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2022 | Book

Der Zufall nimmt seinen Lauf Read chapter Read first chapter

Was für ein Zufall!

Über Unvorhersehbarkeit, Komplexität und das Wesen der Zeit

Author: Bernhard Weßling

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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

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About this book

Wie kommt der Zufall in unsere Welt? Und warum ist so vieles nicht vorhersehbar?

Verständlich, spannend und amüsant erzählend entführt uns der Autor in die Welt der Chemie, Quantenphysik und Biologie. Die Astronomie und Philosophie streifend, werden wir Zeugen einer lohnenden Entdeckungsreise. Dabei entwickelt er auf der Basis der Naturgesetze eine vollkommen neue Sicht auf den Zufall. Hierbei spielt das allgegenwärtige Nicht-Gleichgewicht eine überaus entscheidende Rolle, weil es die komplexen Strukturen in unserer Welt erzeugt. Abschließend präsentiert er auf dieser Grundlage eine gleichermaßen einfache wie bestechende Hypothese zum Wesen der Zeit.

Dieses Sachbuch gibt einen tiefen Einblick in die Faszination der Forschung, in die quälende Suche nach grundlegendem Verständnis und das Ringen um wissenschaftliche Erkenntnis.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Der Zufall nimmt seinen Lauf
Zusammenfassung
Der Autor schildert zahlreiche Zufälle, die seinen Weg in die Wissenschaft, in die Grundlagenforschung öffnen, in einem kleinen Unternehmen, das er schon sehr früh als Geschäftsführer und Gesellschafter verantwortet. Diese Zufälle führen ihn in immer tiefer in wissenschaftlich zuvor wenig beachtete Gebiete. Dort warten überraschende Phänomene auf ihre Entdeckung.
Bernhard Weßling
Kapitel 2. Der Zufall ist überall
Zusammenfassung
Anhand von zahlreichen Beispielen aus der neueren Zeit (u. a. Corona-Pandemie), der wissenschaftlichen Forschung, der Technologie, der Wirtschaft, der Geschichte und der Politik kann man erkennen: Es sind die sogenannten essenziellen Zufälle, die den Lauf der Geschichte bestimmen, und das in allen Aspekten des Lebens und der Natur, v. a. der Evolution. Wir beschäftigen uns auch mit bisher von anderen Autoren aus Physik und Philosophie vorgelegten Erklärungen über die Ursachen des Zufalls. Davon abgegrenzt wird der essenzielle Zufall.
Bernhard Weßling
Kapitel 3. Kreativität ist Zufall im Gehirn
Zusammenfassung
Zufall findet ständig auch in unserem Gehirn statt. Es gibt ernstzunehmende wissenschaftliche Erkenntnisse, die „Zufallsgeneratoren im Gehirn“ nahelegen. Vielen teilweise berühmten Menschen sind grundsätzliche Erkenntnisse, Entdeckungen und Erfindungen im Traum oder in Situationen gelungen, in denen sie nicht bewusst über das zu lösende Problem nachdachten. Dem Autor gelang die Auflösung eines rätselhaften und zuvor unbekannten Phänomens ebenfalls in einer Situation, in der systematisches logisches Denken nicht möglich war. Auch das Phänomen der Improvisation, vor allem bekannt aus der Jazzmusik, ist nachweislich nur möglich, wenn Kontrollmechanismen des Gehirns wie im Traum ausgeschaltet sind, so dass der Zufall freien Lauf hat.
Bernhard Weßling
Kapitel 4. „Gleichgewicht ist gut, Nicht-Gleichgewicht ist schlecht“ – stimmt das?
Zusammenfassung
Die bisher weit verbreiteten Vorstellungen von Gleichgewicht werden diskutiert, auch der Begriff Fließgleichgewicht. Auf leicht verständliche Weise wird die Entropie erklärt und wieso trotz des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik („stetiger Anstieg der Entropie im Universum“) komplexe Strukturen entstehen können. Damit lernen wir die Grundzüge der Nicht-Gleichgewichts-Thermodynamik kennen. Wir verstehen, dass alles um uns herum und wir selbst Nicht-Gleichgewichts-Systeme mit dissipativen Strukturen sind. Sonst wäre auch Mayonnaise nicht steif. „Gleichgewicht bedeutet für Organismen Tod und Verfall.“ (Ludwig von Bertalanffy, Begründer des Begriffes Fließgleichgewicht).
Bernhard Weßling
Kapitel 5. Fast an der Wissenschaft verzweifelt
Zusammenfassung
Erstaunlicherweise ist die Nicht-Gleichgewichts-Thermodynamik an Universitäten und im Studium kaum präsent, geschweige denn sonst in der Gesellschaft. Dies obwohl die Begründung für den Nobelpreis 1977 an Ilya Prigogine klar darlegt, wie wichtig diese Theorie für das grundlegende Verständnis unserer Welt ist. Den meisten revolutionär neuen Erkenntnissen der Wissenschaft erging es ähnlich. Ganz anders war die viel kompliziertere Relativitätstheorie schnell anerkannt und steht seither auf vielfältige Weise oft im Zentrum auch populärwissenschaftlicher Artikel und Bücher. Für die unterschiedliche Akzeptanz neuartiger Ideen hat Thomas Kuhn eine Erklärung in seinem Buch Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen vorgelegt: das Paradigma, auf dessen Basis die Wissenschaftler arbeiten.
Bernhard Weßling
Kapitel 6. Die Geburt des Zufalls in komplexen Systemen
Zusammenfassung
Anhand charakteristischer Beispiele aus der Biologie (Biochemie, Evolution), dem Wetter, Klimageschehen, komplexen Netzwerken und der Kosmologie („Urknall“) wird die Dynamik und Nicht-Linearität von Nicht-Gleichgewichts-Systemen näher beleuchtet. Es wird klar, dass höhere Organisationsebenen der Materie ihre eigenen, im Vergleich zu niedrigeren Ebenen neue Gesetze entwickeln. Emergenz von Eigenschaften und Gesetzen ist ein wichtiger Aspekt. Das nicht-lineare Verhalten dieser komplexen Systeme ist die Ursache für das Auftreten des Zufalls. Abschließend erklärt uns das Phänomen der Dekohärenz, warum die Quanten (Elementarteilchen) mit ihrer Unbestimmtheit den Zufall in der makroskopischen Welt nicht bewirken können.
Bernhard Weßling
Kapitel 7. Was fließt da, wenn die Zeit fließt, und wohin fließt sie?
Zusammenfassung
Zuerst wird diskutiert, was verschiedene Physiker über die Zeit denken: Ist sie eine Illusion? Bedeutet die Zeitlosigkeit der Quanten, dass es die Zeit nicht gibt? Kann sich der Zeitpfeil umkehren? Leben wir in einem von vielen Universen? Wir denken dann darüber nach, was die Formulierung „die Zeit vergeht“ bedeuten könnte. Es wird erläutert, dass die Zeit nicht fließen und nicht vergehen kann. Schließlich wird eine neuartige Hypothese vorgestellt, die die Zeit als emergentes Phänomen durch den Fluss der Entropie beschreibt. Diese neue Hypothese ist experimentell überprüfbar.
Bernhard Weßling
Kapitel 8. Unsere Wahrnehmung der Zeit
Zusammenfassung
Es ist wichtig zu verstehen, dass unsere Wahrnehmung nichts damit zu tun hat, was das Wesen der Zeit ist, ebenso wenig wie unsere Wahrnehmung von Farbe etwas mit der Natur des Lichts oder die von Klang mit der Natur des Schalls. Wir lernen kennen, wie der Körper Rhythmen organisiert, was für Uhren die Zellen haben und wie und wo das Zeitempfinden im Gehirn stattfindet. Zum Schluss wird erläutert, warum viele Menschen im Alter die Zeit als immer schneller vergehend empfinden. Eine enge Verbindung zum Wesen der Zeit (siehe Kap. 7) wird deutlich.
Bernhard Weßling
Backmatter
Metadata
Title
Was für ein Zufall!
Author
Bernhard Weßling
Copyright Year
2022
Electronic ISBN
978-3-658-37755-7
Print ISBN
978-3-658-37754-0
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-37755-7

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