Kosmos und Leben – virtuelle Entwürfe? – Teil I


Von Karl Sumereder

Die Medieninformation, dass der in der Nähe von Genf in mehr als 100 Meter unter der Erdoberfläche befindliche, insgesamt 27 km lange größte Teilchenbeschleuniger der Welt (Large Hadron Collider LHC), seit 1984 geplant, im September in Vollbetrieb gegangen ist (derzeit wegen einer Panne unterbrochen), gab den Anlass, vorliegende philosophisch-metaphysische Überlegungen anzustellen.

Mit dieser Teilchenbeschleunigungsanlage, die ähnliche Bedingungen erzeugen soll, wie sie nur Bruchteile von Sekunden nach dem vermuteten Urknall geherrscht haben, wird gehofft, zunächst ein noch theoretisches Partikel, das Higgs-Boson, das vermutlich anderen Teilchen Masse verleiht, und die Existenz von Extradimensionen in der subatomaren Realität zu finden; sowie insgesamt ein tieferes Verständnis über die Schwerkraft und die Struktur des Mikro- und des Makrokosmos zu erlangen.

Ausgangspunkt dieses Essays ist eine Beschäftigung mit „Was-ist-Fragen“, die gemäß dem Philosophen Karl R. Popper (1902–1994) verpönt, das heißt, nicht zu beantworten sind. Fragen wie „Was ist das Weltall?“, “Was ist die Wirklichkeit“, „Was sind die Naturgesetze?“ oder „Was ist das Leben?“

Welt und Wirklichkeit sind eine Kopfsache

Der Begriff „Welt“ (kósmos) wurde schon im antiken Griechenland bei Thales von Milet (624–540 v. u. Z.), Xenophanes von Kolophon (570–475 v. u. Z.), Heraklit von Ephesos (544–484 v. u. Z.), Demokrit von Abdera (460–371 v. u. Z.), Epikur von Athen (341–271 v. u. Z.) und Metrodorus von Chios (4. Jahrhundert v. u. Z.), verwendet.

Da damals die Grenze zwischen Weltanschauung und Naturwissenschaft fließend war, die mittelbar überlieferten Texte oft unklar sind, ist nicht hinreichend gesichert, wieweit sich der Begriff Kosmos mit unserer heutigen Vorstellung deckt. Ob damit „Weltordnung“ oder „Lebens- oder Vorstellungsraum“ im philosophischen Sinne gemeint war.

Heute wird der Begriff Weltall (lateinisch: Universum) oder Kosmos (griechisch: Ordnung) bekanntlich als Daseinsraum, als Gesamtheit des uns im Prinzip zugänglichen, mit Materie, Strahlung und Energie erfüllten Raumes benutzt.

Keine Realität ohne Abhängigkeit vom Beobachter

Gemäß dem Radikalen Konstruktivismus, einer Wissenstheorie, die in den 1970er- Jahren von Ernst von Glasersfeld und Heinz von Foerster entwickelt wurde, ermöglicht unsere Wahrnehmung keine Abbildung einer beobachterunabhängigen Realität. Wir sind es, die mit Hilfe unserer Erfahrungen und des Gedächtnisses sehr individuelle Wirklichkeiten schaffen. Bilder, die genetisch vorgegeben, frühkindlich geprägt und von der jeweiligen sozialen Gemeinschaft mitkonstruiert werden. Ernst von Glasersfeld schlägt vor, den Begriff „Wirklichkeit“ als kognitiv-sozial-kulturales Konstrukt und den Begriff „Realität“ als Konstrukt und Postulat innerhalb kognitiv-sozial-kultural konstruierter Wirklichkeit zu interpretieren.

Die Welt, so formulierte der Philosoph und Physiker Carl. F. v. Weizsäcker (1912–2007), ist nicht subjektiv geistig, sie denkt nicht mathematisch. Aber sie ist objektiv geistig und kann mathematisch gedacht werden. Wie weit reichen aber die Möglichkeiten einer mathematischen Erfassung der Natur, angesichts der vom Philosophen und Physiker Werner Heisenberg (1901–1976) formulierten Unschärferelation und den Quantensprüngen?

Wir sind hinsichtlich des Wirklichkeitskonstruktes anderen Lebewesen in Bezug auf Geruchssinn, Sehvermögen, Gehör oder Tastsinn unterlegen. Andererseits wurde durch entwickelte zusätzliche „Organe“ wie die Sprache, Schrift und Mathematik, Uhren, optische Instrumente, Kompasse, Maschinen, Computer, Satelliten und auch Waffen, der Horizont und Wirkungsbereich beträchtlich erweitert. Letzten Endes bestimmt aber die „Grobheit“ aller „Organe“, in Verbindung mit den Eigenschaften unserer Sinneszellen, sowie die jeweilige mentale Kapazität, was überhaupt erkannt und verstanden werden kann.

Die subjektive Wahrnehmungswelt erscheint uns als vollkommen, weil sie unseren physischen und psychischen Gegebenheiten analog und durch „lineares Denken“ nachvollziehbar ist.

„Gesetze steuern Weltall und Mensch,
Mikroben, Pflanzen und Tiere. Wenig
Freiheit verblieb allein dem Geiste der
Menschen“.

Was sind die Naturgesetze?

Naturgesetze sind eigentlich etwas Zwiespältiges. Einerseits werden sie als Grundlage für das Geschehen im Universum erfasst, andererseits erzwingen sie dieses. Nicht nur das wahrnehmbare Größte, der Kosmos, und das Kleinste, die Elementarteilchen, sondern auch das Komplexeste, die belebte Natur, werden von „Gesetzen“ beherrscht. Dabei sind biologische genetische Gesetze, aufgrund der speziellen Randbedingungen wesentlich schwieriger und weniger allgemein verständlich, als die physikalischen. Darüber gibt es den Disput, ob es überhaupt Gesetzmäßigkeiten gibt, im Rahmen welcher sich Evolution abspielt. Einerseits wird behauptet, dass sie zufällig und ohne eine Absicht verlaufe, andererseits beginnend mit dem Hinweis, dass die im biologischen Anfang gebildeten komplexen Nukleinsäure- und Eiweißmoleküle hinsichtlich deren überaus kompliziertem Aufbau, keinesfalls auf einem rein physikalischen Grund beruhen können.

Mit Recht darf menschlicher Geist stolz sein auf entdeckte Naturkonstanten, wie die allgemeine Gravitationskonstante, die Vakuumlichtgeschwindigkeit, die Elementarladung, das Plancksche Wirkungsquantum oder die Boltzmann-Konstante. Eine Vielfalt von Naturgesetzen ist bekannt, vermutlich aber noch so manche entziehen sich unserer Kenntnis.

Sind Naturgesetze nur unsere Beschreibungen, Abstraktionen, pragmatischen Ordnungsprinzipien, um den Komplex Natur, wie wir ihn wahrnehmen, zu vereinfachen, zu systematisieren, zu nutzen und in bestimmten Grenzen zu prognostizieren? Oder handelt es sich um „Geistesenergie?“ Wir wissen es nicht.

Das Rätsel „Weltall“

1948 hat ein amerikanisch-deutsches Astrophysiker-Trio, R. A. Alpher, Hans A. Bethe und George Gamov, eine scherzhaft „Alpha-Beta-Gamma-Theorie“ genannte Hypothese veröffentlicht, nach der das Weltall vor ungefähr 12 bis 15 Milliarden Jahren durch einen einzigartigen „Urknall“ aus einer Masse noch undifferenzierter Baryonen, vielleicht Neutronen und Protonen, mit extrem hoher Dichte und Temperatur, entstanden sei. Dabei sollen sich alle heute existierenden chemischen Elemente mit der gleichen Isotopenverteilung binnen der ersten 10 bis 1.000 Sekunden nach dem Urknall, zusammen mit Raum und Zeit sowie Naturgesetzen herausgebildet haben.

 Seit der Relativitätstheorie des genialen Physikers Albert Einstein (1879-1955), wissen immerhin potenziell alle Bewusstseinsträger von einer Dimension der Welt, die objektiv vorhanden, für uns aber nicht wirklich ist. Sie würde erst dann zur subjektiv realen Welt, wenn wir uns mit annähernd Lichtgeschwindigkeit durch den Kosmos bewegen könnten. Da dies nicht möglich ist, schrumpft die Vierdimensionalität für uns zur praktischen Bedeutungslosigkeit zusammen.

Hiezu kommt, wenn man berücksichtigt, dass gemäß der um die Mitte der achtziger Jahre des abgelaufenen Jahrhunderts entwickelten „Superstringtheorie“ (string= englisch, für Saite), die grundlegenden Einheiten der Natur nicht Teilchen, sondern fundamentale oszillierende Fäden sein sollen. So winzig und doch so komplex, dass sie mathematisch noch nicht gemeistert werden konnten. Die Gravitation der Stringtheorie operiert in sechs oder sieben zusätzlichen Raumdimensionen.

Hypothetisches Wissen hat man auch nur bezüglich der rätselhaften „Schwarzen Materie“. Nämlich besondere Elementarteilchen, die bisher nicht direkt nachweisbar sind, aber überall vorhanden sein sollen. Diese Materie ist den physikalischen Theorien zufolge extrem verdichtet, wobei die Atomkerne keine Elektronen besitzen. Sie sollen nur noch aus Protonen und Neutronen bestehen. Die dunkle Materie ist für uns unsichtbar, weil sie weder Licht aussendet noch absorbiert.

Ähnlich verhält es sich bezüglich der „Schwarzen Energie“. Eine Hypothese, um zu erklären, warum sich die Expansion des Universums entgegen der Gravitationskraft offensichtlich beschleunigt. Um was es sich bei der dunklen Energie handeln könnte, ist völlig unklar. Sie ist, da nach Einstein Masse und Energie äquivalent sind, wahrscheinlich eine Form von dunkler Materie.

Auch die „Schwarzen Löcher“ im Weltall sind weitgehend ein Rätsel. Astronomische Objekte, die so dicht sind, dass nichts ihrem Gravitationsfeld entkommen kann und die die Raumzeit so stark krümmen, dass von außen gesehen, nichts in endlicher Zeit aus deren inneren Regionen austreten kann. Die Grenze solcher Bereiche wird als „Ereignishorizont“ bezeichnet.

„Das Lebendige ist organisierte
Organische Chemie“.
Frederic Menger
                               (US-Chemiker)

Was ist das Leben?

Wir wissen auch nicht viel über den Hintergrund des Auftauchens des Lebendigen auf der Erde. Über die Urzeugung, die Herausbildung von vermehrungs- und mutationsfähigen molekularen Verbindungen aus „toter“ Materie.

„Bald“ nach der Entstehung unseres Planeten, vor ungefähr 4,5 Milliarden Jahren, sollen Grundsubstanzen für belebte organische Verbindungen vorhanden gewesen sein. Vor etwa 2 Milliarden Jahren sind die in chemischer Evolution gebildeten Aminosäuren, Porphyrine, Kohlenstoffe und Purine, in immer vielfältigere Reaktionen eingetreten. Es passierte, dass molekulare Bausteine biologischer Substanzen entstanden, die aus Eiweißen, Nukleinsäuren und anderen kompliziert aufgebauten organischen Stoffen bestehen.

Als etwa vor einer Milliarde Jahre es schließlich zum Entstehen des ersten Ur-Gens, des Desoxyribonukleinsäure-Großmoleküls (DNA) kam, war die Geburt des Lebens eingeleitet.

Das Phänomen Leben tritt dann keineswegs in den weiteren Generationsfolgen neu auf, nur in neuen individuellen Formen. Leben geht immer nur aus Leben hervor. Künstlich Leben zu erzeugen, ist bis heute nicht gelungen.

Man weiß, dass die stofflichen Bausteine aller Lebensformen zwölf ganz „normale“ Bioelemente sind: Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Magnesium, Kalzium, Schwefel, Natrium, Kalium, Chlor und Eisen. Weiters, dass als biokatalytische Spurenelemente noch Jod, Fluor, Kupfer, Mangan, Zink und Kobalt in den Körperzellen mitwirken.

Man weiß Bescheid über die vier Arten organischer Verbindungen, deren Gegenwart als Wirkstoff zur Ausübung der Lebensfunktionen (Informationsaufnahme, Informationsspeicherung, Steuerung und Regelung von Stoffwechselvorgängen, Reproduktion gleichartiger Folgezellen in geeigneter Frequenz, sowie Energieaufnahme- und Energiewandlungssysteme zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Lebensprozesse) notwendig sind. Auch über Proteine, Lipoide, Polysaccharide und Nukleinsäuren weiß man Bescheid.

Hinsichtlich der Motoren dieses Mechanismus gibt es seit etwa einem halben Jahrhundert ein neues Paradigma: Es handle sich um „Selbstorganisation der Materie“. Gemeint ist die Eigenschaft der unbelebten, „trägen“ physikalischen Materie, aus sich heraus neuartige, komplexere, kreative Prozessstrukturen zu erzeugen. Strukturen, die aus vorhergehenden Zuständen des betrachteten Systems nicht deterministisch ableitbar sind. Anorganische und lebendige Ordnungssysteme werden als evolutionäre Hervorbringungen von Selbstorganisationszyklen der Materie aufgefasst. Die Quantentheorie geht davon aus, dass sich die Materie durch kontinuierlich aufeinander folgende innere Zyklen selbst organisiert.

Hinsichtlich des Auftauchens von Bewusstsein in einfacher Form, bereits bei primitivsten lebendigen Strukturen, bis zu den höheren mentalen Leistungen, werden ähnliche Ansichten vertreten.

Die Existenz von Lebewesen, diesen kognitiven Systemen, für deren Funktionieren genetische Informationen, Mutationen, die Art der Vernetzung von Regelungs- und Produktionsprozessen, all deren Zusammenwirken einen funktionierenden, selbst regelnden und selbst erhaltenden Organismus ausmacht, ist dieser dahinter liegenden, uns nicht erkennbaren Realitätsschicht zu verdanken. Ist es so?

Letzten Endes wissen wir nicht, wann und wie genau oder überhaupt warum und zu welchem Zweck sich der Vorhang für den ersten und die weiteren Akte dieses rätselhaften Schauspiels hob, das wir Leben nennen. Oder ist es etwa nur ein beiläufiger Ausfluss einer Schöpfung, der entsteht und vergeht?

„Die objektive, das heißt die von uns
unabhängige Wirklichkeit ist, wie sie ist“

Unsere Schattenwelt

In Anbetracht der offenen Fragen und Erkenntnisrätsel kann man feststellen, dass wir trotz aller Errungenschaften eigentlich ähnlich jenen Vorfahren sind, die der griechische Philosoph Platon (427–347 v. u. Z.) in seinem berühmten Gleichnis beschrieben hat. Nämlich Menschen, die gefesselt rücklings zu einem Feuer in einer Höhle sitzen und die Schattenbilder an den Wänden – ihre eigenen und die der Gegenstände in der Höhle – für die ganze Wirklichkeit halten.

Unsere dreidimensionale Erfahrung der Welt, in der das Dasein zeitlich abläuft, ist tatsächlich die Erfahrung eines Schattenspiels. Was wir für die Wirklichkeit halten, ist der dreidimensionale Schatten, den die vierdimensionale Raumzeit in unser Bewusstsein wirft. Schatten als Reflexe einer objektiven Wirklichkeit. Die uns bewusst werdende Welt ist eine Teil- beziehungsweise Scheinwelt. Was wir sehen, ist ein kognitiv gestaltetes, aber keineswegs umfassendes Abbild der objektiven Realität. Es ist eine denkerische, eine durch logische Analyse konstruierte Wirklichkeit.

Seit der Relativitätstheorie Albert Einsteins kann man jedenfalls seine Erkenntnisse, auf das Höhlengleichnis bezogen, als eine Lockerung der Wahrnehmungsfesseln ansehen.

Zwar ist dadurch noch immer nicht das Feuer zu sehen, aber es ist von einem solchen wissbar. Es existieren weiterhin die Schatten in unserer Erkenntnishöhle, aber es besteht seither eine Ahnung, dass es Schatten sind.   

Als im ersten Drittel des vergangenen Jahrhunderts durch eine kleine Gruppe europäischer Physiker, von denen die meisten den Nobelpreis erhielten, der Startschuss für die Entwicklung einer neuen Physik, der Quantenmechanik fiel, ist die Entfesselung des menschlichen Bewusstseins noch weiter vorangetrieben worden.

Aber auch die Quantenphysik kann, wie uns erklärt wird, die inneren Ordnungszustände und Organisationsprozesse der Materie kausal nicht erklären, kann keine zusammenhängende Beschreibung des physikalischen materiellen Geschehens geben.

So manche „Höhlenmenschen“ – die meisten von uns können die Quantenmechanik, in der sich Physik und Metaphysik berühren, nicht verstehen – sehen prinzipiell das Feuer, gleichzeitig jedoch die Begrenztheit ihrer Welt. Das Erforschen des Makrokosmos und das Abklopfen des Mikrokosmos auf seine kleinsten Bausteine ändert nichts daran, dass unsere Erkenntniswelt eine Art Höhle ist. Wir erkennen nicht die Ursache des Feuers, wovon es sich nährt, nicht was vor der Höhle ist.

Im Bewusstsein der Scheinhaftigkeit unserer „Höhlenwelt“ drängt es den Forschergeist dazu, sie zu verlassen, nach einem Ausgang zu suchen. Ein Bemühen, welches allerdings gemäß der Grundstruktur menschlichen Geistes, dem linearen Denken, nicht erfolgreich ist.

Das lineare Denken, ein logisches, sequenzielles, ein Schritt für Schritt-Denken, ausgehend von einfachen Ursache-Wirkung-Zusammenhängen, ist für viele praktische Zwecke geeignet und notwendig. Es hat aber charakteristische Begrenzungen. Wo es vorherrscht, behindert es ein kreatives, imaginatives und innovatives Denken.

Wer weiß, vielleicht ist der Kosmos nichts anderes als eine in sich gekrümmte Grotte, ohne dass man sicher sein kann, mit einer anderen Denkweise, wie lateralem Denken, das Logik und Vernunft überwindet, nur in eine andere Höhle zu gelangen, mit einer noch mehr täuschenden Schattenwelt? Oder zur Einsicht, dass wir vielleicht in einem räumlich dreidimensionalen Schlundloch eines höherdimensionalen Universums befindlich sind?

 

Der 2. Teil dieser Abhandlung erscheint im Dezember 2008
(Lesestück 7 des Genius-Briefs vom Dezember 2008)

Bearbeitungsstand: Montag, 10. Jänner 2011

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