestens seit den Griechen und Semiten (nous, pneuma, psyche, ruach, ruh,…) in so vielfältiger Weise auftritt, dass eine klare Bedeutungszuordnung ausgeschlossen erscheint): der Mensch kann an sich und am ‚anderen‘ Menschen so viele Phänomene des ‚Ausdrucks‘, der ‚Mitteilung‘, des ‚absichtsvollen Handelns‘ usw. erfahren, die allesamt nicht ‚erklärbar‘ sind, versucht man sie auf die beteiligten Bestandteile wie körperliche Organe, Muskeln, Knochen, Gehirnzellen usw. zurück zu führen. Jeglicher Reduktionismus in der Art einer solchen ‚Rückführung‘ ist im Ansatz schon so lächerlich, dass es verwundern kann, warum dann — im Umkehrschluss — heute nicht viel mehr selbstreflektierende Wissenschaftler die erkenntnismäßige Provokation solcher ‚emergenter‘ Phänomene konstatieren.
  3. In meinen letzten drei öffentlichen Vorträgen (YPO Nov.12, Salon Slalom Nov.12, Interdisz.Arbeitsgruppe der Universität Unicamp (Campinas, Brasilien) Febr.13) habe ich auf diese Problematik am Beispiel des Selbstreproduktionsmechanismusses der biologischen Zellen hingewiesen. Vereinfachend: ein Molekül (Ribosom) bekommt als Input andere Moleküle (mRNA, tRNA), die von einem weiteren Molekül (DNA) ‚gesteuert‘ werden, und dieser Input wird vom Ribosom-Molekül ‚abgebildet‘ auf eine Menge anderer Moleküle (Proteine). Dieser hochkomplexe Abbildungsprozess lässt sich nicht durch Rekurs auf die beteiligten Moleküle und deren physikalische Eigenschaften erklären (was schon viele andere festgestellt haben).
  4. Ich versuche das Problem immer so zu erklären: nahezu jeder benutzt heute Computer (mindestens in der Form eines Smartphones). Jeder weiß, dass die möglichen ‚Verhaltensweisen‘ seines Computers von der ‚Software‘ abhängt, die die Hardware steuert (und natürlich auch von der Hardware selbst insoweit diese festlegt, was durch eine Software alles gesteuert werden kann). Mit einer geeigneten ‚App‘ (= Stück Software) kann ich ein Android Smartphone in einen ‚Kompass‘ verwandeln, kann eine Klanganalyse machen lassen, um Instrumente zu stimmen, kann eine ‚Wasserwaage‘ simulieren, ein Musikinstrument, usw. Würde man jetzt jemanden die Aufgabe stellen, zu analysieren, warum ein Computer solche bestimmten (‚emergenten‘!) Verhaltensweise zeigt und dieser ‚Beobachter‘ dürfte nur die erzeugende Hardware anhand ihrer physikalischen Eigenschaften untersuchen, er wäre nicht in der Lage, die verursachenden komplexen Funktionen zu entdecken. Denn das, was wir die ‚Software‘ nennen, ist für uns zwar als ein ‚Text‘ vorstellbar, aber die Software, die im Computer wirksam ist, existiert im Computer nur in Form von tausenden, Millionen, Milliarden usw. von Ladungszuständen, die über die Chips verteilt sind. Ohne Kenntnis der logischen Architektur dieser Hardware ist eine Rekonstruktion dieser komplexen Funktionen ‚in der Hardware‘ nur aufgrund der physikalischen Eigenschaften grundsätzlich unmöglich (Laut Turing ist diese Kenntnis sogar unmöglich, wenn man alle logischen Informationen über die Struktur hätte; Halteproblem). Das lernt jeder Informatikstudent in den ersten Semestern. Dennoch glauben wir, dass wir im Falle komplexer (= ‚emergenter‘?) Phänome in der materiellen Struktur der uns umgebenden Welt alle ‚wichtigen‘ Eigenschaften erkennen könnten nur durch Beschränkung auf die physikalischen Eigenschaften der beteiligten ‚materiellen Komponenten‘.
  5. Eine philosophische Konsequenz aus diesem Sachverhalt ist, dass wir unsere Rolle als ‚Beobachter der Natur‘ kritisch überdenken müssen (Heisenberg war einer von vielen, die dies schon zu seinen Zeiten angesichts der neuen Erkenntnisse der Physik laut gedacht hatte). Im Analogieschluss von der Unmöglichkeit des Erkennens einer komplexen Funktion, die sich zu ihrer Ausführung tausender, Milliarden usw. materieller Einzelzustände ‚bedient‘ müssten wir bereit sein, die Arbeitshypothese zu bilden, dass das Erkennen von sogenannten ‚emergenten‘ Phänomenen unter Umständen von uns genau dies verlangt: die Annahme von komplexen Funktionen, die ‚hinter‘ den vielen materiellen ‚Einzelteilen‘ ‚operieren‘. Dies wirft natürlich die frage nach dem ‚Medium‘ auf, in dem sie operieren. Im Falle der Computerhardware wissen wir, dass es Eigenschaften der Hardware selbst sind, die die ‚Umsetzung, Realisierung‘ der ‚inhärenten‘ komplexen Funktionen erlaubt. Warum also nicht als Arbeitshypothese annehmen, dass die uns — allzuwenig — bekannte Materie möglicherweise inhärente Eigenschaften besitzt, die erst im Zusammenwirken vieler Komponenten ’sichtbar‘ werden.
  6. Natürlich wirkt solch eine Annahme auf so manche im ersten Moment ‚erschreckend‘, da damit die von sehr vielen (den meisten?) als ziemlich ‚tod‘ erklärte Materie mit einem Mal zum Ort ungeahnter komplexer Eigenschaften wird, von denen die komplexen biologischen Phänomene möglicherweise nur eine kleine Kostprobe sind. Das Faszinosum ‚Geist‘ wäre dann möglicherweise auch nichts Besonderes mehr, wäre es doch nur das ‚Aufscheinen‘ der inhärenten funktionalen Eigenschaften der Materie.
  7. Sollten diese Spekulationen zutreffen, dann würde die Physik nahtlos in die Philosophie (und möglicherweise sogar Theologie) übergehen, und umgekehrt. Die schon immer äußerst bizarre Aufsplitterung der einen Welt in eine Vielzahl von miteinander unvermittelten Kategorien wäre dann als ein reiner Artefakt unseres unbeholfenen Denkens diagnostiziert.
  8. Bleibt die eher psychologische (oder gar ’spirituelle‘) Frage, warum wir Menschen so dauerhaft krampfhaft an unsinnigen Konzepten festzuhalten versuchen, wenn die Phänomene selbst unser Denken doch so ‚alt‘ aussehen lassen…-:)?

Eine fortsetzung zu diesem Beitrag findet sich HIER

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REDUKTIONISMUS, ERMERGENZ, KREATIVITÄT, GOTT – S.A.Kauffman – Teil 1

Allgemeine Biologie, Autokatalyse, Autokatalytische Menge, Biologie, Emergenz, Erdös, Gödel, Gott, Graph, Kauffman - S.A., Kreativität, Physik, Reaktionsgraph, Reduktionismus, Strings, Teilchen, Universum, Universum - multiples, Wissenschaft, Zufallsgraph

ZUSAMMENHANG MIT DEM BLOG

Letzte Korrekturen: 23.März 2013

(1)Der Zusammenhang mit dem Blog besteht darin, dass im Blog der klassische Widerspruch zwischen ‚Geist‘ auf der einen Seite und ‚Materie‘ auf der anderen von vielen Seiten neu reflektiert wird. Dabei zeigte sich u.a. dass durch die Einbeziehung der neueren Erkenntnisse über das Biologische und seiner Entstehung die Phänomene des Biologischen zu einer neuen Sicht der Materie und der Energie führen können, zu einer Sicht, die deutlich macht, dass die klassische Sicht der Physik sich immer mehr als unbefriedigend erweist. Ergänzt wurden diese Reflexionen durch frühere Einträge im Blog, in denen auch die Sicht des ‚Geistes‘ aus Sicht der Philosophie dahingehend ‚aufgebrochen‘ worden sind, dass auch die klassische Philosophie im Lichte der neueren Erkenntnisse zum Leben ihre eigenen Erkenntnisvoraussetzungen neu bedenken kann und auch muss (dies wurde spätestens seit dem Vortrag in Bremerhaven offenbar!). Zwar bedeutet die Einbeziehung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse eine ‚Verletzung‘ des klassischen philosophischen – und insbesondere des phänomenologischen – Paradigmas, aber es bedeutet keine vollständige Auflösung noch gar eine ‚Zerstörung‘ der Philosophie, sondern – möglicherweise – eine notwendige ‚Erneuerung‘, die schließlich dazu führen kann, die unselige Trennung zwischen Geistes- und Naturwissenschaften aufzuheben. Diese Trennung erscheint im neuen Denken als ein ‚Artefakt‘ des klassischen Denkens aufgrund falscher Voraussetzungen.
(2) Diese veränderte Sicht auf das Verhältnis zwischen ‚Geist‘ und ‚Materie/ Energie‘ wirkt sich auch aus auf eine veränderte Sicht zum Glauben an das mit ‚Gott‘ Gemeinte, zur Rolle der Religionen und Kirchen (siehe z.B. den Blog zum 24.Dez.2012 und seinen Teil 2).
(3)In diesem Zusammenhang bin ich auf das Buch von Stuart Alan Kauffman gestossen „Reinventing The Sacred. A new View of Science, Reason, and Religion.“ (etwa: Die Wiederentdeckung des Heiligen. Eine neue Sicht der Wissenschaft, des Verstandes und der Religion). Veröffentlicht 2008 (siehe weitere Angaben zu Kauffman unten).

EINSTIEG IN DAS BUCH

(4) Die Einleitung und das erste Kapitel sind ein wenig ’schleppend‘ und ich war schon fast versucht, es wieder weg zu legen, aber dann ab S.10 nimmt das Bucht deutlich Fahrt auf. Und ich habe den Eindruck, dieses Buch kann helfen, die neue Sicht insbesondere im Bereich Physik und Biologie weiter zu differenzieren. Außerdem hat das Buch die unangenehme Eigenschaft, dass Kauffman praktisch nirgends richtig zitiert. Es gibt zwar im Anhang verschiedene Quellenangaben, aber im Text werden die Namen von Autoren oder deren Aussagen zwar erwähnt, aber es gibt keine klare Quellenangaben. Das ist schade, ärgerlich und erschwert das Nachlesen (in diesem Blog mache ich das zwar auch sehr oft, aber es ist auch ein Blog und keine offizielle Veröffentlichung).
(5) Das große Thema des Buches ist nach Kauffman die Unzulänglichkeit einer Physik (bzw. der ganzen Naturwissenschaft), sofern sie sich ‚reduktionistisch‘ versteht, d.h. die Wirklichkeit ausschließlich interpretiert als Rückführung aller Phänomene auf eine Ansammlung von Teilchen. Dieser Denkweise hält er Fakten entgegen, die aus seiner Sicht etwas anderes repräsentieren: die ‚Emergenz‘ des Biologischen, das sich von der Molekülebene aus bis hin zu den komplexen gesellschaftlichen Ausprägungen als eine Form des ‚Zusammenwirken‘ zeigt, die sich nicht aus den physikalischen Gesetzen ableiten lässt, aber dennoch ‚real‘ ist. D.h. es gibt Realität, die uns alle bestimmt, die sich nicht physikalisch (bzw. allgemeiner ’naturwissenschaftlich‘) erklären lässt.
(6) In diesem ‚irreduziblen‘ Phänomen des ‚Biologischen‘ sieht Kauffman eine ‚Kreativität‘ am Werk, die typisch ist für diese Phänomene und er möchte den Begriff ‚Gott‘ für diese das ganze Universum durchwaltende ‚Kreativität‘ benutzen, sozusagen das mit ‚Gott‘ Gemeinte als das sich überall ‚kreativ‘ Zeigende und darin sich Manifestierende (vgl. z.B. S.XI). In diesem Verständnis sieht er einen Anknüpfungspunkt an den weltweiten Glauben an einen Schöpfergott (‚creator god‘), speziell natürlich in der jüdisch-christlichen Tradition (vgl. S.XII). Damit wird das Göttliche stückweise ‚empirisch‘, was neue Ansatzpunkte liefert für ein in der Welt lokalisierte ‚Spiritualität (’spirituality‘), für eine Wiederentdeckung des ‚Heiligen‘ (’sacred‘).(vgl. S.XII)
(7) Den ‚Reduktionismus‘ sieht er schon in den Anfängen der Wissenschaft (Galilei, Descartes, Newton, Laplace) gegeben (vgl. S.2), er kulminiert in der modernen Sicht, dass die Physik letztlich annimmt, dass wir ‚am Grunde‘ der Materie nur ‚Partikel oder Strings haben, die sich in Bewegung befinden‘ (vgl. S.3). Aber mit dieser Basis lässt sich die Vielfalt der biologischen Phänomene nicht beschreiben, auf keinen Fall ‚voraussagen‘. (vgl. S.3ff) Und von daher kann er sagen, dass diese (biologischen) Phänomene (dazu gehören auch die gesellschaftlichen Ausprägungen, insbesondere die Wirtschaft) jenseits der bisherigen Naturgesetze liegen. (Vgl. S.5)
(8) Für Kauffman charakteristisch am Biologischen ist neben seiner vollständigen Nicht-Voraussagbarkeit dass es sich trotz nicht vorhandener Gesetze quasi von selbst organisiert, eine große Vielfalt entwickelt, dabei aber kohärent bleibt.(vgl. S.6) Eine Besonderheit des Biologischen in ihrem selbstorganisatorischen Auftreten ist auch die Eigenschaft der ‚Agentenschaft‘ (‚agency‘), die einhergeht mit Fragen von ‚Werten‘ (‚values‘) und des ‚Tuns‘ (‚doings‘). Biologische Systeme sind nicht ’neutral‘, sondern sie sehen in allem ‚Werte‘. (vgl. SS.6-9)
(9) Und in diesem Kontext der sich überall zeigenden Kreativität wiederholt er seinen Vorschlag aus dem Vorwort, dass das mit ‚Gott‘ Gemeinte zu sehen ist als dasjenige, was sich in all dem manifestiert. Dazu gehört auch eine entsprechende ‚Mystik‘.(vgl. S.6,9)

REDUKTIONISMUS (VERSUCH DER ZURÜCKFÜHRUNG ALLER PHÄNOMENE AUF EINFACHSTE ELEMENTE)

(10)Der Punkt ohne Wiederkehr der Reduktionisten sind die einfachsten, kleinsten Elemente/ Teilchen/ Strings mit ihrer ‚Selbstbewegung‘, hinter und neben denen nichts mehr geht. Kauffman zitiert hier u.a. das Diktum des (großen?) Physikers Weinberg „Je mehr wir das Universum verstehen, umso bedeutungsloser wird es.“(vgl. S.10)
(11)Diese Art des reduktionistischen Denkens weist vielerlei Schwachstellen und Ungereimtheiten auf. Ungereimtheiten, die nah betrachtet eigentlich schon eher eklatante Denkfehler sind, bei denen man sich nur wundern kann, dass Nobelpreisträger sie nicht wahrhaben wollen. Doch zunächst wiederholt Kaufffman einige dieser Ungereimtheiten auf den SS.10-18. Mit der Fixierung des Blicks auf letzte kleinste Elemente gibt es keine ‚Handelnde‘ (‚agency‘) mehr, damit keine ‚Werte‘ und keine ‚Bedeutung‘. Eine ‚teleologische Sprache‘ ist verpönt. Newtons Gesetze induzieren einen umfassenden Determinismus (allerdings noch mit einer umkehrbaren Zeit!). Theistische Gottesauffassungen tendieren nun zu ‚Deistischen‘ (Gott als ‚Uhrmacher‘-Typ…); Gott interveniert nicht mehr. (vgl.S.15) Ein ‚freier Wille‘ wird fragwürdig. Wie soll der Geist mit einem mechanistischen Körper interagieren? Descartes kreiert den expliziten Dualismus.(vgl. S.15)

ARGUMENTE GEGEN EINEN NAIVEN REDUKTIONISMUS

(12)Kauffman zitiert auf den SS.19-21 den Physiker und Nobelpreisträger Philip W.Anderson, der in einer Arbeit 1972 darauf aufmerksam gemacht hat, dass es mit steigender Komplexität in der Anordnung der Atome in Moleküle ‚Symmetriebrüche‘ dahingehend gibt, dass die Lokalisierung der Atome in diesen Verbindungen ab einem bestimmten Punkt nicht mehr in alle mögliche Richtungen stattfindet, sondern nur noch in bestimmte (man spricht von ‚Chiralität‘ im Sinne von ‚Rechts-‚ oder ‚Linkshändigkeit‘). Dies bedeutet, dass auf einer ‚höheren‘ Organisationsebene ‚Phänomene‘ ‚real‘ werden, die sich nicht aus den einzelnen ‚Bestandteilen‘ ‚ableiten‘ lassen. Ein Reduktionismus würde hier nicht nur nichts erklären, sondern würde – im Gegenteil – reale Phänomene ‚leugnen‘.
(13)Kauffman zitiert auf den SS.22f nochmals Anderson mit einer Überlegung zur Berechenbarkeit und dass dieser Berechenbarkeitsbegriff nicht auf physikalischen Eigenschaften beruht. Hier gehen nach meinem Verständnis aber verschiedene Dinge durcheinander. (i) Die Vermischung des Konzepts ‚Turingmaschine‘ von Turing mit dem Rechnerarchitekturkonzept von von Neumann: Turing hatte keine Rechnerarchitektur beschrieben sondern ein logisch-mathematisches Konzept für Berechenbarkeit formuliert, das keinerlei Annahmen bzgl. einer bestimmten Architektur trifft (im Gegensatz zu von Neumann); (ii) die Anführung der Unentscheidbarkeits- und Unvollständigkeitsbeweise von Goedel und Turing an dieser Stelle wirken ein wenig ‚Beziehungslos‘; man weiß nicht so richtig, was sie hier sollen; (iii) die Beweise mit Hilfe der Turingmaschine sind nicht an konkrete physikalische Eigenschaften geknüpft: dies benutzt Anderson/ Kauffman als Argumente gegen den Reduktionismus. Hier zeigen sich Eigenschaften auf einer ‚höheren Ebene‘, die sich nicht auf einzelne Bestandteil zurückführen lassen.
(14)Kauffman erwähnt auf SS.23f das philosophische Konzept der ’supervenience‘ (von vielen einzelnen Aussagen auf einer ‚tieferen‘ Ebene auf eine Aussage auf einer ‚höheren‘ Ebene schließen, wobei die ‚höhere‘ Ebene ‚types‘ (Typen, Klassen) verkörpert und die tiefere (Realisierungs-)Ebene ‚token‘ (Instanzen, Elemente der Klassen). Diese Einlassung bleibt allerdings zu vage, um ihre Tragweite beurteilen zu können.
(15)Kauffman zitiert dann einen anderen Nobelpreisträger, den Physiker Robert Laughlin (SS.24f). Am Beispiel von Gasen und festen Körpern macht Laughlin darauf aufmerksam, dass viele reale Eigenschaften von solchen großen Aggregaten nur messbar und definierbar sind auf der Ebene der Gesamtaggregate; eine Rückführung auf die einzelnen Bestandteile macht keinen Sinn.
(16)Kauffman zitiert ferner (S.25) den Physiker Leo Kadanoff (kein Nobelpreisträger, aber lange Jahre Präsident der amerikanischen Gesellschaft der Physiker (‚American Physical Society (APS)‘). Er konnte aufzeigen, dass die Navier-Stokes Gleichungen für das Verhalten von Flüssigkeiten, die nicht quantenmechanisch abgeleitet werden können, von einem idealisierten (mathematischen) Modell abgeleitet werden können. Auch diese Eigenschaften hängen also nicht ab von den zugrunde liegenden Elementen/ Teilchen/ Strings.
(17)Auf den SS.25-27 erwähnt Kauffman das Beispiel der klassischen Thermodynamik von Sadi Carnot, nach dem (2.Hauptsatz der Thermodynamik) die Entropie in einem geschlossenen System nur zunehmen kann. Dies bedeutet, dass die Zeit nur eine Richtung kennt. Damit entsteht ein Widerspruch zur klassischen Mechanik von Newton, in der die Zeit sowohl ‚vorwärts‘ wie auch ‚rückwärts‘ laufen konnte. Boltzman, Gibbs und andere haben zwar versucht, diesen Widerspruch durch Einführung der statistischen Mechanik zu lösen (alle Elemente streben dem Zustand einer ‚höheren Wahrscheinlichkeit‘ zu), aber diese Begründung erfolgt nicht aus den Elementen selbst, sondern aufgrund von Zusammenhängen, die über die einzelnen Elemente hinausgehen (Kauffman zitiert stattdessen ein anderes Argument, das mich nicht überzeugt).
(18)Auf den SS.27f diskutiert Kauffman das Problem der Naturkonstanten. Das Standard-Modell der Physik vereint mit der allgemeinen Relativitätstheorie können das bekannte Universum nur erklären, wenn sie 23 spezielle Naturkonstanten annehmen. Die konkreten Werte dieser Konstanten lassen sich nicht irgend woher aus einem Modell generisch ableiten, sondern müssen speziell, von Hand, bestimmt werden. Verändert man einzelne Werte auch nur geringfügig, dann hätten wir ein vollständig anderes Universum. Nach dem Physiker Lee Smolin würde schon eine Abweichung in der Größenordnung von (1/10)^27 das Universum ‚lebensunfreundlich‘ machen. (Vgl.S.28). Diese speziellen Makroeigenschaften lassen sich in keiner Weise aus den bekannten Eigenschaften der einzelnen Elemente/ Teilchen/ Strings ableiten. Sie zeigen sich nur im Zusammenhang.
(19)Mögliche Antworten (vgl. S.28f) sind das starke und das schwache anthropische Prinzip: (i) Im starken anthropischen Prinzip wird ein Schöpfer-Gott angenommen, der die Welt genauso geschaffen hat, wie sie nun mal für ‚Leben‘ günstig ist. Dies ist aber keine überzeugende Antwort. (ii) Im schwachen anthropischen Prinzip nimmt man eine Vielzahl von Welten an. Einige von diesen haben die Parameter so, wie sie für das Leben ‚günstig‘ sind; unser Universum ist eines davon.
(20)Die Annahme einer Vielzahl möglicher Universen hat bislang die meisten Argumente für sich. Die Position des klassischen Reduktionismus wirkt in diesem Kontext mehrfach unglaubwürdig und letztlich argumentativ schwach.

DIE NICHTREDUZIERBARKEIT DER BIOLOGIE AUF DIE PHYSIK

(21)Auf den Seiten 31-43 entwickelt Kauffman zusätzliche Argumente, warum der klassische Reduktionismus nicht funktioniert, indem er die Besonderheiten der Biologie thematisiert. Allerdings springt er nach meinem Verständnis bisweilen zwischen verschiedenen Argumenten im Text hin und her, was die Argumentation erschwert.
(22)So ist der anfängliche Hinweis des Einflusses von Malthus auf Darwin wenig geeignet, die Besonderheit des Phänomens des Biologischen heraus zu stellen. Dies ist schon eher gegeben mit der Einsicht Darwins, dass zwischen der Elterngeneration und der Kindgeneration Veränderungen stattfinden können, die je nach Kontext mehr oder weniger ‚erfolgreich‘ sein können. Dies führte einerseits zum Aufsprengen des statischen Klassifikationssystems von Carl Linnaeus (vgl. S.32) und erlaubte eine zunehmende ‚logische‘ Interpretation der geologischen Befunde. (vgl.S.33) In den 1930igern vereinigte sich das evolutionäre Konzept Darwins mit der modernen Genetik (Mayer, Dobzhansky u.a.), weiter intensiviert durch die Erkenntnisse der Molekularbiologie ab den 1950igern (Watson, Crick u.a.).(vgl. S.33) Das Feststellen von Eigenschaften auf höherer Ebene der Komplexität, die sich nicht aus den zugrunde liegenden Elementen direkt ableiten lassen, nennt Kauffman dann ‚epistemologische Emergenz‘ (also etwa ‚Emergenz aus erkenntnistheoretischer Sicht‘), und die reale Gegebenheit von biologischen Strukturen höherer Komplexität bezeichnet er als ‚ontologische Emergenz‘. (vgl. S.34)
(23)Die Entstehung der vielen, immer komplexeren Arten, dazu stark variierend, lässt sich nach Kauffman nicht allein aus den beteiligten Elementen ableiten. Dies ist allein schon deshalb schwierig, weil viele wichtige beteiligten Faktoren ‚zufälliger‘ Natur sind. (vgl. S.37f) Dazu kommt aber noch ein ganz anderer Umstand. Nimmt man – mit den meisten Physikern – an, dass die Raum-Zeit kontinuierlich ist [Anmerkung: was nicht zwingend der Fall sein muss], dann hat Georg Cantor (1845 – 1918) aufgezeigt, dass die reellen Zahlen eine überabzählbar große Menge darstellen. Dies bedeutet, man kann sie nicht aufzählen. Dies wiederum bedeutet, dass es keinen Computer geben kann, diese Menge zu simulieren. Dies gilt dann auch für ein Universum mit einer kontinuierlichen Raum-Zeit.(vgl. S.39f)
(24)Dieses letzte Argument von Kauffman mit der Nichtaufzählbarkeit empfinde ich als wenig zwingend (wenngleich die Nichtaufzählbarkeit als solche natürlich Fakt ist). Wichtiger sind vielmehr jene Argumente, die auf zentrale Eigenschaften des Biologischen abheben, die sich nicht aus den Bestandteilen alleine ableiten lassen. In diesem Sinne verweist Kauffman auf den Umstand, dass der Mechanismus der Selbstreproduktion nicht an ein bestimmtes Material gebunden ist und sich von daher im gesamten Universum ‚irgendwo‘ ereignen könnte. (vgl. S.40f) In diesen Zusammenhang gehört das Astrobiologie-Programm und die Entwicklung einer ‚Allgemeinen Biologie‘, die über die Bedingungen des Lebens auch jenseits der Bedingungen auf der Erde nachdenkt.
(25)Kauffman spekuliert dann auch darüber, dass die Entdeckung des evolutionären Prinzips durch Darwin nicht nach dem Muster der ‚Induktion‘ entstanden sei, also viele einzelne Beispiele und dann eine verallgemeinernde Idee, sondern dass Darwins Überlegungen auf einer komplexeren Ebene abgelaufen seien, auf der er seine Konzepte definiert habe. (vgl.41-43) Diese Überlegungen erscheinen mir sehr spekulativ und wenig hilfreich. Entscheidend ist, ob wir empirische Phänomene einer Art P haben, die sich nicht aus den Eigenschaften P‘ vermuteter ‚einfacherer‘ Bestandteile direkt ableiten lassen. Wenn nicht, dann haben wir mit den Phänomenen P ‚genuine‘ empirische Phänomene, die erst auf einer höheren Organisationsstufe ’sichtbar‘ werden. Ob diese Einsichten ‚induktiv‘ oder ‚deduktiv‘ gewonnen wurden, spielt keine Rolle.
(26)Als solche ‚genuinen‘ Eigenschaften der Biologie nennt Kauffman Eigenschaften wie sie mit den Begriffen ‚Leben‘, ‚Handelnder‘, ‚Wert‘, ‚Bedeutung‘, ‚Bewusstsein‘ bezeichnet werden.

URSPRUNG DES LEBENS

(27)Auf den SS.44-71 versucht Kauffman, den Ursprung des Lebens mit den Augen einer Allgemeinen Biologie zu bestimmen, die als Disziplin nicht nur völlig eigenständig gegenüber einer Physik ist, sondern darüber hinaus diese sogar beeinflussen und herausfordern kann. [ANMERKUNG: in einem Gespräch mit meinem Freund, dem Physiker MW (nicht zu verwechseln mit dem Physiker vom Cafe Siesmayer, das war der Freund und Physiker MK), hatten wir letztlich den Punkt der Disziplingrenzen diskutiert. Er meinte, dass es keine klaren Grenzen gäbe, wo die Physik anfängt oder aufhört. Letztlich hat die Physik einen ganz allgemeinen Erklärungsanspruch bzgl. der erfahrbaren Natur. Wenn sie das Biologische als eigenständiges Naturphänomen akzeptieren würde – woran sie niemand hindern kann außer sie sich selbst – dann gäbe es keine Abgrenzung hin zur Biologie).
(28) Die Ideen zur Entstehung des Lebens konzentrieren sich letztlich um die Frage eines geeigneten Modells, die Entstehung einer biologischen Zelle zu erklären. Eine Zelle wird dabei als ein ‚offenes System‘ angenommen, das sich nicht in einem Gleichgewichtszustand‘ befindet und zur Erhaltung dieses Nicht-Gleichgewichts beständig Energie zuführen muss. Zusätzlich besitzt sie die besondere Eigenschaft, sich selbst vollständig zu Duplizieren. (vgl.S.46f) Da eine ’normale‘ Zelle schon sehr komplex ist, wird nach ‚einfacheren Vorläuferstufen‘ gefragt, aus denen sich dann das komplexere Modell herleiten lässt.
(29)Nach Kauffman versteht die Wissenchaft bis heute nicht genau, wie die Verdopplungsfähigkeit genau funktioniert. Er will daher zunächst der Frage nachgehen wie sich Moleküle in einfachen Systemen reduplizieren können.(vgl.S.47)
(30)Kauffman diskutiert dann mehrere Theorieansätze (vgl. SS.47-54), bis er den Theorieansatz vorstellt, den er ‚kollektive Autokatalyse‘ nennt. Damit ist gemeint, dass die Molküle einer Menge sich zwar nicht selbst reproduzieren können, aber sie dienen sich wechselseitig als Katalysatoren, dass andere Moleküle dies tun können.(vgl. S.55) In diesem Sinne sind z.B. die Zellen in unserem Körper ‚autokatalytische‘ Zellen: die einzelnen Moleküle in der Zelle können sich selbst nicht vermehren, aber die Zelle als ganze wirkt als Katalysator dafür, dass die vielen Moleküle im Innern der Zelle dies können.(vgl.S.56) Dies bedeutet, dass das Gesamtverhalten ein wesentlicher Faktor darstellt, damit zwischen den Elementen bestimmten Reaktionen möglich sind.(vgl. S.58f)
(31)Für die Theorie der autokatalytischen Mengen benutzt Kauffman das Konzept des ‚Zufallsgraphen‘ (random graphs) von Paul Erdös und Alfréd Rényi (1959), der dann zum Konzept des ‚chemisch-Reaktionsgraphen‘ erweitert wird. Die verschiedenen chemischen Reaktionen werden dann in Form unterschiedlicher verbindender Kanten/ Pfeile repräsentiert. (vgl.SS.61ff) Mit Hilfe dieses Graphenkonzeptes lässt sich einfach ein ‚aktueller‘ Zustand definieren und ein ‚Nachfolgezustand‘, durch den die Menge der ‚möglichen neuen Nachbarn‘ (‚the adjacent possible‘) definierbar wird.(vgl.S.64) Im Übergang zu den neuen Nachbarn wird ein neuer aktueller Zustand zusammen mit den soeben neuen Nachbarn definiert, der wieder neue Nachbarn erlaubt, usw. Mit Hilfe dieses ‚Ausbreitungskonzeptes‘ will Kauffman auch ‚Kreativität‘ definieren, die Kreativität des Universums. (vgl. S.64) Simulation einfacher Modelle solcher autokatalytischer Mengen haben nun gezeigt, dass ab einer bestimmten Anzahl von Elementen die ‚Reaktionsdichte‘ natürlicherweise zunimmt, was dann sehr schnell zu großen ‚Clustern‘ führt.(vgl.S.65f)
(32)Andere haben diese Modelle dahingehend weiterentwickelt, dass sie sich ‚vererben‘ können und bei dieser Vererbung Veränderungen erlauben.(vgl. S.67f) Weitere Eigenschaften (Quellen von freier Energie, Metabolismus) lassen sich in dieses Modell integrieren. (vgl.SS.68-70) Noch ist offen, ob sich dieses mathematische Modell voll lauf reale Molekülmengen anwenden lässt. Klar ist allerdings, dass sich die Eigenschaften des Gesamtsystems nicht aus den Bestandteilen alleine herleiten lässt. Ein klassischer Reduktionismus wäre also ausgeschlossen.
(33)Fortsetzung folgt … kritische Auseinandersetzung am Schluss…

Fortsetzung von TEIL 2

Quellen:

Kauffman, S.A., Reinventing the Sacred. A new View of Science, Reason, and Religion. New York: Basic Books, 2008 (Paperback 2010)

Über S.A.Kauffman in der Englischen Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Stuart_Kauffman (Zuletzt besucht 5.Jan.2013)

Interessante Vorlesungen von Kauffman als Videos: http://csb.cs.tut.fi/stu_news.php (Zuletzt besucht 5.Jan.2013)

Eine Übersicht über alle bisherige Blogeinträge nach Themen findet sich HIER

Der Ursprung und die Evolution des Lebens auf der Erde. Leben als ein kosmischer Imperativ. Reflexionen zum Buch von Christian de Duve. Teil 2

Chemische Verbindungen - biogene, Deterministisch, Emergenz, Geist, Geist - neuer, Geisteswissenschaften, Katalytisch, Multimere, Peptide

Christian de Duve, VITAL DUST. Life as a Cosmic Imperative, New York: Basic Books, 1995

Beginn: 20.Okt.2012, 18:10h

Letzte Änderung: 25.Okt.2012, 07:40h

Für Teil1 siehe HIER.

  1. Duve beginnt seine Rekonstruktion in der Frühzeit der Erde, in der es zwar einfache chemische Stoffe gab, insbesondere die fünf häufigsten Elemente (CHNOPS = (C) Carbon = Kohlenstof, (H) Hydrogen = Wasserstoff, (N) Nitrogen, (O) Oxygen = Sauerstoff, (P) Phosphor, (S) Sulfur = Schwefel ), aber noch nicht die komplexen Verbindungen, die im späteren Verlauf wichtige Funktionen im Leben übernahmen.(vgl. S.15)
  2. Die Frage nach der genauen Konstellation von chemischen Elementen in der Frühzeit der Erde für die Entstehung lebensermöglichender (:= biogener) chemischer Verbindungen lässt sich bislang noch nicht vollständig klären. Als hauptsächlichste Szenarien werden favorisiert entweder flache warme Gewässer oder hydrothermale Schlote in dunkler Tiefsee oder Kombinationen von beidem.(vgl. 15-18)
  3. Verschiedene theoretische Ansätze (Oparin 1924, Watson und Crick 1953), sowie neuartige Experimente (Miller und Urey 1952/ 1953) zeigten auf, dass rein chemische Prozesse möglich sind, die zur Bildung komplexerer biogener Verbindungen führen können; allerdings wurden in keinem Experiment jene chemischen Verbindungen gefunden, die für biogene Verbindungen als ausreichend erachtet werden.(vgl. S.18f)
  4. Mit der Verbesserung der Beobachtungsmethoden und hier speziell der Spektroskopie konnte man herausfinden, dass sich im interstellaren Raum überall nicht nur genügend chemische Elemente finden, sondern sogar viele chemische Verbindungen, die als biogen qualifiziert werden können. Zusammenfassend gilt es nach Duve als erwiesen, dass zahlreiche biogene chemische Verbindungen sowohl unter den Bedingungen der frühen Erde, im interstellaren Raum, wie auch in Kometen und Meteoriten entstehen können und die extraterrestrischen Verbindungen ein Eindringen in die Atmosphäre der Erde samt Aufschlag überleben können. (vgl. S.19f)
  5. Für das Zusammenwirken verschiedener chemischer Verbindungen in Richtung Ermöglichung von noch komplexeren biogenen chemischen Verbindungen geht Duve von folgenden Annahmen aus: (i) Aminosäuren sind die auffälligsten (‚conspicuous‘) chemischen Verbindungen der abiotischen Chemie auf der Erde wie auch im interstellaren Raum; (ii) Aminosäuren sind die Bausteine von Proteinen; (iii) Proteine sind zentrale Faktoren in biologischen Strukturen, insbesondere funktionieren Proteine in heutigen biologischen Strukturen als ‚Enzyme‘, durch die wichtige chemische Reaktionen stattfinden; (iv) nach Cricks Hypothese von 1957 fließt ‚Information‘ [Anmk: Begriff hier nicht erklärt, aber im nächsten Abschnitt] immer von den Nukleinsäuren zu den Proteinen, niemals umgekehrt. Letztere Hypothese wurde von Czech und Altmann dahingehend unterstützt, als diese Wissenschaftler herausfanden, dass Nukleinsäuren (’nucleic acids‘) in Form von Ribonucleinsäuren (RNA) katalytische Eigenschaften besitzen und es eben die RNA ist, die in heutigen biologischen Strukturen sowohl die Informationen zur Konstruktion von Proteinen besitzt wie auch katalytische Eigenschaften, um solche Prozesse in Gang zu setzen. Die Hypothese von der ‚RNA-Welt‘ war geboren, die der Proteinwelt vorausgeht. (vgl.SS.20-22)
  6. Ein RNA-Molekül besteht aus vielen (tausenden) Elementen genannt ‚Nukleotide‘, die jeweils aus einer Strukturkomponente und einer Informationskomponente bestehen. Eine Informationskomponente ist ein ein 4-elementiges Wort über dem Alphabet {A,G,C,U}(‚Adenin, Guanin, Cyatin, Uracil‘). Nach Duve ist es bislang nicht klar, wie es unter den Bedingungen der frühen Erde zur Ausbildung von RNA-Molekülen kommen konnte.(vgl.S.22f)
  7. [Anmerkung: Die Anzahl möglicher RNA-Moleküle ist rein theoretisch immens groß. Schon bei einer Länge von nur 100 Nukleotiden gibt es 1.6*10^60 viele mögliche Ausprägungen. Bei einer Länge von 1000, also 4^1000, versagt schon ein Standardrechenprogramm auf einem Standardcomputer, um die Zahl auszurechnen. ‚Reale RNA-Moleküle‘ – nennen wir sie RNA+ — bilden nur eine kleine Teilmenge aus der Menge der theoretisch möglichen RNA-Moleküle – also RNA+ subset RNA –. Die RNA+ repräsentieren diejenige Menge, die unter den realen Bedingungen der Erde chemisch möglich sind und die einen ‚Mehrwert‘ liefern. ]
  8. Von ‚hinten her‘ betrachtet ist klar, dass es einen Weg von den einfachen chemischen Verbindungen zu den komplexen biologischen Strukturen geben musste. Vom heute bekannten chemischen Mechanismus her ist ferner klar, dass es ein Weg von vielen kleinen Schritten gewesen sein musste, der immer nur von dem ausgehen konnte, was zu einem bestimmten Zeitpunkt gerade erreicht worden war. Nach Duve sollte man den Weg der chemischen Evolution anhand der Rolle der Enzyme untersuchen. Denn Enzyme sind für fast alle chemischen Reaktionen wichtig. Wenn es aber keine Proteine waren, die diese katalytische (= enzymatische) Rolle spielten [, da diese ja erst durch die RNA-Moleküle gezielt produziert wurden?], welche chemischen Verbindungen waren es dann? (vgl. SS.24-26)
  9. Elemente, die ‚katalytisch‘ wirken, beschreibt Duve als solche, durch deren Präsenz andere Moleküle miteinander reagieren und sich verbinden können, ohne dass die katalytischen Elemente selbst dabei ‚konsumiert‘ würden. Die katalytischen Elemente können daher beliebig oft ihre Wirkung entfalten. Zusätzlich bewirken katalytische Elemente in der Regel eine ‚Beschleunigung‘ des Prozesses und sie tragen dazu bei, dass sich die ‚Ausbeute‘ (‚yield‘) erhöht. (vgl. S.26f)
  10. Duve zitiert dann unterschiedliche theoretische Ansätze, mit welchen chemischen Stoffen sich katalytische Wirkungen erzielten lassen können sollten. Bislang konnte aber keiner der vielen Ansätze wirklich überzeugen.(vgl. S.28f)
  11. Besonders erwähnt werden ‚Peptide‘; dies sind Ketten von aneinandergereihten Aminosäuren. Die Übergänge zwischen Peptiden, Polypeptiden und Proteinen sind fließend. Aminosäuren, aus denen Peptide (und Proteine) bestehen, gehörten – nach Annahme – zu den ersten organischen Verbindungen der frühen Erde. Und erste Entdeckungen von möglichen Verbindungsarten (‚bonds‘), die aus Aminosäuren erste einfache ‚Ketten‘ machen können, wurden in den 1950iger Jahren gemeldet.(vgl.S.29f)
  12. Eine besondere Rolle scheinen nach Duve hier Verbindungen der Art ‚Esther‘ und ‚Thioesther‘ zu spielen. Nicht nur, dass diese in der heute bekannten Welt eine Schlüsselrolle spielen, sondern die Thioester entstehen aus dem Gas ‚Schwefelwasserstoff‘ (H_2S), das auf der frühen Erde überall vorhanden war. Allerdings gilt für diese Verbindungen, dass ihre Synthese die Verfügbarkeit von Kondensierungsprozessen voraussetzen, die ‚Energie‘ benötigen, um Sauerstoffatome herauszulösen. Die Machbarkeit dieser Synthesen unter Bedingungen, die der frühen Erde zu gleichen scheinen, wurde 1993 von Miller und Schlesinger demonstriert. (vgl.S.30-32)
  13. Aus all diesen verschiedenen Teilerkenntnissen bildet Duve seine persönliche Arbeitshypothese, dass relativ kurze und nicht zu geordnete Ketten von Aminosäuren entstehen konnten, die Duve dann ‚Multimere‘ nennt, ‚kürzer‘ als ‚Polymere‘, aber mehr als ‚Oligomere‘. Allerdings war eine solche Entstehung nur dann möglich, wenn genügend ‚Energie‘ zur Verfügung stand, diese Komplexifikationsprozesse zu unterstützen. Grundsätzlich gab es in und auf der frühen Erde genügend Energie. (vgl. S.32-34)
  14. Im Kern ist gefordert, Mechanismen zu finden, durch die Elektronen ihre Energieniveaus ändern, entweder mittels Energie ihr ‚Niveau‘ erhöhen oder vermindern. Dies kann verbunden sein mit einem ‚Transfer‘ von einem Ort, dem ‚Elektronen-Spender (‚donor‘)(mit höherem Energielevel), zum ‚Elektronen-Empfänger (‚acceptor‘)(niedrigerer Energielevel). Sowohl der Spender wie der Empfänger ändern dadurch ihre chemische Natur. Der Verlust von Elektronen wird auch ‚Oxidation‘ genannt, der Gewinn ‚Reduktion‘. Duve berichtet von zwei solcher Mechanismen: einer, der mit UV-Strahlen und Eisenionen in Oberflächenwasser funktioniert, ein anderer, der an das Vorhandensein von Schwefelwasserstoff gebunden ist, was in den dunklen Tiefen der Weltmeere gegeben war. Mit diesen Überlegungen wurde die Möglichkeit der Verfügbarkeit von Elektronen sichtbar gemacht; wie steht es aber mit der ‚Synthese‘, dem Herstellen von ‚Verbindungen‘ (‚bonds‘) zwischen Elementen? (vgl. SS.35-39)
  15. Überlegungen zum ATP-Molekül und seinen diversen Vorstufen (AMP –> ADP –> ATP) führen zur Klärung von zwei möglichen Synthesemöglichkeiten: Pyrophosphate oder Thioester. (vgl. SS.39-41) Entscheidend dabei ist, dass der Elektronentransfer eingebettet ist in einen Kreislauf, der sich wiederholen kann und dass die gespendeten Elektronen direkt nutzbar sind für Synthesen. Ein zentraler Mechanismus im Kontext von gespendeten Elektronen ist nach Duve die Erzeugung (‚formation‘) von Thioester, der dann im weiteren Schritt zur Erzeugung von ATP führen kann. Thioester kommen in heutigen biologischen Systemen eine Schlüsselrolle zu. Das Problem: sie brauchen zu ihrer Entstehung selbst Energie. Bei genügender Hitze und in der Gegenwart von Säure kann Thiol sich allerdings spontan zu Thioester verbinden. Die zahlreichen heißen Quellen in der Tiefsee bieten solche Bedingungen. Alternativ können solche Prozesse aber auch in der Atmosphäre ablaufen oder, ganz anders, im Wasser, mit Unterstützung von UV-Licht und Eisen-(III) (= ‚ferric iron‘) bzw. Eisen-(II) (=ferrous iron‘), wodurch sich Thioester-Verbindungen erzeugen lassen. Duve sagt ausdrücklich, dass es sich hier um Arbeitshypothesen aufgrund der ihm verfügbaren Evidenzen handelt. (vgl. SS.41-45)
  16. [Anmerkung: Die Vielfalt und Tiefe der Details im Text von Duve, die in dieser Zusammenfassung stark abgemildert wurden, sollte nicht vergessen lassen, dass es bei all diesen Untersuchungen letztlich um einige wenige Hauptthemen geht. Grundsätzlich geht es um die Frage, wie überhaupt Mechanismen denkbar sind, die scheinbar gegen die Entropie arbeiten. Und letztlich wird sichtbar, dass es die zur Zeit im Universum noch frei verfügbare Energie ist, die das Freisetzen von Elektronen auf einem höheren Energieniveau ermöglichen, wodurch andere Prozesse (katalytisch) ermöglicht werden, die zu neuen Bindungen führen. Und es sind genau diese neuen Verbindungen, durch die sich ‚Information‘ in neuer Weise bilden kann, eine Art ‚prozeßgesteuerte Information‘. Dass diese prozeßgesteuerte Information in Form von Peptiden, dann RNAs und DNAs schließlich fähig ist, immer komplexere chemische Prozesse selbst zu steuern, Prozesse, in denen u.a. dann Proteine entstehen können, die immer komplexere materielle Strukturen bilden mit mehr Informationen und mit mehr Energieverbrauch, das ist aus der puren chemischen Kombinatorik, aus den primären physikalischen Eigenschaften der beteiligten Komponenten nicht direkt ablesbar.
  17. Dies zeigt sich eigentlich erst auf einer ‚Metaebene‘ zur primären Struktur, im Lichte von Abstraktionen unter Benutzung symbolischer Strukturen (Theorien), im Raum des ‚bewussten Denkens‘, das selbst in seinem Format ein Produkt dieses biologischen Informationsgeschehens ist. Die schiere Größe des mathematischen kombinatorischen Raumes der Möglichkeiten, wie die beteiligen Materialien sich formieren können, zeigt die absolute Unsinnigkeit, dieses komplexe Geschehen vollständig dem ‚reinen Zufall‘ zuzuschreiben. Aus der denkerischen Unmöglichkeit einer bloß zufallsgesteuerten Entstehung von Leben folgt zwingend, dass die zufälligen Generatoren eingebettet sein müssen in einen Kontext von ‚Präferenzen‘, die sich aus dem gesamten Kontext (Energie –> Materie –> Sterne, Planeten… –> Planet Erde –> physikalisch-chemische Eigenschaften …) herleiten. Die Entstehung bestimmter chemischer Verbindungen ist eben nicht beliebig sondern folgt den physikalischen Eigenschaften der beteiligten Komponenten. Determinismus kombiniert mit freier Kombinatorik ist ein Medium von Emergenz, in dem sich offensichtlich Schritt für Schritt all das zeigt, was in der ‚Vorgabe‘ der beteiligten materiellen Strukturen ‚angelegt‘ ist.
  18. Legt man die aus der Vergangenheit bekannten Deutungen von ‚Materie‘ und ‚Geist‘ als ‚zeitgebunden‘ und heute irreführend beiseite, dann zeigt sich das atemberaubende Bild einer graduellen, inkrementellen ‚Sichtbarwerdung‘ von ’neuem Geist‘ als der ‚inneren Form der Materie‘ sprich der ‚inneren Form der Energie‘. Alle mir bekannten ‚Bilder‘ und ‚Sprechweisen‘ von ‚Geist‘ und ‚Seele‘ aus der Vergangenheit sind, verglichen mit dem Bild, das sich uns heute mehr und mehr bietet geradezu armselig und primitiv. Warum tun wir uns dies an? Literatur, Musik, bildende Künste usw. sind Ausformung von ‚Geist‘, ja, aber eben von einem universalen kosmischen Geist, der alles bis in die allerletzten Winkel der Atome und atomaren Partikel durchdringt, und der die ‚künstliche Abschottung‘ der sogenannten ‚Geisteswissenschaften‘ von den ‚Naturwissenschaften in keiner Weise mehr gerechtfertigt erscheinen lässt.]
  19. Duve lässt keinen Zweifel an dem hochspekulativen Charakter seiner Überlegungen zu den Vorstufen einer möglichen RNA-Welt. Die verschiedenen Überlegungen, die er vorstellt, klingen nichtsdestoweniger interessant und lassen mögliche Mechanismen erkennen. Klar ist auf jeden Fall, dass mit dem Auftreten ‚informationsrelevanter‘ RNA-Moleküle das Zeitalter der ‚chemischen Evolution‘ – ohne erkennbare autonom wirkender Informationsstrukturen – zu Ende geht und mit dem Auftreten von RNA-Molekülen das Zeitalter der ‚biologischen Evolution‘ beginnt. Leitprinzip in allem Geschehen ist die Einhaltung der physikalisch-chemischen Gesetze und der Aufbau des Komplexeren aus einfacheren Vorstufen. (vgl. SS.46-51)


  20. Fortsetzung Teil 3

 

Für einen Überblick über alle bisherigen Einträge nach Titeln siehe HIER

ERKENNTNISSCHICHTEN – Das volle Programm…

Allgemein, 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, Zusammenbruch

 

  1. 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).

  2. 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.

  3. 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.

  4. 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.

  5. Unter Einbeziehung des empirischen Wissens lassen sich Hypothesen über Strukturen bilden, innerhalb deren das subjektive Wissen ‚eingebettet‘ erscheint.

  6. Der Ausgangspunkt bildet die Verortung des subjektiven Wissens im ‚Gehirn‘ [NN], das wiederum zu einem ‚Körper‘ [BD] gehört.

  7. 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.

  8. 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‘).

  9. 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.

  10. 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).

  11. 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.

  12. 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‘.

  13. Entsprechend kann man die Komplexitätsbetrachtungen ausgehend von den Atomen über Moleküle, Molekülverbände, Zellen usw. immer weiter ausdehnen.

  14. 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.

  15. 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‘).

  16. 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.

  17. 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‘.

  18. 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.

  19. 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.

  20. 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.

  21. 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

EMERGENZ DES GEISTES?

Allgemein, Atomare Evolution, auftürmende Evolution, Biologische Evolution, Chemische Evolution, Definition, Dualismus, Edukative Evolution, Emergenz, Energie, Freie Energie, Geist, Genetische Evolution, Komplexität, Materie, Meme, Memetische Evolution, Organisationsebene, Seele, selbstreferentiell, Seme, Semetische Evolution, Soziale-Ökonomische Evolution, Strukturevelution, Theologische-Ethische Evolution
Hypothestische Zeitabschnitte A --D anhand von Strukturmerkmalen. Erklräung: Siehe Text
Emergenz des Geistes Hypothestische Zeitabschnitte A –D anhand von Strukturmerkmalen. Erklräung: Siehe Text

(1) Nachdem im Vortrag vom 2.Okt.2011 deutlich wurde, dass der Dualismus von 'Geist' und 'Materie' so nicht mehr aufrecht erhalten werden kann, ja, eigentlich in seiner ursprünglichen Intention zu verabschieden ist, bleibt als Begriffspaar eigentlich nur 'Energie - Materie' übrig: Materie als spezielle Zustandsform von Energie.

 

(2) Zusätzlich zeigte sich aber, dass die Materie im Lichte ihrer atomaren Feinstruktur einer 'Kombinatorik' fähig ist, die -- entgegen dem allgemeinen Gesetz der Entropie -- bei Vorhandensein von 'freier Energie' 'aus sich heraus' zu lokalen Strukturbildungen tendiert, die in Form von Molekülen, Zellen, vielzelligen Organismen usw. sich zu immer 'komplexeren' und immer 'handlungsfähigeren' Strukturen hin entwickeln.

 

(3) Ab einem bestimmten Punkt von Komplexität haben wir 'Menschen' angefangen, solche hochkomplexen agierenden Strukturen mit den Begriffen 'intelligent', 'geistig' zu belegen, bzw. wir unterstellen 'in' diesen Strukturen die Gegenwart von 'Geist', von 'Seele'.

 

(4) Nun sind diejenigen, die dieses 'Urteil' aussprechen selber diejenigen, auf die es zutrifft. D.h. diejenigen Lebewesen auf dieser Erde, die am 'meisten' von dieser agierenden Komplexität besitzen, sind diejenigen, die dieses 'an anderen' und 'an sich selbst' 'haben'. In der Logik nennt man dies 'selbstreferentiell' und selbstreferentielle Definitionen sind eigentlich keine 'wirklichen Definitionen'.

 

(5) Wie auch immer, wir können diese spezielle Eigenschaft einer speziell agierenden Komplexität beobachten, an anderen, an uns selbst, wir können diesen Phänomenen Bezeichnungen zuordnen, wir können versuchen, dies alles zu verstehen.

 

(6) Das Schaubild  zeigt einen ersten Versuch einer sehr groben Skizze der Evolution dieses Phänomens einer sich stetig entfaltenden agierenden Komplexität, die 'aus der Mitte der Materie' erwächst, gleichsam eine 'Ausfaltung' der der Materie (und letztlich der Energie) 'innewohnenden Eigenschaften', die sich in der Ausfaltung zeigen (offenbaren). Statt Ausfaltung könnte man auch von 'Emergenz' sprechen. Zugleich entsteht der Eindruck, dass sich diese Ausfaltung stetig beschleunigt!!!

 

(7) In diesem Schaubild habe ich versucht, grob verschiedene 'Organisationsebenen' in dieser Komplexität zu unterscheiden (sicher noch nicht das letzte Wort). Damit ergibt sich folgende erste Annäherung an einen Prozess einer sich 'auftürmenden' Evolution, die in 'Schichten' organisiert ist: unter Voraussetzung einer Evolution auf Organisationsebene i kann sich die Evolution auf Organisationsebene i+1 noch komplexer entwickeln.

 

(8) A: -13.6 bis - 4.6 Mrd, Atomare Evolution In den ersten 9 Mrd Jahren vom 'Big Bang' bis hin zur Entwicklung erster Galaxien, die sich ungleichmäßig im Universum verteilen, bildeten sich sowohl leichte wie auch 'schwere' Atome. Letztere sind wichtig für bestimmte Moleküle, die anschließend für die chemische und biologische Evolution wichtig wurden.

 

(9) B: -4.6 bis - 3.6 Mrd, Chemische Evolution: Ab Entstehung der Erde hat es ca. 1 Mrd Jahre gedauert, bis sich selbstreproduzierende Zellen entwickelt hatten, die dann nachhaltig die Atmosphäre (Sauerstoff) sowie die gesamte Erdoberfläche (einschließlich Weltmeere) veränderten.

 

(10) C: -3.6 Mrd bis heute, Biologische (= Genetische) Evolution: Mit dem Auftreten von selbstreproduzierenden Zellen begann die biologische Evolution, in der sich -- erst langsam, dann immer schneller -- Pflanzen, Pilze und Tiere entwickelt haben. Insbesondere homo sapiens beginnt sich soweit auszudehnen, dass einige der bekannten Kapazitätsgrenzen der Erde in wenigen Jahrzehnten erreicht zu sein scheinen.

 

(11) D: Ungefähr -550 Mio bis heute, Memetische Evolution: Die memetische Evolution ist eine Weiterentwicklung des Nervensystems innerhalb der biologischen Evolution, die es den biologischen Systemen ermöglicht, mehr und mehr sowohl Erlebtes zu speichern wie auch aktiv wieder zu erinnern, und zwar so, dass sie damit Hinweise für mögliche Handlungen für aktuelle Problemlösungssituationen bekommen.

 

(12) E: Ungefähr -10 Mio bis heute, Semetische Evolution: Die Semetische Evolution ist eine Weiterentwicklung des Nervensystems innerhalb der biologischen Evolution, die es den biologischen Systemen ermöglicht, das Erlebte und Erinnerbare mit Hilfe von Zeichenmaterial in Bedeutungsbeziehungen einzubetten, die aus bloßem Zeichenmaterial (Token, Laute,...) 'Zeichen' machen. Damit entstehen nach und nach Sprachsysteme, mit deren Hilfe sich Menschen, dann später insbesondere Individuen der Art homo sapiens, immer besser koordinieren können.

 

(13) F: Ungefähr -100.000 bis heute, Soziale-ökonomische Evolution: die immer komplexeren Interaktionsmöglichkeiten durch Sprache erlauben immer komplexere Interaktionen im Bereich sozialer Beziehungen, handwerkliche Prozesse, Bauten, Gesetze, wirtschaftliche Beziehungen, Bildung von Institutionen, usw.

 

(14) G: Ungefähr -1000 bis heute, Edukative Evolution: Beginn der systematischen Organisation von Erziehungs- und Ausbildungsprozessen, um das angesammelte Wissen der Population homo sapiens systematisch zu sammeln, zu ordnen, auszuwerten, weiter zu geben, weiter zu entwickeln: Schulen, Hochschulen, Bibliotheken, Forschungseinrichtungen, Zeitschriften, Bücher, ....

 

(15) H: Ungefähr -100 bis heute, Strukturevolution: Homo sapiens gelingt nicht nur die Entwicklung von Informationstechnologien, die das Umgehen mit Informationen, Wissen extrem beschleunigen können, sondern zusätzlich bekommt er Zugriff auf die 'Baupläne' der biologischen Systeme. Im Prinzip kann homo sapien jetzt nicht nur die verschiedenen übergeordneten Evolutionen beschleunigen, sondern auch die biologische Evolution selbst. Dies stellt eine wichtige Herausforderung dar, da die aktuellen 'körperlichen (biologischen)' Strukturen neben ihrer faszinierenden Komplexität und Leistungsfähigkeit deutliche Kapazitätsgrenzen und 'Unangepasstheiten vieler eingebauter genetischer Programme' erkennen lassen.

 

(16) I: Ab wann? Theologisch-, Ethische Evolution: Das unglauliche Anwachsen an Handlungsmöglichkeiten eingebettet in einen sich selbst beständig beschleunigenden Prozess führt unausweichlich zur zentralen Frage, 'wohin' denn dieser Prozess steuert bzw. offensichtlich unter Beteiligung des gesamten Lebens, insbesondere in Gestalt des homo sapiens, steuern soll. Wenn wir jetzt im Prinzip alles (!) verändern können -- letztlich sogar interstellare und galaktische Prozesse -- dann sollten wir irgendwie klären, wo wir hinwollen. Die theologischen Visionen der 'alten' Religionen sind weitgehend 'wertlos' geworden, da sie einfach 'falsch' sind. Die Grundsatzfrage jedoch, woher und wohin das gesamte Universum mit uns als Teilnehmern bleibt, und erscheint einerseits weniger beantwortet denn je, zugleich drängen sich so viele neue 'harte' Fakten ins Blickfeld unseres 'Geistes', so  dass wir nicht länger so tun können, als ob wir 'nichts' wüssten. Faktisch sind wir 'maximal Wissende' eingebettet in sehr endliche Strukturen. Wer weiss warum, wozu, wohin, wie?

 

Weil es Sinn gibt, kann sich Wissen akkumulieren, das Sinn sichtbar macht. Oder: warum die Frage ‚Warum gerade ich?‘ in die Irre führen kann.

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Journal: Philosophie Jetzt – Menschenbild, ISSN 2365-5062, 15.Juni 2011
URL: cognitiveagent.org
Email: info@cognitiveagent.org
Autor: Gerd Doeben-Henisch
Email: gerd@doeben-henisch.de

KONTEXT

Zum Thema ‚Sinn‘ hab es einen vorausgehenden Beitrag mit dem Titel „Zur Grammatik des Sinns„, der möglicherweise hilfreich ist, um diesen Beitrag zu vertiefen.

(1) Wenn etwas ‚Schlimmes‘ passiert, dann fragen sich viele Menschen ‚Warum gerade ich?‘ (hätte es jemanden anderen getroffen wäre man vielleicht ‚berührt‘ — falls man der anderen Person nahe stand –, aber es würde einen bei weitem nicht so zentral treffen wie das eigene Leid. Wenn etwas subjektiv ‚Schönes‘ oder gar ‚Außergewöhnliches‘ geschieht, dann geraten die einen außer sich und halten sich womöglich sogar für ‚auserwählt‘, womöglich für etwas ‚Besonderes‘; andere bekommen sofort Angst, dass sie all dies, kaum dass sie es besitzen, wieder verlieren könnten, dass sie ‚dem Schicksal‘ misstrauen; sie haben bislang — in ihrer Wahrnehmung — nicht viel Gutes erlebt, also verbietet es ihr Denken, das ‚punktuell Schöne‘ ‚anzunehmen‘; oder trotzig gerade doch: es geht ja doch, ich habe es immer gewusst….

(2) Man kann den Eindruck gewinnen, dass wir tendenziell eine ‚Deutungstendenz‘ in uns tragen, die in allem nach einem ‚möglichen Sinn‘ sucht, der die eigene ‚Werthaftigkeit‘ unterstützt, der klar macht, dass das eigene Leben doch irgendwie einen ‚Wert‘ und einen ‚Sinn‘ hat. Andererseits, wenn wir uns lange Zeit schwer tun, einen ‚Sinn‘ zu erkennen, dann kann dies sehr anstrengend, kann es schmerzhaft sein, keinen Sinn zu erkennen; dann ist es einfacher einen Sinn grundsätzlich auszuschließen (z.B. das alte Gegensatzpaar ‚Gläubige‘ gegen ‚Ungläubige‘, ‚Theisten‘ versus ‚Atheisten‘, ‚Optimist‘ vs. ‚Pessimist‘, …), überraschen lassen kann man sich ja immer noch.

(3) Es ist nicht leicht zu sehen, ob man diese Frage(n) nach dem Sinn überhaupt beantworten kann. Bei der Untersuchung der Frage, wie Wissen generell entstehen kann, wie Systeme generell lernen können, stellt man irgendwann nicht nur fest, wie ungeheuer schwierig die Entwicklung von Wissen ist, sondern dass es so etwas wie ein ‚Optimum‘ nicht isoliert für ‚ein einziges‘ System geben kann, sondern nur im Wechselspiel zwischen einem System und der ‚zugehörigen‘ Umgebung. ‚In‘ dieser bzw. ‚bezogen auf diese‘ kann das Verhalten eines Systems und sein aktueller Zustand einen bestimmten ‚Wert‘ haben; ohne diesen Zusammenhang ist nicht klar, wie man die ‚Werthaftigkeit‘ eines Systems definieren soll. Ein ‚individuelles System an sich‘ gibt es nicht. Alle bekannten Systeme — biologische wie technische — kommen immer nur vor als ‚Teil eines Ganzen‚.

(4) Traditionelle Deutungssysteme (mythische, religiöse, philosophische,…?) fallen dadurch auf, dass sie versuchen, dem einzelnen Menschen einen Deutungszusammenhang anzubieten, der es ihnen erlaubt, trotz der Vielfalt der wechselnden Alltagsbilder ‚in Allem‘ einen ‚Sinn für sich selbst‘ erkennen zu können, der ’stabil‘ ist gegen die Schwankungen des Alltags.

(5) Stellt man solche traditionellen Deutungsstrategien in Frage, kann man aus Sicht der ‚Anhänger‘ dieser Deutungsstrategien sehr schnell als ‚Bedrohung‘ angesehen werden, nicht nur als Bedroher des gedeuteten Sinns, sondern dann auch als Bedroher des eigenen Lebens, das durch diesen ‚gedeuteten Sinn‘ einen ‚abgeleiteten Sinn‘ hat/hatte, der durch die Infragestellung der Deutung womöglich abhanden kommt. Letztlich ist es egal welche Deutungsstrategie man in Frage stellt (religiöse, philosophische, esoterische, ad-hoc Alltagsmythologien, Verschwörungstheorien,….), entscheidend ist, dass man durch die Infragestellung bei den jeweiligen ‚Anhängern‘ (‚Gläubigen‘) den Eindruck erweckt, man greife mit der Deutung auch den gedeuteten Sinn selbst an, und damit zentrale ‚Gegenstände‘ des subjektiven Denkens, das sich ‚in‘ diesen ‚geglaubten‘ Gegenständen eine Weltsicht ‚gebaut‘ hat, die ‚Heimat‘, ‚Sinn‘ und persönlichen ‚Wert‘ (für viele Geschäftemacher aber auch konkrete Einkünfte) verspricht.

(6) Die ‚Stabilisierung des Alltags‚ durch Ausdeutung eines Sinns kann man negativ als ‚Immunisierung‚ verstehen, als Versuch der ‚Abschottung‘ vor den ‚Tiefen‘ und ‚Unwägbarkeiten‘ des realen Lebens. Doch letztlich partizipiert diese Tendenz der ‚Stabilisierung durch Deutung‘ von der allgemeinen Natur des Wissens, in einem anfänglichen ‚Meer von isolierten Zufälligkeiten‘ schrittweise ‚Muster‘ und ‚Zusammenhänge‘ erkennen zu können, die sich mehr und mehr zu komplexen Strukturen, Modellen, Theorien formen können. D.h. es ist die Eigenart unserer biologisch bedingten Wissensmaschinerie, die uns dazu anleitet/ führt/ zwingt, im Strom der Zufälligkeiten Nicht-Zufälliges aufzuspüren und dieses dann — wie Steine im fließenden Bach — als ‚Sprungstellen‘ zu benutzen, um ‚in allem Nicht-Sinn‘ dann doch Umrisse eines möglichen ‚Sinns‘ erkennen zu können.

(7) Streng genommen sind selbst die radikalsten wissenschaftlichen Modell bzw. Theoriebildungen Formen von ‚Sinngebung‚. Im Unterschied zu den vielfältigen Formen ‚alltäglicher Deutungen‘ mit Tendenz zur Abschottung, zur Immunisierung (die Andersgläubigen, die Ausländer, die Nachbarn, die Polizei, die Politiker, die Banker, die Proleten, die Versager, die Karrieristen, …) bieten wissenschaftliche Deutungsmodelle zumindest prinzipiell eine Transparenz für alle Daten und Methoden, die benutzt werden, um eine bestimmte Deutung aufrecht zu erhalten. Je komplexer wissenschaftliche Deutungen werden, je mehr persönliche Eitelkeiten von Forschern sich mit der Geltung einer bestimmten Deutung verknüpfen, je mehr finanzielle Einkünfte und politische Macht sich mit einer bestimmten Deutung gewinnen lassen, um so eher steht natürlich auch eine sogenannte wissenschaftliche Deutung in Gefahr, sich ‚unwissenschaftlich zu stabilisieren‘, sich zu ‚immunisieren‘, da der Verlust der Deutungshoheit einhergehen würde mit dem Verlust von vielen sekundären Vorteilen, die direkt nichts mit Wahrheit zu tun haben.

(8) Es gibt also eine eingebaute Tendenz der biologischen ‚Wissensmaschinerie‘ nicht nur überhaupt Deutungen zu generieren, sondern den Inhalt dieser Deutungen als das zu nehmen, was die erfahrbare flüchtige Welt ‚eigentlich‘ ist. Während wir alle von Geburt an automatisch Teil dieses ‚Deutungsgeschehens‘ sind, ist es nicht auch automatisch der Fall, dass wir uns dieses ‚vorprogrammierten Deutungsspiels‘ ‚bewusst‘ werden. In der ‚Simulation von Welt‘ ‚in unserem Kopf‘ ist das biologische Gehirn so meisterhaft, dass viele Menschen bis zu ihrem Tode niemals gemerkt haben, dass die Welt, die sie ‚zu sehen meinten‘, gar nicht die Welt ist, die real außerhalb des Gehirns existiert, sondern ’nur‘ die Welt, wie sie das Gehirn kontinuierlich aufgrund der ihm verfügbaren ‚Signale‘ ‚zusammenbaute‘. Aufgrund von vielen hundert Millionen Jahren ‚Entwicklungszeit‘ hat das Gehirn darin eine ‚Meisterschaft‘ erlangt, die uns die Möglichkeit bietet, auch ohne spezielles bewusstes Wollen Strukturen in der uns umgebenden Welt erkennen zu können, die wir in unserer Bewusstheit noch nie gedacht hatten. M.a.W. unser Gehirn ‚erzählt‘ uns kontinuierlich eine Geschichte von der Welt, die ein hohes Maß an Plausibilität besitzt, aber dennoch nur eine bestimmte (begrenzte) Deutung aufgrund spezieller Annahmen ist.

(9) Der seit Jahrtausenden anhaltende Versuch von Menschen, der automatischen Erkennungsleistung des Gehirns explizit konstruierte zusätzliche Deutungsmodelle an die Seite zu stellen, stellt eine außerordentliche Leistung dar, ist aber aufgrund der unausweichlichen Komplexität des Geschehens auf Schritt und Tritt anfällig für Fehler und Fehldeutungen. Es ist die Aufgabe der vielfältigen wissenschaftlichen (und auch philosophischen) Disziplinen, das gesamtgesellschaftliche Deutungsgeschehen kontinuierlich zu verbessern.

(10) Sofern ein Deutungsgeschehen — in welche Form auch immer — bestimmte Deutungsinhalte ’sichtbar‘ macht, die als ’sinngebend‘ verstanden/ erlebt werden, geschieht dies niemals ohne einen Bezug zu ‚vorgegebener Welt‘, es sei denn, die Deutungsinhalte sind ‚reine gedankliche Konstruktionen‘, ‚Phantasiegebilde‘, ‚gedankliche Spielereien‘, ‚gedankliche Erfindungen‘ und damit ‚beliebig‘, ‚wertlos‘. ‚Wertvolle‘ Deutungsinhalte entstammen letztlich immer einer ‚Begegnung‘ des erkennenden Systems mit einem ‚Anderen‘, das im erkennenden System eine Art ‚Echo’/ ‚Widerhall’/ ‚Erschütterung‘ … erzeugt. In diesem fundamentalen Sinn sind ‚wertvolle Deutungsinhalte‘ ‚wahr‘, weil es das, ‚wovon’/ ‚worüber‘ sie handeln, unabhängig vom Deutungsmedium in irgendeiner Form ‚tatsächlich gibt‘. Wenn jemand also ‚unwahre‘ Deutungen kritisiert, dann gefährdet er den Deutungsinhalt wesentlich. Im Falle von ‚wahren‘ Deutungen ist dies nicht so; durch die Kritik am deutenden Modell, am Deutungsmedium, am Deutungsgeschehen wird die wahr Ursache der Deutung nicht beseitigt. Im Gegenteil, ein — vernünftig geführter — ‚Deutungsstreit‘ trägt meistens dazu bei, ‚die zu deutende Sache‘ als Anlass einer Deutung weiter zu klären. Angesichts der Unzulänglichkeiten der biologischen Wissensprozesse sind Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte keine lange Zeit, letztlich ‚evolutionäre Augenblicke‘. Wahre (!) Wahrheit verschwindet also nicht durch die Kritik an ihrer Deutung; sie kann allerdings für eine gewisse Zeit ‚verdeckt‘ bleiben. Falsche (!) Wahrheiten können ebenfalls Jahrhunderte — oder gar Jahrtausende — überdauern, wenn die Menschen nicht bemerken, dass diese Deutungen letztlich nicht der Welt entsprechen, wie sie außerhalb ihres Denkens ist, sondern nur als Konstruktion in ihrem Kopf.

(11) Entsprechend der Volksweisheit ‚Aus Nichts kommt nichts‘ haben wir in der modernen Logik gelernt, dass man nur etwas beweisen kann, was man zuvor angenommen hat; die Physiker belehren uns über den Energieerhaltungssatz, der anders formuliert besagt, dass ich aus einem System nicht mehr Energie herausbekommen kann, als sowieso schon drin steckt. Im Bereich Wissen gilt letztlich etwas Analoges: ich kann nur wissen, was es schon gibt. In dem heute bekannten Kosmos haben wir — bezogen auf die Verteilung von Energie — noch ‚lokale Ungleichheiten‘. Diese ermöglichen die Entstehung von biologischen Systemen, die lokal Energie ansammeln und in dieser zeitlich begrenzten Energieakkumulationen Strukturen möglich machen, die partiell ‚unwahrscheinlich‘ sind und damit ‚Informationen‘ darstellen, die wir als ‚Wissen‘ erleben: Strukturen, die uns im Fluss von ‚Zufälligkeiten‘ als ‚Häufigkeiten‘ auffallen, die wir ’speichern‘ können, und die wir im Kontext des ‚Fortgangs‘ weiter ‚bewerten‘ können. Durch solche bewertbaren speicherbaren Häufigkeiten akkumulieren Energieungleichheiten als Wissen, das in der Tat letztlich ’nur‘ ein Echo dessen darstellt, was uns Erkennenden ‚widerfährt‘!!! In der Form des erfahrungsbasierten Wissens akkumulieren sich Aspekte des kontinuierlichen Weltgeschehens in verstehtigten Augenblicken, durch die etwas ’sichtbar‘ werden kann, was als Weltgeschehen kontinuierlich ‚abläuft‘, ohne dass der Ablauf als solcher ‚um sich weiß‘. Aber biologische Systeme als Teil dieses kosmischen Ablaufs können im Ablauf Aspekte des Ablaufs ‚akkumulieren‘, diese dadurch ‚füreinander sichtbar‘ machen, und in diesem ‚Füreinander-Sichtbarmachen‘ die Umrisse eines ‚wachsenden Sinnes‘ sichtbar machen, der etwas über das ‚Innere‘ des Kosmos erzählt, über seine ‚mögliche Seele‘, über den möglichen ‚Weltgeist‘ (der selbst möglicherweise keine biologische Strukturen benötigt, um zu ‚wissen‘; biologische Systeme sind spezielle Konstellationen innerhalb der materiellen Makrostrukturen).

(12) Wenn es also ‚für uns Menschen‘ einen Sinn gibt, dann nur, weil es diesen Sinn schon immer unabhängig von uns gibt und nur in dem Modus, dass wir diesen potentiellen wahren Sinn in einem gemeinsamen Deutungsgeschehen über Jahrhunderte, Jahrtausende… schrittweise aufdecken. Dass die zeitliche und körperliche Begrenztheit unseres biologischen Lebens diesen globalen Sinnzusammenhang nicht in Frage stellen können, ergibt ich daraus von selbst. Sinnlosigkeit besteht dann nur solange, als der einzelne sich nicht als Teil des größeren Sinnzusammenhanges verstehen und erleben kann. … was einfacher klingt als es real getan ist…..

 

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Zwischenergebnis Juni 2011: Nochmals zur Fitnessfunktion

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

  1. 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).

  2. 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).

  3. 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.

  4. Im Falle ‚technischer‘ genetischer Systeme sind es die Ingenieure, die ihr Wissen in Fitnessfunktionen ‚verpacken‘ und damit genetische Systeme ermöglichen.

  5. Im Fall ’natürlicher‘ Systeme gibt es keine Ingenieure. Man muss sich fragen, wie hier eine Fitnessfunktion zustande kommt.

  6. 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.

  7. 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!).

  8. 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.

  9. 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.

  10. 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.

  11. 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.

  12. 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.

  13. 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.

  14. 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.

  15. 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.

  16. (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.).

Jenseits des Wärmetods?

Atome, Atomistisch, Boltzmann, Clausius, Emergenz, Emotionen, empirisch, Entropie, Erleben, Externe Welt, Gehirn, Geist, Inhaltsvermitteltes Bewusstsein, Kommuniktion, Kosmologie, Leben, Materie, Modell, Moleküle, Phänomene, Planet Erde, Sensorische Daten, Theoriesprache, Universum, Wärmetod, Wissen, Wissensaneignung

  1. Ich mache immer wieder die Erfahrung, dass bei unklaren Fragestellungen der Rückgang auf die ‚Klassiker‘ zu Klarheiten verhilft, die die neue und neueste Literatur nicht bieten kann. Die neuere Fachliteratur ist oft schon so fortgeschritten im Detailwissen, dass man sich als ‚Neuling‘ sehr schwer tut, zu verstehen, warum all dieser Aufwand getrieben wird. In den letzten Monaten war es z.B. die Lektüre von Schrödingers ‚What is Life‘ oder Heisenbergs ‚Physics and Philosophy‘ gewesen, die wertvolle Einsichten vermittelt hatten.

  2. Nach einiger Mühe ist es mir gelungen, die ‚Populären Schriften‘ von Ludwig Boltzmann (publiziert 1905) zu bekommen. Allein schon die ersten Beiträge waren sehr erhellend. Wunderbar finde ich seinen Vortrag ‚Der zweite Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie‘, den er 1886 in einer feierlichen Sitzung vor der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften vorgetragen hatte. Zu sehr vielen grundlegenden Fragestellungen, die uns noch heute bewegen, erhellt er Grundlegendes; dies aber auf einer Weise formuliert, die von großer Klarheit und Verständlichkeit ist.

  3. Er nimmt sich in diesem Vortrag sogar etwas Zeit, um die besondere Rolle der Naturforschung gegenüber allgemeiner Philosophie und Alltagswissen zu verdeutlichen. Mit Anspielung auf Herbarth lokalisiert er die Rolle des Bewusstsein zwar an der Quelle unseres Weltzuganges (im Sinne dass wir ‚Empfindungen‘ haben), aber der primäre Inhalt dieses Bewusstseins kann uns aus sich heraus nichts darüber sagen, wie sich diese Inhalte zusammensetzen, wie sie entstehen (vgl. S.48f). Und, wie wir heute wissen, sind diese Bewusstseinsinhalte komplexe Produktionen unseres Gehirns, u.a. auf der Basis sensorischer Daten, die sich aus den energetischen Ereignissen der Umwelt speisen. Die Naturforschung kann — und muss wohl — die bewusste Wahrnehmung als Ausgangspunkt nehmen, beginnt ihre eigentliche Arbeit aber dort, wo sie versucht mittels ‚Hypothesen‘ und ‚Messungen‘ hinter diese Phänomene zu schauen.

  4. Eine dieser — mittlerweile komplexen — Hypothesen ist die von der ‚atomistischen‘ Struktur der Materie, aus der sich dann die weitere Hypothese der mechanischen Wärmelehre herleitet, dass nämlich die ‚Elemente der Körperwelt‘ beständig in ‚reger Bewegung begriffen sind‘ (S.32) Hierher gehört der von Robert Mayer begründete erste Hauptsatz von der Erhaltung der Energie, wobei Energie nach Mayer in den drei Formen ’sichtbare Bewegung‘, ‚Wärme‘ oder ‚Arbeit‘ auftreten kann. Währen die Gesamtmenge der Energie in einem geschlossenen System bei Umwandlung einer Energieform in die andere unverändert bleiben soll, so sagt der zweite Hauptsatz, dass zwar Bewegung und Arbeit bedingungslos ineinander und in Wärme übergehen können, Wärme kann aber höchstens partiell in Bewegung oder Arbeit zurückverwandelt werden (vgl. S.33). In dieser Eigenschaft erscheint Wärme ‚dissipativ‘, als ‚degradierte‘ Energie (Unter Verwendung des von Clausius eingeführten Begriffs der ‚Entropie‘ kann man auch sagen, dass mit Zunahme der Degradation nicht nur die Wahrscheinlichkeit des Zustandes zunimmt, sondern auch seine Entropie (vgl. S.37)). Der zweite Hauptsatz induziert damit eine Art Richtung im Prozess, der schlussendlich zu einer völligen Degradierung von Energie führt oder — in der bekannten Formulierung — zum ‚Wärmetod des Universums‘ (vgl. S.33). Letzterer Schluss gilt aber nur, solange die Annahme eines geschlossenen Systems gilt (vgl. S.48).

  5. Das Prinzip hinter dem Prinzip des 1. und 2. Hauptsatzes ist, dass sich Energie grundsätzlich vom unwahrscheinlicheren Zustand in den wahrscheinlicheren Zustand verändert. So ist die höhere Energiekonzentration in der Sonne im Vergleich zur Erde ‚unwahrscheinlicher‘. Auf dem Weg der ‚Degradation‘ gelangt Energie von der Sonne zur Erde und kann auf diesem Weg und auf der Erde unterschiedliche Zwischenzustände durchlaufen, bis sie als Wärme ‚verschwindet‘. Es sind die Pflanzen, die diesen Energiefluss aufgreifen und ihn mittels chemischer Prozesse in solche Energieformen verwandeln, die anderen biologischen Lebensformen als ‚Nahrung‘ dienen können, bevor der Zustand höherer Entropie weiter angenähert wird (vgl. S.40).

  6. Boltzmann wagt einige Spekulationen zur möglichen ‚Erklärung‘ der Lebensformen, des erfahrbaren Geistes, indem er die Hypothese anformuliert, dass sich die komplexen bekannten biologischen Formen eventuell doch aus den allereinfachsten Atomen durch immer komplexere Konfigurationen herausgebildet haben (vgl.S.49). Heute haben wir so viele Indizien sammeln können, dass diese Hypothese zu großen Teilen als ‚gewiss‘ gelten kann, wenngleich noch nicht vollständig.

  7. Vor dem Hintergrund der Hautsätze der Wärmelehre sieht es dann so aus, als ob sich die komplexen biologischen Lebensformen nur gestützt auf den Energiefluss von Seiten der Sonne bilden konnten. Unter Ausnutzung dieser Energieformen konnten sich immer komplexere molekulare Strukturen herausbilden, die schließlich — Zwischenstand 2011 — in der Lage sind, anhand der energetischen Ereignisse in der Welt sich ‚intern‘ in einem Körper ‚Bilder‘, ‚Modelle‘ der ‚Welt da draußen‘ zu generieren, die auch ‚Selbstbilder‘ mit einschließen. Die Allokierung von Energie in Form von biologischen Strukturen ermöglicht das ‚Sichtbarwerden‘ all jener Dynamiken und Strukturen, die den physikalischen Kosmos auszeichnen. Allerdings sind diese biologischen Strukturen grundsätzlich limitiert durch den Bedarf an ‚freier‘ Energie. Versiegt der Strom von Energie in einer Form, die sich ’nutzen‘ lässt, dann verlieren die biologischen Lebensformen ihre ‚Seele‘; sie versinken im ‚Nichts‘ nahe der maximalen Entropie.

  8. Aus dieser allgemeinen Perspektive kann man den Eindruck gewinnen, dass die entscheidende Eigenschaft, die die biologischen Lebensformen in das bekannte Universum einbringen, jene ist, dass sie ’sichtbar machen können‘, dass sie ‚erkennen‘ können, dass sie ein ‚Bewusstsein von‘ den Dingen entwickeln können. Durch die Verfügbarkeit von Wissen innerhalb des Kosmos gewinnt der Kosmos eine eigentümliche ‚Handlungsfähigkeit‘ ’sich selbst gegenüber‘. Mit der Entstehung, Verfügbarkeit und Ausbreitung von ‚Erkenntnis‘ kann der Kosmos im Prinzip ‚zu sich selbst‘ kommen und darin und dadurch seine Strukturen dazu nutzen, ‚etwas‘ ‚zu tun‘. Fragt sich natürlich: was?

  9. Nach den bisherigen Erkenntnissen entsteht in den biologischen Strukturen Wissen durch ‚Verdichtungen’/ ‚Abstraktionen‘, durch das Finden von Beziehungen/ Relationen, durch die die Wechselwirkungen unterschiedlicher Beziehungen (verstehbar als Netzwerk/ Modell/ Theorie), durch unterschiedlichste Assoziationen zwischen Wissensmomenten und allen möglichen Zuständen (auch Bedürfnissen, Emotionen, Gefühlen,…). Ferner haben wir gelernt, dass sich Wissen wesentlich auch nur im Austausch zwischen unterschiedlichen Gehirnen ereignet/ bilden kann. Für solch eine Kommunikation benötigt man symbolische Mittel, Sprachen, speziell formale Sprache wie z.B. die Sprache der Mathematik oder heute die algorithmischen Formen von Computersprachen und Simulationen.

  10. Ein anderer wesentlicher Aspekt ist die Kooperation als Bedingung für Kommunikation. Eine ‚hinreichende‘ Kooperation wiederum benötigt eine ‚hinreichende‘ Öffentlichkeit: ohne funktionierende Öffentlichkeit keine gute Kommunikation, ohne gute Kommunikation nur partielle, schlechte Erkenntnis.

  11. Berücksichtigt man all dies, stellt sich natürlich die Frage nach dem ‚Sinn‘ des Ganzen. Klar ist, dass die Frage wer am meisten Geld hat, die größte politische Macht, wie berühmt jemand ist, wie ’schön‘ usw. relativ bedeutungslos sind gemessen an der globalen Aufgabe, die verfügbare Energie in jenes Wissen zu verwandeln, das den ‚Wärmetod‘ ‚überlebt‘. Militärische Macht kann punktuell und regional eventuell entscheiden, welche Gruppeninteressen sich für eine kurze Zeit ‚durchsetzen‘, doch auch militärische Macht entkommt nicht der globalen Herausforderung, wie das biologische Leben als solches sich angesichts seiner fragilen Lage innerhalb des verfügbaren Zeitfensters auf Dauer den Kosmos so umgestaltet, dass aus der ‚Anfangsübung‘ ‚Leben auf der Erde‘ ‚mehr‘ wird. Vielleicht müssen wir uns auch gar nicht physikalisch behaupten; vielleicht besteht der ‚Sinn‘ dieses Lebens auf der Erde/ in diesem Kosmos nur darin, die ‚Hoffnung auf Mehr‘ zu schmecken, um dann im/ nach dem körperlichen Tod den ‚eigentlichen‘ Zustand zu erleben. Wer kann dies so genau sagen. Ich persönlich halte allerdings den ‚Aufwand‘, der bislang getrieben wurde, um biologisches Leben überhaupt zu ermöglichen und über all die Milliarden Jahre zu immer komplexeren Formen heran zu reifen für so immens, dass es nicht so recht einleuchten will, dass darin kein spezieller ‚Auftrag‘ gegeben ist. Zu sagen, wir sind ’nur‘ Menschen übersieht, dass dieses ’nur‘ genau den Punkt verpasst, der das zentrale Drama der ganzen Erde, des ganzen Sonnensystems auszeichnet. Natürlich wäre es unbequem, zuzugeben, dass der Erfolg dieses Lebens wichtig ist…

Quelle: Ludwig Boltzmann, „Populäre Schriften“, Leipzig: Verlag Johann Ambrosius Barth, 1905

MENSCHENBILD IM WANDEL

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Vortrag am 24.Nov.2010 im Rahmen des gesellschaftspolitischen Forums ‚Bad Nauheimer Gespräche e.V‘ in Fankfurt am Main

Kurzfassung

Einleitungsmusik

  1. Das Thema führt weit über die üblichen Fachgrenzen hinaus. Dies setzt den Vortragenden allerlei Risiken aus, die ihn zum ‚Narren‘ machen können (Zitat E.Schrödinger, 1944). Aber die Sache verlangt dies. Ohne Risiko gibt es keine neuen Erkenntnisse.

  2. Vor seiner Zeit als Informatiker hatte der Vortragende eine intensive Zeit von mehr al 20 Jahren als engagierter Theologe, Jugendsozialarbeiter und Philosoph. In dieser Zeit lernte er die jüdisch-christliche Position von den schriftlichen und praktischen Grundlagen her sehr intensiv kennen. Dies umschloss eine grundsätzliche Gegenüberstellung zwischen dem impliziten Weltbild der Naturwissenschaften und der Technologie gegenüber den theologisch geisteswissenschaftlich orientierten Weltbildern.

  3. Im Versuch , die Grenzen des naturwissenschaftlich-technologischen Weltbildes aufzudecken – und bei gleichzeitig anhaltender intensiver Auseinandersetzung mit der jüdisch-christlichen Tradition – lernte er aber langsam, dass die Grenzen sehr wohl auch auf Seiten des jüdisch-christlichen Weltbildes liegen und die naturwissenschaftlichen Erkenntnisse demgegenüber eine neue Perspektive öffnen, die alte Grenzen sprengen und neue zukunftsweisende Dimensionen öffnen können, wenn man sie entsprechend nutzt.

  4. In einer kurzen Skizze des Alltagsdenkens machte der Vortragende darauf aufmerksam, dass all unser Wissen von der Welt um uns herum nicht ‚direkt‘ diese Welt widerspiegelt, sondern eine Leistung unseres Gehirns ist, das beständig die vielen Millionen sensorischen Signale von der Umgebung des Körpers wie auch aus dem Innern des Körpers in ein räumliches Gesamtbild transformiert, das für das Verhalten in der Umgebung in den meisten Fällen ‚ganz gut funktioniert‘. In vielen Alltagssituationen, durch zahllose psychologische Experimente wie auch –siehe später – durch die neuen Erkenntnisse der Physik kann man zeigen, dass dieses vom Gehirn erzeugte ‚Bild‘ von der Welt vielfach ungenau oder gar falsch ist. Nichtsdestotrotz ist diese Leistung des Gehirns unglaublich und nur verständlich vor der sehr, sehr langen Genese des heutigen Gehirns in den heutigen Körpern.

  5. Es folgte dann ein kursorischer Überblick über die Entwicklung des Lebens seit dem Beginn des messbaren Universums vor ca. -13.6 Milliarden Jahren. Anhand von vier Schaubildern konnte man wie im Zeitraffer sehen, welche ungeheuren ‚Vorleistungen‘ erbracht werden mussten, bis dann bei ca. -3.6 Milliarden Jahren die ersten Zellen auftraten, die dann in den letzten ca. 600 Millionen Jahren zur Besiedelung des Landes mit Pflanzen, Tieren und dann vor ca. 3 – 0,2 Mio Jahren auch mit menschenähnlichen Lebewesen und dann mit dem heute bekannten homo sapiens sapiens führten. Diese Geschichte ist randvoll mit Dramatik und zeigt, welcher Preis gezahlt werden mußte, damit es uns Menschen so, wie wir uns heute kennen, überhaupt geben konnte. Nach den Prognosen der Physik wird in ca. 1 Milliarde Jahre die Sonne die Erde verglühen lassen. Gemessen an der zurückliegenden Zeit bleibt also nur noch eine verhältnismäßig kurze Zeit, bis das Leben auf der Erde für diese neue totale Herausforderung eine Lösung gefunden hat (falls es sie gibt; grundsätzlich natürlich ja).

  6. Eine tiefreichende Einsicht der modernen Physik ist die Einsicht, dass all das, was wir als ‚Materie‘, ‚Substanz‘, ‚Stoffe‘ kennen nichts anderes ist als eine Zustandsform von Energie. Mit Hilfe der modernen Teilchenbeschleuniger kann man zeigen, wie sich jede Substanz (Materie, Stoff) in jede andere Substanz verwandeln läßt, wenn man genügend viel Energie zuführt. Einsteins Formel ‚E=mc²‘ stellt den Zusammenhang zwischen Energie ‚E‘ und Masse ‚m‘ über die Lichtgeschwindigkeit ‚c‘ direkt dar. Von daher ist auch verständlich, dass das heute bekannte messbare Universum, das mit einem ‚Energieausbruch‘ unvorstellbaren Ausmaßes begann, dann durch Abkühlung quasi zu ‚Strukturen erstarrte‘ indem aus der Energie ‚heraus‘ atomare Strukturen sichtbar wurden, die sich zu Galaxien, Sterne und Planeten formten.

  7. Eine weitere tiefreichende Einsicht ist die Erkenntnis der Thermodynamik, dass alle energetisch bedingten Bindungen dazu tendieren, sich abzubauen und damit die Freiheitsgrade der beteiligten Elemente (Atome) zu vergrößern. Die Physikern haben zur Bezeichnung des Grades an Freiheit den Parameter ‚Entropie‘ eingeführt und gehen davon aus, dass der Parameter Entropie tendenziell zunimmt, da der Prozess der Auflösung von energetisch bedingten Bindungen irreversibel erscheint.

  8. Vor diesem Hintergrund nimmt sich das Phänomen des ‚Lebens‘ ‚fremdartig aus: alle heute bekannten Lebensformen basieren auf molekularen Strukturen, die als DNA (und weitere) bekannt sind (die genaue Entstehung solcher Moleküle ist bis heute noch nicht vollständig aufgeklärt!). Das Erstaunliche an diesen Molekülen ist, dass sie als Informationsträger funktionieren, die komplexe Kopier- und Produktionsprozesse steuern können, die dann zur Ausbildung von noch komplexeren Molekülstrukturen führen können, die als Zellen, Zellverbände, Organe, Pflanzen, Tieren und dann auch als Menschen prozeßhaft über einige Zeit existieren können. Abgesehen von der mittlerweile irrwitzigen Komplexität dieser Strukturen (allein das menschliche Gehirn hat schätzungsweise mehr als 100 Milliarden Zellen!) ist wichtig, dass diese Strukturen nur existieren können, weil sie kontinuierlich lokal Energie aus der Umgebung aufnehmen und zum Aufbauen lokaler energetischer Bindungen nutzen. Dieses Verhalten der Lebensformen steht dem entropischen Charakter des gesamten physikalisch bekannten restlichen Universums diametral entgegen. Sowohl Erwin Schrödinger in seinem Buch ‚What is Life‘ von 1944 sowie Werner Heisenberg in seinem Buch ‚Physics and Philosophy‘ von 1958 stellen dieses Paradox explizit heraus und geben zu, dass die moderne Physik zu diesem Paradox nicht einmal ansatzweise eine Antwort besitzt.

  9. Nachdem sich also die scheinbare Vielfalt der Materie auf Energie zurückführen lässt, wird der Begriff der Energie zu neuen ‚Supermaterie‘, die – wie Heisenberg anmerkt – dem Potenzbegriff bei Aristoteles nahe kommt. Die Energie, so, wie sie heute von der Physik ‚enttarnt‘ wurde, enthält alle Eigenschaften und Strukturen, die bislang über unsere Welt bekannt geworden sind. Natürlich stellt sich damit die Frage, ob die jahrtausende lange Gegenübersetzung von ‚Geist‘ und ‚Materie‘ nicht auch obsolet geworden ist. Einerseits war diese Gegenübersetzung gespeist von der schieren Unkenntnis über die ‚wahre Natur‘ der Materie und auch durch eine weitreichende Unkenntnis über die Eigenschaften des menschlichen (bzw. auch des tierischen) ‚Geistes‘. Ob der erlebbare ‚Geist‘ dann letztlich auch nur eine der vielen Eigenschaften der Energie ist, folgt aus all den bekannten Tatsachen natürlich noch nicht unmittelbar.

  10. Hier kann eventuell die Entwicklung der modernen Gehirnforschung in Verbindung mit der Computerwissenschaft (Informatik) weitere interessante Hinweise liefern.

  11. Von der Gehirnforschung wissen wir, dass ein Neuron – bei aller Komplexität des molekularen und chemischen Aufbaus – letztlich an seinem Ausgang, dem Axonhügel, genau nur zwei Zustände kennt: Potential oder nicht Potential, Signal oder nicht Signal, An oder aus, 1 oder 0. Das Gleiche gilt für die Vielzahl der möglichen postsynaptischen Membranen als Gegenüber zu den Endstücken der anderen Neuronen, die ihre Axone zu den Neuronen senden: auch diese repräsentieren trotz all ihrer molekularen und chemischen Komplexität letztlich nur nur einen An- und Aus-Schalter, Signal an, Signal aus, 1 oder 0. Zudem ist ein Neuron auf molekularer Ebene eindeutig diskret.

  12. Bedenkt man, dass der Grundbegriff der modernen Berechenbarkeit, der letztlich auf Goedel (1931) und Turing (1936/7) zurückgeht, mit dem mathematischen Konzept der Turingmaschine einen Referenzmaßstab für Berechenbarkeit schlechthin gefunden hat, und deine Turingmaschine jedes beliebige Gehirn, sofern es binär schaltet und sich bis zu einem gewissen Grade strukturell während seiner Lebenszeit ‚umorganisieren‘ kann (Wachstum, Plastizität), prinzipiell vollständig auf einer Turingmaschine simulieren lässt – vorausgesetzt, es gibt Menschen, die verstehen das Gehirn gut genug, um eine Beschreibung des Gehirns anfertigen zu können, die dann in eine Turingmaschine ‚gefüttert‘ wird –, dann kann man dies als einen weiteren ‚Hinweis‘ dahingehend deuten, dass sich die ‚geistigen‘ Eigenschaften eines Gehirns mit beliebigen materiellen Strukturen simulieren lassen (das mathematische Konzept einer Turingmaschine lässt sich sowohl mechanisch wie elektronisch wie auch chemisch realisieren – oder noch ganz anders).

  13. Am Beispiel eines Experimentes mit einem selbst lernenden System, das aufgrund eigener Bedürfnisse ohne ‚Lehrer‘ lernen kann, illustrierte der Vortragende dann, wie man mit einfachen mathematischen Mitteln sehr komplexe Prozesse beschreiben und dann auch realisieren kann.

  14. Es gab dann noch eine angeregte Diskussion, in der u.a. gefragt wurde, (i) was dies für die verbleiben de ‚Restzeit‘ der Erde bedeuten würde; (ii) welche Konsequenzen dieses Bild für die Ethik hat, (iii) worin denn nun die Hilfe der Informatik für die Menschen besteht, (iv) ob damit denn der ‚Geist‘ vollständig ‚wegreduziert‘ sei. Die verfügbare Zeit reichte nicht aus, diese komplexen Fragen angemessen zu Ende zu diskutieren.

Überleitungsmusik Vortrag zu Diskussion

EXPERIMENTELLE HÖRBUCHFASSUNG

Der Beginner einer experimentellen Hörbuchfassung zu dem Vortrag findet sich hier: Teil 1-3 (4ff kommt noch)