Lesermeinung - Spektrum der Wissenschaft

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• Erhaltung der Vielfalt

  02.05.2011, T. Förster, Hamburg
  Wenn ich etwas an Spektrum schätze, dann die Vielfältigkeit der Beiträge.
  
  Ein gutes Beispiel für einen gelungenen Artikel ist für mich "Schieblehre inspiriert Aufbau von Nanoringen" - allein das Intro mit der Schiebelehre bringt da schon vergnüglichen Wissensgewinn und macht neugierig auf den gesamten Artikel.

• Natürliche Regulation?

  29.04.2011, Gilbert Brands, Krummhörn
  Hier zu Lande wird über den "demografischen Wandel" geredet, der eine der möglichen Antworten darstellt: Wohlstand etc. stellt offenbar ein Regulativ für weniger Kinder und eine Reduktion der Bevölkerungsdichte auf ein bestimmtes Maß dar. Würde man das laufen lassen, würde sich der Altersbauch vermutlich in den nächsten 30-40 Jahren wieder auswachsen und eine normale Verteilung ergeben - und die Angelegenheit auch überschaubar finanzierbar machen.
  
  Statt dessen wird über "Aussterben der Deutschen", Mangel an Arbeitskräften und Zusammenbruch der Systeme geschwafelt und über eine Bevölkerungsvermehrung sinniert. Ein (nochmaliges) Umdenken wäre notwendig. Allerdings: aufgrund der historischen Entwicklung sind diese Entwicklungen wohl kaum auf die heutigen Problemgebiete umsetzbar.

• Mehr konsumieren, weniger verbrauchen: Autark leben

  28.04.2011, Martin Holzherr, CH-8406 Winterthur
  Guter Artikel, der die wichtigsten Faktoren aufführt, die das Bevölkerungswachstum und die Tragfähigkeit der Erde (carrying capacity) bestimmen.
  Eines jedoch wurde außer Acht gelassen. Der Satz Damit unsere Zivilisation nicht langfristig kollabiert, muss der Durchschnittsbürger weniger Ressourcen verbrauchen und die Umwelt weniger beeinträchtigen – oder die Bevölkerung muss sich verringern. trifft zu, dennoch kann man daraus nicht schliessen, dass Je stärker die Weltbevölkerung sich vermehrt, desto mehr Einschnitte muss der westliche Lebensstandard hinnehmen – oder desto weniger Menschen ist er zugänglich. denn, es gibt einen Ausweg: Wer Ressourcen zwar konsumiert, diese aber nicht endgültig verbraucht, sondern recycelt, kann den Wohlstand halten und muss die Umwelt nicht einmal stärker belasten.
  Das wurde von Cesare Marchtetti bereits 1979 erkannt. In seiner Vision 10^12: A check on the earth-carrying capacity for man entwirft er eine Zukunft, in der der Mensch in Megalopolen lebt, die außer Abwärme (kompensiert) nichts mit der Umgebung austauschen, das heißt alle konsumierten Güter werden zu 100% recycelt. In jüngerer Zeit wurde diese Idee wieder aufgegriffen. Sie lebt jetzt im Konzept der Sustainable City fort, die gut im Satz A sustainable city can feed itself with minimal reliance on the surrounding countryside, and power itself with renewable sources of energy. widerspiegelt wird.
  
  Allerdings ist die vollkommene Recycling bei Marchetti eine Hightech-Vision, die mit heutiger Technik noch nicht realisiert werden kann und im Wikipedia-Artikel über die Sustainable City zum größten Teil Wunschdenken.
  
  Deshalb besteht durchaus die Gefahr, dass wir mit dem beschrittenen Entwicklungspfad ein Limits To Growth erleben werden. Der Artikel Revisiting the Limits to Growth
  After Peak Oil jedenfalls zeigt, dass wir fast perfekt dem Buisness as Usual Szenario aus dem Welt-Modell von Jay Forrester folgen.

• Resistenzentwicklung gegen menschliche Antikörper

  27.04.2011, Detlef Haarbrücker, Hamburg
  Das Reservoir des Genpools der Plasmodien befindet sich hauptsächlich in den Menschen und den Mücken. 25 Prozent der Erreger in der Mücke überleben die durch die Pilze eingebrachten Stoffe. Es wird ein Selektionsdruck erzeugt, durch den vor allem jene Erreger ihre Gene weitergeben werden, die weniger empfindlich gegen die Antikörper und die weiteren Gifte sind. Die Folge: Im Genpool werden die Gene, die zu einer Resistenz gegen die eingesetzten Gifte und Antikörper beitragen, zunehmen. Bei einem solchen Vorgehen dürfen aus meiner Sicht auf keinen Fall Stoffgruppen eingesetzt werden, die der Körper selbst gegen den Malariaerreger einsetzt beziehungsweise bei der Behandlung der Malaria wichtig sind. Sonst besteht die Gefahr, dass immer gefährlichere Plasmodien entstehen werden. Der Forscher lässt den Pilz menschliche Antikörper erzeugen! Ich bin darüber sehr besorgt!

• Dynamoeffekt und Magnetfeld bei Merkur

  27.04.2011, Klaus Grigoleit, Hamburg
  Der in dem Artikel als "mysteriösen Ursprung beschriebene Magnetismus" des Merkurs dürfte auf Grund ähnlicher Rotationsdifferenzen der inneren Planetenschichtungen entstehen, wie das Magnetfeld der Erde. Bei unserer Erde generiert der Erdmond bekanntlich eine Verlangsamung der Rotationsgeschwindigkeit; diese Verlangsamungswirkung dürfte sich auf Grund der Viskosität des zähflüssigen äußeren Erdkern aus geschmolzenem Eisen hauptsächlich auf die äußeren Bereiche der Erde dahingehend auswirken, dass zwischen der mondreduzierten Rotation des Erdmantels sowie des festen Eisenerdkerns und dem stabileren Drehimpuls des festen Eisenerdkerns eine Rotationsdifferenz antsteht, aus der ein Dynamoeffekt mit der Folge der Erzeugung des Erdmagenetfelds resultiert. Da der Merkur keinen Mond hat, wird eine entsprechende Rotationsdifferenz zwischen seinen äußeren Schichten und seinem Metallkern vermutlich durch eine Bremswirkung der starken Gravitationskraft der nahen Sonne bewirkt, was ebenfalls zu einem Dynamoeffekt mit der Entstehung des Magnetfelds des Merkurs führen könnte.

• Korrekte Nonius-Skala

  27.04.2011, Reinhard Göller, Karlsruhe
  Leider sind zu Beginn des genannten Artikels Aufbau und Funktion einer "Nonius"-Skala falsch erklärt. Dort sind nicht zehn Millimeter in neun Teile (die hätten eine Länge von 1,111. mm), sondern neun Millimeter sind in zehn Teile (Länge genau 0,9 mm) untergliedert. Beim Verschieben ergibt sich dann eine ablesbare Übereinstimmung bei allen Vielfachen von 0,1 mm.

• Bewusstsein ist mehrdeutig

  26.04.2011, Dr. Thomas Schmidt, Pullach
  Mit großem Interesse lese ich Ihre neue Serie „Die größten Rätsel der Philosophie“. Zu dem Beitrag „Dem Bewusstsein auf der Spur“ von Tobias Schlicht möchte ich einige Anmerkungen machen.
  
  In dem Artikel wird Bewusstsein als „Erscheinen einer Welt“ in Sinn von Wahrnehmung und individuellen Verstellungen bezeichnet, wobei es vor allem auch um die Erforschung des „neuronalen Korrelates“ dieses Wahrnehmungs-Bewusstseins geht.
  Der Begriff „Bewusstsein“ ist jedoch mehrdeutig. In dem Buch „Das Ich und sein Bewusstsein“ von J. Eccles und K. Popperwird der Begriff „Bewusstsein“ für vier verschiedene „Geisteszustände“ verwendet, wobei Nr. 2 und 3 etwa der Definition im Artikel von Tobias Schlicht entsprechen:
  1. Geistige Präsenz, Wachsein
  2. Sinnliche Wahrnehmung
  3. Ergebnisse unseres Denkens (Erkenntnisse/ Vorstellungen)
  4. Emotionen, Erinnerungen, Träume
  
  In seinem Buch „Der Geist fiel nicht vom Himmel“ sieht Hoimar von Ditfurth das Bewusstsein hingegen als typisches Merkmal der Spezies Mensch an. Nach diesem Verständnis dürfte Bewusstsein bei Tieren und Pflanzen nicht vorhanden sein. Wendet man dieses Kriterium auf die oben angeführten vier Definitionen an, so wird es von keinem dieser Definitionen erfüllt.
  ad 1. Wach sein, geistig präsent sein, ist nicht auf uns Menschen begrenzt. Auch Tiere schlafen oder können betäubt sein.
  ad 2. Auch Tiere und Pflanzen nehmen sinnlich wahr.
  ad 3. Auch Ansätze zum Denken treten bereits im Tierreich auf, wie es in Teil 4 Ihrer Serie beschrieben wird.
  ad 4. Erinnerungen, Gefühle (Freude, Angst) und Träume sind auch bei Tieren vorhanden.
  
  Die Frage ist, wie sich eine Systemeigenschaft „Bewusstsein“ der Spezies Mensch definieren ließe. Darauf gibt Hoimar von Ditfurth in seinem erwähnten Buch bei der Beschreibung des Großhirns und dessen Fähigkeit zu denken einen Hinweis:
  „Durch die Ablösung der bloßen Intention zum Handeln vom konkreten motorischen Vollzug ließ sie [die Evolution] einen „innerer Raum“, einen Vorstellungsraum, entstehen. In diesem konnte eine Handlung in der bloßen Vorstellung auf ihre Konsequenzen überprüft werden, bevor diese real hingenommen werden müssen.“ (S. 301, 2. Abschnitt)
  Diese Ablösung der bloßen Intension zum Handeln vom konkreten motorischen Vollzug ermöglicht es, dass wir uns gewisser Wahrnehmungen undSituationen bewusst werden, nachdenken können und gegebenenfalls überlegt handeln. Diese Entkopplung von Wahrnehmen und Handeln könnte man als evolutives Bewusstsein bezeichnen.
  Auf der Nichtbewusstseins-Ebene, die für alle anderen Lebewesen charakteristisch ist, sind Wahrnehmen und Handeln fast immer eine geschlossene Ablaufeinheit, die artspezifisch genetisch fixiert ist und ein Nachdenken nicht zulässt.
  Die Definition eines evolutiven Bewusstseins wäre so ein „radikaler Schluss, dass Bewusstsein nicht auf irgendeinen physikalischen Vorgang reduziert werden könne“, wie in dem Artikel auf Seite 68 (Kasten) erwähnt wird. Diese Sichtweise setzt, wie erwähnt, voraus, dass man „Bewusstsein“ als artspezifisches Strukturmerkmal des menschlichen Großhirns ansieht und nicht als individuelle Wahrnehmungen im Sinne von „Erscheinen einer Welt“, denen mit Sicherheit ein neuronales Korrelat zugrunde liegt.
  

• Kritik oder Skepsis

  26.04.2011, Wolfram Gorisch, München
  Der Skeptizismus war historisch motiviert durch seinen im Grunde lobenswerten Kampf gegen den Dogmatismus. So bezweifeln die Skeptiker unsere Fähigkeit, zu zuverlässigem Wissen zu gelangen („Philosophical Scepticism questions our ability to obtain cognitive achievements, challenging our ability to obtain reliable knowledge …“, The Oxford Companion to Philosophy (OCP), Oxford University Press, 1995, p794). Inzwischen ist Dogmatismus in der Naturwissenschaft verpönt, so dass sich die skeptische Sichtweise hier entweder von selbst erledigt hat oder zumindest weiterentwickeln musste. Sie muss sich weiterentwickeln, weil ihre globale Sichtweise widersprüchlich und deswegen unhaltbar ist („Global scepticism casts doubt upon all our attempts to seek the truth;…“, OCP, p794). Den Grund, warum der globale Skeptizismus aus meiner Sicht widersprüchlich ist, will ich im Folgenden skizzieren:
  
  Diesem globalen, ich würde eher sagen universellen Anspruch des Skeptizismus wird mit guten Gründen entgegengehalten, dass es zumindest sichere Erkenntnis sei, dass wir in einer realen Außenwelt leben. Sollte es sich tatsächlich so verhalten, dass wir in einer realen Außenwelt leben, dann wäre auf Grund der Widerlegung mittels eines Gegenbeispiels der universelle Skeptizismus gescheitert. Zu seiner Rettung konstruierten die Skeptizisten die Alternative des in Nährlösung schwimmenden separierten Gehirns, das von einem verkabelten Computer mit (fehlleitenden) Erfahrungen versorgt wird („… had my brain been removed from my body, placed in a vat of nutrients, and wired up to a computer which was providing me with a coherent sequence of (misleading) experiences“,OCP, p795).
  
  Diese Konstruktion ist zwar kritisierbar (siehe unten), aber empirisch nicht widerlegbar. Sie gehört deshalb gemäß des popperschen Abgrenzungskriteriums in den Bereich der Metaphysik, wie auch z. B. die Annahme eines steuernden Allmächtigen eine metaphysische Behauptung ist, oder die Annahme einer Vorsehung oder des vorherbestimmenden Determinismus. Die Skeptizisten nehmen also für sich in Anspruch, ein grundlegendes pessimistisches Dogma über die Nichterfassbarkeit der empirischen Welt zu statuieren, sich zugleich aber gegen empirische Kritik mit metaphysischen, also unangreifbaren Entgegenhaltungen wehren zu dürfen. Das halte ich für unerlaubte philosophische Eristik. Außerdem, der innere Widerspruch bzw. die Antinomie des universellen Skeptizismus besteht darin, einerseits die Existenz wahrer Aussagen zu bestreiten, andererseits auf der Wahrheit seiner eigenen Aussage zu bestehen, indem er sie sogar mit ungültigen Argumenten zu retten versucht. Meine daran anschließende Kritik besteht im Vorwurf, dass der Skeptizismus nicht zwischen empirischem Wissen und metaphysischen Aussagen unterscheidet.
  
  Ich nehme mir jetzt das Recht heraus, die zunächst metaphysische Annahme vom verkabelten Gehirn in Nährlösung nunmehr als empirische Behauptung zu interpretieren und skizziere einige ihrer Konsequenzen wie folgt:
  
  Wissenschaft: Um die Zusammenhänge im Universum besser zu verstehen, befragt mein (verkabeltes) Gehirn den SHC und das Hubble Teleskop. Der allwissende Computer versorgt mich mit SHC Daten und Hubble Bildern, gibt mir die Gedanken zu deren Interpretation ein und veranlasst mich, neue Ideen und Theorien zu entwickeln, die eigentlich die seinen sind. Der mich steuernde Computer muss also konsistentes Wissen über alle Gesetze seines modellierten Universums besitzen. Der Computer muss über das wahre Weltwissen verfügen, andernfalls versinken die Forschungsanstrengungen des von ihm beherrschten Forschergehirns im Chaos. Der Skeptizist, der diesen Computer extra erfunden hat, muss nun anerkennen, dass es wahres Wissen gibt, selbst wenn es sich um das Wissen eines Computers handelt. Da der Computer dem Gehirn diese Wahrheit aber nicht weitergeben darf, sonst verfügte dieses Gehirn ja über Wahrheit, was nicht sein darf, muss der Skeptizist dem Computer also gequält vorschreiben, mitunter „fehlleitende“ Erfahrungen weiterzugeben. Es muss schon eine rechte Selbstgeißelung sein, diesen Computer ausgerechnet diese für ihn unbequemen Gedanken mir eingeben zu lassen.
  
  Mitmenschen: Der Computer suggeriert mir die Existenz von Mitmenschen mittels entsprechender künstlicher Bilder und Laute, die wie Sprache klingen. Ich bin mir meiner Existenz als Einzelwesen zwar sicher, aber darüberhinaus unsicher, ob es außer mir noch andere menschliche Wesen gibt.
  
  Tod: Die Nutrition meines Gehirns ist optimal eingerichtet; mein Tod ist nicht vorgesehen. Verletzungen sind zwar schmerzhaft aber nie lebensgefährlich, da sie nur Phantomglieder betreffen.
  
  Der Universalskeptizist kommt um die Wissbarkeit von einer realen Welt letztlich doch nicht herum, denn entweder leben wir in einer realen Welt, oder der Computer arbeitet in einer eigenen realen Welt oder der Supercomputer, der den Computer steuert, lebt in der seinigen und so fort. Außerdem muss der Skeptizist auch für sich akzeptieren, dass seine Überzeugungen ihm in Wirklichkeit von Computern injiziert wurden. Das ganze Konzept scheint mir abstrus bis zur Lächerlichkeit. Wegen seiner mangelhaften philosophischen Rechtfertigung hat es in meinen Augen nicht einmal einen philosophischen Aussagewert, ungeachtet seiner Stilisierung als Paradeargument.
  
  So wichtig und notwendig der Skeptizismus zu Anfang in der Ablehnung des Dogmatismus war, so überholt ist seine universelle Ausformung heute. Natürlich ist es meistens angebracht Wahrheitsbehauptungen gegenüber skeptisch zu sein, aber es ist eine andere Art Skepsis. Hieß es früher, dass es fraglich ist, ob wir in der Lage sind, wahre Aussagen zu treffen, so heißt es heute viel konkreter, dass wir nicht sicher sein können, ob eine bestimmte empirische wissenschaftliche Aussage (z. B. eine Theorie) wahr ist. Die Aussage, dass wir in einer realen Welt leben, ist zwar empirisch gut belegt, aber dennoch kein universell gesichertes Wissen, es gibt ja viele Menschen, die Ihre Überzeugungen über die Realität stellen; sie ist aber unverzichtbare Prämisse wissenschaftlichen Tätigseins. Diese Prämisse ist sinnvoll, solange wir Interesse daran haben, lebensweltliche, technische und wissenschaftliche Probleme, die in der realen Welt verortet sind, zu lösen.
  
  Die Weiterentwicklung des Skeptizismus ist dem bedeutendsten Wissenschafts- und Erkenntnisphilosophen der Neuzeit in der Tradition E. Kants, Karl Raimund Popper zu danken: „Die hier [von Popper] vertretene Auffassung ist grundverschieden von dem, was … ‚Skeptizismus’ genannt wird: Das ist die Theorie, die skeptisch hinsichtlich der Möglichkeit der Erkenntnis ist. Doch die hier vertretene Auffassung baut auf die Möglichkeit des Erkenntnisfortschritts und daher der Erkenntnis. Sie verzichtet lediglich auf die Sicherheit, die der Alltagsverstand als wesentlich für die Erkenntnis hielt … Man wird jemanden kaum als Skeptiker bezeichnen, der an die Möglichkeit unbegrenzten Erkenntnisfortschritts glaubt.“, K. R. Popper, Objektive Erkenntnis – Ein evolutionärer Entwurf, Campe Paperback, 2. Aufl., S.101 f.
  
  Skepsis gegenüber festen Überzeugungen ist sicher angebracht. Da wissenschaftliche Theorien jedoch grundsätzlich fehlbar sind, geht es hier nicht um Skepsis sondern um fundierte Kritik, um zu besseren Theorien zu gelangen.
  
  Da Popper ein vehementer Kritiker der Sprachphilosophie war, überrascht es mich nicht, dass die in der Wolle gefärbte Sprachphilosophin Elke Brendel den führenden Wissenschaftsphilosophen Popper in ihrem wissenschaftsphilosophischen Aufsatz unerwähnt ließ. Das ist schade, denn so blieb dieser Artikel letztlich für die Ansprüche und Erfahrungswelt der Leserschaft dieser Zeitschrift ziemlich unergiebig.
  

• Sokrates weiß und weiß nicht

  26.04.2011, Fritz Kronberg, Rondeshagen
  In dem vorgenannten Artikel findet sich das anscheinend unausrottbare falsche Sokrateszitat "ich weiß, dass ich nichts weiß". Diese Zitat lautet, in seiner, bereits stark, aber wenigstens noch nicht sinnentstellend verkürzten Form: "Ich weiß, dass ich nicht weiß." Diese beiden Varianten unterscheiden sich nur durch ein kleines s, das in der falschen Form hinzugefügt worden ist, aber den Sinn völlig entstellt. Eine Professorin für Philosophie sollte eigentlich wissen, dass dieses, aus der von Platon überlieferten Apologie des Sokrates stammende Zitat in der von ihr (falls es sich nicht um einen Übertragungsfehler handelt) verwendeten Form Unsinn ist.
  Des Weiteren weiß ich nicht, ob sie mit dem Skeptizismus, der, wenn man ihn ernst nimmt, letztlich auf den Solipsismus hinausläuft, nicht eben jenen meint. In der Beziehung scheint mir ihre Argumentation nicht stringent.
  Zum Dritten wundert es mich, dass sie in ihrer Argumentation gegen den "Skeptizismus" die meiner Ansicht nach einfachste Widerlegung desselben, nämlich Ockhams Rasiermesser völlig außer Acht lässt.

• "Erkennen" richtig verstehen

  26.04.2011, Karl Hostettler, Aadorf (Schweiz)
  Der immer mögliche Zweifel an der Wahrheit von allen Aussagen über die Welt bedeutet wohl eines der größten philosophischen Rätsel. Zu Unrecht. Da gibt es gar nichts Rätselhaftes. Wir schaffen das Problem selbst, weil wir die Sache nicht richtig betrachten. Das heißt allerdings nicht, dass der Zweifel aus der Welt zu schaffen wäre. Wir lösen das Problem durch die Einsicht, woher der Zweifel stammt. Er ist bereits im Begriff „erkennen“ zwangsläufig logisch eingeschlossen ist.
  
  Der Sachverhalt lässt sich leicht einsehen. Einem erkennenden Wesen steht eine zu erkennende „Welt“ gegenüber. Soweit das Wesen sie erkennen muss, ist sie ihm unbekannt. Es kann nicht auf seine Eigenschaften folgernd schliessen. Wir können auch sagen: „Die zu erkennende Welt ist immer so, wie sie selbst sein will.“ Immer könnte sie anders sein. Daher lässt sich grundsätzlich nie eine Aussage über ihre Beschaffenheit als wahr beweisen. Mit anderen Worten: Beweise haben im Erkenntnisprozess nichts verloren! Aber selbstverständlich können sich manche Sachverhalte als evident erweisen. Niemand kann zum Beispiel im Ernst daran zweifeln, dass der gegenwärtige Präsident der USA Obama heißt. Es ist diese Nichtbeweisbarkeit, welche den Philosophen ihre beliebten Gedankenexperimente mit möglichen Welten erlaubt. Es ist auch diese Nichtbeweisbarkeit, auf welche Popper mit seiner Aussage über die Unmöglichkeit der Verifikation von Allaussagen Bezug nimmt.
  
  Beweise gehören in gedankliche Systeme, in welchen nach exakten Regeln Prozesse durchgeführt werden. In solchen Systemen lässt sich beweisen. Beweisen bedeutet, den Nachweis erbringen, dass das Resultat bei korrektem Vorgehen zwangsläufig folgt. Zu solchen Systemen gehört die Mathematik und gehören viele Spiele, zum Beispiel das Schach. 7 + 8 = 15. Wer etwas anderes sagt, hat falsch gerechnet.
  
  Da gibt es ein Problem, welches uns als Alltagsmenschen verwirrt und wohl die Hauptursache dafür ist, dass wir den skeptischen Zweifel als Problem betrachten. Ich nenne es das „Apfelproblem“. Wir nehmen drei Äpfel und tun sie in einen leeren Korb. Dann nochmals zwei Äpfel. Jetzt befinden sich im Korb fünf Äpfel. Niemand kann dies bestreiten. Also muss die Welt doch der Mathematik gehorchen! Sie muss es nicht. Sie tut es. Sie tut es, weil sich erfahrungsgemäss materielle Gegenstände nicht einfach so in nichts auflösen oder sich auch vermehren. Wir können uns aber leicht eine Welt vorstellen, in welcher ein allmächtiger Weltgeist beim Zusammenfügen von Äpfeln jeweils einen für sich beansprucht. Die Welt könnte anders sein, wir können nie beweisen, dass sie sich immer nach unseren Vorstellungen verhält. Aber dass sie in einem solchen Falle tatsächlich so ist, können wir nach unserer Erfahrung getrost als evident betrachten.
  

• Wie schnell geht das Denken oder gibt es eine biologische Re

  26.04.2011, Dr. Dr. Horst Koch, Aue
  Wenn man einigen Autoren Glauben schenkt, besteht unser freier Wille darin, etwas bereits Vorgefasstes umzusetzen. Viele physiologische Argumente dafür und dagegen sind ausgetauscht worden, philosophische und juristischen Konsequenzen werden diskutiert (Pauen, 2011). Selbst die Erstbeschreiber des Bereitschaftspotenzials [readiness potential, 1964] (Kornhuber und Deecke, 2008) gehen davon aus, dass der Mensch über einen freien Willen verfügt, dass u. a. nicht bei jeder Handbewegung eine substanzielle Willensentscheidung getroffen werden muss. Unabhängig davon, ob zwischen 350 ms (Libet-Experiment) oder bis zu einer Sekunde (Erstbeschreibung) vor einer Handlung die Bereitschaft für eine Entscheidungen gebahnt wird, diese setzt in der Tat voraus, dass Reaktionen schneller ablaufen, als das biologische System per se, d. h. begrenzt durch die Nervenleitgeschwindigkeit und Verarbeitungszeit, zu reagieren in der Lage wäre.
  An einem praktischen Beispiel der sei dieser Sachverhalt erläutert: Ein Tennisball im Tennis erreicht um die 150 km/h (ca 42 m/s), gelegentlich auch mehr. Nun leiten die schnellsten Nerven etwa 120 m/s. Die Latenz für zwei Synapsen kann grob mit 1 ms überschlagen werden. Die simple Reaktionszeit (Wahrnehmung und Handlung) nach Präsentation eines visuellen Reizes beläuft sich auf zirka 250 ms. Legen wir etwas vereinfacht eine Strecke von einem Meter (Auge bis Schlaghand) zu Grunde, berechnet sich die Geschwindigkeit für die Reizaufnahme und Verarbeitung approximativ zu 1m/250 ms oder 4 m/s. Wie bewerkstelligt das Nerven-Muskelsystem überhaupt, auf eine extrinsische Bewegung, die zehnmal schneller als der zugrunde liegende interne Prozess abläuft, zu reagieren? Und dennoch können Menschen diese Leistung erbringen.
  Die Frage liegt auf der Hand, ob wir nicht doch Zellen besitzen, die quasi „vor der Zeit“ antworten. Das visuelle System scheint in der Tat über solche Neurone zu verfügen, die, reizt man sie mit einem sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegenden Lichtbalken ∆x/∆t, scheinbar früher feuern („negative Latenz“), als experimentell nach der Balkengeschwindigkeit erwartet. Anders ausgedrückt, die Erregung auf dem visuellen Kortex (zwischen zwei Elektroden mit definiertem Abstand) erreicht höhere Geschwindigkeiten als die Geschwindigkeit des stimulierenden externen Balkens (Koch, 1997). Die Latenz von einigen Zellen ist geringer, als man dies erwarten würde. Scheinbar kompensiert das Gehirn intrinsische Zeitverzögerungen und ermöglicht somit eine adäquate Reaktion. Es scheint als verkürze sich die Zeit ∆t bei gleicher Neuroanatomie ∆x? Eine plausible Erklärung für dieses Phänomen gibt es derzeit nicht. Vielleicht spielen veränderte biophysikalische Effekte auf der Nanoebene (Nanotubes, Nanoballs) und die Berechnung der Bahn – sofern Zeit bleibt - eine Rolle? Oder fahren wir, bezogen auf unsere freie Willensentscheidung, quasi ständig in die Vergangenheit wie einst Admiral J. T. Kirk und seine Crew?
  
  Referenzen
  Koch HJ: Intrinsic neuronal time delays can be compensated in cat visual cortex and frog tectum with regard to motion analysis. Acta Physiol Hung (1997), 303-313
  Pauen M: Eine Frage der Selbstbestimmung. Spektrum d. W. 3 (2011), 68-72
  Kornhuber HH, Deecke L: Bereitschaftspotential und Willensfreiheit. Schweizer Archiv für Neurologie und Psychiatrie 159 (2008), 133
  
  

• Singularitäten

  25.04.2011, Andreas Bergmann, Hasel
  Auf Seite 38 schreiben Sie: "So sagt die Relativitätstheorie aus, dass in der Urknall-Singularität die Materie des ganzen Universums, die Vorläufer aller heute sichtbaren Galaxien eingeschlossen, in einem einzigen Punkt konzentriert war – nicht in einem kleinen Raum von der Ausdehnung eines Stecknadelkopfes, sondern in einem echten mathematischen Punkt mit der Ausdehnung null. [...] In beiden Fällen ist die Massendichte in einem solchen Punkt, zu berechnen als Masse geteilt durch Volumen, unendlich, denn das Volumen ist null."
  
  Weiter schreiben Sie auf Seite 42: "Quarks und Elektronen allein sind als Grundlage für Uhren ebenfalls ungeeignet, da sie überhaupt keine Größe haben: Sie erscheinen stets punktförmig, einerlei wie dicht ihnen die Teilchenphysiker auf den Leib rücken."
  
  Da Elektronen eine Ruhemasse von größer null, andererseits aber ein Volumen von null haben, bedeutet das dann im Umkehrschluss, dass es sich bei den Elektronen um Singularitäten handelt, wie weiter oben beschrieben? Wenn es aber keine Singularitäten sind, sind sie dann möglicherweise nicht punktförmige Gebilde? Wenn es aber keine punktförmigen Gebilde sind, was sind sie dann?
  

  Antwort der Redaktion:
  Was das Elektron angeht, so zählt Ihre Frage zu den zahlreichen guten Fragen, auf die es keine Antwort geben kann, weil die Gesetze der Quantenmechanik eine solche vereiteln.
  
  
  Man kann die Ausdehnung eines Elektrons nicht wirklich messen, weil dazu die Ortsunschärfe beliebig klein sein müsste. Dann aber wäre die Impulsunschärfe entsprechend beliebig groß. Wenn die Physiker das Elektron für "punktförmig" erklären, dann weil es keine Ausdehnung gibt, die das Elektron nachweislich überschreiten würde.
  
  
  "Aber dann müsste doch die Massendichte unendlich sein?" Schon – aber es kann (s. o.) nicht gelingen, diesen Widerspruch dingfest zu machen. Es stellt sich heraus, dass man Physik mit einem punktförmigen Elektron und endlicher Masse betreiben kann, ohne je auf einen Widerspruch zu stoßen.
  
  
  Die ganze Masse des Universums in einem Punkt – das ist schon etwas anderes.
  
  
  Dr. Christoph Pöppe, Redaktion

• Fantasie gegen Logik und Realität

  25.04.2011, Wilfried Köhler, Bad Salzuflen
  Mit Fantasie ist alles möglich, selbst das Dividieren durch null? Es verwundert mich schon, im „Spektrum“ eine Gleichung für Massedichte zu finden, die als Divisor „unendlich“ und „Null“ hat. Sollte man nicht kurz darauf hinweisen, dass eine Funktion wie 1/x nur dann korrekte Ergebnisse liefert, wenn x ungleich null ist? Mathematische Gleichungen mit „unendlich“ möchte ich nicht kommentieren.
  
  Ein Zitat wie „Mit dem Triumph der Urknalltheorie …“ lässt mich ungebildeten Menschen staunend zurück. Wo oder was genau ist denn dieser „Triumph“? Hier möchte ich gern auch eine Gleichung aufstellen.
  

  Antwort der Redaktion:
  Genau die Sache mit der Division durch null wird in dem Artikel ausführlich diskutiert.
  
  
  
  Im Prinzip sind unendliche Größen den Physikern durchaus vertraut. Schon der bei theoretischen Berechnungen beliebte Massenpunkt versammelt eine endliche Masse in einem mathematischen Punkt – da muss die Massendichte in diesem Punkt unendlich sein.
  
  
  
  Aber der Massenpunkt ist nur eine Vereinfachung, die das Rechnen erleichtert. Neu an den Singularitäten des Artikels ist, dass sie "ernster gemeint" sind. Da wäre dann tatsächlich eine endliche Masse in einem mathematischen Punkt versammelt.
  
  
  
  Die Physiker wissen genau, dass das genau so nicht sein kann, sondern wie beim Massenpunkt nur eine bequeme Näherung an die Realität ist. Allerdings lässt sich mit dieser Näherung trefflich rechnen (wenn man einige spezielle Rechenregeln für das Unendliche richtig anwendet). Wie die Realität hinter der Vereinfachung denn nun wirklich ist – das ist Thema des Artikels.
  
  
  
  Es ist in den letzten Jahrzehnten gelungen, so ziemlich alles, was es an kosmologischen Beobachtungen gibt, mit einer einheitlichen Theorie in Einklang zu bringen, der Urknalltheorie. Das nennen die Leute den Triumph dieser Theorie. Ich wüsste allerdings nicht, dass sich diese Theorie in eine oder auch nur wenige Gleichungen fassen ließe.
  
  
  
  Dr. Christoph Pöppe, Redaktion

• Genial

  22.04.2011, Markus Kocheise
  Noch nie habe ich eine so einfühlsame und literarische Rezension eines biologischen Buches gelesen.

• Pflanze, Stärke und Gift

  20.04.2011, Dr. Norbert Mundigler, Wien
  Maniok, Cassava, Yuca bezeichnet die Pflanze, Tapioka nur die daraus gewonnene Stärke. Außerdem enthält die Pflanze ein Blausäureglykosid - Linamarin - das vor dem Verzehr durch Schälen, Waschen und Kochen entfernt werden muss. Für den Rohgenuss ist sie ernährungsphysiologisch bedenklich einzustufen.