Jul 202014
 

Naturwissenschaft auf dem philosophischen Prüfstand (5)

[PhilosophieNaturwissenschaft]

Das nicht-theistische Weltbild kennt keinen Gesetzgeber. Es grenzt sich als allein wissenschaftlich korrekt von anderen zum Beispiel theistischen oder spezifisch religiösen Weltbildern ab. Aus dieser wissenschaftlichen (d.h. nicht-theistischen, naturalistischen) Sicht enthalten andere Weltbilder kein vernünftiges Wissen. Aus theistischer Sicht dagegen verkennt die moderne Naturwissenschaft, dass Wissen weiter gefasst werden muss, als es die Prinzipien der Rationalität und der Kausalität zulassen. Ein kausal geschlossenes Weltmodell kann per definitionem keine nicht-natürlichen, gemeint ist: keine nicht-materiellen Ursachen anerkennen. Die Annahme nicht-physikalischer Ursachen führt bloß zu einer Überbestimmtheit. Diese kontroverse Diskussion ist in der angelsächsischen philosophy of mind während der vergangenen fünfzig Jahre erschöpfend und letztlich ziemlich fruchtlos geführt worden.

Die andere kontroverse Diskussion zwischen materialistischen Naturwissenschaften und den Vertretern eines intelligent design wird zwar auch überwiegend im angelsächsischen Raum geführt, hat aber darüber hinaus Auswirkungen auf die europäische Diskussion. Derzeit ist diese Diskussion mangels prominenter Stellungnahmen zwar abgeebbt, sie kann aber jederzeit wieder aktuell werden. Die Stärke der Vertreter eines intelligent design (also der Position, Zufall allein könne die Naturphänomene nicht erklären, sondern diese verwiesen auf ein intelligentes Ordnungsprinzip jenseits der Naturgesetze) liegt darin, auf offensichtliche Schwächen eines geschlossenen kausalen materialistischen Weltbildes hinzuweisen. Zuletzt hat der US-Philosoph Thomas Nagel die Gründe dieser beiden Positionen übersichtlich dargestellt und abgewogen (Thomas Nagel, Geist und Kosmos, 2012 (en); 2013 (de), bes. S. 26 – 54). Nagel schlägt die Öffnung des naturalistischen Weltmodells auf eine teleologische, also zielorientierte Modalität hin vor. Vielleicht liegt aber der eigentliche Knackpunkt des Streites über die Wissenschaften noch ganz woanders, nämlich in der Bedeutung und Funktion des Zufalls.

Naturwissenschaftliches Denken ist längst nicht mehr auf kausalen Determinismus fest gelegt. Besonders durch die Evolutionstheorie im Bereich der Entstehung des Lebens und der Entwicklung der verschiedenen Lebensformen (Arten nannte es Ch. Darwin) ist der Zufall der Veränderung neben dem kausalen Druck der Anpassung zu einem ausschlaggebenden Faktor geworden. Genauer durchdacht und theoretisch gefasst wird diese Bedeutung des Zufalls in Chaostheorien und Theorien der Selbstorganisation. Hier haben mathematische und komputationale Ansätze das Denken in Richtung Systemtheorie wesentlich voran gebracht. Ein Blick in die (englische) Wikipedia zum Stichwort self-organization zeigt allerdings auch, in wie vielen unterschiedlichen Wissensbereichen dieser Begriff heute gebraucht wird und Lösungen verspricht. Er scheint zu einer Art Schlüsselbegriff neuerer wissenschaftlicher Theoriebildung geworden zu sein. In ihm werden Kausalität, Determination und Zufall zusammen gebunden. Kein Wunder also, dass sich Selbstorganisation als Lösungsansatz für die verschiedensten Wissensbereiche und Theoriemodelle anbietet, denn der Zufall ist es ja, der die deterministischen Kausalitätsargumente stört – und ihnen andererseits einen wirklichkeitsnahen Ausweg bietet. Es lohnt sich daher, genauer auf diese Begrifflichkeit einzugehen.

Geht man von der Wissenschaftsgeschichte der Neuzeit aus, dann hat der Begriff Zufall den Gottesbegriff beerbt. Vermittler ist hierbei der Begriff Natur. Spinoza hat durch seine berühmte Formel deus sive natura zunächst die Austauschbarkeit beider Begriffe gezeigt und in der weiteren Entwicklung die Ersetzung des Gottesbegriffs durch einen umfassenden Naturbegriff ermöglicht. Der ist aber bis heute weitgehend diffus geblieben, unpräzise, wird schon gar nicht im Sinne Spinozas als umfassender Substanzbegriff verwandt, sondern eher als Stellvertreter für eine Lücke. Man kann durchaus mit einiger Berechtigung fragen, ob der heutige Naturbegriff überhaupt eine konkrete Extension hat, also ob er überhaupt etwas Abgrenzbares bedeutet. Umgangssprachlich ist die Natur entweder gleichbedeutend mit dem „Grünen draußen“ – im Unterschied zur Stadt – als Erholungsraum oder als Produktionsgebiet unserer Lebensmittel. Das Wort Natur wird aber auch in einem umfassenderen Sinne gebraucht für alles, was nicht vom Menschen gemacht, sondern eben natürlich vorhanden ist. Natur wird darin als etwas dem Menschen Widerständiges erfahren und beschrieben. Naturgewalten sind bedrohlich, die Natur holt sich zurück, was der Mensch frei gibt. Gegen die Natur kann keiner. Natur ist das, was uns letztlich bestimmt und sich auch gegen uns am Ende durchsetzt. Der Tod ist unser natürliches Ende. Andererseits ist „Mutter Natur“ Spenderin alles Guten, vor allem des Lebens usw. In fast all diesen Ausdrücken und Verwendungen des Begriffs Natur wird diese personalisiert. Sie erscheint dann als etwas Einheitliches, Abgrenzbares, Bestimmtes, aktiv Handelndes und Wollendes zu sein – eigentlich ein Wesen wie Gott.

Recht unterschiedlich von diesem summarischen und personalistischen Gebrauch des Wortes Natur im Allgemeinverständnis ist der Begriff Natur in der Wissenschaft. Natur ist hier das Materiell-Wirkliche schlechthin. Natur ist gewissermaßen das Gesamt aller Teilchen, Kräfte, und Felder, aus denen sich die Welt aufbaut, wie sie in Physik, Astronomie, Chemie und Biologie präzise zu beschreiben und kohärent zu erklären versucht wird. Dabei hat sich eine streng deterministische Sicht der Zusammenhänge als nicht ausreichend gezeigt. Die Wirklichkeit ist offenbar komplexer. In der Evolutionsbiologie und in der Quantenmechanik spielt auf einmal der Zufall eine wesentliche Rolle. Die eindeutige Vorhersagbarkeit, wie man es bis dahin von Experimenten her kannte, gab und gibt es nicht mehr. Neue Theoriebildungen mussten hinzu gezogen werden, welche die funktionale Bedeutung des Zufalls berücksichtigten. Der Zufall aber ist und bleibt auch hier ein ungeliebter Hilfsbegriff. „Kontingent“ sagt der Wissenschaftler, wenn er etwas zwar Mögliches, aber nicht kausal Notwendiges meint. Aber wer oder was steuert dann diesen Zufall eigentlich? Im nicht-theistischen Weltbild ist der ungeschützte, fast personal gebrauchte Begriff Natur obsolet. Zufall beschreibt aber eher eine Lücke des Verständnisses. Hier hilft nun das Theorem der Selbstorganisation. Das „… selbst“ wird zum Subjekt aller nicht-deterministischen, chaotischen, bifurkativen Prozesse. Der Chemie-Nobelpreisträger Ilya Prigogine hat hier im Bereich der Naturwissenschaften, insbesondere der Thermodynamik, neue Verständniswege beschritten (zur Dynamik dissipativer Systeme). System-, Spiel- und Chaostheorie haben die mathematischen Grundlagen dafür bereitet. Bei Manfred Eigen (Eigen / Winkler, Das Spiel. Naturgesetze steuern den Zufall, 1975) werden Spieltheorie und Selbstorganisation für das Verständnis dynamischer Ordnungszustände fruchtbar gemacht. Heutige komputationale Modelle (in der Anwendung zum Beispiel Wettermodelle, Klimamodelle) „rechnen“ fest mit dem Zufall, bzw. mit den chaotischen Prozessen der Selbstorganisation komplexer Systeme. Die Systemtheorie wird gewissermaßen zum Schweizer Messer aktueller wissenschaftlicher Methodik. Voraussagbarkeit ist hier ganz entscheidend eine Frage der Rechenkapazität, die allerdings nur Näherungen bieten kann. Die Ergebnisse sind beeindruckend. Dennoch bleibt die unbequeme Frage: Wer ist eigentlich das „Selbst“ in aller Selbst-Organisation von Natur, Prozess, System?

Wenn sich Naturprozesse und vor allem Gesetzlichkeiten von selbst organisieren, so spielt das Selbst hier vor allem auf die Realität des Zufalls an: Niemand, kein Gott, hat diese Gesetze geplant oder gewollt oder auferlegt. Sie sind auch nicht Ausdruck einer organischen Funktionalität und Reflexivität, sondern sie haben sich »von selbst« ergeben, ohne auferlegt worden zu sein oder aus einer der Natur immanenten Notwendigkeit zu resultieren. (M. Hampe, Eine kleine Geschichte des Naturgesetzbegriffs, 2007 S. 130)

Die von Hampe zuvor angeführte Analogie der „von selbst“ ins Schloss fallenden Tür hinkt offensichtlich, denn hier ist es ja der Wind oder die Schwerkraft, die das „von selbst“ auslöst. Sich selber organisierende Prozesse sind aber gerade solche, auf die keine weitere Ursache „von außen“ einwirkt. Dann ist das Selbst in der Selbstorganisation aber doch wieder entweder der Zufall oder – irgend etwas anderes.

Hyperwürfel

„8-cell“ by Jason Hise – Wikimedia

Diese Antwort mag unbefriedigend sein. Selbstorganisation soll ja gerade einen immanenten dynamischen Prozess bezeichnen, der sich nur auf sich selbst bezieht und auch die Dynamik aus sich selbst gewinnt. Bei fraktalen Mustern mag das noch überzeugen, aber schon im Bereich der biologischen Evolution, gar der Entstehung und Evolution des Lebens überhaupt, ist „Selbstorganisation“ nur eine Chiffre für Zufall, und dieser wiederum ein Glaubenssatz, den man mit gleichem Recht auch durch „Gott“ ersetzen könnte – womit wir wieder bei der strittigen Diskussion um das intelligent design wären. Ich persönlich halte das Konzept des intelligent design für einen Kurzschluss, für einen allzu bequemen und in sich gleichfalls nicht logischen Ausweg (siehe das Problem der Überbestimmtheit). Das Theorem der Selbstorganisation führt zwar entscheidend weiter, hält aber längst nicht alles, was es verspricht. Ein logisches Modell wie das „Game of Life“ ist zwar eine verblüffende und einleuchtende Simulation von Selbstorganisation (zellulärer Automat), aber es ist eben nur ein mathematisches Spiel. Der Zufall in der Quantendynamik oder in der Evolution ist aber von anderer Qualität. Er bezeichnet eher etwas, was einfach noch nicht recht verstanden ist. Nur mathematisch lässt sich der Zufall mit Wahrscheinlichkeiten in den Griff bekommen. Vielleicht weist dies aber in die Richtung einer besseren Lösung.

Es könnte sein, dass der in der Natur herrschende Zufall mehr im Auge des Betrachters liegt. Wenn Wissenschaft als das Bemühen beschrieben werden kann, ‚Ordnung in das Chaos‘ der vielfältigen Erscheinungen in der Welt um uns und in uns zu bringen, dann ist es in erster Linie der betrachtende, ordnende und erklärende Mensch, der mit seiner Vernunft nach Mustern und Strukturen sucht, die die Phänomene der Natur möglichst angemessen beschreiben. Offenbar reichen die Muster der Determination und der Kausalität nicht aus, eine den natürlichen Erscheinungen adäquatere Ordnung zu etablieren. Aber ebenso wie es in der Mathematik gelang, mit Unendlichkeiten zu arbeiten (Infinitesimalrechnung), mit n-dimensionalen funktionalen Räumen zu operieren (Hilbert-Raum) und nicht-euklidische Geometrien zu entwerfen (Riemann), was sich insgesamt als geeignete Werkzeugkiste für die Relativitätstheorie und die Quantenphysik erwies, so lässt die Stochastik und die Chaosforschung nichtlinearer Dynamiken Muster der Beschreibung und des Verstehens erkennen, die das, was wir sonst Zufall nennen, als eine andersartige, vielleicht im Wortsinne eigen-artige Organisation natürlicher Erscheinungen zum Vorschein bringt. Dann müsste der Zufall nicht die unerklärliche, sich „von selbst“ ereignende Lücke bezeichnen, wie er das in Alltag und Umgangssprache mit hinreichender Anschaulichkeit tut. In der wissenschaftlichen Theorie aber könnten nichtlineare Muster und dynamische Formen vielleicht dasjenige sein, was sich in den komplexen Phänomenen der Natur hinter der ‚Organisation des Zufalls‘ verbirgt.

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  2 Responses to “Organisation im Zufall”

  1. „Die von Hampe zuvor angeführte Analogie der “von selbst” ins Schloss fallenden Tür hinkt offensichtlich, denn hier ist es ja der Wind oder die Schwerkraft, die das “von selbst” auslöst. Sich selber organisierende Prozesse sind aber gerade solche, auf die keine weitere Ursache “von außen” einwirkt. Dann ist das Selbst in der Selbstorganisation aber doch wieder entweder der Zufall oder – irgend etwas anderes.“

    Das stimmt nicht, selbstorganisierende Prozesse laufen genauso deterministisch ab wie andere Prozesse auch. Beim Game of Life lässt sich das sogar rein formal beweisen. Du scheinst zu glauben, dass „Selbstorganisation“ so viel heißt wie „Organisation ohne Ursachen“. Das ist aber nicht der Fall.

    Ich empfehle dir, einfach diesen kurzen Abschnitt zum Zufallsbegriff in der Wikipedia zu lesen:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Zufall#Allgemeines

    • Ich versuche (unter anderem im Anschluss an Hampe) zu skizzieren, welche Funktion „Selbstorganisation“ in wissenschaftlichen Konzepten hat. Dass „Selbstorganisation“ der Rettung deterministischer Abläufe vor Zufall / Unvorhersagbarkeit dienen soll, ist gerade die Voraussetzung meiner Anfrage, was denn das „Selbst-“ in Selbstorganisation eigentlich bedeute.

      Ich gebe gerne zu, dass die Begriffe Kausalität, Determinismus, Zufall, Vorhersagbarkeit, Berechenbarkeit sehr viel genauer gebraucht und abgegrenzt werden müssten. Dafür ist der Wikipedia-Link hilfreich.