Aus Kapitel 5: Probleme und Fragen
Wir stoßen damit sofort auf ein ganz allgemeines, übergeordnetes
Problem, von dem jedes wissenschaftliche Weltbild einmal betroffen
ist: Hat man zu einer wichtigen Frage, um deren Klärung man lange
gerungen hat, schließlich eine Antwort gefunden, die nach dem
aktuellen Wissensstand einleuchtend erscheint, so verliert sich
allmählich das Problembewußtsein. Die große Gefahr dabei ist: Man
verfällt einem abstumpfenden Gewöhnungsprozeß, der unabhängig ist
davon, ob die Erklärung richtig ist oder nicht!
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Natzurgesetzte und Naturkonstanten:
Woher kommen die sogenannten „Naturgesetze“, wie
sind sie entstanden? Wir sollten uns vor Augen halten, daß sie keine
vom Menschen unabhängige Existenz haben, es sind menschliche
Interpretationen, Konstrukte, über die wir die Vielfalt
der natürlichen Erscheinungen in ein Schema ordnen.
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Wie kommt der Mensch dazu, diese seine Interpretationen als
Naturgesetze zu bezeichnen, sie mit dem Wesen und Wirken der
Natur selbst gleichzusetzen und ihnen überdies auch noch den
Charakter juristischer Gesetze zuzuschreiben? Sie sollen als
Gebot oder Verbot darüber bestimmen, was sein darf und was nicht.
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Im Rahmen der Theorien der „Selbstorganisation“ werden sie als
die eigentliche Ursache der Welt betrachtet, womit man sie an
die Stelle des Schöpfers setzt. Den Vogel schießen die Atheisten
ab, die das als Argument gegen eine göttliche Schöpfung überhaupt
vorbringen: Wir brauchen keinen Gott, unser Schöpfer ist das
Naturgesetz! – Woher kommt aber das Naturgesetz ? ...
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Ein weiterer Vorwurf, der diese Problematik noch ganz entscheidend
verschärft: Wie kommt der Mensch dazu, diese Abbilder seiner aus der
Alltagserfahrung gewonnenen Kenntnis auf alle räumlichen Bereiche,
vom kleinsten Mikrokosmos bis zum größten Makrokosmos, und auf alle
Zeiten und Geschwindigkeiten auszudehnen? Innerhalb gewisser
raumzeitlicher Grenzen mag die Erfahrung so etwas näherungsweise
bestätigen, doch kann das niemals eine Extrapolation in solche
Bereiche rechtfertigen, die unserer Erfahrung prinzipiell
nicht zugänglich sind!
Die einzige Leistung der Naturgesetze kann man darin sehen, daß sie
die beobachteten Phänomene nach einem strengen Ordnungsschema
beschreiben, das uns gestattet, ähnliche Phänomene ebenfalls darin
einzuordnen oder selbst zu erzeugen. Das letztere ist der Weg der
Technik, und in der Unzulänglichkeit dieser Gesetze kann man auch
die Gründe dafür sehen, daß der Mensch mit seiner Technik so viel
Schaden anrichtet (vgl. Teil VI). Das Problem der „Nebenwirkungen“
in der Medizin gehört auch hierher.
Niemals aber sind die Naturgesetze in der Lage, Phänomene, aus denen
sie abgeleitet sind, zu erklären, das ist logischer
Unsinn! Dennoch verstoßen unsere Physiker an so vielen Stellen
gegen dieses fundamentale Verbot, das offenbar niemand außer dem
großen dichtenden Naturforscher Goethe so klar erkannt und
ausgesprochen hat. In Kapitel 13 werde ich ausführlich darauf zu
sprechen kommen.
Mit den Naturgesetzen untrennbar verbunden sind die Naturkonstanten.
Kein physikalisches Gesetz, das Größen von Raum und Zeit mit
darüber hinausgehenden Begriffen der Physik verbindet, kommt ohne
eine solche aus, wenn auch nicht alle im strengen Sinn als
Naturkonstanten bezeichnet werden. Betrachten wir als „echte“
Naturkonstanten z.B. die Lichtgeschwindigkeit, die
Gravitationskonstante, die Elementarladung und das Plancksche
Wirkungsquantum, so stellen sich einem unbefangenen Menschen solche
Fragen wie: Was bedeuten sie? Warum haben sie diesen bestimmten Wert?
Warum kann man sie nicht berechnen bzw. ableiten? Die etwaige
Möglichkeit, daß man eine aus einer Kombination der anderen
ermitteln kann, ändert nichts an dieser Frage.
Alle derartigen Fragen laufen auf dasselbe hinaus: Die Konstanten
enthalten Informationen, die wir nicht kennen, zu denen wir keinen
Zugang haben. Sie stehen also gerade für das, was wir nicht
wissen. Sie haben damit die Bedeutung einer „black box“, die
funktioniert, ohne daß wir in ihr Inneres hineinschauen können.
Damit verschärft sich die vorhin angesprochene Frage der
Extrapolation noch einmal ganz wesentlich: Mit welchem Recht
nimmt man an, daß jene „Konstanten“, die wir kaum einige Hundert
Jahre kennen, mit der heutigen Präzision erst seit wenigen Jahren,
unter allen räumlichen und physikalischen Bedingungen, z.B. bei
extremen Temperaturen oder Massenverteilungen, und auch zu allen
Zeiten, den gleichen Wert haben, also wirklich konstant sind?
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Raum und Zeit:
Raum und Zeit sind die Basis unserer Alltagswelt, in der sich das ganze menschliche Leben entwickelt hat, unsere Anschauung, und unsere Sprache! Daß es mit dieser Basis des Denkens Probleme gibt, haben die Erfahrungen der modernen (Quanten-)Physik gezeigt..................................................
Aber sehen wir uns nun genauer an, was es mit diesen „Formen der
Anschauung“, wie Kant sagt, auf sich hat. Wie schwer der Weg aus
Raum und Zeit zurück zum Geistigen ist, können wir uns bewußt
machen, wenn wir feststellen, daß wir schon mit unserer Sprache gar
nicht wirklich aus diesen Formen hinauskönnen, wir haben genau
genommen kein einziges Wort dafür!
Analysieren wir die Frage „Was war vor der Zeit?“ Da diese
Frage mit den Überlegungen der Physiker zur Entstehung unserer Welt
eng zusammenhängt, wird sie tatsächlich auch von den größten
ihrer Vertreter wie etwa Heisenberg ohne prinzipielle Bedenken
gestellt. Überflüssig zu erwähnen, daß die Vertreter des
„Urknalls“ die Zeit in jenem Augenblick „entstehen“ lassen
...
Diese Frage zeigt, daß es unter dem Gebot einer wissenschaftlichen
Strenge nicht genügt, eine Frage nur syntaktisch
(grammatikalsch) richtig zu formulieren, sondern man muß auch die
Semantik (Bedeutung, Sinn) berücksichtigen: Unsere obige
Frage ist nicht nur nicht zu beantworten, sondern sie hat gar keinenSinn, sie kann also gar nicht gestellt werden!
Denn was bedeutet in ihr das Wörtchen „vor“? Formulieren wir
diese Frage etwas umständlicher, aber ausführlicher: „Was war in
der Zeit vor der Zeit?“, so sollte eigentlich jeder das Problem
erkennen: Das Wort „vor“ setzt die Zeit bereits voraus, wir
kommen also aus dem Kontext der Zeit niemals hinaus, nicht mit dem
Denken und nicht mit unserer Sprache!
Fazit: die Zeit gibt es nicht als Objekt (=
Gegenüberstehendes), das man als solches wahrnehmen kann, sie
ist nur, wie Kant genauer sagt, eine formale Bedingung a priori
aller wahrnehmbaren Erscheinungen überhaupt. Sie kann also
insbesondere keine Eigenschaften haben. Das fällt, abgesehen
vom Problem der obigen Frage, hier noch nicht so sehr ins Gewicht.
Aber beim Raum sieht die Sache noch schlimmer aus, hier haben
schon die sonst so strengen, exakten Mathematiker etwas gesündigt
und den Ungereimtheiten der Physiker Vorschub geleistet. Zunächst
auch hier die entsprechende Frage: „Was ist jenseits des
Raumes?“ Mit dem Wort „jenseits“ verhält es sich ebenso wie
vorhin: dieses Wort setzt den Raum schon voraus, wir kommen auch hier
mit unserer Sprache nicht aus dem Kontext hinaus! Mit allen anderen
Wörtern, die einen Zusammenhang mit Raum oder Zeit darstellen, wie
etwa „nach“, „hinter“, „außerhalb“ usw., verhält es
sich ebenso.
Daß die Physiker dem Raum Eigenschaften zuschreiben wie leer,
endlich, metrisch, (nicht-) euklidisch, dreidimensional, gekrümmt
usw., geht also sicher auch auf eine gelegentliche unsaubere
Ausdrucksweise der Mathematiker zurück, die entsprechende Ausdrücke
auch gebrauchen, in Wirklichkeit aber nur eine entsprechende
Geometrie meinen, oder eine konkrete Fläche im Raum.
Es gilt das oben für die Zeit Gesagte analog auch hier: Wir können
auch dem Raum nicht gegenüberstehen, deshalb gibt es auch den
Raum nicht als Objekt, dem man irgendwelche Eigenschaften
zuschreiben kann, er ist ebenfalls nur eine Bedingung dafür,
daß wir uns in unserer Welt zurechtfinden, aber eben in unserer
Alltagswelt! In dieser haben sich diese „Formen der
Anschauung“ in unserer Evolution gebildet.
Der Leser wird nun vielleicht fragen, warum ich hier solche
sophistischen Fragen behandle. Ich möchte mit diesen Überlegungen
einmal mehr darauf hinweisen, wie sehr man als Physiker auf
gefährliche Abwege gerät, wenn man seine in der Alltagswelt
erworbenen Vorstellungen und Begriffe auf die gänzlich andere
Mikrowelt anwendet. Unsere Alltagswelt wird von der in den
vorangegangenen Kapiteln ausführlich beschriebenen
„Subjekt-Objekt-Spaltung“ regiert, deren Entwicklung ich dort als
„roter Faden“ bezeichnet habe. Diese Spaltung liegt aber nicht in
den Dingen (unserer Alltagswelt) selbst und dementsprechend auch
nicht in der Mikrowelt, sondern nur in unserer Vorstellung.
Raum und Zeit sind nur ihre Hilfsmittel, ihre Bedingungen, ohne eine
eigene objektive Realität, sie können also auch keine ihnen
selbst zukommenden Eigenschaften haben, und kein Innen und
Außen, kein Vor und Nach. Das drücken
die sprachlichen Beispiele der oben angeführten Fragen aus!
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Messung und Dimension:
Fast getraue ich mich nicht, auf ein Grundprinzip der Physik
hinzuweisen, das, seit alters ein Grundprinzip aller menschlichen
Wahrnehmung überhaupt, als ungeschriebenes Gesetz Gültigkeit hatte.
Es ist geradezu eine Binsenweisheit, so selbstverständlich, daß es
vielleicht noch niemand als eine für jede physikalische Messung
ausnahmslos gültige Bedingung explizit formuliert hat:
Eine
physikalische Größe, die in der realen Welt von Raum und Zeit
experimentell gemessen werden soll, muß als Produkt der Grundgrößen
aus Raum und Zeit darstellbar sein!
In der klassischen Physik war dieses Gesetz auch immer quasi von
selbst erfüllt. Um in die Mannigfaltikeit der physikalischen Größen
Ordnung zu bringen, hat man das sogenannte c.g.s.-Maßsystem
eingeführt, das sich auf die Grundgrößen Zentimeter, Gramm,
Sekunde für Länge, Masse und Zeit bezieht.
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Jede physikalische Größe, die den Anspruch auf eine reale Existenz
in unserer Wirklichkeit erhebt, muß aus diesen drei Grundgrößen
aufgebaut sein, sonst kann sie nicht gemessen werden! Eine Größe
wie die (a-priori-) Wahrscheinlichkeit enthält keine dieser
Größen, sie ist ein Ausdruck ohne physikalische Dimension, sie kann
also prinzipiell nicht gemessen werden.
Dieses fundamentale Grundgesetz scheint durch das Denken und die
Theorien der modernen Quantenphysik zumindest teilweise außer Kraft
gesetzt worden zu sein. Denn wie anders kann man es verstehen, daß
die heutigen Physiker sich von der nach Born zu einem
Wahrschein-lichkeits-Ausdruck umfunktionierten Schrödingerschen
Wellenfunktion, die – nämlich ihre Amplitude – als solcher ein
dimensionsloser Ausdruck ist, erwarten, daß sie experimentell
gemessen werden kann?
Die Fachliteratur ist voll von Überlegungen und Theorien zu diesem Thema, die allesamt in die phantastischsten Ausflüchte münden, deren wesentlichstes Ziel es offenbar ist, etwas meßbar zu machen, was prinzipiell nicht gemessen werden kann. Alles überlegt man, nur das eine, Selbstverständlichste überlegt man nicht: das Problem der Dimension! (s. Kap. 4.1 und später Kap. 12.4). Wer die umfangreiche einschlägige Literatur wirklich kritisch liest, dürfte sich wie ich zu dem Urteil veranlaßt sehen, daß es sich bei diesen abwegigen Phantasien zum quantenmechanischen Meßprozeß um den schlimmsten Schildbürgerstreich handelt, den man der Physik jemals zugemutet hat.
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Herz als Pumpe?
Das Herz als ein mechanisches Pumpsystem aufzufassen ist, wie so
vieles andere aus Physik und Medizin auch, eine Errungenschaft aus
der Ära von Galilei und Leonardo da Vinci, gehört also genau in die
Zeit, da alles Leben auf einen mechanischen Prozeß reduziert wurde.
Warum hält sich diese Auffassung aber trotz so vieler inzwischen
erkennbarer Argumente, die ganz eindeutig dagegen sprechen, so
hartnäckig bis heute? Ist denn ein gewissenhafter Umgang mit solchen
Fragen nicht von größter Bedeutung für Diagnose und Therapie von
Herzkrankheiten? Ich halte die Frage nach Wesen und Funktion des
Herzens für eine der wichtigsten Fragen der ganzen Medizin, ja
alles Lebens überhaupt.
Beginnen wir mit einer energetischen Überlegung: Alle Blutgefäße
eines Menschen, von den größten Arterien und Venen bis zu den
kleinsten Kapillaren, ergeben aneinander gereiht einen Strang von
einer Länge, die den Umfang unseres Erdballs weit übersteigt.
Natürlich darf man das nicht genau so rechnen, denn durch die vielen
Verzweigungen und parallel verlaufenden Gefäße ist der Gesamtweg,
den das Blut vom Herz über den Körper und wieder zurück
durchlaufen muß, ganz wesentlich kürzer. Aber wer weiß, wieviele
Kilometer es dennoch sind? Und auch diese Strecke würde eine
Pumpenleistung erfordern, von der so ein kleines Körperorgan wie das
Herz gar nicht träumen könnte, ganz abgesehen von der Viskosität
des Blutes, die bis zu vier mal so hoch ist wie die von Wasser.
Ein nächster Punkt, der die Pumpentheorie sofort beenden müßte:
Die roten Blutkörperchen haben die Form von runden Plättchen mit
einem Durchmesser von etwa 7,5 ,
die Kapillaren eine lichte Weite, die nicht viel größer und
vielfach sogar noch etwas kleiner ist. Würden die Blutzellen passiv
durch die Adern gepumpt, so würden sie das Kapillarnetz hoffnungslos
verstopfen, denn wie jederman weiß und sich durch einfache
Strömungsexperimente auch selbst überzeugen kann, stellt sich jedes
flache Objekt quer zur Strömung und blockiert den Kanal. (Man gehe
nur einmal mit einem offenen Regenschirm im Wind spazieren!). Und
nicht nur ein flaches Objekt: Eine Menschenmenge etwa, die im Falle
einer Brandkatastrophe gegen den Ausgang eines Lokals gepreßt
wird, verstopft diesen und kommt nicht ins Freie. Ein solcher
passiver Transport der Blutzellen ist also schon rein physikalisch
gar nicht möglich.
Als nächstes muß ich hier schon wieder (wie
gerade im vorigen Kapitel) die
ewig leidige Frage zum Reduktionismus stellen: Man kennt
einige reduktive Schritte zur kausalen Antriebskette des
„Pump“-Prozesses: Dieser wird von den Herzmuskeln ausgeführt,
jene werden von verschiedenen Nerven angeregt und so fort. Doch wie
weit man in einer solchen Kette auch gehen mag, letztendlich stellt
sich doch die unerbittliche Frage: Wer oder was treibt den ersten
Antrieb an?
Andererseits weiß man aber, daß die Blutkörperchen (einzellige)
Lebewesen sind, und als solche sind sie in der Lage, sich in
einem entsprechenden Medium aktiv zu bewegen, wie Autos auf
einer Straße, die ganz offensichtlich auch nicht „gepumpt“
werden. Und wie jeder Mediziner weiß, passen sich die Blutzellen der
Umgebung an, in engen Kapillaren nehmen sie eine schlanke Form an und
bewegen sich längs und nicht – wie ein Regenschirm im Wind
oder Autos in einer Massenkarambolage – quer durch sie
hindurch. Überdies ist bekannt, daß die räumliche Verteilung der
Blutkörperchen in den Arterien auffallend differenziert ist und sich
das Blut durch die Gefäße, wie auch schon im Herzen selbst, in
markanten Spiralen bewegt. – Das alles ist nicht die Art von passiv
gepumpter Flüssigkeit!
Und schließlich noch etwas, was der Pumpentheorie des Herzens sofort den Garaus macht: Bei Embryonen hat man festgestellt, daß sich das Blut bereits schon dann in geordneten Bahnen bewegt, wenn das Herz noch gar nicht ausgebildet ist, also noch gar nicht als solches funktionsfähig ist! Und das nicht etwa nur bei Säugetieren, bei denen man immer noch sagen könnte, es sei der Blutkreislauf der Mutter, der über die Nabelschnur vermittelt wird, sondern bei Küken, die ja gar keine derartige Verbindung zur Mutter haben.
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Abschließend eine zusammenfassende Feststellung zur zentralen Problematik unserer Naturwissenschaft, wie sie schon bei der Darstellung ihrer historischen Entwicklung sichtbar geworden ist, aber in den hier besprochenen Fragen nun noch um vieles deutlicher geworden sein sollte: Es ist das starre, geradezu verzweifelte naive Festhalten an einem längst fragwürdig gewordenen materialistischen Erklärungsprinzip, das sich ausdrückt in seinen zwei Hauptprinzipien Induktionismus: Übertragung des Alltagsdenkens in die fremde Makro- und Mikrowelt, und Reduktionismus: Suche nach kausalen Begründungen für materiell unergründbare Korrelationen. Man scheitert letztlich immer an der Frage: Was war am Anfang?