Dialektik von Struktur und Bewegung

Nach meiner Überzeugung beschreibt die Dialektik von Struktur und Bewegung den wesentlichen Gegensatz, der das Universum zusammen und in Bewegung hält. Wenn wir uns in diesen Gegensatz hineindenken, dann finden wir Antworten zu grundlegenden Fragen des Aufbaus der Welt. Für dieses Hineindenken in den Gegensatz werden wir das nutzen, was wir bereits über dialektische Gegensätze wissen.

Die Seiten des Gegensatzes schließen einander aus.

Alles im Universum ist Struktur oder Bestandteil einer Struktur. Strukturen sind Ausdruck von Stabilität. Ihre Teile stehen in einer definierten Beziehung zueinander. Jedes Teil hat seinen Platz und gegebenenfalls seine Aufgabe im Gesamtverbund. Dieser Gesamtverbund wird bestimmt durch die Art seiner Teile. Trotzdem stellt er als Gesamtheit eine eigene Qualität dar, die sich nicht ohne weiteres aus der Summe seiner Teile ableiten lässt.

Alles im Universum ist in Bewegung. Bewegung ist Ausdruck von Veränderung, durch die bestehende Relationen aufgelöst werden. Damit entsteht Unordnung, aus der heraus Neues entstehen kann. Die neuen Strukturen können gänzlich andere Eigenschaften aufweisen als die aufgelösten.

Wenn denn Struktur Stabilität bedeutet und Bewegung Veränderung, dann schließen Struktur und Bewegung einander aus.

Die Seiten des Gegensatzes bedingen einander.

Was bewegt sich denn nun? Strukturen und ihre Teile bewegen sich. Kelvin hat gezeigt, dass beim absoluten Nullpunkt jede Bewegung erstorben ist. Dieser absolute Nullpunkt wird nicht erreicht, weil es in der Natur keine Struktur ohne Bewegung gibt. Darüber hinaus ist jede Struktur Bestandteil einer übergeordneten Struktur und deren Bewegung. Das heißt, auch der Stoff, der im Experiment nahe an den absoluten Nullpunkt gebracht wurde, ist Bestandteil der Bewegung der Erde um sich selbst und um die Sonne. Im Zweifel nimmt alles und jedes an der Ausdehnung des Universums teil.

Umgekehrt braucht jede Bewegung eine Struktur, die sich bewegen kann und/oder deren Teile sich bewegen. Genauso wie jede Struktur Bestandteil einer übergeordneten Struktur ist, genauso ist auch jede Bewegung Bestandteil der Bewegung dieser übergeordneten Struktur, oder, wenn man so will, der übergeordneten Bewegung. Das heißt, die Bewegung des Mondes um die Erde geht in der Bewegung der Erde um die Sonne auf. Die Bewegung der Erde um die Sonne wäre hier die übergeordnete Bewegung gegenüber der Bewegung des Mondes.

Gibt es Bewegung ohne Struktur? Max Planck hat gezeigt, dass  Energie in Quanten abgeben wird. Sie sind die kleinsten Strukturelemente dieser Welt. Sie selbst haben keine innere Struktur, das heißt, sie sind nicht aus Strukturelementen aufgebaut, trotzdem folgen die Bewegungen in ihrem Inneren einer bestimmten Struktur, die ihnen eine äußere Form verleiht. Diese Form ermöglicht ihnen wiederum eine Bewegung um sich selbst wie auch die Ausbreitung im Raum.

Es gibt also keine Struktur ohne Bewegung und ebenso keine Bewegung ohne Struktur. Eine Struktur ohne Bewegung würde Erstarrung bedeuten. Eine Bewegung ohne Struktur bedeutete Verlust jeden Zusammenhangs. Struktur und Bewegung bedingen einander. Nur in einem relativen Gleichgewicht beider Faktoren sind sowohl Stabilität wie auch Veränderung möglich.

Die Seiten des Gegensatzes gehen ineinander über.

Wenn man einer Struktur Energie zuführt, dann verstärkt sich die Bewegung ihrer Teile. Wird diese Bewegung zu stark, dann werden die bisherigen Verbindungen gesprengt. Die Struktur verändert sich, sie wird flexibler. Auf diese Weise kann aus einem relativ starren Kristallgitter ein flexibler, das heißt flüssig erscheinender Verbund entstehen. Wird nun dieser Struktur weiter Energie zugeführt, können auch die verbliebenen Bindungen aufgelöst werden. Die Bestandteile bilden nun ein lose gasförmige Gemeinschaft von sich eher chaotisch gebenden Bestandteilen, die versuchen, in den Raum zu entschwinden. Mit anderen Worten, je mehr Energie einer Struktur zugeführt wird, umso mehr löst sich ihr Zusammenhang auf. Struktur geht in ungebundene Bewegung über. Wird den sich frei bewegenden Teilen wieder Energie entzogen, dann brauchen sie die vorher eroberten Bewegungsräume nicht mehr und sie finden sich wieder in kleineren, stabileren Formen zusammen.

Der geschilderte Zusammenhang von Struktur und Bewegung beinhaltet jedoch keinen Automatismus, in dem Sinne, dass Energiezufuhr sofort und in jedem Fall zur Veränderung der Strukturen führt. Strukturen sind in der Lage Energie in einem bestimmten Maße zu integrieren beziehungsweise wieder abzugeben, ohne dabei größeren Schaden zu nehmen. Erst ab einem bestimmten Punkt, der je nach Struktur und äußeren Bedingungen variieren kann, reicht die Selbsterhaltungskraft der Struktur nicht mehr aus. Sie verändert sich grundlegend oder wird zerstört. Mit anderen Worten, das in der Struktur vorhandene Gleichgewicht ist eine in bestimmten Grenzen elastische Größe. In diesem Sinn kann man von einem dynamischen Gleichgewicht sprechen. Wird allerdings der kritische Punkt überschritten, dann verändern sich die Strukturen nachhaltig.

Das Verhältnis von Masse und Energie, als Erscheinungsform des Verhältnisses von Struktur und Bewegung, wird auch mit der durch Einstein berühmt gewordenen Formel E=mc² beschrieben. Indem sie das Verhältnis von Masse und Energie quantifiziert, setzt sie voraus, dass sie ineinander umgewandelt werden können. Die Umrechenbarkeit von Energie in Masse wird auch beim Begriff der Ruhemasse für Elementarteilchen genutzt. Bei der Ruhemasse geht man davon aus, dass die gesamte Energie des Teilchens in Masse übergegangen sei. Diese Annahme ist natürlich eine Krücke, ein Hilfsmittel, weil die Teilchen nicht „in Ruhe“ existieren. Mit der Zusammenfassung von Energie und Masse in einer Größe gewinnt man aber einen Maßstab, um Elementarteilchen miteinander vergleichen, mithin messen zu können. Der aufgezeigte Zusammenhang von Masse und Energie kann nicht nur auf der Ebene der Elementarteilchen gelten, er muss genauso für das Universum in seiner Gesamtheit Gültigkeit besitzen. Wir wissen, dass sich das Universum ausdehnt und dies mit zunehmender Geschwindigkeit. Das heißt, auf die Gesamtheit des Universums betrachtet nimmt die Bewegung zu. Zwangsläufig muss daher die Strukturiertheit des Universums tendenziell abnehmen. Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik spiegelt diesen Zusammenhang wider.

Der Übergang von Masse in Energie ist jedoch nicht nur eine Frage der Theorie. Auch technisch, das heißt zur Energiegewinnung, ist er von Bedeutung. Letztlich beruhen Kernspaltung und Kernfusion auf diesem Effekt. Und da ist dann noch die Sonne, die ihre Masse verschwenderisch verbrät und uns mit Energie überschüttet. Die Umwandlung von Struktur in Bewegung, von Masse in Energie stand auch noch mit einem anderen Phänomen an der Wiege der Menschheit, dem Feuer. Was ist Feuer eigentlich? Na ganz einfach – Feuer ist, wenn´s brennt. Und wann brennt es? Wird brennbaren Stoffen Energie zugeführt, dann gehen sie irgendwann in einen gasförmigen Zustand über. Der Flammpunkt ist erreicht, wenn das freigewordene Gas, in der Regel Kohlenstoff, mit dem Sauerstoff der Luft reagiert. Dabei werden wiederum große Mengen an Energie freigesetzt, die dazu führen, dass immer mehr Stoffe zu brennen beginnen. Strukturen lösen sich auf, Energie wird frei.

Umgekehrt würde auf dieser Erde kaum etwas gedeihen, wenn es die ach so freigiebige Sonne nicht gäbe. Ihre Energie ist das Lebenselixier unserer Welt. Insbesondere die Pflanzen vermögen es, mit Hilfe der Sonnenenergie Strukturen aufzubauen, Masse zu erzeugen. Die von den Pflanzen geschaffenen organischen Substanzen waren wiederum die Basis für die Entwicklung der tierischen Vielfalt, zu deren wichtigstem Energiespender sie wurden. Dazu wandeln Tiere die Strukturen der Pflanzen in körpereigene Energieträger um, die sie wiederum zum Aufbau und zum Erhalt der eigenen Strukturen benötigen.

Bereits mit diesen wenigen Beispielen wird deutlich, dass Umwandlungsprozesse von Masse in Energie und umgekehrt allgegenwärtig sind. Sie sind in ihrer Vielgestaltigkeit das, was wir als Entwicklung bezeichnen.

Masse und Energie

Bisher wurden die Begriffe Masse/ Energie und Struktur/Bewegung fast synonym gebraucht. Doch sind Masse und Struktur beziehungsweise Energie und Bewegung wirklich identisch? Falls nicht, ist es notwendig, beide Begriffspaare voneinander abzugrenzen, ihre Gemeinsamkeiten und Unterschiede herauszuarbeiten.

Eine Struktur ist relativ leicht zu charakterisieren. Es ist ein Konstrukt verschiedener Teile, die sich in einer bestimmten Ordnung zueinander befinden und dabei in Bewegung sind. Das Grundprinzip ihres Aufbaus ist häufig durch ein Zentralgestirn, das sich um sich selbst dreht, und Trabanten, die sich um das Zentralgestirn herum bewegen, charakterisiert. Diese Strukturen können unterschiedliche Verbindungen miteinander eingehen. Sie bilden auf diese Weise eine unüberschaubare Vielfalt konkreter Gebilde.

Masse wird in der Physik als schwere Masse oder als träge Masse beschrieben. Es handelt sich hierbei im Kern um Ergebnisse zweier verschiedener Wege zur Bestimmung der Masse von Strukturen. In dem einen Fall nutzt man den Umstand, dass Strukturen bei der Einwirkung einer gleichbleibenden Schwerkraft in unterschiedlichem Maße Gewicht erhalten. In dem anderen Fall wird die Beobachtung verwandt, dass Strukturen bei Einwirkung eines gleichen Energiebetrags, Schwerelosigkeit vorausgesetzt, unterschiedlich beschleunigt werden. Beide Beobachtungen lassen Rückschlüsse auf die Masse der untersuchten Strukturen zu. Die ermittelten Größenverhältnisse der Massen zueinander sind bei beiden Versuchsanordnungen naturgemäss gleich.

Masse hat also nicht wirklich etwas mit Gewicht zu tun. Dort, wo keine Schwerkraft wirkt, dort hat Masse kein Gewicht. Masse hat aber auch nicht wirklich etwas mit Beschleunigung zu tun, denn für die Beschleunigung braucht man immer einen Impuls von außen. Die Vergleiche von Strukturen unter der Einwirkung der Schwerkraft oder mit Hilfe eines Energieimpulses sind also lediglich verschiedene Methoden zum Messen von Massen. Doch noch immer ist nicht klar, was nun Masse eigentlich ist. Von allem Konkreten abstrahiert, ist Masse das, was die Strukturen beinhalten. Insofern sind Masse und Struktur nicht voneinander zu trennen. Masse ist gewissermaßen der Inhalt der Struktur, oder die Struktur ist die Form in der die Masse existiert.

Energie begrifflich zu bestimmen, ist fast noch schwieriger. Ein guter Ansatz scheint mir im altgriechischen Ursprung des Wortes zu liegen – einer Zusammensetzung aus „innen“ und „wirken“. Energie wäre demnach etwas, das aus dem Inneren der Strukturen heraus Wirkungen verursacht. Das, was aus dem Inneren der Strukturen heraus Wirkungen verursacht, sind wiederum Bewegungen. Die Bewegungen selbst sind in ihrer Form vielfältig. Der Inhalt der Bewegung ist jedoch die Wirkung, die Wirkungskraft, die von ihr ausgeht. Insofern sind Energie und Bewegung nicht voneinander zu trennen. Energie ist gewissermaßen die Kraft der Bewegung, oder die Bewegung ist die Form, in der sich Energie äußert.

Dass Masse und Struktur beziehungsweise Energie und Bewegung trotz dieser engen Verknüpfung begrifflich nicht zusammenfallen, soll an einem Beispiel verdeutlicht werden. Alle sich bewegenden Strukturen haben einen Masseaspekt und einen energetischen Aspekt. Deren Verhältnis kann trotz ähnlich starker oder schwacher Strukturierung sehr unterschiedlich ausfallen. So haben Photonen, die nur in geringer Weise strukturiert sind, so gut wie keine Masse. Licht ist in gewissem Sinne Energie pur. Schwarze Löcher hingegen entstehen aus einer enormen Konzentration von Masse. Ihre innere Struktur wird dabei derartig komprimiert, dass sie sich zunehmend auflöst. Schwarze Löcher sind in gewissem Sinne Masse pur.  Lichtquanten und Schwarze Löcher haben also beide eine geringe Struktur und doch könnten sie in puncto Masse oder mit Blick auf das Verhältnis von Masse und Energie kaum unterschiedlicher sein.

Struktur und Bewegung sind wechselseitig identisch

Bei den Überlegungen zur Frage, was die Welt im Innersten zusammenhält, waren wir auf die Atomkerne, insbesondere auf die Protonen gestoßen. Die Atomkerne sind die grundlegenden Träger der Masse. Ihre Bausteine, die Protonen und Neutronen, bestehen aus Quarks. Quarks selbst haben keine Bausteine, sie sind reine Energie. Denkt man dies zuende, dann heißt das, dass letztlich alle Masse aus Energie besteht. Umgekehrt zeigen uns die Schwarzen Löcher, wie alle erreichbare Energie einverleibt und in die eine große Masse eingehen kann. In ihrem Einzugsgebiet wird praktisch alle Energie zur Masse. Es existiert also keine starre Grenze zwischen Masse und Energie. Irgendwo ist alle Masse auch Energie und alle Energie kann zu Masse werden.

Struktur und Bewegung vernichten einander

In der Umwandlung von Energie in Masse und Masse in Energie wird ein destruktives Moment sichtbar. Da die Umwandlung jedoch die Rückwandelbarkeit einschließt, kann dieses destruktive Moment aufgehoben, mithin negiert werden. Es gibt jedoch Prozesse, die den Punkt einer möglichen Revision überschritten haben. Bleiben wir noch einmal bei den Schwarzen Löchern. Schwarze Löcher saugen alle erreichbare Masse und Energie in sich auf, wobei sie selbst wenig Energie abgeben. Infolgedessen wird ihre Masse und damit auch der Raum, den die Gravitationskraft dieses Monstrums erreichen kann, immer größer. Immer neue Masse und Energie kommt in den Bereich seines unwiderstehlichen Sogs, der gleichzeitig zu einer Verengung der Bewegungsräume in seinem Innern führt. Mit der Zerstörung von Bewegungsraum nehmen zwangsläufig auch die Bewegungen ab. Da dieser Tendenz nichts entgegenwirkt, verstärkt sie sich aus sich selbst heraus. Ihr destruktives Moment wächst. Masse vernichtet Bewegung. Auf der anderen Seite dehnt sich das Universum immerfort aus. Dabei werden Strukturen aufgelöst. Mit der Verringerung der Dichte der Strukturen verringern sich auch die Kräfte des Zusammenhalts. Die Expansion kann sich immer schneller vollziehen. Da dieser Tendenz nichts entgegenwirkt, verstärkt sie sich aus sich selbst heraus. Ihr destruktives Moment wächst. Energie vernichtet Struktur.

Es scheint, dass von diesen beiden entgegengesetzten Prozessen jeweils einer der dominierende ist. In der jetzigen Phase der Entwicklung des Universums ist es dessen Expansion, deren Primat jedoch nicht ein für allemal gilt. Wahrscheinlich wird dieses Primat irgendwann auf einen Prozess der Konzentration wechseln. Die Erde wird es dann allerdings längst nicht mehr geben.

Was können wir aus diesen Gedanken unserem Wissen über dialektische Gegensätze hinzufügen?

In allen Gegensätzen gibt es ein destruktives Moment, das unter bestimmten Umständen zu einer Zerstörung des Gegensatzes führt. Dies geschieht insbesondere dann, wenn das Gleichgewicht der Kräfte nachhaltig gestört ist. Eine Störung dieses Gleichgewichts führt jedoch nicht sofort, quasi automatisch, zur Zerstörung des Zusammenhangs. Zeitweise Ungleichgewichte, resultierend aus dem Primat einer Seite, gehören vielmehr zu seiner Dynamik, sie machen diese erst möglich. Die dafür notwendige Elastizität des Zusammenhangs ist jedoch begrenzt. Sollte es nicht zu einem Wechsel des Primats kommen, wird irgendwann ein kritischer Punkt erreicht, an dem eine Seite des Gegensatzes und damit der Zusammenhang selbst zerstört wird. Kommt es jedoch zu einem mehr oder weniger regelmäßigen Wechsel des Primats, dann ist ein pulsierender Prozess zu beobachten, den man als die „normale“ Bewegungsform von Gegensätzen begreifen kann.

 zuletzt geändert: 28.06.2019

 

 

 

 

Objektive Realität und subjektive Wahrnehmung

Im Zusammenhang mit dem „Sehen“ haben wir festgestellt, dass die Differenzierung von hell und dunkel sowie einer Vielfalt von Farben gute Dienste bei der Orientierung in dieser Welt leisten. Das, was wir sehen, ist jedoch unser subjektives Bild von der Welt, denn hell und dunkel, wie auch die Farben, sind Erfindungen unseres Gehirns. Unser Gehirn beglückt uns aber nicht nur mit diesen Sinneseindrücken, auch Geschmack, Geruch, Geräusche und Laute, Sprache und Musik entstehen in unserem Kopf. Selbst das Empfinden von Berührungen, von Wärme und Kälte, von Schmerz und Lust verdanken wir dem Gehirn. Es drängt sich die Frage auf, in welchem Verhältnis die subjektiven Wahrnehmungen zum Gegenstand dieser Wahrnehmungen, zur objektiven Realität, stehen.

Die Umwelt, die Realität existiert unabhängig davon, ob und wie wir sie wahrnehmen. In diesem Sinne ist sie objektiv. Andererseits existiert diese objektive Realität für uns ausschließlich in Form der subjektiven Wahrnehmungen von ihr. Umwelt oder Realität können wir nur über unsere Wahrnehmungen erfahren. Die unabhängig von unserer Wahrnehmung bestehende Realität und die subjektive Wahrnehmung von ihr sind also zwei klar voneinander unterschiedene Aspekte oder Pole. Die subjektive Wahrnehmung unserer Umwelt basiert allerdings auf ihrer Realität. Sie ist kein Abbild derselben, jedoch eine spezifische Verarbeitung der uns zugänglichen Informationen über die Eigenschaften der Dinge, die uns umgeben. Die Farben, zum Beispiel, sind Ausdruck eines differenzierten Vermögens der Dinge, Licht zu reflektieren oder zu absorbieren. Wenn die Rose in der Realität auch nicht rot ist, so ist doch klar, dass ihre Blütenblätter Licht der Frequenz 430 bis 480 THz fast vollständig reflektieren, während Licht aller anderen Frequenzen von ihnen absorbiert werden. Das heißt, die subjektive Wahrnehmung „rot“ ist letztlich durch die objektive Eigenschaft der Blütenblätter bestimmt.

Natürlich muss auch die Umkehrung gelten. Das heißt, die objektive Realität müsste durch die subjektive Wahrnehmung bedingt sein. Und tatsächlich, aus dem Blickwinkel der Menschen existiert die Umwelt nur insofern beziehungsweise in dem Maße wie wir sie in der ein oder anderen Weise wahrnehmen. Was ich nicht weiß, macht mich nicht heiß – oder anders: Umwelt, die man nicht wahrnehmen kann, existiert nicht für uns. Man mag einwenden, dass die objektive Realität doch auch dort existiert, wo wir sie nicht wahrnehmen. Das ist richtig. Das liegt jedoch außerhalb des hier untersuchten Bezugssystems von subjektiver Wahrnehmung und objektiver Realität. Nehmen wir ein Beispiel. Wenn die Menschen in den vergangenen Jahrtausenden nicht wahrnehmen konnten, dass irgendwo im Weltall ein Stern explodiert war, dann hatte dieses Unwissen weder Einfluss auf die Entwicklung der Menschheit noch auf die Existenz des Universums. Das heißt, diese Sternenexplosion gab es für die Menschen gar nicht, und dies blieb ohne Folgen. Das Ereignis lag außerhalb des relevanten Bezugs Mensch – Umwelt. Trotzdem war diese Sternenexplosion real und sie hatte spürbaren Einfluss auf weite Teile des Universums.

Mag auch die Sternenexplosion für unsere Vorfahren ohne Bedeutung gewesen sein, so gab es doch andere Naturerscheinungen, die ihr Leben massiv beeinflussten. Da sie sich viele dieser Erscheinungen nicht erklären konnten, machten sie überirdische Wesen dafür verantwortlich. Diese Erklärung ging in ihr Bild von der Welt ein. Wenn zum Beispiel Blitz und Donner einem Gott zugeschrieben wurden, den man mit Bitten und Gaben gnädig stimmen musste, dann gingen eben nicht nur Blitz und Donner sondern auch dieser Gott und die mit ihm verbundenen Rituale in ihr Leben ein. Man kann also sagen, die objektive Realität geht in das Leben der Menschen in dem Maße ein, wie sie sie wahrnehmen und dann mit der Deutung, die sie den Wahrnehmungen geben.

Inwieweit gehen objektive Realität und subjektive Wahrnehmung ineinander über?

Die subjektive Wahrnehmung ist die Wahrnehmung der Realität. Es ist jedoch in jedem Fall eine durch die Art der Informationsverarbeitung vermittelte Wahrnehmung. Wie stark die „Vermittlung“ ist, dass ist bei den einzelnen Sinnen und den mit ihnen verbundenen Wahrnehmungen unterschiedlich. Diese Vermittlung ist beispielsweise bei der Wahrnehmung von hell und dunkel oder von Farben und Gerüchen recht weitgehend. Die Verbindung von „Farbe“ mit der Eigenschaft der Dinge, ausschließlich energetische Strahlung, einer bestimmten Frequenz zu reflektieren, erschließt sich jedenfalls nicht ohne Weiteres. Auf der anderen Seite können wir relativ große räumliche Strukturen schnell und scheinbar unvermittelt erfassen. Um einen Weg zu finden und um Hindernisse zu erkennen, braucht man halt ein möglichst realistisches Abbild der Wirklichkeit. Mitunter lässt dieses Abbild jedoch Gefahren nicht ausreichend deutlich werden. Lichtreflexionen können zum Beispiel die Konturen der Dinge in unserem Bild aufweichen, so dass die Kanten des in den Weg ragenden Felsvorsprungs nicht klar erkannt werden. Hier hilft das Gehirn mittels Bildbearbeitung, um schmerzhafte Zusammenstöße zu vermeiden. Beim Erkennen der Formen und Konturen der Dinge ist unser Gehirn also durchaus „vermittelnd“ tätig, allerdings in einem viel geringerem Maße als bei den Farben.

Ein möglichst reales Bild der Umwelt braucht man nicht nur in Bezug auf die Form des Felsens und seiner Kanten, auch die Lage des Felsens in der Landschaft ist von Bedeutung. Will man nach der Jagd den Weg in die heimatliche Höhle finden, dann ist es erforderlich, dass man sich in der Landschaft orientieren kann und zu diesem Zweck die Lage des Felsens im Gedächtnis behält. Die während des Rückwegs gewonnenen Bilder der Landschaft werden mit den im Gedächtnis gespeicherten abgeglichen, um den richtigen Weg zu finden und rechtzeitig vor Einbruch der Nacht bei der Familie zu sein. Aber die Dinge verändern sich. Einerseits bewegt man sich in der Umwelt, was zu einer ständigen Veränderung des Blickwinkels auf die Dinge und ihres Bezugs zueinander führt. Andererseits ist die Umwelt selbst in ständiger Veränderung begriffen, zum Beispiel weil die Sonne gewandert ist oder weil ein Sturm mehrere Bäume geknickt hat. Trotzdem findet sich unser Jäger zurecht. Diesen Umstand verdankt er der Fähigkeit des Gehirns, die Informationen auf wesentliche Inhalte zu reduzieren, das heißt, den Fokus auf wenige, besonders markante Punkte zu richten. Die verkürzten Informationen können dann mit den ebenfalls auf diese Punkte konzentrierten Bildern im Gedächtnis nach Übereinstimmungen und Unterschieden abgeglichen werden. Dieser Abgleich ermöglicht die Orientierung auch dann, wenn Bäume umgeknickt sind, sich die Lichtverhältnisse geändert haben und unser Familienvater von einer anderen Richtung kommend die Lichtung betritt.

Unter dem Strich bleibt die Erkenntnis, dass unsere Wahrnehmungen nur einen mehr oder weniger adäquaten Eindruck der Realität vermitteln. Die Hilfestellungen, die uns das Gehirn bei der Verarbeitung der Informationen aus der Umwelt gibt, reichen von geringfügig, wie bei der zwar verkürzten aber sonst sehr realistischen Abbildung räumlicher Zusammenhänge, über leichte Hilfestellungen bei der Hervorhebung von Konturen bis hin zur Wandlung der Informationen in spezifische Wahrnehmungsmuster wie Farben, Geräusche und Düfte. Alle diese Vermittlungen oder Umformungen sollen helfen, die gewonnene Flut an Informationen zu beherrschen, damit wir in der Umwelt bestehen können.

Die Aspekte oder Seiten eines Gegensatzes, hier die subjektive Wahrnehmung und die objektive Realität, müssen im Verständnis der Dialektik auch wechselseitig identisch sein. Wie ist das zu verstehen?

Die subjektive Wahrnehmung der Umwelt ist für jeden Menschen in einem gewissen Sinn einzigartig, weil zum einen die Ausprägung der Sinnesorgane nicht bei jedem absolut gleich ist und weil zum anderen jeder Mensch spezifische Erfahrungen hat, die zu einer unterschiedlichen Deutung des Wahrgenommenen führen können. Die beschriebenen Unterschiede sind in den meisten Fällen jedoch gering, weshalb wir uns relativ problemlos mit anderen über unsere Wahrnehmungen austauschen können. Da nun fast alle Menschen vergleichbare Sinneswahrnehmungen erleben, erhalten sie für die Menschheit einen objektiven, das heißt von der Wahrnehmung des einzelnen unabhängigen Charakter. Diese Objektivierung verführt allerdings dazu, die Wahrnehmungen mit der objektiven Wirklichkeit gleichzusetzen. Richtig bleibt jedoch, dass unsere Wahrnehmungen kein reales Abbild der Wirklichkeit sind, sondern dass sie einen über die Sinne und das Gehirn vermittelten Eindruck der Wirklichkeit liefern.

Auf der anderen Seite ist die objektive Realität, mit der wir interagieren, die wir untersuchen, in der wir uns bewegen, immer ein Ausschnitt, ein subjektiv bestimmter Teil des Ganzen. In diesem Sinne ist die objektive Realität subjektiv. Es wäre im übrigen auch gar nicht möglich, die Realität in ihrer Gesamtheit, mit all ihren Wechselwirkungen und Veränderungen zu erfassen. Allerdings lauern auch hier Missverständnisse. Für eine Untersuchung, sei es im Alltag oder zu wissenschaftlichen Zwecken, wählt man ein konkretes Bezugssystem aus, um die in diesem System wirkenden Faktoren und deren Veränderung zu beobachten und vielleicht auch zu messen. Das heißt, man beschränkt sich in der Untersuchung jeweils auf die für das gewählte Bezugssystem wichtigsten Faktoren. Das ist legitim, da man die Gesamtheit aller möglichen Wechselwirkungen ohnehin nicht in eine Untersuchung einbeziehen könnte. Bei der Konzentration auf die wichtigsten Faktoren muss man sich jedoch im Klaren sein, dass es in der Realität weitere Faktoren gibt, die vielleicht im Moment vernachlässigt werden können, die aber unter anderen Umständen relevante Auswirkungen auf den untersuchten Zusammenhang haben.

Wie ordnet sich das „Messen“ in diese Überlegungen ein? Das Messen beruht auf Wahrnehmungen unserer Sinne. Meist sehen wir den Gegenstand der Messung wie auch das Messwerkzeug. Auf dem Messwerkzeug ist ein Maßstab aufgetragen, mit dessen Hilfe wir unsere Messung quantifizieren. Will man die Ergebnisse mehrerer Messungen miteinander vergleichen, dann müssen sie unter den gleichen Bedingungen vorgenommen werden und sie müssen sich auf den selben Maßstab beziehen. Zur Erleichterung der Messvorgänge beziehungsweise zur besseren Vergleichbarkeit der Ergebnisse wurden Maßstäbe des Messens sowie die äußeren Bedingungen, unter denen sie anzuwenden sind, verbindlich festgelegt. Dadurch wurden sie in gewisser Weise „objektiviert“. Der Nachteil dieser Objektivierung besteht darin, dass leicht aus dem Blick gerät, dass es sich beim Messen immer um ein Vergleichen mit einem mehr oder weniger willkürlich festgelegten Maßstab handelt. Durch das Messen, das heißt durch den Vergleich mehrerer Dinge mit Hilfe eines Maßstabs, erhält man einen Eindruck, eine zusätzliche Wahrnehmung der Realität.

Neben den Eigenschaften der Dinge wie Ausdehnung, Masse und Lage im Raum messen wir auch die Geschwindigkeit von Bewegungen. Die Geschwindigkeit ist definiert als die Länge eines Weges, der in einer Zeiteinheit zurückgelegt wird. Das heißt, es müssen zwei Komponenten, der Weg und die Zeit, gemessen werden. Beide Messungen beziehen sich auf einen Maßstab, sind also relative Größen. Darüber hinaus braucht man ein ruhendes Bezugsobjekt, von dem aus man die Geschwindigkeit, mit der sich ein zweites Objekt entfernt oder nähert, bestimmen kann. Bei Messungen auf der Erde ist das relativ unproblematisch, da der Planet selbst dieser Bezugspunkt ist. Sollen Geschwindigkeiten im Weltraum ermittelt werden, tauchen jedoch Schwierigkeiten auf, da dort kein „ruhendes“ Bezugsobjekt zu finden ist. Es bleibt nichts anderes übrig, als irgendein Bezugssystem aus zwei Objekten, die sich aufeinanderzu oder voneinanderweg bewegen, zu definieren. In diesem Bezugssystem kann man allerdings nicht feststellen, ob sich beide Objekte bewegen oder welches Objekt mit welcher Geschwindigkeit seinen Weg macht. Heißt das aber, dass es keine Unterschiede in der Bewegung der beiden Objekte gibt, weil wir sie in dem gewählten Bezugssystem nicht feststellen können?

Wir könnten ein zweites Bezugssystem für unsere Objekte definieren und auf diese Weise weitere Beobachtungen hinzufügen. Ein Beobachter, der sich außerhalb des ersten Bezugssystems befindet, kann zum Beispiel feststellen, ob sich von seinem Standpunkt aus beide Objekte bewegen oder nur eines. Sollten sich beide aufeinanderzu bewegen, könnte er unter Umständen sogar realisieren, welches von beiden Objekten schneller unterwegs ist. Voraussetzung für eine solche Beobachtung ist, dass es sich um ein offenes System handelt, in das er hineinschauen kann und nicht, wie bei einem Zug mit geschlossenen Rollos, jeder Einblick verhindert wird. Wenn wir die Wahrnehmungen des zweiten Beobachters bewerten, müssen wir allerdings beachten, dass er mit den beobachteten Objekten ein neues Bezugssystem bildet, in dem wiederum nicht klar ist, welchen Einfluss seine eigene Bewegung auf die Beobachtungen hat. Es könnte ja sein, dass sich der Beobachter in der gleichen Geschwindigkeit und in die gleiche Richtung wie Objekt A bewegt. Dann würde für ihn Objekt A in Ruhe verharren, während Objekt B auf ihn zurast. Ein sich anders bewegender Beobachter würde jedoch zu einem anderen Ergebnis gelangen. Um die Aussage des zweiten Beobachters bewerten zu können, muss also seine Bewegung bestimmt werden.

Die Bewegung des zweiten Beobachters kann man allerdings ebenfalls nur in Bezug auf andere Objekte feststellen, das heißt, wir bräuchten einen weiteren außenstehenden Beobachter. Letztendlich müssten wir alle erdenklichen Besugssysteme untersuchen, um eine umfassende Charakterisierung der Bewegung eines Objektes, um eine objektivierte Messung von dessen Geschwindigkeit zu erhalten. Es ist jedoch unmöglich, die Gesamtheit aller erdenklichen Bezugssysteme in eine Beobachtung einzubeziehen, weil jede Bewegung eines Objektes mit allen anderen Objekten dieses Universums und deren Bewegungen ein Bezugssystem bilden kann. Das heißt, man kann sich der Beschreibung einer realen Bewegung im Raum nur annähern, ohne sie in ihrer Komplexität gänzlich zu erfassen. Bloß gut, dass auf Erden dieses Problem nicht besteht. Richtigerweise müsste man allerdings sagen, wir ignorieren dieses Problem, denn unsere Annahme, dass die Erde ein „ruhendes“ Objekt sei, ist genau genommen falsch. Die Erde bewegt sich um sich selbst und um die Sonne sowie mit dem Sonnensystem durch die Galaxis, so dass jede ganzheitliche Beschreibung einer Bewegung auf Erden diese Aspekte eigentlich berücksichtigen müsste. Da jedoch die Bewegungen der Erde im Weltall für unsere alltäglichen Belange ohne Bedeutung sind, bleibt auch deren Vernachlässigung ohne Folgen.

Die Feststellung, dass unserer Möglichkeiten hinsichtlich der Exaktheit von Messungen beschränkt sind, gilt im übrigen nicht nur für Geschwindigkeiten sondern für alle Bereiche, in denen wir Messungen vornehmen. Nehmen wir als Beispiel die Messung der Temperatur in einem Raum. Es soll sich um einen beheizten Wohnraum mit geschlossenen Fenstern und Türen handeln. Als Thermometer steht uns ein Bimetallmessgerät mit einer einfachen Gradeinteilung zur Verfügung. Es zeigt 21°C an. Das war´s. Aber halt, unsere Wärmequelle ist eine Konvektionsheizung. Das hat zur Folge, dass die Luft in der Nähe der Decke wärmer ist als am Fußboden. Die Fenster schließen zwar gut, trotzdem ist es in Fensternähe geringfügig kühler als in der Mitte des Raumes. Die Türen sind nicht dicht, das heißt, Luft zirkuliert zwischen den Zimmern, die wiederum nicht in gleicher Weise beheizt wurden. Außerdem hat der Raum zwei Außenwände und zwei Wände zu anderen Räumen hin. Während die Außenwände, die Wärme absorbieren und es deshalb in ihrer Nähe kühler ist, geben die Innenwände womöglich Wärme ab. Dann ist da noch das Sonnenlicht, das Wärme spendet, aber nicht alle Bereiche des Raumen gleichermaßen erreicht. Spätestens jetzt müsste man fragen, was unsere Messung von 21°C Raumtemperatur eigentlich wert ist. Dabei ist noch nicht einmal berücksichtigt, dass das Messgerät außerordentlich ungenau war und der Luftdruck nicht 760 Torr erreichte. Zu berücksichtigen wäre eigentlich auch, dass all diese Faktoren Veränderungen unterworfen sind, zum Beispiel weil gerade eine Wolke die Sonne bedeckt. Es ließen sich unendlich viele weitere Faktoren ausmachen, die in irgendeiner Weise, und sei es auch noch so gering, Einfluss auf die Temperatur und deren Verteilung im Raum haben. Nun haben wir zwei Möglichkeiten. Entweder wir akzeptieren, dass jegliche Messung einen Faktor an Ungenauigkeit beinhaltet, oder wir blenden alle zweitrangigen Aspekte von vornherein aus. Beide Herangehensweisen implzieren, dass unsere Messungen nicht die ganze Komplexität der Wirklichkeit erfassen. Um festzustellen, ob der Raum ausreichend beheizt ist, reicht die Messung mit dem Bimetallmessgerät allerdings aus.

Mit anderen Worten, jede Messung ist eine subjektive Wahrnehmung, die nicht mit der objektiven Realität identisch ist. Sie erfasst immer nur einen Teil der Wechselwirkungen und dies in einem zeitlichen Ausschnitt. Trotzdem basiert die Messung auf der objektiven Realität, ohne die sie keinen Gegenstand hätte. Dieser Zusammenhanggilt auch für das Verhältnis von relativer und absoluter Bewegung. Wir können Bewegungen nur relativ, das heißt im Verhältnis zu einem Bezugsobjekt, messen. Voraussetzung für eine Messung bleibt aber, dass es eine Bewegung gibt, die unabhängig von unserer Messung absolut oder objektiv vorhanden ist.

zuletzt bearbeitet: 28.05.2019

Die Dialektik von hell und dunkel

Hell und dunkel sind Wahrnehmungen. Wir sehen sie. Dieses Sehen basiert auf der Reaktion von Rezeptoren auf der Netzhaut des Auges, den Stäbchen. Die Stäbchen reagieren auf energetische Strahlung eines bestimmten Frequenzbereichs, dem sichtbaren Licht, in dem sie die Energie der auftreffenden Lichtquanten aufnehmen und einen elektrischen Impuls generieren, der an das Gehirn weitergeleitet wird. Das Gehirn ordnet den Impulsen einen Sinneseindruck zu. Wird ein Impuls registriert bedeutet dies hell, kein Impuls heißt dunkel. Hell und dunkel schließen einander aus.

Auf der anderen Seite haben hell und dunkel die gleiche Basis – sie basieren auf dem Verhalten der Stäbchen auf Licht. Anders gesagt, das Gehirn ordnet der einen Informationsquelle, dem Licht, zwei gegensätzliche Wahrnehmungen zu. Dunkel basiert auf der Information, dass kein Licht registriert wurde, denn sonst wäre es hell. Umgekehrt definiert sich hell daraus, dass Licht eingetroffen ist und es deswegen nicht dunkel sein kann. Das heißt auch, hell und dunkel beziehen ihren Informationswert aus dem jeweiligen Gegenteil. Hell macht nur in der Abgrenzung zu dunkel Sinn, und umgekehrt. Dies wird auch darin deutlich, dass sich ihr Informationsgehalt erst im Kontrast zueinander deutlich offenbart.

Unsere primäre Lichtquelle ist die Sonne. Würden wir jedoch nur das Licht, das die Sonne abstrahlt, wahrnehmen, könnten wir nicht viel mehr als Tag und Nacht unterscheiden. Für die Orientierung in der Umwelt wäre das wenig hilfreich. Das Licht erhält seine Bedeutung für uns dadurch, dass die Dinge um uns herum unterschiedlich auf Lichtquanten reagieren, sie in unterschiedlichem Maße absorbieren oder reflektieren. Sie werden dadurch zu sekundären Lichtquellen, die unterschiedlich hell oder dunkel sind. Die entstehenden Abstufungen ermöglichen es, sie zu unterscheiden. Mit anderen Worten, die für uns wichtigen Informationen stecken vor allem in den Übergängen zwischen ganz hell und ganz dunkel.

Kehren wir noch einmal in den dunklen Park zurück. Dass die Bäume das vorhandene Licht stärker absorbieren als andere Dinge, die uns umgeben, führt dazu, dass man die Bäume als dunkel abgehoben in der Umwelt wahrnimmt. Man kann sich daran orientieren und einigen, zweifellos schmerzhaften Zusammenstößen ausweichen. Wichtig für die Orientierung ist also lediglich die Information, dass hier ein Baum steht. Er grenzt sich für uns dunkler von der Umwelt ab.

Wenn man einem bestimmten Baum etwas näher tritt, dann sieht man vielleicht auch, dass seine Rinde an manchen Stellen beinahe glatt und an anderen vielleicht bemoost ist. Diese Information hat unser Gehirn, indem es uns über einen dunklen Baumstamm informierte, glatt unterschlagen. Sie war für die Orientierung im Park auch nicht von Bedeutung.

Nimmt man nun für die Betrachtung Hilfsmittel hinzu, ein Mikroskop zum Beispiel, dann sieht man auf dem Baumstamm wahrscheinlich ganz vielfältige Strukturen, die jeweils in unterschiedlicher Weise Licht reflektieren und absorbieren. Das heißt, zu einem bestimmten Zweck – der Orientierung in der Landschaft – reicht die vereinfachte Information „dunkles Etwas = Baum“ völlig aus. Mehr Information wird deshalb auch nicht zur Verfügung gestellt. Erst, wenn nicht das Hindernis Baum interessant ist, sondern der Baum mit seiner Oberflächenstruktur, dann nähert man sich ihm in anderer Weise, dann werden weiterführende Informationen zur Bewertung bereitgestellt. Auf der anderen Seite kann es gut sein, dass der Park an einer Landstraße liegt und man im Vorbeifahren registriert „Oh, ein Park“, ohne dass man auch nur einen einzigen Baum wirklich wahrgenommen hätte.

Interesse steuert die Wahrnehmung. Was man wahrnimmt, hängt also nicht nur vom Gegenstand der Wahrnehmung ab, sondern auch vom Zweck der Betrachtung. Wenn aber der Zweck die Wahrnehmung steuert, was hat dann die Wahrnehmung noch mit der Realität zu tun? Ist unsere Wahrnehmung „wahr“? Erinnern wir uns kurz an die Farben. Farbe ist eine Erfindung unseres Gehirns und trotzdem spiegeln die Farben und Farbtöne Unterschiede in den Eigenschaften der Dinge wider, auf deren Basis sie schnell und sicher differenziert werden können. Der Zweck steht im Vordergrund. Wird mit der Art der Wahrnehmung dieser Zweck erreicht, dann ist die Wahrnehmung hinreichend wahr. Sie ist jedoch nicht die Wirklichkeit selbst und auch kein identisches Abbild von dieser. Ähnliches gilt auch für die unterschiedlichen Wahrnehmungen des Baumes. Wird der Zweck erreicht, im Beispiel war es die Orientierung in einem dunklen Park, dann entspricht die Wahrnehmung „dunkler Baum“ diesem Zweck. Dass der Baum weder dunkel ist, noch eine homogene Oberfläche hat, spielt für den Moment keine Rolle. Die Wahrnehmung ist hinreichend wahr, auch wenn sie das Phänomen „Baum“ nicht einmal im Ansatz erfasst.

Hinzu kommt, dass selbst das Betrachten ein sich fortwährend modifizierender Prozess ist. Nicht nur der Fokus der Wahrnehmung ändert sich immerfort, auch die Dinge selbst sind in ständiger Veränderung begriffen. Alle Versuche, diese Dynamik einzuschränken, zum Beispiel durch das Starren auf einen Punkt, sind anstrengend und nur begrenzt möglich. Das Gleiche gilt für den Wechsel von hell und dunkel. Das Auge braucht diesen Wechsel und die Übergänge zwischen den Extremen. Es mag weder „nur hell“ noch „nur dunkel“. Wird es einem solchen Stress ausgesetzt, leidet über kurz oder lang die Sehfähigkeit. Mehr noch, wird ein Kind von Geburt an in einem völlig dunklen Raum festgehalten, dann kann sich seine Sehfähigkeit nicht entwickeln. Es bleibt blind, auch wenn es später befreit wird. Auf der anderen Seite kann Sehfähigkeit zerstört werden, wenn ein zu energiereiches Licht auf das ungeschützte Auge trifft und es „verblitzt“ wird. Sehen ist also in doppelter Hinsicht dynamisch – als Prozess des Sehens und indem es Informationen über eine Umwelt erfasst, die selbst in ständiger Veränderung begriffen ist. Und, dieses dynamische System hat Belastungsgrenzen.

Fassen wir zusammen. Gegensätze bestehen aus zwei unvereinbaren Seiten oder Polen eines Dinges oder einer Situation, die trotzdem ein Ganzes bilden, in welchem das eine nicht ohne das andere existieren kann. Die Pole und der aus ihnen erwachsende Kontrast sind jedoch nur ein Aspekt des Widerspruchs. Die große Vielfalt seiner Erscheinungen liegt im Spektrum der Übergänge zwischen den Polen, hier in den schier unendlich vielen Abstufungen von hell und dunkel. Darüber hinaus ist der Widerspruch in ständiger Veränderung begriffen, weil sich einerseits seine inneren Wechselwirkungen, im Beispiel der Zweck der Wahrnehmung, und andererseits die äußeren Bedingungen, hier die betrachtete Umwelt, permanent verändern. Versucht man, diese Dynamik zu unterdrücken, kann dies den Gegensatz und damit auch seine produktiven Möglichkeiten zerstören. Die Sehfähigkeit ginge verloren.

zuletzt geändert: 20.02.2019

Einige Worte zum Geleit

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