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2021 | Book

Einleitung: Eine kleine Geschichte der Wissenschaft und des Zufalls Read chapter Read first chapter

Der Zufall in Physik, Informatik und Philosophie

Zufall als Fundament der Welt

Author: Dr. Walter Hehl

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Book Series : Die blaue Stunde der Informatik

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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About this book

Der Zufall ist uns unheimlich. Wir dachten, es gäbe ihn nicht, hinter allem stehe Gott oder eine vernünftige Erklärung. Aber wir wissen heute: Es gibt ihn. Wir wissen, dass vieles dessen, was uns umgibt und das wir nicht durchschauen, trotzdem kausal abläuft. Anders als zu Zeiten der Aufklärung gedacht, ist der Zufall um uns eher die Regel als die gesetzmäßige Ordnung. Die Wolken sind Fraktale, die Wellen auf dem Meer sind eine reine Zufallsmaschinerie. Der Philosoph Charles Peirce hat genau in diesem Sinn noch vor Quanten- und Chaostheorie die fundamentale Bedeutung des Zufalls erkannt und der Lehre ihren Namen gegeben: Tychismus.

Ohne Zufall gäbe es nichts Neues, kein Leben, keine Kreativität, keine Geschichte.
Dieses Buch betrachtet den Zufall aus Sicht der Physik, der Informatik und der Philosophie. Es spannt den Bogen von der Antike zur Quantenphysik und zeigt, dass der Zufall fest in die Welt eingebaut ist und es sie ohne Zufall nicht gäbe.

Table of Contents

Frontmatter
1. Einleitung: Eine kleine Geschichte der Wissenschaft und des Zufalls
Zusammenfassung
Der Titel dieses Abschnitts ist dem wunderbaren Buch zur gesamten Menschheitsgeschichte des israelischen Philosophen und Historikers Yuval Noah Harari nachempfunden. Die Geschichte der Wissenschaft ist der harte Teil der Geschichte der Welt. „Hart“ im Sinne, dass der Gesamtprozess des Kennenlernens ein Zufallsprozess ist mit einigen Sprüngen im Verlauf, aber das Ziel recht eindeutig („hart“) vorgegeben ist: Die Kongruenz von Natur und Mathematik. Auch sorgt das Werkzeug der allgemein wiederholbaren Experimente für Korrektheit (jedenfalls meistens). Die Natur erzwingt durch ihre Beschaffenheit Gesetze, die Mathematik bildet sie scharf ab. Die populäre Ansicht „Alles ist relativ, man könnte auch andere Wissenschaft haben“ ist für das System der Naturwissenschaft unsinnig. Eigentlich ist damit schon ein wichtiger Teil des Buchs beschrieben!
Walter Hehl
2. Der Zufall an sich
Zusammenfassung
Der Zufall erklärt per Definition nichts: Wir reden ja gerade deshalb vom Zufall, weil wir keine kausale Erklärung haben. So ist es auch ein Trugschluss, den freien Willen mit dem Wirken des Zufalls im Gehirn erklären zu wollen. Damit würde eine Entscheidung nicht vom Homunkulus in uns, dem „freien“ Ich, gefällt, sondern von einem abstrakten Würfelspiel, das im Gehirn abläuft. Das wäre sicher keine freie Entscheidung des Ichs. Mehr dazu unten.
Walter Hehl
3. Der natürliche Zufall überall
Zusammenfassung
Alles rauscht. Hörbar ist das elementare Rauschen mit der Elektrotechnik und den elektronischen Verstärkern geworden. In diesem Sinn gibt es den Begriff seit den Arbeiten des deutschen Physikers Walter Schottky im Jahr 1918. Wir erweitern den Begriff von der (Elektro-) Akustik und dem Rauschen eines Verstärkers allgemein auf eine unruhige, aber beständige stochastische Störung im Untergrund. Ein erster Mathematiker, der die ungeordnete, krause Natur mit Zufall untersuchte, war Benoȋt Mandelbrot.
Walter Hehl
4. Den Zufall in der Welt verstehen
Zusammenfassung
Wir beginnen den Versuch, den Zufall in der Welt zu verstehen, mit dem Anfang des Kosmos, dem Big Bang, aus einer Quantenfluktuation. Damit beginnt eine unfassbare Folge von Zufällen oder Notwendigkeiten, die zu unserer Existenz führen, zu dem Sternenstaub, aus dem wir bestehen, und zu unserer wohnlichen Erde. Hier sehen wir die Geschichte unserer Erde und des Sonnensystems so passend für uns, sie ist wie massgeschneidert. Es ist das emotional so verführerische, nahezu nichtssagende anthropische Prinzip
Walter Hehl
5. Drei Welten in der Welt, mit Zufall
Zusammenfassung
Die historischen Vorstellungen der Menschen vom Aufbau der Welt und ihrer Position darin ist eine kleine Geschichte der Philosophie. Wir zeigen, dass der frühe Materialismus scheitern musste, weil er nur eine Seite des Wissens besass, wenn er auch in diesem Bereich sehr erfolgreich war. Er konnte nicht viel mehr erklären als der naive klassische Dualismus von Leib und Seele. Etwas systematischer, aber noch konservativ, geht dann Karl Popper vor.
Walter Hehl
6. Evolution – die Kreativität der Natur
Zusammenfassung
Teilhard de Chardin ist (war) eine ausserordentliche Persönlichkeit, Jesuit, Wissenschaftler und christlicher Philosoph (Abb. 6.1). Aus Sicht der offiziellen Kirche und der Oberen seines Ordens war er ein Querdenker, denn er versuchte die ganze Evolution ins Christentum zu integrieren und abzubilden als den Weg zu einem Idealzustand, den er Omega-Punkt nannte. Vermutlich sind einige seiner mystischen Aussagen passend für die Diskussion als potentielle „Welt 3'“- Objekte, etwa „die Liebe“ und „das Weibliche“. Über das ewige Weibliche schreibt er sogar ein kleines Buch L’éternel féminin, im Thema ganz ähnlich wie das des Autors (Hehl 2020) über die Frauen seines Lebens.
Walter Hehl
7. Die Kreativität des Menschen und der Zufall
Zusammenfassung
Kreativität ist historisch eine göttliche oder halbgöttliche Tätigkeit; als psychologisches Forschungsgebiet gibt es Kreativität erst seit 1950. Kreativität ist eng mit dem Zufall verknüpft, sichtbar oder unsichtbar. Es ist der Weg, „wie das Neue in die Welt kommt“ (Klaus Mainzer). Wir analysieren den Vorgang der Schöpfung einer Idee oder einer Erfindung. Wir folgen damit den ersten Analysen des Physikers Helmut Helmholtz und des Mathematikers Henri Poincaré, schauen wie eine Idee entsteht und definieren vier Phasen: Vorbereitung, Grübelphase (die Inkubation), Geistesblitz (die Illumination) und Verifikation. Alle Phasen haben Zufall in sich, vor allem die ersten drei.
Walter Hehl
8. Zufall als Fundament der Welt
Zusammenfassung
Von Thomas von Aquin ist eine aus heutiger Sicht erstaunliche Feststellung des Zufalls im 13. Jahrhundert, genauso erstaunlich wie der Zufall bei Epikur im 4. Jahrhundert v. Chr. mit der Einführung des Clinamen, der Trudelbewegung in allem. Die „echte“ Zitterbewegung wird dann 1827 vom Botaniker Robert Brown am Mikroskop entdeckt und der „echte“ Zufall zeichnet sich im Jahr 1964 ab, als der nordirische Physiker John Stewart Bell die nach ihm bezeichneten Ungleichungen in der Quantenphysik veröffentlicht. Die experimentellen Prüfungen haben es dann bewiesen mit dem erfolgreichsten wissenschaftlichen Gebäude der Menschheitsgeschichte, der Quantentheorie: Es gibt echten Zufall. Dies war eine kurze Geschichte des physikalischen Zufalls!
Walter Hehl
9. Zufall im menschlichen Leben
Zusammenfassung
Der Zufall ist eigentlich ein Fremdkörper in unserem Denken, jedenfalls der Zufall, den man nicht hinterfragen oder durchschauen kann. Das Zitat „Ich bin ein absoluter Feind des unerklärbaren Zufalls“ hat eine vornehme und geistreiche Entsprechung im Ausspruch Einsteins „der Alte würfelt nicht“ (s. o.).
Walter Hehl
10. Schlussfolgerungen
Zusammenfassung
Der kleine, bucklige aber geniale Physiker Lichtenberg aus dem 18. Jahrhundert ahnte es wohl: Der Zufall ist nicht nur eine oberflächliche Störung im sonst geregelten Ablauf der Natur, sondern er ist eingebaut ins Fundament der Welt. Schon die antiken Atomisten, die Erfinder der Atomidee, wussten es: Ohne Zufall gibt es keine lebendige Welt. Der Zufall ist vom Beginn der Welt an für die Mannigfaltigkeit im Kosmos verantwortlich, in der astronomischen Welt der Sterne und Galaxien genauso wie auf der Erde.
Walter Hehl
Backmatter
Metadata
Title
Der Zufall in Physik, Informatik und Philosophie
Author
Dr. Walter Hehl
Copyright Year
2021
Electronic ISBN
978-3-658-32063-8
Print ISBN
978-3-658-32062-1
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-32063-8

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