Eine Erklärung aus quantenphysikalischer Sicht

Autor: Dr. Stephan Krall
Kategorie: Physik
Ausgabe Nr: 100

Der Hauptstrom der Naturwissenschaft hält in monistischer Denkweise Bewusstsein für eine Emanation (Absonderung) des Gehirns. Viele Philosophen wiederum halten das Bewusstsein für eigenständig neben der nach physikalischen Gesetzen funktionierenden Welt, sie denken dualistisch. Eine Erklärung, wie die Schnittstelle von Bewusstsein und physikalischen Geset-zen funktioniert, wird von ihnen in der Regel nicht gegeben. Aber was ist dann das so schwer zu fassende Bewusstsein? Im folgenden Beitrag wird versucht, Bewusstsein im Rahmen einer erweiterten Physik zu erklären. Ihm wird eine Eigenständigkeit im Sinne des Neutralen Monismus zugeschrieben, d. h. ohne in eine dualistische Denkweise zu verfallen.

Das Sein und das Nichts

Die Frage nach dem Sein und dem Nichts haben sich viele gestellt, natürlich auch Philosophen und Naturwissenschaftler. Wir kennen das Sein und können darüber Aussagen machen, aber wir kennen kein Nichts. Das Nichts ist auch prinzipiell unerkennbar. Das Nichts existiert lediglich als theoretische Negation des Seins. Es gibt und gab nur das Sein, auch wenn immer wieder die Frage auftaucht, was vor dem Urknall war. Das Sein gab es bereits vor dem Urknall als einen völlig isotropen Zustand, ohne irgendwie geartete Unterschiede und ohne Raum und Zeit. Was genau es war, wissen wir nicht.

Vor rund 14 Milliarden Jahren gab es in diesem isotropen Zustand einen Symmetriebruch, eine kleine Ungleichheit, die zu den großen Unterschieden führte, wie wir sie heute sehen. Es bildeten sich erst leichte, dann schwere Elemente, Energie, Raum, Zeit. Dieser Symmetriebruch wird als Urknall bezeichnet. Da es vor dem Urknall keinen Raum und keine Zeit gab, erübrigt sich die Frage, wie lange dieser isotrope Zustand existiert hat und welchen Raum er ausfüllte. Er war einfach und es gab kein Nichts.

Was führte zu dem Symmetriebruch? Vielleicht eine Art quantische Schwankung. Erst mit dem Beginn von Zeit, Raum, Materie und Energie kann die Physik Aussagen machen. Meine weiteren Ausführungen betreffen das Sein, sind also ontologisch. Alle Aussagen, die über das Sein hinausgehen, sind transzendent und entziehen sich somit einer naturwissenschaftlichen Herangehensweise.

Glauben oder wissen

Wissenschaftler möchten wissen, Gläubige glauben. Was ist der Unterschied? Es ist nicht so einfach, Wissenschaft zu definieren.

Wissenschaft [ist] das Bemühen, die Begründungszusammenhänge eines Wirklichkeitsbereichs … mit adäquaten Methoden (z. B. Beobachtung/Empirie, Experiment, Messung, Deutung) zu ergründen. Das Ergebnis dieses Bemühens [ist], das systematisch geordnete Gefüge von methodisch gewonnenen nachprüfbaren wahren und wahrscheinlichen Sätzen (Axiom, Hypothese, Theorie) über einen bestimmten Gegenstandsbereich.

– Lexikon der Biologie (2004) Heidelberg, Elsevier, Band 14, S. 384.

Die Definition zeigt, dass Wissenschaft immer nur eine Annäherung an die Wirklichkeit sein kann. Wissenschaft findet Regeln und Gesetze. Regeln setzen Ähnliches voraus, Gesetze Gleiches. Gleiches entsteht dadurch, dass man Unwesentliches weglässt, also davon abstrahiert. Somit sind Gesetze nichts Absolutes, sondern nur Näherungen.

Weltweit anerkannt ist in der Wissenschaft die induktiv-deduktive Methode. Induktion bedeutet das Sammeln von Fakten durch Beobachtung und Experiment (Empirie). Diese Fakten können zu Verallgemeinerungen oder einer Hypothese führen. Aus der Hypothese werden Schlüsse abgeleitet (Deduktion), mit denen neue Fakten vorhergesagt werden. Diese werden überprüft, um die Hypothese zu verifizieren (richtig) oder zu falsifizieren (falsch). Wenn eine Hypothese in einer Menge von Fällen bestätigt wird, kann daraus eine Theorie formuliert werden. Albert Einstein hatte eine etwas differenziertere Meinung zum induktiven Ansatz.

Die großen Fortschritte der Naturerkenntnis sind auf einem der Induktion fast diametral entgegengesetzten Wege entstanden. Intuitive Erfassung des Wesentlichen eines großen Tatsachenkomplexes führt den Forscher zur Aufstellung eines hypothetischen Grundgesetzes. Aus dem Grundgesetz zieht er auf rein logisch-deduktivem Wege möglichst vollständig die Folgerungen. Diese Folgerungen lassen sich dann mit den Erfahrungen vergleichen und liefern so ein Kriterium für die Berechtigung des angenommenen Grundgesetzes. Grundgesetz und Folgerungen zusammen bilden das, was man eine »Theorie« nennt.

– Albert Einstein (1919) Induktion und Deduktion in der Physik. In: Berliner Tageblatt, Morgen-Ausgabe, Supplement 4, 1; 25. Dezember 1919.

Wissenschaft hat ihre Grenzen, aber sie versucht nachprüfbar unser Sein, unbelebt und belebt, in den verschiedenen Dimensionen zu ergründen. Glauben andererseits basiert nicht auf Empirie, sondern darauf, dass etwas angenommen wird. Wenn viele sich auf ähnliche Glaubensinhalte verständigen, kann daraus ein Glaubenssystem werden. Mit wissenschaftlichen Gesetzen hat das aber dennoch nichts zu tun.

Natürlich könnte man Glauben angesichts von Einsteins Aussage über Intuition als deduktive Herangehensweise bezeichnen. Allerdings müsste dann eine überprüfbare Verifizierung der Thesen erfolgen. Das ist aber nicht möglich, weil Glauben auf individueller Einschätzung beruht. Wenn ein Gläubiger sagt, es gäbe Gott, weil es den Menschen gibt und nur Gott diesen geschaffen haben kann, dann ist das lediglich eine Annahme. Mit der Evolutionstheorie kann begründet werden, dass der Mensch im Laufe einer dreieinhalb bis vier Milliarden langen Evolution sich letztlich aus Einzellern entwickelt hat. Auch der Glaube an die Schöpfung der Welt, der in den USA bei den Evangelikalen weit verbreitet ist, lässt sich anhand von Fossilien klar widerlegen.

All das spricht in keiner Weise gegen Spiritualität und transzendentes Denken, nur muss es klar von Wissenschaft unterschieden werden. Beim Glauben geht es auch nicht nur um Gott und Religion. Man kann vieles annehmen bzw. glauben. Es gibt nicht wenige Menschen, die von Astrologie überzeugt sind, also dass Sterne einen Einfluss auf unser Leben haben. Andere glauben an Voudou oder die anthroposophische Lehre. All das sind unbeweisbare Annahmen und erkenntnistheoretisch auf derselben Ebene wie Religion. Ein Christ dürfte sich nicht über einen Astrologen mokieren, weil er dasselbe macht wie dieser, er glaubt an etwas. Ich persönlich baue meine Erkenntnis auf empirisch überprüfbare Wissenschaft, achte aber spirituell und transzendent denkende Menschen.

Zufall oder Notwendigkeit

Ist das Sein Zufall oder Notwendigkeit? Darüber hat sich bereits Aristoteles Gedanken gemacht und viele Philosophen und Forscher nach ihm. Nach obigen Ausführungen über das Sein und das Nichts ist klar, dass wir diese Frage im Grundsatz nicht beantworten können.

Aber die Frage nach Teleologie (Zielgerichtetheit) ist interessant. Der Symmetriebruch, mit dem Raum, Zeit, Energie und Materie begannen, könnte als Notwendigkeit betrachtet werden, was aber nur eine Annahme wäre. Gibt es seit dem Urknall eine Richtung, ein Ziel in allem? Zumindest was die Evolution des Lebens angeht, hat Charles Darwin (1809-1882) das beantwortet. Sie verläuft nach dem Zufallsprinzip. Kleine zufällige Veränderungen führten zur Entwicklung der Arten aus der Urzelle. Dazu kam nach Darwin aber die Möglichkeit, dass auch bis zu einem gewissen Grad, erworbene Eigenschaften vererbt werden können, wie es Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829) meinte.

Nach Darwin wäre auch der Mensch ein Zufallsprodukt der Evolution und somit auch das selbstreflexive Bewusstsein. Auch wenn sich die Frage, wie Evolution abläuft, in den letzten 10 bis 15 Jahren u. a. mit der Forschung über Epigenetik weiterentwickelt hat, tendiere ich dazu, anzunehmen, dass sich das Sein und darin das Leben zufällig entwickelt hat und nicht auf ein Ziel zustrebt, wie es Pierre Teilhard de Chardin (1881-1955) annahm. Vielleicht gibt es eine gewisse Tendenz oder Wahrscheinlichkeit, wie sie Conrad Hal Waddington (1905-1975) mit seine Chreoden angenommen hat. Erstaunlich ist, dass sich nach allen großen erdgeschichtlichen Katastrophen schnell wieder Leben mit einer zunehmenden Komplexität der Organismen entwickelt hat, was man als Trend auffassen kann. Vielleicht gibt es ein Gedächtnis in der Natur, aber das ist Spekulation. Allerdings ist auch die Einfachheit immer beibehalten worden und dominiert letztlich das Leben in Form von Bakterien, Archaeen und Protisten.

Was ist Leben?

Wir können gut unterscheiden, was lebendig ist und was nicht, also z. B. zwischen dem unbelebten Stein und dem lebendigen Vogel, der darauf sitzt. Aber Leben ist nicht einfach zu definieren. Biologen haben sich bisher nur darauf verständigen können, Kriterien aufzulisten, was das Leben ausmacht. Dazu gehört z. B. der Stoffwechsel, der einen Organismus in einem metastabilen Fließgleichgewicht hält. Ein weiteres Kriterium ist die invariante Vermehrung, das heißt die Erzeugung gleichartigen Nachkommen, aus einem Vogelei schlüpft kein Reptil. Und alle Organismen sind ähnlich aufgebaut mit Kohlenstoff als zentralem Element. Wir finden überall RNS und DNS und vergleichbare Stoffwechselwege. Warum aber Leben im Rahmen der kosmischen Evolution entstanden ist, lässt sich nicht klären. Vermutlich wird immer Leben entstehen, wenn gewisse Rahmenbedingungen, wie sie auf der Erde nach einigen hundert Millionen Jahren entstanden, gegeben sind. Deshalb wird es im Universum vielfach Leben geben bei geschätzt rund 40 Billionen Sternen, vermutlich viele mit einem Planetensystem. Aber warum etwas so fundamental von unbelebter Materie Verschiedenes entstanden ist, kann nicht beantwortet werden.

Dualismus oder Monismus

Die Frage nach dem Leben führt zu der Frage »Eins oder Zwei?«, Monismus oder Dualismus. Da Leben aus denselben Grundelementen wie die unbelebte Materie besteht, ist die Antwort: Eins. Da aber Lebewesen Informationen intelligent verarbeiten und sich im Rahmen der Evolution höheres Bewusstsein entwickelt hat, stellt sich die Frage anders. Ist das Leben im Allgemeinen und der Geist – ich spreche lieber von Bewusstsein – im Speziellen etwas Eigenständiges, das sich nicht in physikalischen Gesetzen ausdrücken lässt? Sollten wir zumindest das Bewusstsein vom sonstigen Geschehen in der Natur abtrennen, das wir mit Physik und Chemie erklären können? Vor allem viele Philosophen sehen das so und betrachten den Geist als etwas Eigenständiges, das nichts mit Materie und herkömmlicher Energie zu tun hat. Naturwissenschaftler meinen hingegen, alles müsse nach bestimmten gemeinsamen Gesetzmäßigkeiten ablaufen, auch wenn vielleicht noch nicht alle bekannt sind. Man könne nicht einfach eine zweite, parallele Welt konstruieren, die losgelöst von der ersten existiert, aber ganz offensichtlich mit dieser interagiert.

In dualistischen Systemen wird der Geist nur phänomenologisch erklärt, also beschrieben. Es gibt dazu verschiedene theoretische Ansätze, wie den Psychophysischen Parallelismus, den Epiphänomenalismus, den Interaktionistischen Dualismus. Mich befriedigen diese Ansätze nicht. Ich möchte als Naturwissenschaftler das Sein und damit auch das Leben aus einem Zusammenhang heraus erklären können, also monistisch. Dabei ist mir klar, dass der entscheidende Punkt der ist, wie man das Bewusstsein begründet. Es als eine physikalische Absonderung des Gehirns anzusehen, was impliziert, dass es keinen freien Willen gibt, reicht mir nicht. Für mich ist die philosophische Grundlage der auf Gedanken Spinozas aufbauende Neutrale Monismus, wie er von Ernst Mach und auch Bertrand Russel vertreten wurde.

Es gibt keine Kluft zwischen Physischem und Psychischem, kein Drinnen und Draußen, keine Empfindung, der ein äußeres von ihr verschiedenes Ding entspräche. … Es gibt nur einerlei Elemente, aus welchen sich das vermeintliche Drinnen und Draußen zusammensetzt, die eben nur, je nach der temporären Betrachtung, drinnen oder draußen sind.

– Ernst Mach (1922) Die Analyse der Empfindungen. Jena, Gustav Fischer, S. 253.

Das Psychische und das Physische sind für Mach identisch. Die Grundbestandteile, aus denen sowohl der Geist als auch die Materie zusammengesetzt ist, nennt Mach Elemente. Die physische Welt in Form von Farben, Tönen, Formen, Wärme, Raum und Zeit ragt für Mach in die psychische Welt hinein. Für Mach ist das Physische und das Psychische dem Wesen nach identisch, unmittelbar bekannt und gegeben, nur der Betrachtung nach verschieden, weswegen manchmal in diesem Zusammenhang auch der Begriff Aspektdualismus verwendet wird, was ich weniger passend finde, denn damit taucht wieder der Dualismus auf, der eigentlich nicht gemeint ist.

Russel argumentiert ähnlich, indem er 1959 schreibt:

Solange man am »Subjekt« festhält, existiert damit eine bewußtseinshafte bzw. »geistige« Wesenheit, für die es in der Außenwelt kein Analogon gibt; wenn man dagegen die Sinneseindrücke als nicht ihrer Natur nach auf etwas außer ihnen Liegendes bezogene Vorgänge auffaßt, ist es zumindest nicht mehr unumgänglich einen fundamentalen Unterschied zwischen geistigen und physikalischen Vorgängen anzunehmen. Man kann dann nämlich beide als logische Konstruktionen betrachten, die von einem Grundmaterial ausgehen, das in sich keine Wesensverschiedenheit aufweist.

– Bertrand Russel (1988) Philosophie. Frankfurt a. M., Gustav Fischer, S. 141f.

Mich überzeugt dieses Denken und ich möchte im Folgenden versuchen auszuführen, wie man Geist, Materie und Energie zusammenbringen kann, indem man der Information eine eigene Entität zugesteht.

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