Die Geburt des Blauen Planeten - Vielfalt aus dem Nichts

Dokumentation, moderiert von Prof. Harald Lesch

"Physik – ein baufälliger Turm von Babel"

...lautet die Überschrift eines SdW-Artikels von Tony Rothman aus dem Februar-Heft 2012 (PDF-Download). Darin wird aufgezeigt, dass - entgegen der Aussage etlicher renommierter Physiker - noch längst nicht alles Wesentliche auf dem Gebiet der "fundamentalsten aller Naturwissenschaften" erforscht ist.


Dass noch keine Theorie of Everything oder Vereinheitlichte Theorie zur Beschreibung aller Grundkräfte der Natur in einem zusammenhängenden Rahmen aufgestellt wurde, ist allgemein geläufig. Viele weitere grundlegende
Fragen sind ebenfalls unbeantwortet: 
Gab es einen Anfang von Allem ('Urknall') bzw. ist ein zyklischer Werdegang des Universums eher als Beschreibung zutreffend? Wie genau kommt die Trägheit der Masse zustande? Wie viele Dimensionen hat der Raum tatsächlich als drei Dimensionen?  

"Doch schon weit diesseits der Forschungsfront, auf dem Niveau von Vordiplom und Bachelorarbeit, klaffen große Lücken oder gar Abgründe."

Dieser Umstand hindere die Lehrenden der Physik-Fakultäten freilich nicht, in ihren Einführungsvorlesungen ein gänzlich anderes Bild ihrer Disziplin zu vermitteln: Es werde so getan, als sei das gedankliche Gebäude der Naturbeschreibung, der Hauptgegenstand der Physik, "allumfassend, frei von inneren Widersprüchen, konzeptionell zwingend und über all das hinaus auch noch überwältigend schön".

Wer sich mit dieser Erwartungshaltung für ein Physik-Studium entscheidet, wird im Laufe seiner universitären Karriere mehr als eine Enttäuschung erleben, meint Rothman und liefert eine Reihe von Argumenten für seine Auffassung.


Der große Schwindel der physikalischen Anfängerkurse bestehe in der Behauptung, dass jedes Problem eine exakte Lösung besäße. Von  den Studierenden werde sogar erwartet, dass sie diese Lösung finden so werde eine Erwartungshaltung fern jeder Realität aufgebaut. Denn nur verschwindend
wenige physikalische Probleme besitzen wirklich exakte Lösungen, verglichen mit dem großen Rest. Physiker sehen sich meist gezwungen, idealisierte Anfangsbedingungen anzunehmen und mit Hilfe dieser lassen sich meist Näherungslösungen finden - von denen man hofft, dass sie einigermaßen stimmen.

(Jedes physikalische Modell ist eine Idealisierung, d.h. ein vereinfachtes Abbild der Realität, welches bekannte Tatsachen unberücksichtigt lässt: um eine Fragestellung überhaupt beantworten zu können, werden bestimmte Fakten absichtlich nicht in das Modell einbezogen.)

Einstein habe diesen potenziell verzerrten Realitätsbezug so beschrieben:

"Insofern sich die Sätze der Mathematik auf die Wirklichkeit beziehen, sind sie nicht sicher, und insofern sie sicher sind, beziehen sie sich nicht auf die Wirklichkeit."

Rothmans Beitrag wird erst interessant durch seine Beispiele aus der an Universitäten gelehrten Physik; sie zeigen, wie viele beobachtbare Phänomene bis heute nicht exakt beschrieben wurden. 


So enthalte beispielsweise das Standardmodell der Teilchenphysik nicht weniger als 19 frei justierbare Parameter, Kritiker sprechen von willkürlich festgelegten Annahmen. Das ist "eine ganze Menge" - dabei kann nicht ausgeschlossen werden, dass eine ganz neue, andersartige Theorie alle bekannten Beobachtungen und Messergebnisse 'schöner' erklären würde. (Ob der Kostenaufwand für Teilchenbeschleuniger und andere Experimente, welche das mehrheitlich anerkannte Modell belegen sollen, insoweit gerechtfertigt sind, darf daher zumindest hinterfragt werden.

Wenn man aber nicht sicher sein kann, ob die gefundene Formel eine korrekte, verallgemeinerbare Beschreibung eines Naturphänomens liefert, sollte dieser Umstand nicht verschwiegen werden - selbst wenn der gottähnliche Status 'Physikprofessor' dadurch eine Relativierung erfährt. Die Forderung nach mehr Ehrlichkeit im Umgang mit Studieren hat insoweit durchaus ihre Berechtigung.

Mein Eindruck ist bzw. war allerdings, dass Physiker mit ihrem Selbstverständnis keine Ausnahme bilden - es kommt in vielen Fachrichtungen auf die jeweils Lehrenden an, wie sie Erstsemestlern begegnen. An der Kölner Uni war es (vor vielen Jahren) so, dass man vor dem Vordiplom von vielen Professoren und ihren sich elitär gebenden Assistenten in der Regel überhaupt nicht wahrgenommen wurde - und wenn doch, kam man sich bald wie ein lästiges Insekt vor. Zu lehren war für viele Vortragenden offenbar eine milde Form der Zeitverschwendung, die sie von wichtigerem abhielt. Keine Ahnung, ob dieser Eindruck auch heute noch zutrifft.

Unerwartete Bereiche der Realität

Buchtipp: ‘Die verborgene Wirklichkeit’ von Brian Greene

Prof. Brian Greene hat in Harvard und Oxford studiert und lehrt seit 1996 Physik und Mathematik als Professor an der Columbia University (New York). Als Experte für String und Superstring-Theorien und Kenner hat u.a. die Bestseller „Das elegante Universum“ und „Der Stoff, aus dem der Kosmos ist“ (2004) verfasst.

Brian Greene’s neues Buch ‘Die verborgene Wirklichkeit’ kommt mit dem Titelzusatz ‘Wir sind nicht allein’ daher. Hat sich der bekannte Autor populärwissenschaftlicher Bücher zu Kosmologie und Physik jetzt auch der wachsenden Gemeinde der UFO-Gläubigen angeschlossen? Kaum.

Die Erkenntnisse der Physik erfordern “bereits für sich genommen radikale Veränderungen an unserem Bild vom Kosmos”…: Raum, Zeit, Materie und Energie verfügen über ein Verhaltensrepertoire, das weit über unsere Alltagserfahrung hinausgeht.
Konkret geht es in diesem Buch primär darum, die wichtigsten wissenschaftlichen Konzepte über Paralleluniversen zu beschreiben und kritisch zu untersuchen.

Man darf sich die Frage stellen: ‘Was ist los in etablierten Physikerkreisen, wenn Stephen Hawking sich allmählich vom Urknall verabschiedet und Brian Green ernsthaft über Parallelwelten nachdenkt?’ Doch diese Öffnung weg vom einseitigen Wissenschaftsdogmatismus kann nur positiv bewertet werten…und wurde höchste Zeit.

Die Definition, was ein ‘eigenständiges Universen’ sei, bezeichnet Greene als schwierig; analog zur Pornographie lasse sich vereinfachend feststellen: “Wenn ich es sehe, weiß ich es.” Alles was im Weltraum existiert oder einen Einfluss auf uns hat, gehört dazu. Wir wissen nicht, wie es wirklich entstanden ist, woraus es besteht und wie es sich entwickeln wird. Ähnlich problematisch die Festlegung der Begrifflichkeit ‘Paralleluniversum’ – abstrahiert laute die zentrale Frage: 

Wird unsere konventionelle Vorstellung durch die Existenz von Bereichen in Frage gestellt, die nahelegen, dass das, was wir lange Zeit für das Universum gehalten haben, letztlich nur ein Bestandteil einer viel größeren, vielleicht auch viel seltsameren und größtenteils verborgenen Wirklichkeit ist?

Die Antwort scheint Ja zu lauten, jedenfalls haben Fortschritte in der Quantenphysik und Kosmologie sowie das Bemühen um eine Vereinheitlichte Theorie dazu geführt, dass Naturwissenschaftler heute über Formen von Paralleluniversen ernstlich nachdenken. Zählte der Begriff des Multiversums vor zehn Jahren zu den Lieblingskindern belächelter Mystiker mit esoterischem Touch, legen inzwischen manche Wissenschaftler in ihren Theorien, dass es unfassbar große Anzahl anderer Universen gibt, zu denen wir allerdings absolut keinen Zugang haben.
In seinem neuen Buch stellt Greene vor, wie parallele Welten entstanden und aufgebaut sein könnten.

Allerdings gehen Vorstellungen und Thesen über die Beschaffenheit paralleler Welten noch sehr weit auseinander. Der noch sehr spekulative Charakter solcher Überlegungen zeigt sich gerade an der Frage, ob Paralleluniversen wohl den gleichen Naturgesetzen unterliegen, die wir kennen – oder ob dort ein anderer Satz Regeln Gültigkeit besitzt. So lasse die Stringtheorie drei Varianten zu: das Branen-, das zyklische Universum und das Landschafts-Multiversum. Wie dem auch sei, eines scheint sich zu erhärten: Wir leben in einem von vielen Universen.

Schon Platon deutete in seinem Höhlengleichnis die Möglichkeit an, unsere Wahrnehmung der Wirklichkeit könnte bloß ein schwacher Widerschein einer viel umfassenderen, komplexeren Realität sein. Mehr als nur eine Metapher?
Offenbar steht unser bisheriger Wissensstand vor einer erneuten Umwälzung.
Das neue Buch von Greene eignet sich durchaus für interessierte Laien. Diese benötigen, je nach Vorbildung und Wissensstand, Geduld und ein gewisses Durchhaltevermögen, damit diese Lektüre die erwarteten Einblicke in die mutmaßliche Beschaffenheit unserer Wirklichkeit erschließen kann.

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Brian Greene: Die verborgene Wirklichkeit. Paralleluniversen und die Gesetze des Kosmos.
übersetzt von Sebastian Vogel
Siedler Verlag, Berlin 2012 - 448 Seiten, 24,99 Euro

Physik des Lebens - Hans-Peter Dürr

"Die Natur ist im Grunde nur Verbundenheit;
das Materielle stellt sich erst hinterher heraus."

Vortrag des Quantenphysikers und 'Enkel Heisenbergs' über die neue ganzheitliche Physik, den "Geist" in der Materie und die Grenzen des Denkens

Hans-P. Dürr (geb. 1929) war von 1958 bis 1976 Mitarbeiter von Werner Heisenberg, den er in seinem Projekt zur Entwicklung einer vereinheitlichten Feldtheorie der Elementarteilchen unterstützte.

Eine Einheitliche Feldtheorie soll alle Materie und Kraftfelder des Universums in einer Formel, dem „vereinheitlichten Feld“ oder „einheitlichen Feld“, zusammenfassen. Die manchmal verwendete Bezeichnung “Weltformel” weist auf das Ziel hin, alle Wechselwirkungen sowie die Eigenschaften (Spin, Masse, Ladung) aller Elementarteilchen zu erklären.

Der spätere Direktor des Max-Planck-Instituts für Physik und Astrophysik habilitierte an der Universität München als Forscher in den Schwerpunkten Kernphysik, Elementarteilchenphysik und Gravitation. Nach seiner Emeritierung widmete er sich zunehmend auch erkenntnistheoretischen und gesellschaftspolitischen Fragestellungen. Im Zuge seiner Erkenntnis unserer Verantwortung für einen ressourcenschonenden Umgang mit unserer Umwelt gründete er das Global Challenges Network (GCN e.V.) –diese Organisation knüpft ein Netz aus Projekten und Gruppen, die konstruktiv und gemeinsam „an der Bewältigung der Probleme arbeiten, die uns und damit unsere natürliche Umwelt bedrohen“.

Siehe auch:

• Am Anfang war der Quantengeist
• Die Welt als Ganzes

Zur Einstimmung einige Gedanken Dürrs aus dem o.a. Interview über den Quantengeist, die auch im nachfolgenden Vortragsvideo zur Sprache kommen:

• "Im Grunde gibt es Materie gar nicht. Jedenfalls nicht im geläufigen Sinne. Es gibt nur ein Beziehungsgefüge, ständigen Wandel, Lebendigkeit. Wir tun uns schwer, uns dies vorzustellen. Primär existiert nur Zusammenhang, das Verbindende ohne materielle Grundlage. Wir könnten es auch Geist nennen."
  

• "Wenn wir über die Quantenphysik sprechen, sollten wir eine Verb-Sprache verwenden. In der subatomaren Quantenwelt gibt es keine Gegenstände, keine Materie, keine Substantive, also Dinge, die wir anfassen und begreifen können. Es gibt nur Bewegungen, Prozesse, Verbindungen, Informationen. Auch diese genannten Substantive müssten wir übersetzen in: Es bewegt sich, es läuft ab, es hängt miteinander zusammen, es weiß voneinander."
  
• "Mein Gehirn soll mir im Wesentlichen helfen, den Apfel vom Baum zu pflücken, den ich für meine Ernährung brauche. Unsere Umgangssprache ist eine Apfelpflücksprache. Sie hat sich herausgebildet, weil sie enorm lebensdienlich ist. Bevor ich eine Handlung ausführe, spiele ich diese erst einmal in Gedanken durch, um zu erfahren, ob sie zum gewünschten Ziel führt – ja oder nein? ...Aber diese zweiwertige Logik (Ja-oder-Nein) ist eben nicht die Logik der Natur. Die Quantenphysik beschreibt die Natur viel besser, denn in der Quantenwelt herrscht die mehrwertige Logik, also nicht nur Ja und Nein, sondern auch Sowohl/Als-auch, ein Dazwischen. Eben das Nicht-Greifbare, das Unentschiedene. Daran müssen wir uns gewöhnen.
  
• "Solange Sie es sich vorstellen können, liegen Sie falsch. Nehmen wir ein Elektron. Also ein physisches Teilchen, von dem ich weiß, dass es das eigentlich gar nicht gibt...Es ist eine winzige Artikulation der Wirklichkeit, etwas, das wirkt, das passiert, das etwas auslöst."
  
• "Die alte Naturwissenschaft ist ... nicht falsch. Sie gilt jedoch nur in einem vergröberten Sinn. Was für unseren Alltag total ausreicht. Die Wirklichkeit in der neuen Physik ist Potenzialität, eine Welt der Kann-Möglichkeiten, sich auf verschiedene Art materiell-energetisch zu verkörpern."

 

Abschied vom Reduktionismus der klassischen Physik

Reduktionismus ist zunächst eine philosophische Lehre, nach der ein System durch seine Einzelbestandteile (‚Elemente‘) vollständig bestimmt wird.
René Descartes hielt Tiere - im Gegensatz zu Menschen - für reduktiv erklärbare Automaten:

Im klassischen Welt- und Menschenbild verhaftete Naturwissenschaftler setzten alles daran, die materiellen Welt zu erforschen, indem sie deren ‘Gegenstände’ in immer kleinere Einheiten zerlegten. Damit glaubten sie, ihre angeblich unteilbaren Bausteine zu erkennen.
Als sie auf ihrer Suche nach der 'reinen Materie' bei den Atomen der chemischen Elemente angelangten, schien das Ziel erreicht: Atome wurden für nicht weiter spaltbare Kandidaten der reiner Materie gehalten.

Sehr bald wiesen Experimente auf die innere Struktur dieser angeblich unteilbaren Bausteine hin: ein winziger Atomkern ging aufgrund elektrisch verschiedener Ladung eine Verbindung mit einer diffusen Hülle aus Elektronen ein. Atome bestanden also aus noch kleineren Bestandteilen, den Elementarteilchen. Doch konnte dieses System aus Kern und Hülle nach den Regeln der klassischen Physik nicht stabil sein, es müsste spontan in sich zusammenstürzen.
Stabilität konnte nur existieren, wenn man eine ganz eigenartige Dynamik zu Grunde legte:

"Es konnte diese Teilchen gar nicht geben, sie wurden nur durch eine stationäre immaterielle Schwingung vorgetäuscht. Daraus folgte: Atome sind nicht mehr aus Materie aufgebaut. Die Materie verschwand, und nur eine Form blieb übrig."

Die alte Physik mit ihrem festen Vertrauen auf eine materielle, existenzgebende Struktur von Allem stürzte in sich zusammen. Denn es stellte sich heraus:Unterhalb einer sehr kleinen Skala ist Materie nicht aus Materie aufgebaut; das Fundament der Welt ist nicht materiell!

Auf dieser Skalierungsebene finden sich Informations- und Wahrscheinlichkeitsfelder, die mit Energie und Materie nichts zu tun haben. Resultierend musste die Grundanschauung der Physik an dieser Stelle verändert werden:
Die Natur ist im Grunde nur Verbundenheit, das Materielle stellt sich erst hinterher heraus.

Wenn "Verbundenheit sich mit Verbundenheit" verbindet, dann entsteht der Eindruck stofflich-fester Materie: Einem Tisch sehen wir nicht an, das er im wesentlichen aus (Atomkernen umgeben von einer Elektronenhülle, dazwischen ist) ‘Nichts’ besteht.

In einer präzisierten Sicht (die in unserer Alltagswirklichkeit kaum je vorkommt, aber durch die Quantenphysik klar beschrieben werden kann) ist Wirklichkeit ist nicht dingliche (=aus Materie geformte) Wirklichkeit, sondern Wirklichkeit ist reine Verbundenheit oder Potenzialität. Sie ist zugleich eine Dynamik, etwas Prozesshaftes.

In unserer metaphorischen Sprache ¹⁾ finden sich nur wenige Substantive, welche mit dieser  Verbundenheit sinnvoll assoziierbar sind. Dürr schlägt deshalb drei Substantive vor - Liebe, Geist, Leben - wenngleich Verben eher geeignet seien: leben, lieben, fühlen, wirken, sein.

Wirklichkeit impliziert zwar die Möglichkeit, sich unter gewissen Umständen als Materie und Energie zu manifestieren, aber sie ist nicht die Manifestation selbst, sondern weit mehr.

 

“Diese fundamentale Verbundenheit führt dazu, dass die Welt eine Einheit ist.”

Es gibt überhaupt keine Möglichkeit, die Welt in Teile aufzuteilen, weil alles mit allem zusammenhängt!

[Dies zeigt sich unter anderem im Phänomen der Verschränkung von Photonen, die in einer “spukhaften Fernwirkung” selbst über eine Entfernung von Lichtjahren verbunden bleiben. Siehe dazu die Erläuterung des Quantenphysikers Anton Zeilinger:

Intuitiv hat man dies wohl schon in der Antike erfasst, schließlich formulierte bereits Aristoteles:"Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile." Er erkannte auch, dass Kausalität (Ursachen, welche der Wirklichkeit zugrunde liegen) den Schlüssel bildet, um die Wirklichkeit zu erfassen.

Wo Alles mit Allem zusammenhängt, fällt jede Grundlage für ein reduktionistisches Realitätsverständnis weg: wir verstehen nicht, 'was die Welt im Innersten zusammenhält', wenn wir sie in ihre Bestandteile zerlegen und daraus schlussfolgern. Die entgegengesetzte Herangehensweise wird dadurch gestützt: Holismus (‘Ganzheitslehre’) lehrt, dass die Elemente eines Systems (einer „Ganzheit“) durch die Strukturbeziehungen vollständig bestimmt sind.

Hartgesottene 'Materialisten', die jede holistische Weltsicht (‘Alles ist Eins / Alles ist mit Allem verbunden’) als esoterischen Mumpitz abtun, mögen sich daran erinnern, dass Dürr durchaus als kritischer Rationalist gelten kann - zumindest im Hinblick auf seine naturwissenschaftlich konsequente Methodik.

 

Wirklichkeit ist “kreativ, offen, grenzenlos”

Anstelle von statischen Materie-Teilchen, die zeitlich mit sich selbst gleich bleiben, existieren kreative Prozesse:  “Etwas entsteht aus dem Nichts und vergeht im Nichts.” Diese Prozesse folgen in dem sich abzeichnenden Weltbild nicht der ursprünglichen Vorstellung von Evolution, denn die Schöpfung entwickelt sich nicht in der Zeit. Vielmehr ereignet sich die Welt in jedem Augenblick neu − aber mit der 'Erinnerung', wie sie vorher war. Sie wird nicht völlig anders, sondern sie ähnelt der Welt, wie sie vorher war.

Dürr spricht von einigen 'Langweilern', denen im Prozess der ständigen Neuschöpfung nichts anderes einfällt, als sich selbst wieder zu reproduzieren, also eine Kopie von sich zu machen.

“Diese letztlich uninteressanten Phänomene sind das, was wir als Materie oder Energie bezeichnen. Also alles, was sozusagen phantasielos ist, erscheint als Energie oder Materie (geballte Energie). Aber das ist es, woran wir uns orientieren!”

Hmm...zwar erahne ich ungefähr, was hiermit gemeint sein mag – wie lässt sich diese wichtige Erkenntnis auf die Normalität des menschlichen Daseins (= wie wir die Welt um uns herum wahrnehmen) übertragen und für ein besseres Verstehen unserer Wirklichkeit anwendbar machen??
Die philosophische und ethische Konsequenz des ‘Alles ist Eins’ liegt theoretisch zwar auf der Hand – doch scheint uns die Wahrnehmung im Alltag das genaue Gegenteil aufzuzeigen (Individualität, Ich-Prinzip, Verlustängste, aber auch die ganz profanen, materiellen Zwänge des menschlichen Daseins).

Die zentrale Erkenntnis der neuen Physik mündet zudem in eine Richtung, die mit Normalität (unserem Alltagsverständnis mit seiner Unterscheidung zwischem Belebtem und Unbelebtem) kaum etwas gemein hat: Wirklichkeit – die Verbundenheit oder Potenzialität – scheint mehr Ähnlichkeit zu haben mit dem Lebendigen als mit dem Unbelebten. Denn sie hat keine Grenzen, sondern bildet ein offenes, dynamisches "unauftrennbares Ganzes", von dem Dürr sagt:

“Ich könnte diese Wirklichkeit als Geist charakterisieren. Dies hieße: Die Grundlage der Welt ist nicht materiell, sondern geistig. Und die Materie ist gewissermaßen die Schlacke des Geistes, sie bildet sich hinterher durch eine Art Gerinnungsprozess.”

Das alte, materielle Weltbild warf die Frage auf, wie es in einem Gefüge aus getrennter Materie und Wechselwirkungen möglich war, immer komplexere Formen zu bilden …bis schließlich Lebewesen und dann auch auch der Mensch entstand. Dagegen bleibt im 'neuen Weltbild' zwar das Eine oder Unteilbare das ‘Nicht-Zweihafte’, doch es beginnt sich zu differenzieren , ohne je die Gemeinsamkeit aufzugeben.

“Es wird die Differenzierung organisiert, nicht das Zusammenkommen von Getrenntem wie im alten Bild.”

Damit gewinnen wir ein gänzlich anderes Wirklichkeitsbild, das nicht länger von getrennten Einzel- bzw. Bestandteilen ausgeht.

Die Welt ähnelt gewissermaßen mehr einer befruchteten Eizelle, die anfängt sich zu teilen: Sie teilt sich aber gar nicht, es wird nur eine Membran eingeführt, so dass die linke Hälfte von der rechten etwas abgeschirmt wird, wie eine Hecke, aber keine Mauer. Es ist immer noch das eine System, aber man kann links unbekümmert etwas anderes machen als rechts.

Die Ähnlichkeit zu einem Hologramm drängt sich förmlich auf: Sämtliche Untersysteme des Ganzen werden sich immer auf das Ursprüngliche beziehen und auf diese Weise Bedeutung und Sinnhaftigkeit aus dem Verbleiben im Gesamtzusammenhang ableiten.-

Dürr bleibt nicht 'nur' in der mikrokosmischen Quantenwelt, sondern er versucht, dieses neue Weltbild in seiner Bedeutung für unsere täglich wahrgenommene Lebenswelt einzuordnen. Um dies zu ermöglichen, spreche er nicht länger von den Teilchen der klassischen Physik, sondern von komischen immateriellen Kleinstprozessen, die er als "Wirks" bezeichnet und so charakterisiert:

"Die sind so wimmelig wie die Ameisen in einem Ameisenhaufen.

Schüttelt man nun Menge ('Billionen mal Billionen') solcher Wirks gut durch, dann zeigt sich als durchschnittliches Verhalten tatsächlich wieder die klassische Physik - also der Anschein von Materie, strenger Naturgesetze etc.”

Die alte Physik mit der uns vertraute Mittelung (= dem Versuch, Beobachtungen auf einen Durchschnitt hin zu normieren) bedeutet stets eine vergröberte Betrachtung. Wie grob sie ist, hängt von der Zahl der Wirks ab. Was zeichnet nun aber Leben und Bewusstsein aus, wie wir es kennen?

Könnte es so sein, dass nur die tote Materie gut durchgeschüttelt und ausgemittelt ist, aber dass für lebendige Organismen diese Durchmischung auf irgendeine Weise behindert wird, so dass etwas von der Lebendigkeit am Grunde in unsere Welt nach oben schwappt?

Das Lebendige gleiche nicht einer fest verschraubten Maschine, die starren (determinierten) Abläufen folge, sondern rühre von chaotischen Bewegungen her, die auf statischen Instabilitäten beruhen, die allerdings innerhalb eines potentiellen Erwartungsfeldes liegen.

Aha...alles klar... Um zu verdeutlichen, was hierunter zu verstehen sei, verwendet Dürr folgende Analogie:

"Stehe ich auf einem Bein, dann bin ich instabil. Ich habe die 'Freiheit', in jedem Augenblick in jede Richtung fallen zu können. Nun habe ich aber ein zweites Bein, mit dem ich genauso auf der Kippe bin. Wenn ich anfange zu gehen, wechsle ich geschickt von einer Instabilität in die andere über. Die Kooperation von zwei Instabilitäten kann so zu einer Bewegung führen, die dynamisch stabil ist. Lebendigkeit ist dynamisch stabilisierte Instabilität.

Bei diesem Bild ist zu berücksichtigen, dass ein Bein beim Gehen immer den Fall abstützt. Gehen ist 'eigentlich ein ewiges Fallen', aber dazwischen muss müssen beide Beine abwechselnd gestreckt werden, was Energie erfordert. Lebendigkeit ist also nur möglich, wenn dem System ständig Energie zugeführt wird.

Unbelebte Erscheinungsformen entstehen durch Ausmittelung der Verbundenheit (Zulassen der Entropiewirkung?), die lebendigen Erscheinungsformen jedoch aus einer energetisch unterstützten dynamischen Stabilisierung statischer Instabilitäten.”

Das muss man (ich zumindest) einige Male lesen, um es ganz zu erfassen - am besten im → Originaltext. Einleuchtend ist zumindest, dass biologisches Leben ein Phänomen darstellt, welches energiereich, sensibel und instabil ist. Tod ist gleichbedeutend mit (vorübergehendem?) Energieverlust, mit Desorganisation in weniger komplexe Subsysteme, welche folglich weitaus stabiler sind.

 

Das Lebendige ist unwahrscheinlich

Der Lebensprozess läuft somit in entgegengesetzter Richtung zu den Prozessen der unbelebten Natur ab. Die unbelebte Natur geht in Richtung der größeren Unordnung (Entropie):
Ein differenziertes System, dass sich selbst überlassen wird (dem also nicht fortwährend Energie zur Aufrechterhaltung seiner spezifischen Ordnung zugeführt wird), tendiert zum weniger Differenzierten.

Das Paradigma des Unlebendigen lautet: In Zukunft passiert das Wahrscheinlichere wahrscheinlicher. Das Lebendige entwickelt sich jedoch in die umgekehrte Richtung, hier gilt: In Zukunft ist das Unwahrscheinliche nicht unwahrscheinlich. Die Evolution des Lebendigen beginnt mit einfachen Systemen und Organismen und 'endet' nach Milliarden Jahren mit wir einem hochkomplexen System namens Mensch - "das Unwahrscheinlichste, das man sich überhaupt vorstellen kann".

Die Evolution des Menschen ist die unwahrscheinlichste aller Entwicklungsgeschichten. Die energetische Grundvoraussetzung für die Entwicklung des Lebens auf der Erde wurde und wird durch die Sonne abgebildet, welche dauernd Energie zur Verfügung stellte. Sie ist die treibende Kraft, warum das Biosystem sich in Richtung höherer Differenzierung weiterentwickeln kann.
Aber Energie allein reicht nicht aus!

Beim Gehen muss ich das Bein jeweils im richtigen Augenblick strecken − ich brauche zumindest für die Konzeption des Gehens eine kooperative Intelligenz - eine Information im Hintergrund legt fest, in welchem Augenblick ich welches Bein wie bewegen muss. Das braucht Erfahrung, bevor eine Automatisierung (durch gespeicherte=erlernte Bewegungsabläufe) möglich wird. Das gilt für alle lebenden Prozesse (zumindest in ihrer 'Konzeptionsphase'). Lebendiges zeichne sich aus durch homöostatische Prozesse, die durch viele dieser Ausgleichsprozesse dynamisch im Gleichgewicht gehalten werden.

Eine ungeahnte Kooperation von Instabilität macht das ganze System zu dem, was wir die Biosphäre nennen. Eine phantastische Kooperation!

(Für mich ist faszinierend und phantastisch, dass ein Physiker im Zusammenhang mit dem Leben von kooperativer Intellgenz sprecht;-) Dürr spricht zwar in diesem Kontext nicht ausdrücklich von Gott, aber immerhin von Geist und Intelligenz als Voraussetzung für Leben)

 

Biosystem Erde - instabil, weil lebendig

Das Biosystem besitzt nicht den hierarchischen Charakter einer stabilen Pyramide, bei der ganz unten die einfachen Arten vegetieren, gefolgt von immer höheren Arten und an der Spitze der Mensch als komplexestes System und vermeintliche Krone der Schöpfung.

“Wir turnen nicht auf etwas herum, das absolut stabil und unzerstörbar ist.”

Eher gleicht das Biosystem mehr einem Kartenhaus: Jede Karte eine Instabilität, die sich alle wechselseitig bedingen und stützen. Das Biosystem ist freilich stabiler als ein Kartenhaus, weil es dynamisch stabilisiert wird. Kräftegleichgewichte und Balancen werden immer wieder neu justiert, damit das Ganze nicht einstürzt, falls sich das Gewicht oben verlagert. Die Natur ist auf Grund dieses eingespielten Stabilisierungsprozesses, ziemlich robust.

Nur deshalb ist das Bio-Kartenhaus trotz des großen Unfugs, den wir Menschen im Augenblick betreiben, bisher noch nicht zusammengestürzt.

Aber es lässt sich in etwa abschätzen, was noch an Belastungen fehlt, bevor das ganze Kartenhaus zusammenbricht, also die Biosphäre in ihrer Artenvielfalt und Kooperationsfähigkeit ernstlich beschädigt wird und damit der Mensch sich in tödliche Gefahr begibt. Mit anderen Worten: Das System Biosphäre ist instabil - und derzeit akut bedroht: Die beschleunigte Zerstörung der bioökologischen Diversität ganzer Lebenskomplexen ist in der Erdgeschichte wohl von einmaligen Ausmaß (vielleicht abgesehen von den wenigen Ereignissen, die ein Massensterben zur Folge hatten, wie etwa vor 65 Millionen Jahren).-  

 

Dürr auf die Frage nach dem Jenseits, einer Existenz nach dem Tode

"...Was wir Diesseits nennen, ist ja eigentlich die Schlacke, die Materie, also das, was greifbar ist. Das Jenseits ist alles Übrige, die umfassende Wirklichkeit, das viel Größere. Das, worin das Diesseits eingebettet ist. Insofern ist auch unser gegenwärtiges Leben bereits vom Jenseits umfangen.

Wenn ich mir also vorstelle, dass ich während meines diesseitigen Lebens nicht nur meine eigene kleine Festplatte beschrieben habe, sondern immer auch etwas in diesen geistigen Quantenfeldern abgespeichert habe, gewissermaßen im großen Internet der Wirklichkeit, dann geht dies ja mit meinem körperlichen Tod nicht verloren. In jedem Gespräch, das ich mit Menschen führe, werde ich zugleich Teil eines größeren geistigen Ganzen. In dem Maße, wie ich immer auch ein Du war, bin ich, wie alles andere auch, unsterblich."

Vortrag: Ganzheitliche Physik

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Zusammenhänge von Entropie, Unordnung sowie aktiver/reaktiver Ordnung werden hier umfassend erläutert und in den Kontext einer zyklischen, evolutionären Entwicklung des Lebens, des Bewusstseins bzw. des gesamten Universums gestellt.

1) “Die metaphorische Sprache ist eine Art einer natürlichen Sprache, die man sich aus den willkürlichen, aber bestimmten Wörtern baut. Deswegen gefällt sie so sehr”. Christoph Georg Lichtenberg

11.000 Meter unter den Meeren

ARTE-Dokumentation zum aktuellen Stand der Tiefseeforschung

Das hätte ich kaum für möglich gehalten: zum ersten Mal beneide ich einen Milliardär – nämlich James Cameron, der Ende März 2012 auf eigene Faust die Tiefsee besucht hat, und zwar an ihrer tiefsten Stelle (vgl. Marianengraben).

Es ist immer noch erstaunlich, dass der Mensch den Mond betrat, bevor er seinen eigenen Planeten vollständig kannte. Bis heute ist dieser Erkundungsprozess keineswegs abgeschlossen:

In den Ozeanen leben insgesamt etwa zehn Millionen (Hochrechnung) verschiedene Arten, Algen und Bakterien hinzugerechnet. Nur ein Bruchteil von ihnen ist heute bekannt, geschweige denn klassifiziert und dokumentiert. Fische bilden übrigens die kleinste Gruppe der Ozeanbewohner: von 30.000 bekannten Fischarten leben etwa 15.000 im Meer. Jedes Jahr kommen um die 300 Neuentdeckungen dazu.

Besonders in der schwer zugänglichen Tiefsee, die  noch vor wenigen Jahrzehnten für eine nahezu leblose ‘Unterwasser-Wüste’ gehalten wurde, wartet eine erstaunliche Vielfalt von z.T. bizarr anmutenden Lebewesen auf ihre Entdeckung.

Für großflächige Untersuchungen sind bemannte Expeditionen nicht effizient - wegen des hohen Drucks kommen meist spezialisierte Tauchroboter zum Einsatz. Mit ihnen werden auch die einzigartigen Tiefsee-Biotope erforscht, beispielsweise die „schwarzen Schlote“ - heiße Thermalquellen, in deren Umgebung hochspezialisierte Bakterien und meterlange Röhrenwürmer symbiotisch koexistieren. Möglicherweise, so eine Vermutung, hat sich hier das Leben wegen der im Vergleich zur Erdoberfläche völlig unterschiedlichen Lebensbedingungen ‘nochmals entwickelt’.

Schwarzer Raucher im Atlantik

Einige Evolutionstheoretiker gehen so weit zu behaupten, das gesamte Leben auf der Erde habe sich aus diesen Biotopen rund um die »Black Smokers« entwickelt – dies ist nicht bewiesen, aber: wer sich in dieser feindlich anmutenden Umgebung als überlebensfähig erwiesen hat, für den könnte die Eroberung der ungleich freundlicheren Regionen weiter oben ein Klax sein. Andererseits sind die biochemischen Prinzipien (Chemosynthese statt Photo-/Biosynthese) gänzlich verschieden.

Der nachfolgende Film stellt die Geschichte der Tiefseeforschung dar und schildert die faszinierenden Beobachtungen und Eindrücke der ersten Tauchfahrten in diese Region.

Bis vor gut hundert Jahren gab es lediglich Phantasievorstellung über die Tiefsee, deutlich geprägt von Jules Verne (20000 Meilen unter dem Meer).

• 1899 ermittelt das US-amerikanische Schiff „Nero“ im Marianengraben per Drahtlotung eine Tiefe von 9.660 Meter.
• Am 23. Januar 1960 erforschten der Schweizer Jacques Piccard und der US-Amerikaner Don Walsh die Rinne mit dem Tauchboot Trieste und stiegen dabei auf 10.916 m u. NN ab.

Forschungsschiff Trieste	D. Walsh und J. Piccard in der Trieste

Das Forschungsschiff Trieste kurz vor seinem Tauchrekord

• 2012 drang der Filmproduzent James Cameron mit dem U-Boot Deepsea Challenger zum tiefsten Punkt des Meeres vor. Er sammelte dort gut drei Stunden lang Daten und filmte die Tiefseewelt. (10.898 m).

 

Dokumentation: 11000 Meter unter den Meeren

“Der Schwarm” - Fiktion vs. Realität der Tiefsee

Mit seinem ‘Öko-Thriller’ Der Schwarm traf Frank Schätzing einen Nerv unserer Zeit, es thematisiert die möglichen Folgen unseres zerstörerischen Umgangs mit der Natur. Schätzing verdeutlicht sein Anliegen jedoch in Form einer fiktionalen Inszenierung:
Er macht auf eine “kaum beachtete Gefahr” aufmerksam: Unbekannte Lebewesen in den Tiefen der Ozeane könnten sich zusammenrotten und für die Eingriffe der Menschen in ihre Lebensräume brutal rächen.

Auf seiner Homepage fasst der Bestsellerautor das düstere Szenario seines 1400 Seiten starken Werks zusammen: “In den Tiefen der Meere hat die Jagd begonnen. Die Jagd auf das gefährlichste Lebewesen, das die Erde je bewohnt hat. Auf uns.”

Noch unentdeckte Tiefseeorganismen schließen sich mit Quallen, Krabben usw. zu grandiosen Schwärmen zusammen und wollen die Menschheit vernichten, welche das Ökosystem Meer nicht respektiert, sondern in seiner expansiven Gier zu zerstören droht. Es kommt zu Todesopfern, die Schifffahrt wird eingestellt. Unsere Existenz ist bedroht.

Mögliche Realität oder Fiktion? 

“Kann es unbekannte, intelligente Lebensformen in den Tiefen der Ozeane geben?”, fragt der PM-Artikel “Angriff aus der Tiefe”. Könnten Meeresorganismen sich zu strategisch denkenden Superorganismus vereinen – dem Prinzip der ‘Schwarmintelligenz’ folgend wie auch Ameisen -, Bienen- oder Termitenstaaten? Inwieweit stellt die Gesamtheit der Meeresfauna wirklich eine Gefahr für die Menschen dar?

Das Offensichtliche: nach wie vor wissen die Biologen wenig über die Tiefsee als Lebensraum: Gerade mal ein paar hundert Quadratkilometer von dessen Oberfläche wurden eingehend erforscht – und nur auf wenigen hundert Quadratmetern (!) wurden auch Kleinstorganismen systematisch untersucht. Zum Vergleich: die Gesamtfläche der Ozeane liegt bei 361 Millionen Quadratkilometern.

Es zeichnet sich jedoch ab, welche raffinierten Überlebensstrategien die Tierwelt dort entwickelt hat, wie z.B. raffinierte Arbeitsteilung, Bioluminiszenz oder komplexe Organisation. Auch wenn die einzelnen Wesen dort keine Intelligenz (nach unserer Definition) besitzen, ist es ihnen gelungen, gemeinsam einen Lebensraum zu erobern, der dem Menschen unzugänglich ist.

Dies spreche für für eine kollektive Intelligenz, so der o.a. PM-Artikel.

“Und dieses Kollektiv ist beunruhigend groß.”

Vom Hamburger Forschungsschiffs »Meteor« im Juli 2000 vor Angola aus 5,5 Kilometer Tiefe entnommene Bodenproben förderten Überraschendes zutage: “haufenweise Borstenwürmer, bedornte Tiefseeasseln mit langen Stelzenbeinen, Mikrokrebse und viele andere Kleinstlebewesen.”
Dieses Resultat ist alles andere als ein Einzelfall (vgl. Seite 2 des PM-Artikels).

80% der analysierten Arten waren der Wissenschaft bis dahin noch unbekannt. Selbst bei den bislang fünf Millionen Einträgen in der zentralen Datenbank des Ocean Biogeographic Information System (OBIS) handele es sich vielleicht nur um die Spitze des Eisbergs.

[Die OBIS –Datenbank kan man übrigens eigenständig über ein Webinterface durchsuchen (wenn man denn weiß, ‘wen’ man suchen möchte), ein Tutorial dient als Einführung.

Und hier finden sich skalierbare Karten zur Verteilung und Häufigkeit entdeckter Arten je nach Region – diese visuelle Anwendung erschließt sich Laien etwas leichter.]

Ein Teil der Tiefsee-Lebewesen hat hochwirksame Tarnungs-, aber auch Abwehrstrategien gegen Feinde entwickelt:

Ihr größter Feind aber sei der Mensch: “Er ist dabei, den Lebensraum dieser Organismen mit Unterwasserkabeln, Schleppnetzen und giftigen Abwassereinleitungen zu gefährden.”

Insofern sei es theoretisch möglich, dass die Tiefseebewohner ihre Fähigkeit zur Organisation eines Tages gegen den Menschen richten. Hierfür müssen allerdings bestimmte Voraussetzungen gegeben sein, so müsste die Erkenntnis gewonnen werden, worin die Bedrohung der Tiefseefauna genau besteht und von wem (welcher Spezies) sie ausgeht. Kollektives Bewusstsein müsste entstehen.

Zwar arbeiten die verschiedenen Arten ‘da unten’ eng zusammen, doch findet diese Symbiose (die wir z.B. unwissentlich mit unseren Darmbakterien eingehen) nicht auf der Basis von Intelligenz und bewusster Kommunikation zwischen diesen Arten statt.

Wer aber an die cleveren Jagdmethoden eines Rudels von Schwertwalen oder die Fähigkeit des Pottwals zur Kommunikation über weite Strecken denkt, gewinnt eine Vorstellung von dem gewaltigen Potenzial, das auch die Bewohner der Tiefsee entwickeln könnten.

Inwieweit sich auch andere Kreaturen in den Weiten der Ozeane einer ähnlichen Kommunikation bedienen, ist unklar – jedenfalls “fangen die Unterwassermikrofone der Geheimdienste ständig Geräusche auf, deren Ursprung noch unbekannt ist.”
Der PM-Aufsatz nennt so skurrile Geräusche wie ‘großer Bluup’¹⁾, ‘Slowdown’ oder ‘Upsweep’.

• Dies ist nicht etwa die Spinnerei einiger Jules Verne-Fans, wie ich zunächst annahm – vergleiche dazu einen Artikel auf Bild der Wissenschaft (2002): “Bluup, Upsweep und Slowdown: Klänge aus der Tiefsee geben Forschern Rätsel auf…”

Solche Geräusche, die im Einzelfall über Tausende (!) Kilometer wahrnehmbar seien, “müssen” von sehr großen Lebewesen stammen, wobei Wale zum Teil auszuschließen sind. Sollte dort unten wirklich ein sehr großer, uns aber bisher unbekannter Organismus vor sich hin brabbeln?

Es muss sich nicht zwangsläufig um den Lebenstraum jedes Kryptozoologen handeln: Bei dem sog. Tremor (“ein bedrohliches, lange anhaltendes Heulen, mal ansteigend, dann wieder schwächer werdend, das einen erschauern lässt”) handelt es sich um das Summen eines unterseeischen Vulkans vor der japanischen Küste, bei dem aufsteigendes Magma die Erde in Schwingung versetzt.
Beim Upsweep vermuten die Wissenschaftler ein vulkanisches Phänomen.

Ausschließen will dies keiner der Experten, eben weil ständig neue, unerwartete Erkenntnisse gewonnen werden: Vampirfische ‘mit Eckzähnen wie Dracula’, deren Körper zu einem Sechstel von riesigen Augen besetzt ist – oder eine bisher unbekannte Quallenart mit bis zu 40m langen Tentakeln. 

Erwiesen sei indessen, dass sich viele der unterseeischen Lebewesen auf unheimliche Weise immer schneller rund um den Globus ausbreiten:

“In den USA tauchte Mitte der 1980er Jahre die Zebramuschel auf. Sie ist gerade mal so groß wie ein Fingernagel und war in ihrer ursprünglichen Heimat, dem Schwarzen und dem Kaspischen Meer, nie besonders unangenehm aufgefallen. In Amerika allerdings verhält sie sich extrem aggressiv – fast so, als habe jemand ihr evolutionäres Programm verändert. […]

Schließlich verstopften sie die Kühlwasser-Zuleitungen von Kraftwerken im Norden der USA. Die Folge: Stromausfälle und ein volkswirtschaftlicher Gesamtschaden von fünf Milliarden Dollar. Ein gezielter Angriff auf die Menschheit?”

Wenn ich so etwas lese, möchte ich spontan “Blödsinn” rufen, am liebsten in das Ohr des Verfassers dieses bis dahin nicht allzu spekulativen Artikels. Kausalität (Ursache und Wirkung) liegt als Erklärungsansatz sehr viel näher. Denkbar ist z.B., dass die Bewohner der US-Küste bestimmte Substanzen ins Meer leiteten, wodurch Genom oder Wachstumsimpulse der Muscheln manipuliert wurden. Dies kennen wir auch von bestimmten Algen, wenn vermehrt Rückstände von Düngemitteln in warmen Gewässer gelangen.

Von daher ist es gerade wichtig, wissenschaftlich zu untersuchen, auf welche Weise solche Lebewesen so schnell von einem Ort zum anderen gelangten und weshalb si sich dort anders verhalten als an ihrem Ursprungsort (im Verdacht stehen hier die Ballasttanks der großen Schiffe).
Ergebnis dieser Analysen wird meiner Überzeugung nach jedem Einzelfall ein von Menschen verursachter Eingriff in die ökologischen Systeme und Kreisläufe sein – leider ist es nun mal so, dass wir die Umwelt in einem weit größeren Maße manipulieren können, als wir sie verstehen.

Alle möglichen ‘Viecher’ – meist es Einzeller und Bakterien, aber auch Fischeier, Larven und Krebse – werden durch die globalisierten Warenströme vermehrt ver- und dort eingeschleppt, wo sie nicht hingehören und die heimischen Arten u.U. gefährden.
Dank der globalisierten Warenströme machen die Einwanderer sich dort breit, wo sie keine natürlichen Feinde haben. Vgl: Gefährliche Invasion im Schatten der Schifffahrt [WELT, 7/2009]

Die SciFi-Variante verspricht freilich mehr Nervenkitzel; mit Bedauern stellt der PM-Artikel fest:

Noch wollen seriöse Wissenschaftler der Tiefseeforschung nichts von dem wissen, was Frank Schätzing in seinem Öko-Thriller »Der Schwarm« für möglich hält: einen Krieg intelligenter Meeresbewohner gegen die Menschheit.

Hmmm….woran könnte das wohl liegen?

Wenn in den Ozeanen immer mehr rätselhafte, beunruhigende Phänomene beobachtet werden, dann liegt dies darin begründet, dass wir diesen Lebensraum kaum kennen. Ein mutmaßliches Muster dieser Ereignisse ist auch auf dem Lande zu beobachten: Angesichts der explodierenden Weltbevölkerung wird der natürliche Lebensraum einer wachsenden Anzahl von tierischen wie auch pflanzlichen Arten bedrängt und mitunter zerstört.

Sicher, es gibt auch heute Phänomene, die wir dank des technischen Fortschritts erst jetzt beobachten, aber (noch) nicht erklären können:

Echolote der norwegischen Mar Eco-Expedition entdeckten im Nordatlantik mindestens vier riesige Planktonschwärme, die sich zu Ringen von zehn Kilometer Durchmesser vereint hatten. Vorstellbar ist, dass eine kreisförmige Wasserströmung oder eine besondere Beschaffenheit des Meeresbodens die Bildung der Ringe bewirkten?

“Oder haben die Milliarden von Kleinstorganismen durch ihre Vereinigung zu einer kollektiven Intelligenz gefunden, die in der Lage ist, zu bestimmten Zwecken bestimmte Formen zu bilden? …Ein Angriff auf die Menschheit?”

Manchmal ist man mit wissenschaftlicher Nüchternheit besser bedient: 50 Nationen haben zusammen eine  Milliarde Euro für das Projekt „Census of Marine Life“ (CoML) bereitgestellt, um eine Art Volkszählung der Meeresbewohner durchzuführen, neue Arten zu dokumentieren und Anhaltspunkte ihres kollektiven Verhalten zu finden.
2700 Forscher aus 82 Ländern sollen also sämtliche Fisch- und Planktonbestände quantifizieren und im Detailreich beschreiben (vgl. ‘Fischzug in der Tiefe’).

Als ein wichtiges Ergebnis dieses Großprojektes rechne ich mit der schon heute zu erahnenden Erkenntnis, dass ökologische Katastrophen sehr wohl Realität werden können – allerdings als natürliche Folge unserer Eingriffe in die Umwelt, nicht aber weil Quallen, Krebse und Plankton die Menschheit ausrotten wollen.

Dass die Entwicklung einer fortgeschrittenen Intelligenz – sei es als Schwarm oder Individualwesen – im Tierreich nicht ausgeschlossen werden kann, ist eine evolutionsbiologische Tatsache. Allerdings deutet die bisherige Evolution an, dass eine solche Entwicklung insbesondere dadurch begünstigt wird, dass eine zuvor besetzte ökologische Nische frei wird – etwa die der bis dato dominierenden Spezies²⁾ …

 

Ein Bezug zur Realität besteht trotzdem

Ich habe mal versucht, im Web nach Anomalien innerhalb der Fauna zu suchen – wie nicht anders zu erwarten war, stößt man sehr bald auf Beunruhigendes. Allerdings nicht in dem Sinne, dass die von uns gebeutelten Erdenbewohner ein Kollektiv bilden und zum Gegenschlag ausholen.

• Biologen haben eine riesige Ansammlung von Königskrabben in der antarktischen Tiefsee entdeckt [vgl. SPIEGEL online, 09/2011]: Steigende Wassertemperaturen begünstigen das  Vordringen der räuberischen Krustentiere - mit verheerenden Folgen für das Ökosystem.
  In der sog. Palmer-Senke leben laut der Berechnungen leben auf dem Boden der Senke etwa 10.600 Tiere pro Quadratkilometer.

Ein Problem mit den Spinnentieren ist, dass sie in 1400 m Tiefe entdeckt wurden, es ist also nicht leicht, sie ständig zu beobachten. Ein weiteres entsteht aus dem Umstand, dass sich in den kalten Küstenzonen der Antarktis seit Jahrmillionen Gemeinschaften von Spezialisten entwickelt haben, die zwar Überlebenskünstler sind, sich aber nie an räuberische Lebensformen in ihrer Umgebung anpassen mussten.

• Seit 2010 ist die amerikanische Rippenqualle in der Ostsee aufgetaucht, die im kaspischen Mittelmeer bereits erheblichen Schaden angerichtet hatte. Auch wenn diese Quallenart für Menschen ungefährlich ist, kann aber Nahrungsketten zerstören und so ganze Ökosysteme verändern: Unter anderem brachen die Sardellen-Bestände im Schwarzen und später im Kaspischen Meerzusammen, den dort angesiedelten Fischereibetrieben wurde die wirtschaftliche Grundlage entzogen.
  
  Auch in der Nordsee wurden erste Exemplare dieser Gattung gefunden – ein vorübergehender Besuch sei unwahrscheinlich: die Spezies ist robust und kommt mit Temperatur- und Sauerstoffbedingungen bestes zurecht.
  
  Allgemein scheinen mehrere Quallenarten in den letzten Jahren einen “demografischen Boom“ zu durchlaufen – während etliche Zeitungsberichte schon ein paar Jahre alt sind, wurde das kurze Newsvideo mit dem Titel “Quallen-Attacke gegen Israels Kraftwerke” im Sommer 2007 über mehrere Portale verbreitet.

Wenn ein Kraftwerksmitarbeiter in Israel wörtlich von ‘Angriffen’ der Quallen spricht, gibt dies einen subjektiven Eindruck wieder (vielleicht hat er auch Schätzings Roman gelesen). für die zuständigen Forscher wird es darauf ankommen, normal-zyklische Verläufe von den Erscheinungen zu trennen, die auf zunehmender Erderwärmung, Schadstoffbelastung oder sonstigen vom Menschen ausgelöste Veränderungen beruhen.

• Die ‘Killeralge’ Pfiesteria piscicida ist ebenfalls real und wurde 1988 erstmals von Wissenschaftlern beschrieben - sie kann bei Fischen und Menschen erschreckendes anrichten: Fische gehen in mit dieser Alge verseuchtem Wasser binnen Minuten zugrunde und auch bei Menschen wurden schwere Erkrankungen des Nervensystems beobachtet.
  Allerdings sind bis heute keine großflächigen Ausbreitungen bekannt – abgesehen von Algenblüten in den 1980er und 1990er Jahren vor den Küsten von North Carolina und Maryland. Eine (lokal) starke Vermehrung wird jeweils auf Gewässerverschmutzung, insbesondere durch Nährstoffanreicherung (Eutrophierung) mit Phosphaten zurückgeführt – die übrigens auch im Kaspischen Meer eine wesentliche Rolle zu beobachten war.
  
• Alarmierend wirkt diese Schlagzeile auf mich: “Haustier-Parasiten plagen jetzt auch Meeressäuger” (Feb. 2012)! Als Quelle nennte das Nachrichtenorgan AFP u.a. das Scripps Institute of Oceanography. Beispielsweise der Toxoplasmose-Erreger verursache immer mehr Todesfälle bei Meerestieren.
  Auch hier sind die kausalen Faktoren komplex: Die zunehmende Erwärmung der Meere sei ein Grund für die Zunahme von Kohlendioxid sowie die Abnahme von Sauerstoff. Im Ergebnis werde das Immunsystem vieler im Meer lebender Säugetiere geschwächt.
  Parallel richten Luftschadstoffe die Korallenriffe in den tropischen Ländern zugrunde.

Dies sind nur wenige Beispiele, aus denen ich nicht den Schluß ziehe, dass Schätzings alptraumartige Zustände real werden. Eher stellt sich die Frage, ob nicht doch der Mensch die eigentliche Plage des Planeten ist. Höchste Zeit, dass Invasionsbiologie und die ökologischen Veränderungen auf der Erde insgesamt endlich auf den Agenden der Politik priorisiert werden.

Dabei reicht es nicht länger aus, wenn wir uns über die Veränderungen Sorgen machen, die uns persönlich betreffen, etwa wenn demnächst die Fischstäbchen teurer werden, unser persönliches Urlaubsdomizil belagert wird oder das Trinkwasser auch hier knapp werden sollte.

Es braucht noch mehr als politische Willensbildung: natürlich kostet die Erforschung der Zusammenhänge und Implikationen viel Geld – und konkrete Schutzmaßnahmen erst recht. Mir fällt da spontan ein Budget ein, dass offensichtlich Reserven hat (solange Deutschland noch Uboot-Lieferungen an Israel mitfinanziert) – und auch international tun sich da etliche Potenziale (z.B. hier) auf.

Doch ist leider zu erwarten, dass der Leidensdruck erst noch weiter zunehmen muss, bevor ernst zu nehmende Reaktionen von staatlicher Seite erfolgen. Was sich in der Antarktis abspielt, betrifft uns früher oder später in gleicher Weise…und zwar spürbar und nicht allein aus moralischen Erwägungen.

Anmerkungen

¹⁾ Bluup" machte es 1997 irgendwo im Pazifik. Das Geräusch war so laut, dass es 4.800 Kilometer entfernte Sensoren noch registrierten. Der Ton schien von einem Lebewesen zu stammen, vermuteten die Forscher des Acoustic Monitoring Projects des Pazifik-Forschungslabors.

²⁾(Vor einigen Jahren wurde im TV in einer Dokumentation (Titel “Die Zukunft ist wild”) versucht, die Evolution der nächsten Millionen Jahre zu extrapolieren. In einem Nebensatz wurde dabei unterstellt, der Mensch werde bis dahin ohnehin nicht überleben.

Naturkräfte: Der Weltäther

Während die Naturwissenschaft heute von vier bekannten Naturkräften ausgeht, bestand noch vor etwa hundert Jahren eine gänzlich andere Vorstellung dessen, was die Welt zusammen hält und alle physikalischen Ereignisse bestimmt. Man glaubte an ein Medium, gleichsam dem unsichtbaren 'Klebstoff des Universums'.

Die uns im Alltag vertrauten Wellen, z.B. Wasser- oder Schallwellen, werden von einer Substanz, einem Medium, übertragen - z.B. Schallwellen von der Luft. Dabei wird die Geschwindigkeit dieser Wellen relativ zu diesem Medium angegeben.
Die 'Schallgeschwindigkeit' von etwa 1200 km/h meint, dass die Schallwellen sich in einer ansonsten ruhenden Luft mit dieser Geschwindigkeit ausbreiten. Von daher nahmen nahmen Physiker im 19. Jahrhundert noch an, dass sich auch Licht, d.h. elektromagnetische Wellen - nur in einem bestimmten Medium ausbreiten könne. Ein solches Medium war zwar weder entdeckt noch jemals bewiesen worden, dennoch wurde seine Existenz wurde schon von den alten Griechen vorausgesetzt.

Diesen unsichtbaren, das Licht übertragenden Stoff bezeichnete man als Weltäther, Lichtäther oder einfach Äther. Dies war schon Aristoteles' Sammelbezeichnung für eine 'magische Substanz' gewesen, aus der seiner Meinung nach alle Himmelskörper bestanden.

Der englische Physiker James Maxwell hatte 1865 seine Theorie über die Ausbreitung des Lichts vorgeschlagen, mit der es gelang, die Teiltheorien über die Kräfte von Elektrizität und Magnetismus zu vereinigen. Nach Maxwells Theorie bewegen sich Radio- oder Lichtwellen mit einer bestimmten konstanten Geschwindigkeit. Wenn Licht sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit fortbewegte, so mußte man angeben, in Bezug worauf diese Geschwindigkeit zu messen sei.
Deshalb war man auf das Konzept des 'Äthers' zurückgekommen - der allgegenwärtig sein musste, auch im leeren Raum. Um Annahme des Äthers mit Maxwells Resultaten zur Deckung zu bringen, ging man davon aus, dass seine Gleichungen implizit den Standpunkt eines Beobachters einnähmen, der sich relativ zum Äther in Ruhe befinde. Die 300 000 Kilometer pro Sekunde, die sich aus seinen Gleichungen ergeben, wären also die Lichtgeschwindigkeit relativ zum ruhenden Äther.

Nur verhielt sich Licht in Relation zum ihn umgebenden Äther ganz und gar nicht so wie eine Wasserwelle im Meereswasser!

Schwimmt man durchs Wasser auf eine entgegenkommende Wasserwelle zu, nähert sich die Welle rascher. Schwimmt man von der Welle weg, nähert sie sich langsamer. Folglich müsste, wenn man sich (durch den Äther) auf eine ankommende Lichtwelle zu- oder von ihr fortbewegt, die Geschwindigkeit dieser Lichtwelle ebenso variieren...eine Lichtgeschwindigkeit von 300.000 km/sec müsste zu- oder abnehmen.
Mit anderen Worten: Beobachter, die sich jeweils relativ zum Äther bewegten, müssten das Licht mit verschiedenen Geschwindigkeiten auf sich zukommen sehen.

Doch Albert Michelson und Edward Morley ermittelten  1887 eine stets konstante Lichtgeschwindigkeit von exakt 300.000 Km pro Sekunde - und zwar unabhängig von ihrer eigenen Bewegung oder der der Lichtquelle. Selbst nach unzähligen Wiederholungen blieb die Lichtgeschwindigkeit stets identisch - diese Beobachtung aber war mit der Hypothese vom ruhenden Lichtäther unvereinbar!

Erst ein bis dahin unbekannter Mitarbeiter des Patentamtes Bern – sein Name war Albert Einstein – fand eine einleuchtende Lösung - er schaffte den Äther einfach ab: Einstein schrieb, die ganze Konstrukt des Lichtäthers sei überflüssig - vorausgesetzt, man sei bereit, die Vorstellung von der absoluten Zeit aufzugeben...


War dieser Paradigmenwechsel womöglich etwas zu voreilig?
Neuerdings glaubt man in der Kosmologie nicht mehr ohne zwei Phänomene namens Dunkle Materie und Dunkle Energie auszukommen.Wir wären dann heute praktisch in derselben Situation wie damals, kurz vor der Entdeckung der Mikro-Quantenwelt.
Wenn nun in der Physik die sog. Quintessenz als eine hypothetische Form dunkler Energie postuliert und für eine zunehmende Expansion des Universums verantwortlich gemacht wird, frage mich, ob zumindest in der Beschreibung des Äthers und der modernen, aber ebenso unbewiesenen (jedoch mathematisch notwendigen?) Dunklen Materie eine Parallele gesehen werden kann.
Es mag Zufall sein, dass Quintessenz war ursprünglich der lateinische Ausdruck für das fünfte Element war, welches u.a. Aristoteles annahm und Äther nannte. Diese fünfte, wichtigste Element sollte gewissermaßen die unwandelbare, ewige Essenz von Allem sein und die vier antiken Elemente Feuer, Wasser, Erde und Luft hervorgebracht haben.


Immerhin spricht der Astrophysiker Prof. Harald Lesch in der nachfolgend eingebetteten AlphaCentauri-Folge davon, dass "wir heute auch unseren Äther haben", auch wenn die Begriffsverwendung und -bedeutung sich gewandelt habe.

• Siehe auch: "Der Äther - physikalische Vorstellungen im Wandel der Zeit", Ch. Mohrdieck

Alpha Centauri - Was war der Äther?

Stichwort: Naturkräfte

Bis zu einer gewissen Ebene ist die Frage Goethes, was die Welt im Innersten zusammenhält, bereits heute beantwortet: Wir kennen die vier fundamentalen Naturkräfte ('Wechselwirkungen'), welche die materielle Welt und alle Ereignisse auf ihr (unser Wahrnehmung nach) zu beherrschen scheinen. Zwei von ihnen werden im Inneren der Atomkerne wirksam, wo sie das Zusammenspiel der Kernbausteine bestimmen. 

• Die Schwache Kernkraft verursacht bestimmte Arten der Radioaktivität und spielt eine entscheidende Rolle bei der Elementenbildung in Sternen und im frühen Universum. Im Alltag nehmen wir es mit diese Kraft jedoch nicht wahr.

• Die Starke Kernkraft bindet die Protonen und Neutronen innerhalb eines Atoms. Außerdem hält sie die Protonen und Neutronen selbst zusammen, was notwendig ist, weil diese Teilchen aus noch winzigeren Teilchen bestehen, den bereits erwähnten Quarks. Die starke Kernkraft ist die Energiequelle für die Sonne und für die Kernenergie - doch wie mit der schwachen Kraft haben wir auch mit ihr nicht unmittelbar zu tun.

Die dritte Kraft ist die elektromagnetische Wechselwirkung. 

• Auch die Elektromagnetische Kraft ist eine weitreichende Wechselwirkung, die zwar viel stärker als die Gravitation ist, aber nur auf Teilchen mit einer elektrischen Ladung wirkt - zwischen Ladungen mit gleichem Vorzeichen abstoßend sowie zwischen Ladungen mit umgekehrten Vorzeichen anziehend. Folglich heben sich elektromagnetische Kräfte zwischen großen Körpern auf, aber auf der molekularen Ebene sind diese Kräfte vorherrschend. Die elektromagnetischen Kräfte sind für alle chemischen und biologischen Vorgänge verantwortlich.

Die Schwerkraft als vierte Kraft ist die schwächste von allen, aber sie besitzt die größte Reichweite, sie hält unser gesamtes Universum zusammen und die Planeten auf ihren Bahnen.

• Die Gravitation ist zwar die schwächste der vier Klassen, aber eine weitreichende Kraft, die auf alles im Universum anziehend wirkt. Bei großen Körpern können die Gravitationskräfte sich daher aufaddieren und sich so gegen alle anderen Kräfte durchsetzen.Sie bewirkt die gegenseitige Anziehung von Massen als auch aller weiteren Energieformen aufgrund der Äquivalenz von Masse und Energie. Die Reichweite der Gravitation ist unbegrenzt und sie lässt sich nicht abschirmen. Daher bestimmt sie die großräumige Verteilung der Masse im Universum. Die Gravitation bestimmt die Bahn der Erde um die Sonne bzw. des Mondes um die Erde. Sie spielt in der Astronomie und Kosmologie eine entscheidende Rolle.
  Auf der Erde bewirkt die Gravitation, dass alle Körper „nach unten“ in Richtung des Massemittelpunktes der Erde fallen, wenn sie nicht durch eine andere Kraft daran gehindert werden. Die Gewichtskraft eines Körpers ist seiner Masse proportional.
  In der klassischen Physik wird die Gravitation durch eine Feldtheorie beschrieben. Die Feldstärke der Gravitation wird Gravitationsbeschleunigung genannt. Oberhalb der Erdoberfläche nimmt sie näherungsweise mit dem Quadrat der Entfernung vom Erdmittelpunkt ab.
  Seit der Allgemeinen Relativitätstheorie wird die Gravitation durch die Krümmung der vierdimensionalen Raumzeit beschrieben. Die räumlichen und zeitlichen Koordinaten werden als gleichberechtigt betrachtet, alle Änderungen werden nunmehr als geometrisches Problem behandelt. (vgl. Wikipedia)

Nachfolgend eine Dokumentation über die Schwerkraft und die Geschichte ihrer Erforschung. Auf, wie ich meine, unterhaltsame Weise wird in einer Stunde viel Wesentliches über die Beobachtungen und Erkenntnisse nicht allein von Albert Einstein, sondern auch seiner Vorgänger wie Newton und Herschel vermittelt:

Gravitation, die Urkraft des Universums