Fortsetzung von „Wie wir lernten, die großen Zahlen zu lieben“   Idee und Form Das griechische Wort „ Mathematik “ lässt sich etwas diffus mit „Wissen“, „Studieren“ oder auch „Lernen“ übersetzen. Geometrie  bedeutet im Griechischen hingegen schlicht „Landvermessung“ – ein für die Vermittlung von Weltbildern besonders nützlicher Begriff. Die Geometrie ist die anschaulichste aller mathematischen Disziplinen und kommt zudem ganz ohne Zahlen aus. Die Vermessung der Welt war schon immer ein Thema Auch der Ursprung der Geometrie liegt in den frühen Flusskulturen. Sie standen vor der Notwendigkeit, Acker- und Weideland nach den jährlichen Überschwemmungen neu aufteilen zu müssen. Die mathematischen Techniken, die damals an Euphrat, Nil, Indus und Gelbem Fluss entstanden, finden bis heute bei Architekten, Ingenieuren und Landvermessern Anwendung. Mit der Zeit offenbarten sich den Ackerbauern   bestimmte Muster. So fanden sie heraus, dass zwei quadratische Felder mit einer Länge von jeweils 30 und 40 Schritten, zusammen genauso viel Arbeit machen, wie ein Feld mit einer Länge von 50 Schritten. Abermals waren es die Griechen, die den Fragen der Landvermessung als Erste systematisch nachgingen. Den Punkt, Anfang aller Geometrie, definierte Euklid   als „das, was keine Teile hat“. Bewegt sich der dimensionslose Punkt durch den Raum, lässt er Linien, Dreiecke, Kreise, Quadrate, Kugeln oder Dodekaeder entstehen. Wie die Zahl „i“ oder die Unendlichkeit haben auch diese geometrischen Figuren keine Entsprechung in der realen Welt. Doch darum geht es auch nicht. Es geht um die „Idee“ des Kreises, um die Vorstellung eines Konstrukts bei dem sämtliche Punkte denselben Abstand zum Mittelpunkt haben – auch wenn sich in der Natur nichts findet, was diese Bedingung genau erfüllen würde. Für die Griechen waren die perfekten Flächen und Körper Ausdruck kosmisch-göttlicher Ordnungsprinzipien, die unveränderlich und zeitlos in jedem Winkel des Universums ihre Gültigkeit haben – eine Vorstellung, die, wie wir noch sehen werden, in der Philosophie Platons   eine zentrale Rolle spielt. Der geheimnisvolle Kreis Von Euklid sind eine Reihe geometrischer Aufgaben überliefert, zu deren Lösung er keine anderen Hilfsmittel zuließ als Lineal und Zirkel. Einige dieser antiken Herausforderungen mussten über 2.000 Jahre auf eine Lösung warten: Erst 1882 gelang Ferdinand von Lindemann  der Beweis der Unmöglichkeit der Quadratur des Kreises , der Nachweis, dass sich aus einem Kreis allein mit den beiden von Euklid genehmigten Werkzeugen kein Quadrat mit identischem Flächeninhalt konstruieren lässt. Ein besonderer Coup gelang bereits 1796 dem achtzehnjährigen Carl Friedrich Gauß, als er allein mit Lineal und Zirkel ein gleichmäßiges Siebzehneck konstruierte. Später konnte Gauß zeigen, dass es einen Zusammenhang zwischen der Konstruierbarkeit von regelmäßigen Polygonen und den Fermatschen Primzahlen  gibt. Damit hatte er eine weitere unter den zahlreichen Verbindungen zwischen Geometrie und Zahlentheorie   aufgedeckt. [i] Gleichmäßiges Siebzehneck: konstruierbar nur mit Lineal und Zirkel Von weitem ähnelt ein Siebzehneck   bereits einem Kreis, der geometrischen Figur, die die Menschen über die Jahrtausende hinweg wohl am meisten beschäftigt hat. Die Annäherung an die geheimnisvolle Kreiszahl  (3,141592…), das Verhältnis von Kreisumfang zu Kreisdurchmesser, vollzog sich in mehreren Etappen. Das Buch der Könige beschreibt ein Wasserbecken im Jerusalemer Tempel, dessen Durchmesser 10 Ellen betrug und von dem die Schrift berichtet, dass eine Schnur von 30 Ellen es rings umspannen konnte. [ii]  Der Papyrus Rhind   bezifferte das Verhältnis mit  = 3,1605, eine deutliche Verbesserung gegenüber der biblischen drei. [iii]  Archimedes vermutete schließlich als Erster, dass es sich bei  um eine irrationale Zah l   handeln könnte. Dem Versuch, dies zu widerlegen, widmete der Brite William Shanks  Mitte des 19. Jahrhunderts 15 Jahre seines Lebens, während denen er die ersten 700 Stellen der Zahl berechnete. (Tragischerweise unterlief ihm dabei an Stelle 528 ein Fehler.) Doch weder Shanks noch irgendein Computer konnten bislang ein Muster entdecken. Bis heute bleibt  eine irrationale Zahl, bei der jede neue Nachkommastelle eine Überraschung darstellt. Und so müssen wir es wohl hinnehmen, dass wir nie ganz genau wissen können, wie groß ein Kreis tatsächlich ist.  Geometrie ist häufig irrational Irrationale Zahlen begegnen uns in der Geometrie regelmäßig. Die europäische Norm für Schreibpapier entspricht einem Breite-zu-Länge-Verhältnis von 1 zu √2. Auch hier versteckt sich also der Satz des Pythagoras . Die Proportion stellt sicher, dass jedes Mal, wenn das Blatt in der Mitte gefaltet wird, die Beziehung von Breite zu Länge erhalten bleibt. Eine ganz besondere Rolle spielt auch die irrationale Zahl Φ. Als ihr Entdecker gilt der italienische Mathematiker Leonardo Fibonacci , der zu Beginn des 13. Jahrhunderts das Wachstumsmuster von Kaninchenpopulationen untersuchte. Fibonaccis Interesse an einer mathematischen Beschreibung tierischer Populationsdynamiken war Vorbote eines neuen Denkens. Mit wachsendem Interesse an wissenschaftlichen Fragen fiel auch der Mathematik eine neue Rolle zu: Mehr und mehr offenbarte sie sich nun als naturphilosophische Denksprache. Fibonacci nach einer Darstellung aus dem 19. Jahrhundert Bei der Fibonacci-Folge  ergibt sich die nächste Zahl, indem man die beiden jeweils vorangegangen natürlichen Zahlen addiert, also 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89 … Je weiter die Zahlenfolge fortschreitet, umso mehr nähert sich der Quotient der jeweils letzten beiden Zahlen der Zahl Φ = 1,6180339887… Die Fibonacci-Zahlen finden sich nicht nur beim Kaninchennachwuchs: Gänseblümchen haben stets 34 oder 55, manchmal auch 89 Blütenblätter. Auch bei Sonnenblumen, Tannenzapfen, Ananasfrüchten, Schneckenhäusern, den Verzweigungen der Bronchien oder dem Größenverhältnis von mittleren zu seitlichen Schneidezähnen des Menschen finden wir die Zahl Φ. Offenbar handelt es sich um ein allgemeines Wachstumsmuster der Natur.      Der „Goldene Schnitt“ in Natur und Kultur  Fibonaccis Zahl begegnet uns allerdings nicht nur in der Natur, sondern auch dort, wo sich der Mensch seine Umwelt selbst erschafft. Denn ganz offenbar empfinden wir das irrationale Verhältnis von 1:1,618…als ausgesprochen ästhetisch. Unter der Bezeichnung „ Goldener Schnitt “ begegnet es uns in der Architektur der Cheops-Pyramide, bei Flaggen, im Pentagramm und bei modernem Industriedesign. Dass Natur und Kultur denselben Mustern folgen, überrascht weniger, wenn wir bedenken, dass unsere Naturwahrnehmung tiefe Spuren in der menschlichen Seele   hinterlassen hat. Die Natur prägt seit Jahrmillionen unseren Sinn für Schönheit und Harmonie. [iv]  Auch unserer Vorliebe für Symmetrien  macht das deutlich: In einer von Schwerkraft geprägten Welt versprechen sie Stabilität, während Asymmetrien uns meist suspekt sind. Daher weisen nicht nur die allermeisten Lebewesen, sondern auch fast alle von Menschenhand geschaffenen Objekte klare Symmetrieachsen auf. Descartes begründet die analytische Geometrie Eine erste entscheidende Erweiterung des klassischen Lineal-und-Zirkel-Horizonts verdanken wir dem französischen Philosophen und Mathematiker René Descartes  (1596-1650). Descartes war der Erste, der Linien, Flächen und Räume systematisch mit Zahlen verband und damit die analytische Geometrie begründete. In dem nach ihm benannten kartesischen System  kann mithilfe von x-, y-, und z-Achsen jedem Punkt auf einer Ebene oder im Raum eine Koordinate zugeordnet werden, die seine Position eindeutig bestimmt. Damit war es nun auch möglich, geometrische Figuren in Form von Gleichungen zu beschreiben – eine Verbindung, die die Schlagkraft der Mathematik beträchtlich erhöhte. Philosoph und Mathematiker: René Descartes Die Zerstörung Euklids Die wirkliche Revolution der Geometrie vollzog sich jedoch erst im 19. Jahrhundert. Gauß, der Ungar János Bolyai  und der Russe Nicolai Lobatschewski  entdeckten nach und nach, dass Euklid und seinen Jüngern wichtige Teile der Raumlehre bislang verborgen geblieben waren, dass es nicht nur eine, sondern verschiedene Geometrien gibt. [v]  Denn für gekrümmte Flächen, wie die Oberfläche einer Kugel, sind die klassischen Axiome   der Raumbeschreibung nicht mehr gültig: Eine Gerade ist auf einer gebogenen Fläche nicht mehr die kürzeste Verbindung zwischen zwei Punkten; zwei Geraden, die am Äquator noch parallel verlaufen, schneiden sich an den Polen; die Summe der Innenwinkel des so entstandenen Dreiecks beträgt mehr als 180°. Die Entdeckung der nichteuklidischen Geometrie  erschütterte eine über 2.000 Jahre währende vermeintliche Gewissheit, denn Euklid   galt nun nur noch unter bestimmten, einschränkenden Bedingungen. Das alte Fundament war kollabiert, das Gebäude einer Geometrie gewölbter Flächen und gekrümmter Räume musste auf der Basis neuer Axiome errichtet werden.  Bernhard Riemann: Gedankenspiele mit ungeahntem Nutzen Entscheidende Beiträge hierzu kamen von Bernhard Riemann . 1854 stellte er in Anwesenheit des greisen aber tief beeindruckten Carl Friedrich Gauß seine „Hypothesen, welche der Geometrie zugrunde liegen“ vor. Riemann entwarf hierin eine Vision, wie sich im kartesischen Koordinatensystem nicht nur dreidimensionale, sondern auch Räume mit beliebig vielen Dimensionen darstellen lassen. "Die unglaubliche Wirksamkeit der Mathematik in den Naturwissenschaften" Riemann selbst und seinen Zeitgenossen galten solche Überlegungen als theoretische Gedankenspiele ohne praktischen Nutzen. Doch rund 60 Jahre später erkannte Albert Einstein  in Riemanns Geometrie vieldimensionaler Räume das Werkzeug, das ihm die korrekte Beschreibung der allgemeinen Relativitätstheorie  ermöglichen würde. Hier begegnen wir einem weiteren großen Geheimnis der Mathematik: Logisch-philosophische Spielereien entpuppen sich Jahrzehnte, manchmal erst Jahrhunderte später als höchst nützliche Welterklärungswerkzeuge: Der von Leibniz erfundene Binärcode  gibt heute den Computern den Takt vor; die ursprünglich zweckfreie Zahlentheorie ist heute Grundlage der Internetsicherheit; Ingenieure können ohne imaginäre Zahlen nicht mehr arbeiten und Fibonaccis Folge enträtselt universelle Wachstumsmuster. Der Physik-Nobelpreisträger Eugene Wigner  bezeichnete dieses Phänomen als „die unglaubliche Wirksamkeit der Mathematik in den Naturwissenschaften“. Beschreibt die heutige theoretische Mathematik also die Physik der Zukunft? Können wir gar, wie Leibniz es formulierte, durch sie „einen erfreulichen Einblick in die göttlichen Ideen gewinnen"? [vi]   Die Frage nach dem Wesen der Mathematik – Natur oder Geist, Entdeckung oder Erfindung – bleibt weiter offen.   Den Blog entdecken   Wer mehr wissen will: Beutelspacher, Albrecht (2010): „Kleines Mathematikum“, C.H. Beck. Simon, Max (1909): "Geschichte der Mathematik im Altertum", Cassirer   Anmerkungen:   [i] Die Fermatschen Primzahlen sind Zahlen, die der Bedingung = +1 gehorchen, wobei n eine ganze Zahl  sein muss. Bis heute sind ist nur von den Zahlen 3, 5, 17, 257 und 65537 bekannt, dass sie diese Bedingung erfüllen. [ii]  1. Könige 7,23-26. [iii]  Die vielleicht schönste Näherungsformel fand Gottfried Wilhelm Leibniz :   [iv]  Auf ein bestechend einfaches und schönes Verhältnis wies zuerst Archimedes hin: Bei gleicher Höhe und Breite beträgt das Verhältnis der Volumina von Kegel, Kugel und Zylinder genau 1:2:3. [v] Vgl. Hofstadter (2018), S. 21. [vi] Leibniz (1996) S. 271 f. Vgl. dazu auch Enzensberger (1998).

Fortsetzung von "Was wir alles nicht wissen" Weltverständnis durch Theorien? Die Menschheit hat im Laufe ihrer Geschichte eine Vielzahl von Theorien entwickelt, die uns dabei helfen, die Welt um uns herum besser zu verstehen. Diese Theorien betreffen alle Bereiche unseres Lebens und reichen von den physikalischen Gesetzen, die das Universum bestimmen, bis hin zu den komplexen sozialen und psychologischen Mechanismen, die unser menschliches Verhalten prägen. Welches sind die (meiner Meinung nach) wichtigsten Theorien, die uns helfen, die Welt möglichst gut zu erfassen und begründet zu beschreiben? Und welche Theorien haben, unabhängig davon, ob sie richtig oder falsch sind unseren Blick auf die Welt in der Vergangenheit geprägt? Ein winziger Gesteinsplanet im All, auf dem so einiges los ist Hierbei gibt es, denke ich, zwei grundsätzliche Kategorien: Naturwissenschaftliche Theorien: Sie basieren auf empirischen Daten, also messen, zählen, wiegen. Naturwissenschaftliche Theorien beschreiben lediglich, wie etwas ist – oder zumindest gemäß den gemachten Beobachtungen zu sein scheint. Die herausragenden Theorien sind hier Newtons Mechanik, Einsteins Relativitätstheorie, die Quantenphysik sowie Darwins Evolutionstheorie. Geistes- und Sozialwissenschaftliche Theorien:  Auch hier können „harte“ quantitative Methoden zum Einsatz kommen, doch es geht dabei immer auch um Menschenbilder, Annahmen über unsere Natur als bewusstes, denkendes Wesen. Naturgemäß spielen daher auch Meinungen, Glaube und Überzeugungen eine zentrale Rolle. Entsprechend groß ist die Anzahl von Theorien und Kontroversen. Meine Auswahl ist daher zwangsläufig limitiert und subjektiv.       Die erwähnten Theorien werden hier allesamt nur sehr kurz angerissen. Sie werden entweder bereits erschienen Blogs (siehe links) oder denen, die noch erscheinen sollen, ausführlicher betrachtet.   Naturwissenschaftliche Theorien – Wie funktioniert unsere Umwelt? Klassische Mechanik: Isaac Newtons umfassende Beschreibung des Universums Isaac Newton   kommt das Verdienst zu, wichtige Beobachtungen anderer Naturphilosophen, insbesondere Kepler, Galilei und Descartes vereint zu haben. In seiner " Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica " (1687) schuf er ein umfassendes Bild der Mechanik der Welt. Seine drei Bewegungsgesetze und das Gravitationsgesetz bilden bis heute das Fundament der klassischen Physik, in der er das Wirken unsichtbarer Kräfte mathematisch beschrieb und nachwies, dass diese Kräfte sowohl die Vorgänge auf der Erde als auch die gesamte sichtbare Himmelsmechanik bestimmen. Lieferte als Erster ein umfassendes wissenschaftlich fundiertes Weltbild: Isaac Newton Zur klassischen Physik zählt auch die Thermodynamik, die Mitte des 18. Jahrhunderts die Erkenntnis brachte, dass Energie stets nur verwandelt, nie aber im eigentlichen Sinne verbraucht, also vernichtet werden kann und dass in einem geschlossen System die Entropie – eine Messgröße für Unordnung oder Zufälligkeit – stets nur zunimmt. Dies hat tiefgreifende Konsequenzen für unser Verständnis von Zeit , da es ihr nur eine Richtung für ihren Verlauf vorgibt und deutlich macht, dass alle geordneten Systeme früher oder später zerfallen müssen und unsere Welt langfristig in einen unterschieds- zeit- und informationslosen Zustand völliger Gleichförmigkeit führt. Newtons umfassende Weltsicht war über 200 Jahre lang das unerschütterliche Fundament der Naturphilosophie – bis zu Beginn des 20. Jahrhunderts klar wurde, dass dieses Fundament seinem Wesen nach falsch war.     Die Relativitätstheorie: Albert Einstein revolutioniert das Verständnis von Raum und Zeit Albert Einsteins Relativitätstheorie, die 1905 in ihrer speziellen und 1915 in ihrer allgemeinen Form erschien, revolutionierte das Verständnis von Raum und Zeit. Während Newtons Theorien davon ausgingen, dass Raum und Zeit absolut sind – sie existieren unabhängig vom Beobachter und stellen gleichsam nur die „Bühne“ dar auf der sich die Physik abspielt –, zeigte Einstein in seiner speziellen Relativitätstheorie , dass diese beiden Größen relativ sind. Das bedeutet unter anderem: Je schneller sich ein Objekt bewegt, desto langsamer vergeht die Zeit aus der Sicht eines ruhenden Beobachters. Das führte letztlich zu der Erkenntnis, dass Energie und Masse lediglich zwei Seiten derselben Medaille sind: E = mc^2. Albert Einstein - der erste Popstar der Physik Die allgemeine Relativitätstheorie  dehnt die Betrachtung auf Systeme aus, die sich nicht gleichförmig bewegen, sondern sich beschleunigen. Auch die Gravitation verursacht Beschleunigung. Das führte Einstein zu der Erkenntnis, dass Schwerkraft letztlich nichts anderes ist als Raumzeitkrümmung, erzeugt durch die Anwesenheit von Masse und Energie. Dies erklärt beispielsweise, warum das Licht von Sternen durch die Schwerkraft von Himmelskörpern abgelenkt oder sogar völlig verschluckt wird. Damit begründete Einstein nicht nur die moderne Astrophysik, sondern schuf auch die Voraussetzung moderner Technologien wie der Satellitennavigation.   Die Quantenphysiker entdecken die Welt der kleinsten Teilchen Newton beschrieb die für uns erfahrbaren Phänomene der Welt – für die meisten Fälle war dies hinreichend genau. Einstein betrachte das Extrem der gigantischen, kosmischen Maßstäbe, der unfassbarer Geschwindigkeiten und Massekonzentrationen. Am anderen Ende der Streckbank der Extreme tat sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts durch die Arbeiten von Physikern wie Max Planck , Werner Heisenberg  und Niels Bohr  eine völlig andere Welt auf, eine Welt, die sich unserer Intuition vollkommen entzieht. Eine der zentralen Erkenntnisse der Quantenphysik ist die Unbestimmtheitsrelation von Heisenberg, die besagt, dass man nicht gleichzeitig den genauen Ort und die genaue Geschwindigkeit subatomarer Teilchen messen kann. Dies steht im Widerspruch zur klassischen Mechanik, in der sich alles mit beliebiger Genauigkeit messen und vorausberechnen lässt. Ebenso wie die Relativitätstheorie hat auch die Quantenphysik nicht nur unser bisheriges Weltbild erschüttert, sondern auch zur Entwicklung zahlreicher Technologien geführt, von Lasern bis zu Computern.   Charles Darwin: Die Evolutionstheorie entthront den Menschen Darwins Evolutionstheorie , die er in seinem Werk " On the Origin of Species " (1859) formulierte, hat das Verständnis von Leben und dessen Entwicklung auf der Erde revolutioniert. Die zentrale Idee Darwins ist die natürliche Selektion: Individuen einer Art, die besser an ihre Umwelt angepasst sind, haben eine höhere Überlebenschance und können mehr Nachkommen zeugen. Über viele Generationen hinweg führt dieser Selektionsprozess zu einer allmählichen Veränderung von Arten aus der schließlich neue Arten hervorgehen. Darwin wurde von seinen Gegnern für seine Theorie verspottet Darwin widerlegte die damals vorherrschende Vorstellung einer einmaligen Schöpfung aller Lebewesen die seitdem Anbeginn völlig statisch fortexistieren. Damit ist aber auch der Mensch nicht mehr das Produkt eines besonderen, göttlichen Eingriffs, sondern das Ergebnis eines langen, natürlichen Prozesses: der Mensch war nun nicht mehr die Krone der Schöpfung und die Menschenaffen waren plötzlich seine Cousins. Wie in der Thermodynamik und der Quantenphysik spielt auch in der Evolutionstheorie der Zufall  eine zentrale Rolle und damit die weitgreifende Erkenntnis, dass unsere Welt im Kern nicht, wie man lange glaubte, deterministisch bestimmt ist.      Geistes- und Sozialwissenschaften: Wie funktionieren wir? Dünnes Eis Meine Auswahl ist, wie erwähnt, zwangsläufig subjektiv und unvollständig. Im Folgenden möchte ich eine Reihe von Theorien vorstellen, denen ich entweder eine hohe „Erklärmacht“ zubilligen würde oder die historisch eine bedeutende Rolle gespielt haben, weil sie das Leben und Verhalten zahlreicher Menschen bestimmten oder immer noch bestimmen. Jenseits der Naturwissenschaften geht es nicht mehr nur um reine Fakten, sondern auch Interpretationen, die auf unterschiedlichen Weltanschauungen basieren. Also nicht allein um die Frage, wie etwas ist, sondern auch wie etwas nach Auffassung des Urhebers der Theorie sein soll.      Sigmund Freud und die Entdeckung des „Ichs“ Ein naturwissenschaftlich fundiertes Modell, das erklärt, wie der menschliche Geist funktioniert gibt es schlicht und ergreifend nicht – und wird es möglicherweise auch nie geben . Pionier des Unbewussten: Sigmund Freud Eine historisch bedeutsame Rolle kommt Sigmund Freud zu. Freud postulierte, dass menschliches Verhalten stark von unbewussten Trieben beeinflusst wird, insbesondere von sexuellen und aggressiven Impulsen. Gemäß Freud ist das menschliche Bewusstsein nur ein kleiner Teil eines viel größeren unbewussten Prozesses, der unser Handeln bestimmt. Im Gegensatz dazu stellte der Behaviorismus, vertreten durch Psychologen wie B.F. Skinner , die These auf, dass das menschliche Verhalten vor allem durch äußere Reize und Lernen beeinflusst wird, und nicht durch verborgene psychische Prozesse. Beide der sich heftig widersprechenden Menschenbilder gelten heute in dieser jeweiligen Radikalität als überholt. Menschliches Verhalten scheint das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels aus unbewussten Trieben, Umweltfaktoren und kognitiven Prozessen zu sei. Doch kommt ihnen das historische Verdienst zu, mit dem Beziehen diametral unterschiedlicher Positionen die Bandbreite der Einflussfaktoren menschlichen Handelns ausgelotet zu haben.   Die politische Philosophie: John Locke, Jean-Jacques Rousseau und die Demokratie In ihrer Auswirkung auf die Menschheitsgeschichte nicht zu unterschätzen ist die politische Philosophie . John Locke , ein führender Denker der Aufklärung, entwickelte eine Theorie der natürlichen Rechte, die die Grundlage für moderne Demokratien bildet. Locke vertrat die Auffassung, dass jeder Mensch bestimmte unveräußerliche Rechte besitzt, insbesondere das Recht auf Leben, Freiheit und Eigentum. Diese Ideen beeinflussten die amerikanische Unabhängigkeitserklärung und die Verfassung der Vereinigten Staaten . John Locke: Einflussreicher Vordenker von Demokratie und Liberalismus Jean-Jacques Rousseau hingegen kritisierte die Vorstellung von Eigentum und betonte, dass die Gesellschaft den Menschen in seiner natürlichen Freiheit einschränkt. In seinem Werk "Vom Gesellschaftsvertrag" argumentierte er, dass eine gerechte Gesellschaft auf der Grundlage des "allgemeinen Willens" der Menschen aufgebaut sein sollte. Diese Ideen hatten tiefgreifende Auswirkungen auf den Verlauf der Französischen Revolution und die Entwicklung moderner Demokratien.    Sozial und ökonomisch fundierte Gesellschaftstheorien: Karl Marx, Max Weber und Michel Foucault Der Mensch existiert nicht nur als Individuum, sondern ist als soziales Tier in Gemeinschaften und komplexe Gesellschaften eingebettet. In den Sozialwissenschaften  gibt es verschiedene Theorien, die versuchen, die Gesetze des Zusammenlebens zu erklären. Eine der historisch einflussreichsten Theorien, die die Gesetzmäßigkeiten menschlichen Zusammenlebens beschreiben wollen, ist die von Karl Marx  entwickelte Theorie. Seine Theorie prägte im 20. Jahrhundert das Leben von Milliarden Menschen Marx sah – beeinflusst von der Philosophie   Hegels – die Geschichte als eine Abfolge von Klassenkämpfen, die von einer Urgesellschaft über die Entwicklungsstadien Feudalismus, Kapitalismus, Diktatur des Proletariats hin zu einer klassenlosen Gesellschaft führt, die auf einem höheren Niveau des Zusammenlebens die (vermeintliche) Harmonie der Urgesellschaft neu entfaltet. Max Weber erforschte unter anderem den Einfluss der Religion auf die Entwicklung von Gesellschaften Max Weber , der als einer der wichtigsten Mitbegründer der Soziologie gilt, machte deutlich, dass soziale Handlungen nicht nur durch ökonomische Faktoren, sondern auch durch kulturelle und religiöse Ideen geprägt sind. Weber prägte die Idee der " Protestantischen Ethik " als einem wesentlichen Faktor für die Entstehung des Kapitalismus und machte deutlich, dass gesellschaftliche Entwicklungen immer auch von ideellen Faktoren abhängen. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts entstand mit dem Postmodernismus eine kritische Strömung, die alle bisherigen großen Erzählungen in Frage stellte. Denker wie der Soziologe und Philosoph Michel Foucault hinterfragten die traditionellen Vorstellungen von Wahrheit, Wissen und Macht und betonten, dass alle Theorien und Erkenntnisse kulturell und historisch bedingt sind. Für Foucault wird Macht nicht nur durch den Staat ausgeübt, sondern ist ein komplexes, sehr subtiles System, das die gesamte Gesellschaft auf vielfältigen Ebenen durchzieht. Er beschreibt, wie die " Mikrophysik der Macht " in kleinen, alltäglichen und unscheinbaren Handlungen wirkt – sei es in der Familie, in Schulen, im Gesundheitswesen oder in der Gesellschaft im Allgemeinen. Auch wenn dies zu zahlreichen Verwerfungen führt, so ist dieses Machtgefüge ein Mechanismus der nicht nur repressiv, sondern auch produktiv wirkt. Analysierte die verborgenen Strukturen der Macht: Michel Foucault Ein wichtiger Schlüssel zur Macht, so Foucault, ist Wissen – ganz unabhängig davon, ob die Gesellschaft autoritär oder demokratisch verfasst ist. Wissen dient nicht nur zur Erhellung der Welt, sondern wird auch dazu genutzt, soziale Ordnungen zu schaffen und zu legitimieren.   Welchen Beitrag können Theorien zum Weltverständnis leisten? Theorien sind letztlich begründbare Annahmen über die Welt. Sie helfen uns nicht nur, die Welt zu erklären, sondern auch, unsere Rolle in ihr zu erkennen. Die heute vorherrschenden Theorien beschreiben für die Naturwissenschaften zahlreiche Zusammenhänge und dies mittlerweile überaus genau und umfassend. Ein „Gütesiegel“ für eine Theorie ist ihre Fähigkeit, künftige Ereignisse prognostizieren zu können. Das können aktuelle physikalische Theorien in sehr hohem Maße. Dies gilt wiederum nicht für die Evolutionstheorie, die die biologischen Phänomene unserer Welt nur in der Rückschau erklären kann – bei der Fülle der Einflussfaktoren und ihren komplexen Wechselwirkungen sind Prognosen einer künftigen Weiterentwicklung der Arten schlichtweg utopisch. Einige ganz entscheidende Fragen aus der Domäne der Physik sind allerdings immer noch nicht verstanden; so gibt es bis heute trotz intensiver Suche keine umfassende Theorie, die alle Aussagen der allgemeinen Relativitätstheorie widerspruchsfrei mit den Erkenntnissen der Quantenmechanik vereinigt. Ein anderes Beispiel ist die Dunkle Materie, auf deren Existenz einiges hindeutet, die aber bis heute noch nicht nachgewiesen werden konnte. Die Vielzahl der geistes- und sozialwissenschaftlichen Theorien vermittelt uns einen Einblick in die Komplexität menschlicher Gedanken, Handlungen und Gesellschaftsstrukturen, in denen Interpretationen, Annahmen über die Natur des Menschen, Wünsche, kognitive Verzerrungen, Wertvorstellungen und Glaube eine wichtige Rolle spielen können aus denen sich Komplexitäten und Wechselwirkungen ergeben, die Vorhersagen individuellen und kollektiven Verhaltens sehr schwierig oder gar unmöglich machen – eine Parallele zur Biologie, die wenig überrascht, denn auch menschliches Verhalten und die kulturelle Evolution sind aus der biologischen Entwicklung hervorgegangen.     Den Blog entdecken   Wer mehr wissen will: Newton, Isaac (1686): „Philosophiae Naturalis Principia Mathematica“, University of Cambridge Digital Library. Locke John (1974) „Zwei Abhandlungen über die Regierung“, Reclam. Marx, Karl (1979): „Das Kapital“, Dietz.   Weber, Max (2017): „Die protestantische Ethik und der „Geist“ des Kapitalismus“, Reclam. Foucault, Michel (1994): „Überwachen und Strafen“, Suhrkamp

Fortsetzung von „Ein Sprint durch das Mittelalter: Chaos, Klöster, Kontakte   Eine neue Zeit bricht an Am 29. Mai 1453 erstürmen die Janitscharen des türkischen Sultans Mehmed II die Mauern von Konstantinopel und beenden damit die Geschichte des Oströmischen Reichs . Etwa zur gleichen Zeit druckt Johannes Gutenberg  in Mainz die ersten Bibeln mit beweglichen Metalllettern. In den folgenden Jahrzehnten wird Christoph Kolumbus  Amerika entdecken, Nikolaus Kopernikus  das Ptolemäische Weltbild   stürzen und Martin Luther  seine 95 Thesen an das Tor der Schlosskirche zu Wittenberg schlagen. Die Kleine Eiszeit   beendet eine spätmittelalterliche Wärmeperiode; das Klima der kommenden vier Jahrhunderte wird deutlich kälter sein. Jedes dieser Ereignisse löst weitere Veränderungen aus, ein Geflecht von Kausalitäten und Wechselwirkungen, aus denen nun innerhalb kurzer Zeit in Europa  die moderne Welt entsteht. Die byzantinische Elite flieht nach Westen, zumeist in die reichen Städte Oberitaliens, in ihrem Gepäck viele der im Abendland vergessenen Schriften des Altertums. Der Wissenstransfer beflügelt die Renaissance, deren Einfluss sich von Oberitalien aus rasch in ganz Europa verbreitet. Die Wiederentdeckung der Weisheit der Antike   ist der Funke, der das Feuer der Moderne entfacht. Die Europäer beginnen zum zweiten Mal , die Welt mit anderen Augen zu sehen. Vermeintlich absolute Gewissheiten werden erschüttert. Da Veränderungen von einer Generation zur nächsten nun erstmals für alle wahrnehmbar sind, dringt so etwas wie Geschichtlichkeit ins Bewusstsein. Es entsteht die Vorstellung, dass sich die Menschheit in einem dynamischen Entwicklungsprozess befindet.   Humanismus und viele Bücher Das neue Ideal heißt Bildung und niemand verkörpert es mehr als Erasmus von Rotterdam  (ca.1467-1536). Der Humanist ist überzeugt, dass sich nicht nur Mönche und Gelehrte, sondern alle Menschen durch Wissen und Selbstreflektion verwirklichen können. Als überaus hilfreich bei der Erfüllung dieses großen Ziels erweist sich Gutenbergs Druckerpresse – eine Erfindung, die Victor Hugo später als „das größte Ereignis der Weltgeschichte“ bezeichnen wird. Erasmus‘ Freund, der italienische Verleger Aldo Manuzio , erfindet das billige Taschenbuch samt einer dazu passenden Kursivschrift, mit der sich noch mehr Text auf einer Seite unterbringen lässt. Verlegt werden die Werke von Aristoteles , Platon , Homer, Sophokles und Herodot. Bildung durch Druckschriften wird zu einem Massenphänomen: Um 1500 gibt es in Europa bereits über 10 Millionen Bücher; zweihundert Jahre später wird sich diese Zahl verfünfzigfacht haben. Insbesondere in Deutschland  verbreiten die Druckerpressen nicht nur antike Gedanken. Zahlreiche Landesfürsten folgen Martin Luthers Aufruf „An den christlichen Adel deutscher Nation“, die Kirche zu reformieren. [i]  „Von der Freiheit eines Christenmenschen“ formuliert die Idee, dass die Menschen wahre Freiheit nicht durch gute Taten, sondern allein durch das Wort Gottes und aufrichtigen Glauben erlangen können. Luthers Ideen rütteln an den Grundfesten jener Institution, die seit 1.000 Jahren die europäischen Gesellschaften stabilisiert. Der Reformator ist populär, nicht zuletzt, weil er in verständlichem Deutsch schreibt und dabei „dem Volk aufs Maul schaut“. Diesem Stil bleibt Luther treu, als er 1521 in nur elf Wochen das Neue Testament aus dem Griechischen übersetzt und damit fast nebenbei die Grundlage der modernen hochdeutschen Sprache  legt. Die Freiheiten, die Erasmus und Luther fordern, sind Ausdruck eines neuen Zeitgeistes. Der Mensch der Renaissance  entdeckt sich selbst als Individuum. Er betrachtet sich im Spiegel, beginnt sich für seine eigene Identität  zu interessieren. Künstler wie Albrecht Dürer  oder Leonardo da Vinci  bringen das neue Selbstbewusstsein zum Ausdruck. Sie gehören zu den Ersten, die von sich Selbstportraits anfertigen, ein Antike und Mittelalter   gänzlich unbekanntes Genre. [ii]  Das neue Bildungsideal erschöpft sich schon bald nicht mehr nur in der Kenntnis klassischer Autoren. Der unerhörte Gedanke kommt auf, dass Platons und Aristoteles‘ Werke möglicherweise nicht der Weisheit letzter Schluss sind, sondern dass sich selbst das Wissen der antiken Titanen noch mehren lässt. Konkret bedeutet dies vor allem, die Natur zu verstehen. Nikolaus Kopernikus stellt das alte Weltbild vom Kopf auf die Füße; wissenschaftliches Denken beginnt das Welterklärungsmonopol der Religion zu zersetzen. Naturverständnis verlangt nach einer mathematischen Beschreibung der zugrundeliegenden Muster. Das indische Dezimalsystem , die arabische Algebra  und die griechische Geometrie , popularisiert von Adam Ries und Robert Recorde, verleihen dem Weltbeschreibungswerkzeug Mathematik nun eine enorme Durchschlagskraft. Euklids   wiederentdeckte „Elemente“ werden zu dem nach der Bibel am häufigsten gedruckten Buch.    Entdecker und Eroberer Die Europäer entdecken die Welt nicht nur im übertragenen, sondern auch im ganz wörtlichen Sinne. Die Portugiesen umfahren Afrika und finden einen Seeweg nach Indien. Die neue Route schaltet sämtliche bisherigen Zwischenhändler entlang der Seidenstraße   aus, die Gewinne aus dem neuen Indienhandel sind phänomenal. Noch mehr Profit verspricht eine erhoffte Abkürzung über den westlichen Seeweg. Die Bardi-Bankiers finanzieren die waghalsige Expedition des Kolumbus. Es wird noch eine Weile dauern, bis alle erkennen, dass der Genuese nicht Indien, sondern eine ganze Neue Welt  entdeckt hat. 1507 zeichnet der Freiburger Kartograph Martin Waldseemüller  die erste Weltkarte, die neben Afrika und Asien auch den gigantischen neuen Doppelkontinent zeigt. Die Schiffe des Portugiesen Ferdinand Magellan  sind die ersten, die zwischen 1519 und 1522 den ganzen Erdkreis umrunden. Selbstbewusstsein und Neugier der Kaufleute stehen dem der Humanisten, Künstler, Naturphilosophen und Seefahrer in nichts nach. Wer bereit ist, Risiken einzugehen, kann phantastischen Reichtum erlangen. Im Westen gilt es die Neue Welt auszubeuten; im Osten Handelsbeziehungen mit Indien, China und Japan zu vertiefen; zu Hause versprechen vor allem Bergbau und Tuchindustrie Profit. Um in dem Wirrwarr aus Beständen, Forderungen, Verbindlichkeiten, Eigen- und Fremdkapital, Aufwendungen und Einnahmen den Überblick zu behalten, bedürfen die Frühkapitalisten eines neuen Werkzeugs. Liefern wird es der italienische Mönch und Mathematiker Luca Pacioli  in Form des Systems der doppelten Buchhaltung . Kaufmannsdynastien, wie die Augsburger Fugger  und Welser , machen Politik, indem sie mit ihren gigantischen Vermögen die Wahl des Habsburgers Karl V zum Kaiser des Heiligen Römischen Reiches finanzieren. [iii]  Oftmals erleben die Bankiers dabei, dass sie Kredite, die sie Päpsten, Kaisern und Königen gewähren, nie wiedersehen, während Investitionen in das eigene Geschäft, aber auch in Wissenschaft und Kunst auf Dauer hohe Rentabilitäten versprechen.   Europa erobert eine ganze Neue Welt Auf staatlicher Ebene gehören vor allem Spanien und Portugal zu den Gewinnern. Die Seefahrernationen errichten in Amerika und im Fernen Osten riesige Kolonialreiche. Dabei gehen sie mit machiavellistischer Kaltblütigkeit vor. Der spanische Abenteurer Hernán Cortés  erobert 1519-1521 mit einigen hundert Konquistadoren und viel diplomatischem Geschick in Mexiko das Reich der Azteken – der Herrscher Moctezuma  kommt dabei unter ungeklärten Umständen zu Tode. Elf Jahre später zerschlägt sein Landsmann Francisco Pizarro  mit einem Haufen von nicht einmal 170 Glücksrittern die 80.000-köpfige Armee des mächtigen Inkareichs. Pizarro nimmt den Herrscher Atahualpa  gefangen und lässt ihn später trotz Zahlung eines Lösegelds ermorden. Die indianischen Ureinwohner werden von den iberischen Eroberern nicht nur rücksichtslos ausgebeutet, sondern auch mit eingeschleppten Seuchen infiziert, gegen die die indigene Bevölkerung keine Resistenzen entwickeln konnte und denen daher gebietsweise bis zu 90 % der Eingeborenen zum Opfer fallen. [iv]  Um die Arbeitskraftverluste in den Plantagen und Minen auszugleichen, werden zahllose Afrikaner als Sklaven  in die Neue Welt verschleppt. Allein die Portugiesen verbringen insgesamt rund drei Millionen Menschen gewaltsam nach Brasilien. Die Große Divergenz Die erstaunliche Dynamik, die Europa entfacht, führt dazu, dass sich der kleine Kontinent wissenschaftlich, technologisch, ökonomisch und ideengeschichtlich mehr und mehr vom Rest der Welt absetzt. Lagen zu Beginn der Neuzeit andere eurasische Mächte wie das Osmanische Reich, Russland, das Reich der indischen Moguln, China und  Japan  wirtschaftlich und kulturell mit dem Abendland gleichauf oder waren ihm in einigen Bereichen sogar voraus, macht sich ab dem späten 16. Jahrhundert zunehmend die „ Große Divergenz “ bemerkbar. Erneut stellt sich die Frage nach den tieferen Ursachen dieser unterschiedlichen Entwicklungen. Die Gründe, warum Moctezuma oder Atahualpa nicht einige hundert Krieger auf die Iberische Halbinsel schicken und die Könige von Spanien und Portugal gefangen nehmen, liegen auf der Hand: Sie verfügen weder über seetüchtige Schiffe und Kenntnisse der Navigation noch über Waffen aus Stahl, Kanonen, Schießpulver, Pferde oder ausgeklügelte militärische oder diplomatische Strategien. Ihre technologische und politische Entwicklung ist aus geographischen, klimatischen und rein zufälligen Gründen deutlich langsamer verlaufen als in Eurasien. [v]     Warum scheitern die eurasischen Konkurrenten? Die Frage, warum sich am Beginn der Neuzeit keiner der eurasischen Konkurrenten zur dominanten Macht aufschwingt, ist wesentlich schwieriger zu beantworten. Betrachtet man jedoch die gesellschaftliche Verfassung der potentiellen Anwärter, zeigt sich, dass in allen Fällen eine Reihe entscheidender Faktoren den Fortschritt hemmen. Die Chinesen  der Ming-Dynastie  unternehmen bereits 100 Jahre vor den Spaniern und Portugiesen große Übersee-Expeditionen. Admiral Zheng He  reist zwischen 1405 und 1433 mehrfach mit einer Flotte von Dschunken, gegenüber denen sich die iberischen Schiffe wie Nussschalen ausnehmen, bis an die afrikanische Ostküste. Aus dem Reich der Mitte kommen zudem wichtige Innovationen, wie Schießpulver , Kanonen , der Kompass  oder der Holztafel-Buchdruck . Doch China schlägt aus alldem kein Kapital. Das befriedete zentralistische Riesenreich mit seiner konservativen konfuzianischen Staatsphilosophie kennt weder militärische Konflikte, die einen Einsatz von Feuerwaffen nötig machen würden, noch verspürt es einen Expansionsdrang, der zu einem regelmäßigen Handel mit Ostafrika oder gar der Gründung von Kolonien führen könnte. Zudem besiegeln 1644 die aus dem Norden eingefallenen Mandschus das Ende der Ming-Dynastie; die Begründer der neuen Qing-Dynastie  werden von den Chinesen als Fremdherrscher empfunden – keine gute Voraussetzung, um zu einer globalen Macht aufzusteigen. Japan  ist um 1500 außenpolitisch isoliert, nicht zuletzt, weil China wegen wiederholter Piratenüberfälle den Handel mit dem aggressiven Nachbarn verbietet. Innenpolitisch ist das Inselreich seit Jahrhunderten in endlose feudalistische Fehden verstrickt. Den 1543 auftauchenden portugiesischen Kaufleuten, fällt es daher zunächst nicht schwer, in dem zerstrittenen Land Fuß zu fassen und ihre wichtigsten Exportartikel – Christentum und Feuerwaffen – zu verbreiten. Das Interesse der Bürgerkriegsparteien gilt dabei weniger der neuen Religion, als der neuen Technologie, so dass die japanischen Waffenschmiede bereits nach einem Jahr in der Lage sind, die Luntenschloss-Musketen der Portugiesen perfekt nachzubauen. Die Situation ändert sich erst, als um 1600 der Shogun Tokugawa Ieyasu  in den internen Konflikten die Oberhand gewinnt. In der nun beginnenden Edo-Zeit  lassen Tokugawa und seine Nachfolger japanische Christen und europäische Missionare und Händler ermorden oder aus dem Land jagen. Um ihre Machtposition weiter abzusichern, verbieten die Tokugawa-Herrscher ihren Untertanen den Bau hochseetüchtiger Schiffe sowie Reisen ins Ausland. Die Anzahl der in Umlauf befindlichen Feuerwaffen wird streng kontrolliert. Japan ist nun zwar befriedet, doch das Land hat sich in eine freiwillige Isolation begeben, in der es 250 Jahre lang verharren wird. Russland , dessen politisches Zentrum sich mittlerweile von Kiew nach Moskau verschoben hat, sieht sich nach dem Fall Konstantinopels als Erbe des untergegangenen Byzantinischen Reichs . In den Augen der Russen ist Moskau das „Dritte Rom“. Rund 110 Jahre nach den Chinesen gelingt es auch dem Großfürsten Iwan III (1440-1505) im Jahre 1480 die Mongolenherrschaft endgültig abzuschütteln. Unter dem Namen „Iwan der Große“ nimmt er den kaiserlichen Titel „Zar“ und „Bewahrer des byzantinischen Throns“ an. Damit begründet er die Rolle Russlands als Großmacht, eine Ambition, die sein Enkel Iwan IV, genannt der Schreckliche (1530-1584), konsequent weiterverfolgt. Wie in China und Japan wirken auch in Russland starke zentralistische Kräfte. Neue Technologien und Ideen, sofern sie nicht dem Erhalt der eigenen Herrschaft dienen, werden konsequent bekämpft. Ein auf Leibeigenschaft beruhender Feudalismus , eine ineffiziente und korrupte Verwaltung, das Erziehungsmonopol der orthodoxen Kirche  und eine staatlich erzwungene Ghettoisierung von Ausländern, hemmen eine rasche Entwicklung des Landes   Zu den Technologien, die autokratisch-zentralistischen Großreichen grundsätzlich suspekt sind, zählt insbesondere auch Gutenbergs Buchdruck. Wie China und Japan kennen auch Türken, Araber und das Mogulreich seit langem das Blockdruckverfahren mit Holztafeln, das allerdings fast nur zur Herstellung von Gebetstexten benutzt wird. Als der türkische Sultan Bayezid II, Sohn des Eroberers von Konstantinopel, 1483 das Drucken arabischer Schriftzeichen mit beweglichen Lettern bei Todesstrafe verbietet, beraubt das Osmanische Reich , die Führungsmacht der islamischen Welt, sich dauerhaft der Möglichkeit, vorhandenes Wissen und neue Ideen rasch verbreiten zu können. Den türkischen, russischen, indischen, chinesischen und japanischen Imperien ist gemein, dass ihre Machthaber Neuerungen, die ihren Interessen nicht dienlich sind, effektiv verhindern können. [vi]  Die Wirtschaft wird staatlich reglementiert, ein Wettbewerb   um die besten Köpfe und Ideen findet nicht statt; Profit- und Effizienzdenken bleibt den durch Islam, Orthodoxie, Konfuzianismus oder Bushidō geprägten Menschen weitgehend fremd. Fürstenwillkür, Religion und konservative Staatsphilosophien halten die Gesellschaften in Osteuropa und Asien in einem vergleichsweise statischen Zustand.   Der Aufstieg Europas: Was sind die Erfolgsrezepte? Warum aber kommt es im Westen Europas nicht zu ähnlichen Blockaden? Weshalb können sich hier Buchdruck, Seefahrt, Feuerwaffen und politische Systeme kontinuierlich weiterentwickeln und einfache Bürger reicher werden als die Potentaten? Ein erster Erklärungsansatz ist einmal mehr die Geographie. Der Golfstrom sorgt in der Westhälfte des Kontinents für ein mildes Klima . Der winzige, ausgefranste Wurmfortsatz Asiens ist überall von Wasser umgeben und verfügt über zahlreiche Gebirge, Wälder, Flüsse und Klimazonen, die als natürliche Barrieren Invasionen von außen erschweren. Hunnen, Araber, Ungarn und Mongolen können zwar in den flachen Steppen und Wüsten Asiens und Nordafrikas riesige Reiche errichten, doch ihre europäischen Eroberungsversuche scheitern nicht zuletzt auch an der schwierigen Topographie des kleinen Kontinents. So vielfältig wie seine Landstriche, ist auch die politische Gliederung Europas. Zahlreiche Mächte koexistieren und konkurrieren auf engstem Raum. Keiner Macht – nach Römern und Franken werden es noch die Habsburger, Franzosen, Engländer und Deutschen versuchen – wird es gelingen, eine dauerhafte Vormachtstellung zu erringen. Der Flickenteppich aus Königreichen, Kurfürstentümern, Grafschaften, Marken, Republiken und freien Städten bietet vielfältige Bündnismöglichkeiten. Droht eine Partei die Hegemonie zu erlangen, schließen sich sofort mehrere kleinere Mächte zusammen, die dem Aggressor seine Grenzen aufzeigen. [vii]   Die allgegenwärtige Konkurrenz verhindert nicht nur politische, sondern auch ökonomische und technologische Monopole. Neuerungen im Bereich der Militärtechnik werden daher überall in Europa rasch adaptiert. Zwar gibt es auch hier Versuche, den Fortschritt zu hemmen. So bittet die europäische Ritterschaft bereits im Jahre 1139 den Papst, den Einsatz der Armbrust gegen Christen zu verbieten. Der Wunsch findet zwar das Gehör des Pontifex, beachtet aber wird der Bann zu keiner Zeit. Im 15. Jahrhundert unterscheiden sich die Kanonen Chinas, des Osmanischen Reiches und Europas noch in keiner Weise – großkalibrige, einfache Bombarden aus Bronze. Doch nur die Europäer experimentieren unablässig mit Gießverfahren, Kalibern, Projektilen, Pulvermischungen und Transportmöglichkeiten, so dass um 1700 die europäischen Geschütze mit ihren asiatischen Verwandten kaum noch etwas gemein haben. [viii]   Während im Westen der Wettbewerb um Waffensysteme, Logistik und Strategien zu ständigen Verbesserungen führt, verhindert fehlender Konkurrenzdruck in den zentralistischen Großreichen sämtliche Anreize, diese Bereiche weiterzuentwickeln. Konkurrenz und die verschiedenen klimatischen und geologischen Bedingungen innerhalb Europas fördern eine regionale Arbeitsteilung . England, das günstige Voraussetzungen für die Schafzucht aufweist, dominiert die Tuchproduktion; das Erzgebirge, Tirol oder der Schwarzwald eigenen sich für den Bergbau; Südeuropa bietet hervorragende Bedingungen für den Anbau von Weizen und Wein. Spezialisierung und die damit verbundenen Kostenvorteile lassen den innereuropäischen Handel erblühen und ein vergleichsweise dichtes Straßennetz entstehen. Die schwer zu befahrenden Meere der europäischen Westküste erfordern die Konstruktion robuster, hochseetauglicher Schiffe. Mit den Waren reisen auch Wissen und neue Ideen. Die komplexen Handelsbeziehungen ziehen fortschrittliche Formen der Kreditwirtschaft nach sich, die ihrerseits wiederum nach Rechtssicherheit verlangen. Wo sich stabile Verhältnisse etablieren und Risiken berechenbar werden, entsteht Wohlstand . Das feudalistische Establishment hat dem Tatendrang der neuen Kaste vermögender und selbstbewusster Kaufleute und Handwerker auf Dauer wenig entgegenzusetzen, denn die Menschen in Europa sind flexibel und mobil. Wer in den rückständigen ländlichen Gebieten für sich keine Zukunft sieht, zieht in die rasch wachsenden Städte; fordert ein Landesfürst zu hohe Wegezölle, wird sein Territorium von den Händlern gemieden; wer, wie die französischen Hugenotten, dem „falschen“ Glauben anhängt, wandert aus und lässt sich woanders nieder. Anders als Adel und katholische Kirche weiß das neue Bürgertum die Erkenntnisse der rasch voranschreitenden Wissenschaftlichen Revolution für sich zu nutzen. Die aus dem Streben der frühkapitalistischen Unternehmer nach wirtschaftlicher Selbstbestimmung und reformatorischem Individualismus entstehende protestantische Ethik wird zur wohl bedeutsamsten Triebfeder der künftigen europäischen Entwicklung. Zugleich birgt die neue Allianz aus Wirtschaft und Religion auch den Keim eines innereuropäischen Bruchs: Der protestantische Norden wird sich von nun an rascher entwickeln als der katholische Süden. Doch selbst wenn es in Europa damit fortan zwei Geschwindigkeiten gibt: Insgesamt zieht der kleine Erdteil dem Rest der Welt ab dem 16. Jahrhundert davon. Pluralismus, Wissensdurst, technologischer, politischer und gesellschaftlicher Wettbewerb, die rasche Verbreitung neuer Ideen, eine hohe soziale und geographische Mobilität, relative Toleranz, unternehmerische Freiheiten, wachsende Rechtssicherheit und nicht zuletzt der unbeschränkte Zugriff auf die Ressourcen der Neuen Welt sind die entscheidenden Gründe, warum das „Treibhaus“ Europa nun einen Weg geht, dem die eurasischen Konkurrenten nicht mehr zu folgen vermögen. Die Wurzeln dieses „Sonderwegs“ reichen bis in die griechisch-römische Antike.   Den Blog entdecken   Wer mehr wissen will: Luther, Martin (1520): „Von der Freiheit eines Christenmenschen" Kennedy, Paul (2000): „Aufstieg und Fall der großen Mächte“, Fischer. Diamond, Jared (2006): „Arm und Reich: Die Schicksale menschlicher Gesellschaften“, Fischer. Anmerkungen: [i] Seit dem Augsburger Religionsfrieden von 1555, der vorerst die friedliche Koexistenz von Katholiken und Protestanten in Deutschland regelt, galt, dass der Landesfürst seinen Untertanen die Konfession vorgibt (cuius regio, eius religio). [ii]  Dürer war zudem einer der ersten Künstler, die ihre Werke mit einem Monogramm signierten. [iii] Das bilanzierte Vermögen von Jakob Fugger soll nach heutiger Kaufkraft etwa 400 Milliarden Dollar betragen haben, was ihn zum reichste Menschen alter Zeiten machen würde. (Das schafft nicht einmal Elon Musk, der es im Dezember 2024 nur auf schlappe 337 Milliarden Doller bringt.) Vgl. zu Fugger Ehrenberg (1921) S.118-119 und 386-389. [iv] Im Gegensatz zu den Eurasiern konnte die amerikanische Urbevölkerung seit dem Neolithikum keine Resistenzen gegen ursprüngliche Tierseuchen wie Masern, Tuberkulose, Pocken, Grippe und Keuchhusten entwickeln. Allein die Pocken sollen schätzungsweise fünfzehn Millionen amerikanische Ureinwohner getötet haben. Vgl. Diamond (2001) S. 246-252. [v]  Vgl. Diamond (2001) S. 69-87. [vi]  Vgl. Kennedy (1996) S.68. [vii]  Vgl. Kennedy (1996) S. 54-55. [viii] Nach 1725 verfügt das Osmanische Reich ebenfalls über eine bewegliche Feldartillerie, zu deren Aufbau es allerdings europäische Spezialisten anheuern musste - zumeist aus Ungarn.

Fortsetzung von: „Locke, Montesquieu, Rousseau, Burke: Freiheit, Gleichheit, Gewaltenteilung“     Eine neue Gesellschaftsordnung Die Frage, welche Teilhabe den verschiedenen Gesellschaftsklassen an der Macht zukommen soll, beschäftigt die politische Philosophie   seit mehr als 2.000 Jahren. Seit Platon   lag den Analysen zunächst ein einfaches Drei-Stände-Modell zugrunde. Die antike Ordnung von Monarch, Adel und Volk wich im Mittelalter   infolge der neuen Gewaltenteilung   zwischen weltlicher und geistlicher Macht der Einteilung Adel, Klerus   und Volk. Mit Beginn der Neuzeit aber begann sich in Europa die Volksschicht auszudifferenzieren. Mit dem Bürgertum war in den Städten eine neue, selbstbewusste Klasse entstanden. Ärzte, Apotheker, Anwälte, Kaufleute, Staatsdiener, Lehrer, Künstler und Handwerker hatten Zugang zu dem rasch wachsenden Wissen, das Naturforscher und Philosophen erzeugten. Und meist machten sie besseren Gebrauch davon als Adel und Klerus. Wer gebildet war, glaubte an technischen und gesellschaftlichen Fortschritt, förderte Universitäten, Kunst, Musik und Wissenschaften. Im 15. Jahrhundert entstanden einflussreiche Kaufmannsdynastien und ab dem 17. Jahrhundert entwickelten sich aus Handwerksbetrieben die ersten Manufakturen. So gelangten Angehörige des Bürgertums nicht selten zu einem beachtlichen Wohlstand , der die Vermögensverhältnisse vieler Adliger überstieg. [i] Das aufstrebende Bürgertum fordert die Demokratie Im Laufe des 18. Jahrhunderts wurden die daraus resultierenden gesellschaftlichen Spannungen immer deutlicher. Das aufstrebende Bürgertum   forderte eine Beteiligung an der Macht und Schutz vor absolutistischer Willkür. Die Konflikte entluden sich in zwei Revolutionen – beide mit einschneidenden Folgen für den weiteren Verlauf der Weltgeschichte. Die Amerikanische Revolution   war Folge des Unmuts der Siedler, die in ihrer Kolonie zwar Steuern zahlen mussten, aber nicht im britischen Parlament   repräsentiert waren. Die Unabhängigkeitserklärung von 1776 atmet durch und durch den Geist von Locke und Montesquieu . Freiheit, Gleichheit und Gewaltenteilung wurden in der Verfassung von 1787 verankert. Zwei Jahre später führten in Frankreich langjährige staatliche Misswirtschaft und die Verteidigung absolutistischer Privilegien zu einer weiteren Revolution. Die Erklärung der Menschen- und Bürgerrechte vom 26. August 1789 ist stark von den Ideen Montesquieus und Rousseaus geprägt. In den folgenden Machtkämpfen setzte sich 1793 die Fraktion der Jakobiner durch und errichtete ein Terrorregime, das innerhalb eines Jahres zehntausenden Menschen das Leben kosten sollte. Nach Vorstellungen ihres Führers Robespierre  sollte ein Tugendstaat „das Volk durch Vernunft [.] leiten und die Feinde des Volkes durch Terror [.] beherrschen“. Robespierre wurde zum Hohepriester des radikaldemokratischen rousseauschen Kults: Alles ist dem Gemeinwillen unterzuordnen. Wer diesen Willen infrage stellt, ist ein Verräter an der aufgeklärten Gemeinschaft. Der Gemeinwille ist dabei nicht etwa der Wille der Mehrheit, sondern jener, die im Besitz der „ Wahrheit “ sind . Die revolutionären Auswüchse erschreckten nicht nur Adel und Klerus, sondern auch große Teile des liberalen Bürgertums innerhalb und außerhalb Frankreichs. Die wohlhabenden Bürger erkannten, dass auch sie in einer radikalen Demokratie  viel zu verlieren hatten. Eines ihrer wichtigsten Ziele wurde es nun, eine „Tyrannei der Mehrheit“ zu verhindern. Infolgedessen entwickelte der Liberalismus ein ausgeprägtes Misstrauen gegen bestimmte Erscheinungen der direkten Demokratie und einen starken Staat.   Die Französische Revolution katalysiert den Nationalismus Mit dem Nationalismus   entstand an der Wende zum 19. Jahrhundert eine weitere politische Strömung, auch sie war eine Folge der Französischen Revolution . Das Heilige Römische Reich   war am Ende des Dreißigjährigen Krieges in ein Konglomerat aus rund 300 Einzelstaaten zerfallen. In Zentraleuropa und Italien herrschte Kleinstaaterei, ein Flickenteppich von teils abhängigen, teils unabhängigen, oft zerrissenen Territorien, die von einer Vielzahl von Königen, Fürsten, Herzögen, Grafen, Bischöfen und freien Städten regiert wurden. In dieser zwischen Internationalismus und Partikularismus gespaltenen Welt war die Vorstellung einer Nation, die sich – wie Frankreich oder England – als sprachliche, kulturelle und territoriale Einheit begriff, ein völlig neuer Gedanke. In Deutschland und anderen europäischen Ländern war der junge Nationalismus zunächst eng mit dem liberalen Bürgertum verknüpft. Ursprünglich gegen das französische Hegemoniestreben und die Hassfigur Napoleon Bonaparte  gerichtet, wandte sich die insbesondere von Studenten getragene nationalliberale Strömung nach den Napoleonischen Kriegen  gegen  die monarchistischen Bestrebungen, mittels der Restauration das Rad der Geschichte wieder zurückdrehen zu wollen.   Nach der Antike entsteht wieder ein neues Proletariat In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts führte der rasante technische Fortschritt zunächst in England und mit einigen Jahrzehnten Verzögerung auch im übrigen Nordwesteuropa zu einer raschen Industrialisierung . Aus Manufakturen wurden Fabriken. Gewinner dieser Entwicklung war erneut das liberale Bürgertum. Verlierer waren alle anderen. Der Einfluss von Adel und Kirche schwand, während Maschinen in Landwirtschaft und Handwerk Millionen von Erwerbskräften freisetzten, die auf der Suche nach Arbeit in der expandierenden Industrie in die Städte zogen. Das Überangebot führte zu extrem niedrigen Löhnen, prekären Arbeitsverhältnissen und vielerorts zu einer Massenverelendung. Platons „Nährstand“   war in zwei Klassen mit sehr gegensätzlichen Interessen zerfallen: Einem gebildeten, oftmals wohlhabenden, staatsskeptischen und nationalliberal gesinnten Bürgertum stand ein großes, verarmtes und von politischen Entscheidungen weitgehend ausgeschlossenes Industrieproletariat gegenüber. Während sich das Bürgertum mit der Zeit in eine demokratische, eine wirtschaftsliberale und eine nationale Fraktion spaltet e, begann sich ab Mitte des 19. Jahrhunderts auch die Arbeiterschaft zu organisieren – zumeist unter Führung bürgerlicher Intellektueller. Ging es anfangs noch um moderate Forderungen wie Mindestlöhne, radikalisierten sich einzelne Strömungen nun zunehmend und forderten massive staatliche Umverteilung oder gar Enteignung und Vergesellschaftung der Produktionsmittel. In den komplexer gewordenen Gesellschaften   waren neue Interessenkonflikte und Allianzen entstanden: Wirtschaftsliberale sahen Handlungsfreiheit und Besitzstand durch die Forderungen des Proletariats bedroht; der Arbeiterschaft hingegen ging es eher um Gleichheit als um Freiheit; der Nationalismus  vergaß seine Ursprünge in der liberalen Demokratiebewegung und verband sich zunehmend mit dem Konservativismus ; zu dieser Allianz gesellte sich die in die Defensive geratene einst kosmopolitische Aristokratie , die hierin eine Möglichkeit erkannte, ihren schwindenden Einfluss zu wahren; die katholische Kirche   öffnete sich ihrerseits den Nöten der Arbeiterklasse und entwickelte mit der katholischen Soziallehre  eine neue Ethik; Liberale und Konservative   einte zwar der gemeinsame Glaube an die Ungleichheit der Menschen, doch sie entfremdeten sich über die Frage, ob den Interessen des Individuums oder der Gemeinschaft der Vorrang zukommen soll.   Die Ursprünge der politischen Parteien: Liberalismus Somit hatte auch jede politische Strömung unterschiedliche Erwartungen an den Staat. Für die Demokratiebewegung standen neben den natürlichen und unveräußerlichen Menschenrechten wie Freiheit und Gleichheit vor dem Gesetz vor allem Partizipationsrechte – also Beteiligung an politischen Entscheidungsprozessen – im Mittelpunkt. Für die Anhänger des Liberalismus zählten neben der Freiheit, nach persönlichem Glück streben zu dürfen, vor allem die Abwehrrechte gegenüber einer allzu mächtigen und neugierigen staatlichen Autorität. Das Ideal war ein „ Nachtwächterstaat “, der körperliche Unversehrtheit und Sicherheit der Besitzverhältnisse garantiert und sich ansonsten nicht weiter in die Belange der Bürger einmischt. Die Arbeiterklasse forderte Gleichheitsrechte. Sie erwartete vom Staat Wohlfahrtsleistungen oder gar eine Umkehrung der Besitzverhältnisse durch Kollektivierung der Produktionsmittel. Jede dieser Positionen verlangten nach einem theoretischen Fundament. Neben den politischen Philosophen meldeten sich hierzu nun auch zunehmend die Vertreter anderer Geisteswissenschaften zu Wort. Zu den prominenten Theoretikern des Liberalismus zählen Wilhelm von Humboldt , Alexis de Tocqueville  und John Stuart Mill , die insbesondere auf die von John Locke , Adam Smith  und Montesquieu   geschaffenen Fundamente zurückgriffen. In Deutschland machte Humboldt die liberalistische Idee populär. 1792 verfasste er die „Ideen zu einem Versuch, die Grenzen der Wirksamkeit des Staats zu bestimmen“. Der Mensch, schreibt der 25-Jährige, könne ohne Freiheit seiner wahren Bestimmung nicht nachkommen. Der Staat solle sich auf die Abwehr innerer und äußerer Feinde beschränken und sozialstaatliche Eingriffe tunlichst unterlassen, da sie Eigeninitiative und Selbstständigkeit der Menschen lähmten. Tocqueville (1805-1859) wird oft als Begründer der vergleichenden Politikwissenschaft   angesehen. Der adelige Franzose verbrachte 1831-1832 zehn Monate in den USA , um im Auftrag der französischen Regierung das Rechtsystem zu studieren. In „Über die Demokratie in Amerika“ analysiert Tocqueville die Gründe für die unterschiedlichen Entwicklungen, die die Vereinigten Staaten und Frankreich nach ihren Revolutionen jeweils genommen haben. Tocqueville zeigt sich beeindruckt von dem System der „checks and balances“ der jungen amerikanischen Demokratie, die durch Geschworenengerichte und dezentrale föderative Strukturen die Ideale der Gründungsväter am Leben erhalte. Während sich die Franzosen vor theoretisierenden Intellektuellen verneigten, hörten die Amerikaner auf Praktiker und förderten eine starke Zivilgesellschaft. Der wichtigste Unterschied aber, so Tocqueville, sei, dass die Amerikaner die individuelle Freiheit in den Mittelpunkt ihrer politischen Verfassung gestellt hätten, während die Franzosen der volonté générale und der Gleichheit das Primat gäben: „Der Bewohner der Vereinigten Staaten lernt von Geburt an, dass man sich im Kampf gegen die Mühen und Hemmnisse des Lebens auf sich selber verlassen muss; er schaut auf die Obrigkeit nur mit einem misstrauischen und unruhigen Blick, und er wendet sich an sie nur dann um Beistand, wenn er es ohne sie nicht schafft […].“ [ii]  Dieser staatskeptische Liberalismus prägt die USA bis heute. John Stuart Mill wird oft als der wichtigste Theoretiker des Liberalismus bezeichnet. Anders als für seinen geistigen Übervater Jeremy Bentham , ist Freiheit für Mill nicht Teil des Glücks, sondern der Weg dorthin. 1859 veröffentlichte er „ On Liberty “ – „Über die Freiheit“. Darin überträgt Mill die Ideen des Utilitarismus  auf Staat und Gesellschaft. Da sie der wichtigste Glücksfaktor des Menschen sei, müsse die Gesellschaft die größtmögliche persönliche Freiheit anstreben, selbst dann, wenn sich das Individuum  dadurch selbst schädige. Eine Grenze gibt es für Mill nur da, wo die individuelle Freiheit die Freiheit der anderen einschränkt. Auch Selbstmord ist nicht erlaubt, denn dieser bedeute ja, die eigene Freiheit aufzugeben. Staaten, so führt er weiter aus, die ihre Bürger kleinhalten, könnten selbst nichts Großes vollbringen. Ganz im Sinne seines qualitativen Utilitarismus fordert Mill  eine Gewichtung des Stimmrechts in Abhängigkeit vom Bildungsgrad der Wähler. Eines der wenigen Rechte, die er dem Staat zugesteht, ist „unverdientes“ Vermögen, insbesondere Erbschaften, nicht an die Nachkommen, sondern an die Allgemeinheit fallen zu lassen.   Anarchie als radikalste Interpretation des Liberalismus Die radikalste Position hinsichtlich der persönlichen Freiheit nimmt der Anarchismus ein, dessen Wurzeln einerseits im Liberalismus der Aufklärung andererseits im Sozialismus  liegen. Als sein Begründer gilt der Franzose Pierre-Joseph Proudhon  (1809-1865). Da jede Form von Herrschaft letztlich Sklaverei bedeute, dürfe kein Mensch über einen anderen Menschen herrschen, wobei die größte Bedrohung für die Freiheit vom Staat ausgehe. In Proudhons Vision leben die Menschen selbstbestimmt in kleinen, lokalen, auf Gegenseitigkeit , Solidarität und Ordnung beruhenden Strukturen. Diesem gemäßigten Mutualismus stellt der russische Revolutionär Michail Bakunin  (1814-1876) seinen radikalen kollektivistischen Anarchismus   gegenüber. In der staatenlosen Gesellschaft soll es kein privates Eigentum an Produktionsmitteln mehr geben – nur so lasse sich die größtmögliche persönliche Freiheit sicherstellen. Bakunins Landsmann Pjotr Kropotkin  (1842-1921)   unternimmt später in seinem Buch „Gegenseitige Hilfe in der Tier- und Menschenwelt“ den Versuch, den Anarchismus auf eine naturwissenschaftliche Grundlage zu stellen. Anhand zahlreicher Beispiele aus der Biologie möchte er zeigen, dass Darwins „Überleben des am besten Angepassten“ durch Kooperation besser zu erreichen sei, als durch einen egoistischen Kampf ums Dasein. Kropotkin liefert damit eine theoretische Rechtfertigung des Anarchismus als evolutionär erfolgreicher und vor allem natürlicher Lebensform.   Die Entstehung von Sozialismus und Kommunismus Karl Marx ,   der große Theoretiker des Sozialismus  und des Kommunismus , teilt die antiautoritären anarchistischen Vorbehalte gegen eine Zentralmacht nicht. Er braucht den Staat, da diesem in der nächsten Phase des vorbestimmten Laufs der Geschichte die Besitzrechte an den Produktionsmitteln zukommen müssen. 1872 kommt es auf dem Haager Kongress der Sozialistischen Internationale zum Machtkampf. Auf Marx‘ Betreiben wird Bakunins anarchistische Fraktion ausgeschlossen; der Sozialismus bleibt damit die dominierende politische Strömung der Arbeiterklasse. Marx  beschreibt den bisherigen und zwangsläufig auch künftigen Verlauf der Geschichte ausführlich: Nicht Hegels Weltgeist, sondern der Kampf um die Besitzverhältnisse an Produktionsmitteln treibt die Menschheit an und führt sie ihrer finalen Bestimmung zu. Seit der Mensch den unterschiedslosen Naturzustand verlassen hat, gab es zu allen Zeiten eine herrschende und eine unterjochte Klasse. Mit dem Übergang zu Ackerbau und Viehzucht und der erstmaligen Erzeugung eines wirtschaftlichen Überschusses entsteht eine Oberschicht, die sich nicht mehr unmittelbar am Produktionsprozess beteiligt. Diese Entwicklung ist der Ursprung aller Ungleichheit. Die ersten Profiteure sind die Häuptlinge, die die primitiven Stammesgesellschaften regieren. Über die auf Sklavenarbeit beruhende Wirtschaft der Antike führt der Weg der Ungleichheit zur mittelalterlichen Antithese der feudalistischen Ständegesellschaft. Aus deren kleinkapitalistischen Strukturen gehen in der Neuzeit das bourgeoise Großkapital und das Proletariat hervor. Die gegenwärtige kapitalistische Gesellschaft aber muss an ihren Widersprüchen zugrunde gehen. Diese Widersprüche sind insbesondere der Betrug der ausgebeuteten arbeitenden Klasse um den Mehrwert – die Differenz zwischen Lohn und Preis der von ihr geschaffenen Ware – sowie die Entfremdung, die die Arbeiter durch den hochgradig arbeitsteiligen Prozess erfahren. Die Proletarier verlieren nicht nur das natürliche Verhältnis zu ihrer Arbeit und zu den von ihnen hergestellten Produkten, sondern letztlich auch das zu sich selbst. Nach dem unvermeidbaren Zwischenschritt der sozialistischen Diktatur des Proletariats, der Herrschaft der Mehrheit über die Minderheit, wird schließlich eine klassenlose kommunistische Gesellschaft entstehen. In diesem Endstadium der Geschichte nähert sich das Kollektiv wieder dem ursprünglichen anarchistischen Ideal an. Es ist die Rückkehr zu einer natürlichen Gemeinschaft, die keinen Staat mehr benötigt. Die Menschen leben, ihrer eigentlichen Bestimmung entsprechend, in völliger Gleichheit, ohne Arbeitsteilung , Krieg, Kriminalität und Privatbesitz. Technischer Fortschritt und kollektives Eigentum an den Produktionsmitteln ermöglichen es, Überschüsse zu erwirtschaften, so dass alle ihren persönlichen Neigungen nachgehen und sich selbst verwirklichen können. Mit Demokratiebewegung , Liberalismus , Konservatismus , Nationalismus , Sozialismus und Anarchismus waren Ende des 19. Jahrhunderts alle wesentlichen politischen Strömungen entstanden. Bis heute prägen sie die politische Parteienlandschaft zahlreicher Länder . Seit Aufkommen der „sozialen Frage“ vor fast 200 Jahren, steht die konkrete Ausgestaltung des Zielkonflikts zwischen Freiheit und Gleichheit im Mittelpunkt der Parteiprogramme: Freiheit scheint fast naturgesetzlich Ungleichheit hervorzubringen, Gleichheit fast zwangsläufig Freiheit einzuschränken. [iii] Nachdem die Gesellschaftstheoretiker seit der Antike allein qualitative Betrachtungen angestellt hatten, wollten sich die Anhänger der von Auguste Comte  begründeten Soziologie  – ganz im Sinne einer „sozialen Physik“ – den Phänomenen des Zusammenlebens nun auch mit quantitativen Methoden nähern. Ihre statistischen Analysen sollten schon bald zeigen, dass menschlichem Verhalten im Kollektiv vielfältige Einflussgrößen zugrunde liegen. Der Religion kam hierbei, wie wir im nächsten Blog zum Thema Gesellschaft sehen werden, eine ganz besondere Rolle zu… Den Blog entdecken   Wer mehr wissen will: Mill, John Stuart (2017): „Über die Freiheit“, Reclam. Tocqueville, Alexis de (1959): „Über die Demokratie in Amerika“, Reclam. Marx, Karl (1979): „Das Kapital“, Dietz.     Anmerkungen: [i]  Dem Augsburger Kaufmann Jakob Fugger etwa war es problemlos möglich, mit seinem Vermögen den Aufstieg von Maximilian I und Karl V zu Kaisern des Heiligen Römischen Reiches zu finanzieren. [ii]  Tocqueville (1959) S. 216 f. [iii] Die Begriffe Freiheit und Gleichheit haben im Lauf der Zeit ihre Bedeutung verändert. Freiheit war in Antike und Mittelalter ein Privileg weniger – Sklaverei und Leibeigenschaft waren selbstverständlich. Erst während der Aufklärung wurde der Begriff umfassend erweitert. Seit Locke verstehen wir darunter ein unveräußerliches Recht aller, das auch Handlungs- und Meinungsfreiheit umfasst; für Kant ist sie die intellektuelle Befreiung aus der „selbstverschuldeten Unmündigkeit“. Gleichheit bedeutete in der Antike bei Platon und Aristoteles vor allem eine Entlohnung, die sich proportional zur Leistung verhält; im Mittealter kam Gleichheit allein von Gottes Gerechtigkeit. Mit der Aufklärung wurde die Bedeutung in verschiedene Richtungen erweitert: In den Vertragstheorien war Gleichheit neben Freiheit Grundlage einer gerechten Gesellschaft. Für die Utilitaristen bedeutete sie die konsequente Anwendung des Prinzips des größten Glücks der größten Zahl, im Sozialismus die Umkehr der Besitzverhältnisse.

Fortsetzung von: „Aristoteles: Ein Universalgenie in fünf Minuten“   Eine neue Religion Als der Philosophenkaiser Marc Aurel  sein Amt antrat, hatte das Römische Reich   seinen Zenit bereits überschritten. In den folgenden dreihundert Jahren sollte der Druck auf das Imperium von Norden durch die Germanen und von Osten durch die Sassaniden stetig zunehmen. Im Reich selbst verbreiteten sich verschiedene, aus den unterworfenen Gebieten stammende orientalische Religionen . Von Bedeutung waren insbesondere der ägyptische Götterglaube, sowie der Mithras-Kult und der Manichäismus, die beide ursprünglich aus Persien stammten. Teilweise traten die neuen Religionen in Konkurrenz zu der griechisch-römischen Götterwelt, teilweise verschmolzen sie mit ihr. [i]  Dauerhafter Erfolg sollte jedoch nur dem Christentum  beschieden sein. Stifter dieses Glaubens war Jesus von Nazareth  (ca. 7 v. Chr-ca.30 n. Chr.), ein jüdisch-aramäischer Wanderprediger, dessen Anhänger, allen voran Paulus von Tarsus , nach ihrer endgültigen Abspaltung vom Judentum den neuen Glauben in das römische Weltreich trugen. Wie die Juden duldeten auch die Christen im Gegensatz zu den übrigen Religionen des Imperiums keine anderen Götter neben sich. Trotz anfänglicher Verfolgung gewann die neue Religion mehr und mehr an Einfluss. 337 hatte sich Kaiser Konstantin der Große  auf seinem Totenbett taufen lassen. [ii]  380 erhoben Gratian  und sein in Konstantinopel regierender Mitkaiser Theodosius I  das Christentum zur Staatsreligion . Zu Beginn des 5. Jahrhunderts drangen germanische Stämme in das Weströmische Reich ein, das daraufhin nach fast 1.200-jähriger Geschichte relativ rasch zerfiel. Das Mittelalter hatte begonnen .  Augustinus von Hippo: Glaube als Wissenschaft Die philosophisch bedeutsamste Persönlichkeit der Übergangswirren am Ende der Antike ist Augustinus von Hippo . 354 im heutigen Algerien als Sohn eines römischen Landbe sitzers und einer Berberin geboren, orientierte er sich in seiner Jugend zunächst am Manichäismus . Nach einem Studium der Rhetorik in Karthago, ging Augustinus 384 an den Hof des Kaisers Valentinian II nach Mailand. Die Lobreden, die er dort auf den Kaiser halten musste, führten ihn in eine Sinnkrise. Er wandte sich vom Manichäismus ab und ließ sich 387 taufen. Nach der Rückkehr in seine Heimat wurde Augustinus 396 Bischof der Stadt Hippo, ein Amt, das er bis zu seinem Tode im Jahr 430 bekleidete. Augustinus war Zeitzeuge der dramatischen Veränderungen, die mit dem Ende des Römischen Imperiums einhergingen. In dem Chaos, das den Niedergang begleitete, suchten viele Menschen Trost und Hoffnung in der christlichen Religion, die ein beständigeres Reich verhieß, ein Reich, das nicht von dieser Welt war. Durch die Lektüre Ciceros  hatte Augustinus die Philosophie entdeckt. Insbesondere Platon machte großen Eindruck auf den Kirchenvater. Ließ sich das christliche Denken eventuell mit den Traditionen der antiken griechischen Philosophie vereinen? Dass Augustinus sich solche Fragen überhaupt stellte, spricht für die Bedeutung, die dem philosophischen Erbe am Ende der Antike offenbar noch immer zukam. Dennoch stand für ihn fest, dass der christliche Alleinvertretungsanspruch für die Wahrheit der Philosophie lediglich die Rolle einer Dienerin zuerkennen konnte. Augustinus‘ erstes bedeutsames Werk, seine sehr persönlich gehaltenen „Bekenntnisse“, atmen den Geist der platonischen Ideenlehre . Der Schöpfer der Urbilder, an die sich die unsterbliche menschliche Seele  erinnert, ist nun der christliche Gott. Die Vereinigung von christlichem Glauben und Platons Philosophie sollte eine beachtliche ideengeschichtliche Wirkung entfalten. Was ist Zeit? Völlig neu und einzigartig sind Augustinus‘ Überlegungen zum Wesen der Zeit , die erstmalig Geschichtlichkeit und Einmaligkeit der menschlichen Existenz in den Fokus der Philosophie rücken. Die neue Perspektive wurde notwendig, da die in der Genesis beschriebene Erschaffung aus dem Nichts den Griechen und Römern  fremd war – Materie und Zeit hatte es für sie schon immer gegeben. Für Augustinus aber ist die Zeit gemeinsam mit der Welt entstanden (eine Aussage, die sich, wie wir bereits gesehen haben, in völliger Übereinstimmung mit der modernen Physik befindet.) Gott selbst ist nicht in der Zeit; er schwebt über ihr und kann so ihren Strom von außen betrachten. Aus dieser Zeitlosigkeit entsteht Gottes Ewigkeit. Da er allwissend ist, ist ihm auch alles Vergangene und Zukünftige bekannt.   Die Zeit selbst ist keine dingliche Erscheinung, sondern allein eine Projektion des menschlichen Geistes. Letztlich gibt es nur die Gegenwart. Die Gegenwart der Vergangenheit ist unsere Erinnerung; die Gegenwart des Gegenwärtigen ist der Augenblick; die Gegenwart des Zukünftigen sind unsere Erwartungen. „Was ist also die Zeit? Wenn mich niemand danach fragt, weiß ich es, wenn ich es aber einem, der mich fragt, erklären sollte, weiß ich es nicht.“ [iii] Mit seinem subjektiven Zeitbegriff hat Augustinus die Philosophie um einen bemerkenswerten Gedanken bereichert. [iv] Die folgenreiche Prädestinationslehre In seinem Bemühen um eine philosophische Rechtfertigung des Glaubens ist der Bischof fast zwangsläufig auch mit dem Theodizee-Problem konfrontiert. Es geht um die Frage, w arum ein allmächtiger  Gott das Böse zu lässt.  Dessen Ursprung liegt für den Kirchenvater im Sündenfall. Die Schuld, die Adam und Eva auf sich geladen haben, wird seitdem an jede Generation vererbt und macht die Menschen anfällig für das Übel. Das Böse hat dabei selbst keine eigenständige Existenz, sondern ist die Abwesenheit des Guten, geboren aus Hochmut und Unglaube. Da Gott uns mit einem freien Willen ausgestattet hat, kann das Böse nur existieren, weil wir uns entscheiden, es zuzulassen. Hätte Gott uns diese Verantwortung nicht übertragen, wären wir auch nicht wirklich frei. Diese Entscheidungsfreiheit   spielt auch eine zentrale Rolle in Augustinus‘ zweitem bekannten Buch „Vom Gottesstaat“. Es entstand unter dem Einfluss der Plünderung Roms durch die Goten im Jahre 410. Das traumatische Ereignis, Ende aller bekannten Ordnung, ließ die Christen im Römischen Imperium an der baldigen Errichtung des von Jesus verkündeten Reiches zweifeln. Der „Gottesstaat“ möchte die verunsicherten Christen beruhigen. Es ist das erste Buch, das eine umfassende Geschichtstheorie entwirft. Die Geschichte der Menschheit ist der Konflikt zwischen zwei Lebensentwürfen: Im irdischen Staat führen die Menschen ein lasterhaftes Leben. Dem gegenüber steht das Reich Gottes – eine Gemeinschaft von Auserwählten, die nach den Geboten des Schöpfers lebt und daher einst in das Himmlische Jerusalem einziehen wird. Doch für Augustinus ist der irdische Staat nicht nur böse. Die Mächte des Guten greifen direkt in seine Geschicke ein und kämpfen erbittert um das Heil eines jeden Menschen gegen jene diabolischen Kräfte, die die Sterblichen mit vergänglichen Freuden in die Verdammnis locken wollen. Doch obwohl ein jeder die Freiheit hat, sich für Gut oder Böse zu entscheiden, ist sein Schicksal schon vorherbestimmt. Als allwissendes, außerhalb der Zeit stehendes Wesen, weiß Gott längst, wie sich jeder Einzelne auf seinem Lebensweg entscheiden wird – er kennt die Seinen bereits. Die Menschheit zerfällt daher in zwei Gruppen, die Verdammten und die Erlösten, wobei niemand vor dem Jüngsten Gericht wissen kann, zu welcher Partei er gehört. Die Weltgeschichte wird dadurch zu einem durch göttliche Vorsehung vorherbestimmten Drama, an dessen Ende der Sieg des Guten steht. Das Reich Gottes auf Erden ist das Ziel der Menschheitsgeschichte. Die Kirche  ist dabei das irdische Instrument, um den göttlichen Willen zu vollstrecken. Die Araber bewahren Aristoteles vor dem Vergessen Augustinus‘ Schriften gaben dem abendländischen Denken für die nächsten 1.000 Jahre die Richtung vor – seine Prädestinationslehre   wirkte sogar noch weit darüber hinaus. [v]   Während der dunklen  Jahrhunderte, die dem Zerfall des Römischen Reiches folgten, gingen viele der alten Schriften in den Wirren der Völkerwanderung  für die westliche Welt zunächst verloren. [vi]   So wurde es in den folgenden 600 Jahren still um die westliche Philosophie.  Um das Jahr 613 begann der Prophet Mohammed  auf der arabischen Halbinsel eine neue Offenbarungsreligion  zu predigen, die sich auf denselben Gott berief, wie Juden und Christen. Sein Glaube fand rasante Verbreitung. Bereits um das Jahr 750 reichte der Einfluss des Islam  von Afghanistan über ganz Nordafrika bis zu den Pyrenäen. Auf ihren Eroberungszügen hatten die Araber Teile der antiken Hinterlassenschaft entdeckt und ins Arabische übersetzt, darunter auch viele der im Westen verschollenen Werke des Aristoteles . Diese Funde sollten die islamische und jüdische Philosophie der kommenden Jahrhunderte maßgeblich beeinflussen. Die Scholastik: Gottesbeweis und Universalienstreit Erst gegen Ende des 11. Jahrhunderts regten sich mit der Scholastik   auch im Westen wieder neue philosophische Ideen. Seinen Namen verdankte das neue Denken den klösterlichen Lateinschulen, die die Tradition des augustinischen Platonismus weiter gepflegt hatten. Die Streitgespräche unter den gelehrten Mönchen widmeten sich neben der Theologie nun zunehmend auch wieder rein philosophischen Themen wie Logik  und Ethik . Als Begründer der Scholastik gilt Anselm von Canterbury , ein 1033 in Aosta geborener Italiener, der, nachdem er viele Jahre in einer nordfranzösischen Benediktinerabtei verbracht hatte, im Zuge der normannischen Eroberung Englands Erzbischof wurde – ein außerordentliche europäische Karriere.    Anselm ist bekannt für seinen ontologischen Gottesbeweis , den Versuch, die Existenz des Allmächtigen auch logisch zu belegen. Seine Argumentation beginnt mit der Gegenthese: Gott existiert als Wesen, über das hinaus nichts Größeres gedacht werden kann, lediglich in der menschlichen Vorstellung. Ein Wesen, das hingegen auch real existiert, wäre einem solch rein imaginären Wesen allerdings überlegen und somit größer. Nur der real existierende Gott erfüllt die Bedingung, dass über ihn hinaus nichts Größeres gedacht werden kann – Gott muss folglich existieren, denn nur so ist er ohne Widerspruch denkbar. Es sollten rund 700 Jahre vergehen, bis Immanuel Kant diese abenteuerliche Beweisführung widerlegen würde. Anselm von Canterbury bezog auch Stellung im größten und wichtigsten scholastischen Disput des Mittelalters, dem Universalienstreit . Dabei geht es um die Frage, ob Universalien, das heißt allgemeinen Begriffen, wie „Baum“ oder „Mensch“ eine eigene ontologische Existenz zukommt. Anselm befindet sich bei diesem Streit im Lager der Realisten . Die Realisten, in der Tradition der platonischen Ideenlehre, sind von der realen Existenz abstrakter Begriffe überzeugt. Es gibt „den Baum“ oder „den Menschen“ als von Gott erschaffene Idee. Für das gegnerische Lager, die Nominalisten , war das Unfug. Für sie sind solche Gattungsbegriffe menschengemachte, veränderliche Konstrukte, die vielleicht helfen, die Welt zu ordnen; in keinem Fall aber kommt ihnen eine eigene Wesenheit zu. Existieren können nur einzelne Tannen, Fichten, Eichen, Buchen oder menschliche Individuen. Die Kontroverse mag aus heutiger Sicht seltsam erscheinen, doch tatsächlich ging es um etwas sehr Grundlegendes: Für die Realisten ist die Existenz von Universalien – ganz im Sinne von Platon und Augustinus – Ausdruck einer unumstößlichen göttlichen Ordnung. Die Nominalisten aber stellen absolute Gewissheiten und unantastbare Dogmen grundsätzlich infrage – eine entscheidende Voraussetzung für modernes wissenschaftliches Denken. Eine messerscharfe Logik Nominalist war auch der um 1287 geborene Franziskaner Wilhelm von Ockham . Der Geistliche, dessen standhafte Verteidigung des von Franz von Assisi verkündeten Armutsideals seines Ordens vom Papst mit der Exkommunikation bestraft wurde, ist philosophiegeschichtlich vor allem für seine Forderung bekannt, bei der Bildung von Theorien nicht mehr Annahmen zu treffen als unbedingt notwendig. Von allen möglichen Erklärungen für einen Sachverhalt, ist stets die einfachste die beste – eine Regel, die später als „ Ockhams Rasiermesser “ bekannt werden sollte. Zusammen mit seinem rund 70 Jahre zuvor geborenen Ordensbruder Roger Bacon , ist Wilhelm einer der frühesten Verfechter experimenteller Methoden und Repräsentant eines neuen Denkens, in dem ein wachsendes Interesse an naturphilosophischen Fragen und empirischer Forschung zum Ausdruck kommt. Thomas von Aquin gelingt ein Kunststück Mit der europäischen Wiederentdeckung der aristotelischen Schriften, die islamische Gelehrte über die Jahrhunderte bewahrt hatten, begann der Einfluss des seit Augustinus vorherrschenden christlichen Platonismus in der Philosophie zu schwinden. Problematisch war allerdings, dass sich Aristoteles‘ Werk nur ungleich schwerer christlich einkleiden ließ als die Lehre seines Meisters – schließlich hatte sich der stark an Naturwissenschaften interessierte Philosoph, mit Ausnahme seines unbewegten Erstbewegers, kaum zu theologischen und transzendentalen Fragen geäußert. [vii] Thomas von Aquin , einem italienischen Dominikanermönch, der von 1225 bis 1274 lebte, gelang das Kunststück, das aristotelische Weltbild mit dem christlichen Glauben zu versöhnen. Nicht zuletzt deshalb gilt er als der neben Augustinus bedeutendste Philosoph des Mittelalters. Anders als seine Vorgänger stellte Thomas die Ideen der antiken Denker nicht unter theologische Vormundschaft, sondern räumte ihnen einen gleichberechtigten Platz ein: Gott hat den Menschen mit einem Verstand ausgestattet, der dem Geist Gottes ähnlich ist. Der Mensch ist daher auch in der Lage, mit Hilfe der Philosophie die Gedanken des Schöpfers nachzuvollziehen. In Anlehnung an Aristoteles‘ Naturlehre beschreibt Thomas die Hierarchie des Seins: Zuunterst befinden sich die toten Dinge. Sie sind reiner Stoff, dem die Form gleichsam von außen aufgedrückt wurde. Darüber stehen die Pflanzen. Sie leben, doch sie verfügen über keine Sinne. Die Tiere stehen deshalb über den Pflanzen. Der Mensch wiederum steht über den Tieren, denn er ist, anders als diese, mit einer vernunftbegabten und unsterblichen Seele ausgestattet. Über den Menschen finden sich die Engel. Als reine Geisteswesen sind sie von der Last alles Körperlichen befreit und zudem mit einem rascheren Verstand als dem der Menschen ausgestattet. Doch auch sie wurden erschaffen und sind daher nicht vollkommen. An der Spitze von Thomas‘ ontologischer Pyramide thront Gott allein; ein reines, vollkommenes Geisteswesen, das nicht erschaffen wurde, sondern schon immer war. Nach Thomas‘ Überzeugung wird nur ein Teil der Wahrheit durch den Glauben offenbart, der andere Teil erschließt sich uns durch den Verstand. Die beiden Pfeiler der Wahrheit stehen in vielfacher Beziehung zueinander. Das möchte der Dominikaner mit seinen fünf Gottesbeweisen zeigen, die er in seinem Hauptwerk, der „Summa theologiae“, aufführt. [viii]  Die ersten beiden Beweise ähneln sich sehr und gehen unmittelbar auf Aristoteles zurück. Demnach muss am Anfang der Kausalkette aller Bewegungen, die wir im Universum beobachten, ein ursprünglicher Impulsgeber gestanden haben. Dieser Erstbeweger ist Gott. Und da, so der zweite Beweis, nichts ohne Grund geschieht, muss es am Anfang eine ursprüngliche Wirkursache gegeben haben. Auch diese erste Ursache nennen wir Gott. Da alles, was ist, auch vergeht, so der dritte Beweis, muss folglich das „Sein“ auch nicht zwingend existieren. Es muss daher ein unvergängliches Lebewesen geben, das rein aus sich heraus notwendig ist und das den vergänglichen Dingen ihr Sein geschenkt hat. Dieses absolute Wesen ist Gott. Der vierten Argumentation liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Dinge, die wir in der Welt vorfinden, von unterschiedlicher Qualität sind. Sie lassen sich daher hierarchisieren, also etwa als gut und besser oder wahr und wahrer einstufen. Derlei Hierarchien bedingen aber, dass es etwas geben muss, was am „besten“ oder „wahrsten“ ist, einen absoluten Maßstab, ohne den eine Abstufung nicht möglich wäre. Dieser höchste Maßstab aller Dinge ist Gott. Der fünfte und letzte Beweis unterscheidet sich von den bisherigen. Die ersten vier schließen als „kosmologische Beweise“ allesamt von der Welt auf Gott. Der fünfte Beweis argumentiert hingegen teleologisch, das heißt, er orientiert sich an einem Zweck. Dinge, wie etwa der Pfeil eines Bogenschützen oder das von einem Steuermann gelenkte Schiff, haben weder Seele noch Intelligenz. Dennoch erfüllen sie ihre Aufgabe. Folglich muss es nach Thomas ein absolutes Wesen geben, das den geistlosen Dingen ihre Zweckdienlichkeit verliehen hat und sie lenkt. Dieser intelligente, ordnende Weltgeist ist Gott. Thomas hatte nicht die Absicht, die Existenz des persönlichen christlichen Gottes zu beweisen. Dieser kann nicht durch die Vernunft, sondern nur durch Glaube und Offenbarung verstanden werden. Seine Fundamentaltheologie möchte vielmehr zeigen, dass Gottes Existenz nicht widernatürlich ist und dass wir vernünftig annehmen dürfen, dass es ein höchstes Wesen gibt. [ix] Mit Thomas von Aquin begann die Philosophie die Klosterstuben wieder zu verlassen. Überall in Europa entstanden Universitäten an denen Aristoteles’ Logik Grundlagenfach wurde – eines der zahlreichen Anzeichen eines heraufziehenden, folgenreichen Umbruchs .   Den Blog entdecken   Wer mehr wissen will: Augustinus, Aurelius (1888): „Bekenntnisse” (Confessiones), Reclam. Augustinus, Aurelius (1911): „Über den Gottesstaat” (De civitate Dei), Bibliothek der Kirchenväter. Weischedel, Wilhelm (2008) „Die philosophische Hintertreppe“, Nymphenburger. Dahlheim, Werner (2014) „Die Welt zur Zeit Jesu”, Beck.   Bildnachweise: William von Ockham Anselm von Canterbury   Das himmlische Jerusalem [i] Vgl. Dahlheim (2014) S. 328 ff. [ii] Damals herrschte die Vorstellung, dass es nur eine einzige Sündenvergebung gibt, die sich durch die Taufe vollzieht. Offenbar wollte Konstantin ganz sicher gehen. [iii]  Augustinus (1888) Buch XI, 14.Kapitel. [iv] Vgl. Russell (2012) S. 366 f. und Safranski (2015), S. 52. [v] Vgl. Russell (2012) S.317. Die orthodoxen Kirchen im Osten Europas folgten der augustinischen Lehre allerdings nicht und lehnen die Prädestinationslehre bis heute ab. [vi] Vgl. Dahlheim (2014) S.433. [vii]  Vgl. Weischedel (2008) S.112 ff. [viii] Die Beweise gehen nicht ursprünglich auf Thomas von Aquin zurück; er hat sie lediglich zusammengetragen und auf einprägsame Art neu formuliert. [ix] Diese Lehre prägt die Doktrin der katholischen Kirche bis heute. Demnach kann naturwissenschaftliche Erkenntnis zwar durch rationales Denken erlangt werden; die Dogmen der Kirche, wie die Dreieinigkeit oder die Auferstehung Jesu, aber erschließen sich uns nicht durch die Vernunft, sondern bedürfen des Glaubens und göttlicher Offenbarung.

Fortsetzung von „Bausteine der Kommunikation (Teil 1)   Dimensionen der Semantik: Lexikologie Sprachen neigen ganz generell zu mehr syntaktischer Komplexität als für die Kommunikation tatsächlich notwendig ist. Wie gerade das Chinesische zeigt, wird in der Regel auch eine sehr einfache Syntax verstanden. Damit unsere in Schallwellen gepackten Gedanken richtig beim Empfänger ankommen, muss im Rahmen einer Grammatik  neben der Form aber auch die inhaltliche Dimension geklärt werden. Dies ist das große Thema der Semantik . Ihr grundlegendster Aspekt ist die Lexikologie , die sich der konkreten Bedeutung einzelner Morpheme  und Wörter widmet. Das Wort „Baum“ lässt sich beispielsweise als „eine verholzte, langlebige Pflanze mit einem hochgewachsenen Stamm und belaubten Zweigen beschreiben. Um „Baum“ verstehen zu können, muss im Empfängergehirn eine neuronale Repräsentation des Begriffs vorhanden sein. Verholzt, langlebig, belaubt und verzweigt trifft allerdings auch auf Repräsentationen zu, die keine Bäume sind. Das, was einen Baum von anderen Gewächsen offenbar unterscheidet, scheint die Form des Stamms zu sein. Obwohl wir ein intuitives Verständnis von diesem Unterschied haben, gibt es keine allgemeingültige Definition wie lang oder dick der Stamm sein muss, damit eine Pflanze ein Baum und kein Strauch ist. Entsprechend noch schwieriger ist es daher, abstrakte Begriffe wie „Freiheit“, „Gleichheit“ oder „Brüderlichkeit“ einzufangen.   Die Bedeutung von „Bedeutung“ Das grundlegende theoretische Problem der Semantik ist es, die Bedeutung des Begriffs „Bedeutung“ zu klären. Als vielversprechendster (wenn auch nicht unumstrittener) Ansatz gilt heute eine Idee, die auf den Logiker   und Mathematiker Gottlob Frege  zurückgeht, den Begründer der modernen Sprachphilosophie . Für Frege steht der Wahrheit sgehalt eines Begriffs im Mittelpunkt: Die Bedeutung eines Satzes ist dann geklärt, wenn man angeben kann, ob der Satz in einer gegebenen Situation wahr oder falsch ist. Dies lässt sich auf zwei Arten überprüfen: Einerseits anhand einer logischen Beweisführung, wie wir sie etwa für mathematische Sätze kennen. Wenn Paul grösser als Peter ist und Peter grösser als Stefan, dann ist die Aussage wahr, dass Paul auch grösser als Stefan ist. Die zweite Möglichkeit ist eine Überprüfung anhand von Erfahrungstatsachen, ein Vorgehen, das in der Mathematik der Axiomatik entspricht. Der Wahrheitsgehalt muss nicht bewiesen werden, sondern offenbart sich dem „gesunden Menschenverstand“ – beispielsweise, wenn wir unmittelbar sehen können, dass Paul Stefan überragt. [i]  Mit seiner logischen Verknüpfung von Bedeutung und Wahrheit schuf Frege die Grundlage einer semantischen Theorie, die zumindest auf Aussagesätze angewendet werden kann. Frege verdanken wir auch die Unterscheidung zwischen Bedeutung und Sinn. Während die Bedeutung die „Extension“, den „Umfang“ eines Begriffs festlegt, beschreibt der Sinn die „Intension“, seinen „Inhalt“ oder seine „Tiefe“.   Gibt es sprachliche Eindeutigkeit? Mit diesem philosophischen Rüstzeug lassen sich semantische Phänomene wie Synonyme, Konnotationen und Mehrdeutigkeiten praktisch beleuchten. Synonyme  bezeichnen verschiedene Wörter mit gleicher Bedeutung. Frege nennt als Beispiel Morgenstern und Abendstern, die beide den Planeten Venus meinen. [ii]  Die beidem Begriffe haben zwar dieselbe Bedeutung, aber einen anderen Sinn. Morgenstern und Abendstern sind mögliche Ausprägungen des verifizierbaren Begriffsumfangs, mit dem sich der Planet Venus beschreiben lässt – beide beziehen sich auf dasselbe Objekt. Der Sinn der beiden Wörter ist jedoch jeweils ein anderer, weil beide Begriffe mit einer anderen Vorstellung, einer anderen gedanklichen Repräsentation verbunden sind, nämlich der des hellsten Sterns, der jeweils morgens und abends zu sehen ist. Letztlich bedeutet dies, dass es keine echten Synonyme gibt. Jedes Wort löst in unserem neuronalen Netzwerk eine andere Assoziation aus: Der Morgenstern ist nicht der Abendstern, eine Orange ist keine Apfelsine und ein Tischler ist kein Schreiner.   Es schwingt immer etwas mit Von den Synonymen ist es nicht weit zu den Konnotationen . Pferd, Ross, Gaul, Klepper und Mähre bezeichnen allesamt dasselbe Tier und sind damit in Freges Logik Ausprägungen derselben Bedeutung mit unterschiedlichem Sinn. Konnotationen haben im Gegensatz zu Synonymen aber noch Nebenbedeutungen, die dem Begriff noch bestimmte weitere Eigenschaften zuweisen. Ein Ross ist eben kein Gaul. Konnotierte Wörter zeugen oftmals von Sprachwandel: Begriffe wie „Mähre (ursprünglich einfach nur ein weibliches Pferd), „brav“ (ursprünglich ein Wort für tapfer), oder Propaganda (ursprünglich lediglich die Verbreitung einer Botschaft) sind Beispiele für solche Bedeutungsänderungen. Häufig lässt sich beobachten, dass Wörter mit Konnotationen, die als negativ oder diskriminierend empfunden werden, durch Euphemismen oder „politisch korrekte“ Formulierungen ersetzt werden. Dann wird aus einem militärischen Rückzug eine „Frontbegradigung“, aus einer Massenentlassung eine „Restrukturierung“, aus Eskimos werden „Inuit“, aus Zigeunern „Sinti und Roma“ (oder im Behördendeutsch gar eine „mobile ethnische Minderheit“.) [iii]   Mehrdeutigkeiten Die Semantik beschäftigt sich aber auch mit dem umgekehrten Fall, nämlich, dass Wörter und Sätze mehrdeutig sein können. Ein Baum kann auch Teil eines Segelschiffs sein und ein Ross eine Schachfigur. Das ist vor allem aus logischer Sicht ein Problem, denn eine eindeutige Sprache kann zwar mit Synonymen leben, nicht aber mit Vieldeutigkeit. Frege bemerkt zudem, dass es auch Begriffe gibt, die keinerlei Bedeutung haben, etwa „Der Wille des Volkes“ [iv] Das alles zeigt, dass nicht nur wir etwas mit den Wörtern machen – die Wörter machen auch etwas mit uns. Es ist uns, wie erwähnt, nicht gleich, ob wir von einem Chirurgen mit 90%iger Überlebenswahrscheinlichkeit oder von seinem Kollegen mit 10%iger Sterbewahrscheinlichkeit operiert werden. Wir denken Sprache, aber was wir denken, wirkt auch auf unser Verhalten zurück.     Unser semantischer Rahmen Betrachten wir die vielen Voraussetzungen, die gegeben sein müssen, damit Kommunikation zwischen Menschen funktioniert – Vorhandensein neuronaler Repräsentationen, gemeinsamer Zeichenvorrat, gemeinsame Interpretation von Zeichen, Kontext, Synonymen, Konnotationen, Mehrdeutigkeiten, Betonungen, Tonhöhenverlauf und Stilebenen – ist es eigentlich erstaunlich, dass sprachliche Kommunikation nicht zu noch mehr Missverständnissen führt. Warum die Verständigung meistens trotz aller Widrigkeiten klappt, versucht die von Charles Fillmore  begründete und von Marvin Minsky  weiterentwickelte „ Frame-Semantik “ zu erklären: Wir können Gedanken, Gefühle und Wünsche nur deshalb verstehen, weil in unserem Gedächtnis   Wissenseinheiten („Frames“, „Rahmen“) über die Welt abgelegt sind, die das zugrundeliegende Bezugssystem klären: Das Verb „kaufen“ beschreibt etwa einen Vorgang, der einen Käufer und einen Verkäufer voraussetzt, und bei dem etwas gegen Geld  den Besitzer wechselt. Rahmen enthalten definierte Standardsituationen mit Teilnehmern und Requisiten, die an bestimmte Situationen angepasst werden können: „Hans kauft ein Buch von Maria“ identifiziert in diesem Fall Käufer, Verkäufer und Ware. Da alle Beteiligten, einschließlich des Lesers, ein gemeinsames Verständnis des Rahmens „kaufen“ haben, wird der Satz verstanden, ohne dass das Verb zuerst definiert werden muss.   Wie mathematisch ist Sprache? Minsky war kein Linguist, sondern wie Frege Mathematiker und in den 1970er Jahren einer der Pioniere der Erforschung künstlicher Intelligenz . Sein Frame-Konzept ging aus dem Versuch hervor, Wissen in stereotype Teilstrukturen aufzulösen, die maschinell erlernt und ausgeführt werden können. Die Frage, ob menschliche Intelligenz artifiziell nachgebaut werden kann, ist so alt wie die Computerwissenschaften. Dass wir 50 Jahre nach Minskys Idee vom Ziel einer dem menschlichen Denken   vergleichbaren künstlichen Intelligenz noch immer weit entfernt sind, liegt vor allem daran, dass selbstlernende Programme heute nach wie vor nicht in der Lage sind, ihre Erkenntnisse auf analoge andere Situationen zu übertragen. [v]   Pragmatik: Bitte nicht wörtlich nehmen! Unser Sprachgebrauch macht es den Maschinen zugegebenermaßen auch nicht gerade leicht. Denn wir sagen gerne und durchaus absichtsvoll, nicht immer das, was wir meinen. Wir müssen dabei nicht einmal an den bitterbösen Sarkasmus  eines Jonathan Swift  denken, der in seiner 1729 erschienenen Satire „A Modest Proposal“ vorschlug, dass die verarmten Iren ihre zahlreichen Kinder als Nahrungsmittel an reiche Engländer verkaufen sollten. Die Wahrheitswerkzeuge der Semantik stoßen bereits sehr viel früher an ihre Grenzen. John F. Kennedys  „Ich bin ein Berliner“ besagt gemäß semantischer Analyse entweder, dass der amerikanische Präsident ein Einwohner Berlins ist oder – der Doppeldeutigkeit des Satzobjekts geschuldet – sich für eine Süßigkeit aus frittiertem Hefeteig hält. Tatsächlich aber war das berühmte Bekenntnis eine Solidaritätsadresse des mächtigsten Staats der Erde an eine isolierte Stadt. Während diese Aussage von Kennedys Zuhörern sofort verstanden wurde, tun sich die Algorithmen der künstlichen Intelligenz nach wie vor außerordentlich schwer, über rein semantische Bedeutung hinausgehende kommunikative Sinnzusammenhänge zu erkennen. Kennedys Äußerung ist nur mit Hilfe von menschlichem Weltwissen im Kontext eines spezifischen Aspekts des Ost-West-Konflikts verständlich. Der nichtwörtliche Gebrauch von Sprache ist Gegenstand einer weiteren linguistischen Teildisziplin, der Pragmatik . Nicht nur Swifts Sarkasmus oder Kennedys Metaphorik entzieht sich mathematischer Beschreibbarkeit. Auch unsere Alltagssprache ist voller hintergründiger Anspielungen, Doppeldeutigkeiten, offener oder versteckter Ironie. Pragmatik ist alles, was jenseits der semantischen Ebene kommuniziert wird. Sie macht einmal mehr deutlich, wie außerordentlich vielschichtig und komplex menschliche Sprache ist.   Den Blog entdecken   Wer mehr wissen will: McWhorter, John (2004): „The Story of Human Language”, Vorlesungsskript. Frege, Gottlob (1993): „Logische Untersuchungen“, Vandenhoeck und Ruprecht. Frege, Gottlob (1892): „Über Sinn und Bedeutung“, Zeitschrift für Philosophie und philosophische Kritik, NF 100, S. 25-50. Minsky, Marvin (2006): The Emotion Machine: Commonsense Thinking, Artificial Intelligence, and the Future of the Human Mind, Simon & Schuster Pinker, Steven (2012): “Wie das Denken im Kopf entsteht”, Fischer.   Bildnachweise: Marvin Minsky Venus [i] Vgl. Frege (1993) S.32 f. [ii] Vgl. Frege (1892) S. 25 ff. [iii] Der kanadisch-amerikanische Psychologe und Linguist Steven Pinker hat darauf hingewiesen, dass der Versuch, Dinge durch Euphemismen zu „beschönigen“ früher oder später dazu führt, dass der neue Begriff die negative Konnotation des alten Ausdrucks übernimmt. [iv]  Frege (1892) S.41. [v]  1950 hatte der britische Informatik-Pionier Alan Turing einen später nach ihm benannten Test entworfen. Ein Maschinen-Algorithmus besteht den Test dann, wenn wir nicht mehr unterscheiden können, ob wir uns anonym gerade mit einem Menschen oder einer Maschine unterhalten. Aktuelle KI Lösungen wie ChatGPT bestehen diesen Test heute problemlos.

Fortsetzung von „Wie die Welt im Kopf entsteht (Teil 2)   Auf der Suche nach dem Geist Carl von Linné , der große schwedische Naturforscher und Zeitgenosse La Mettries , war der Erste, der den Menschen aus taxonomischer Sicht klassifizierte und ihn der Ordnung der Primaten   zuwies. Entgegen seiner sonstigen Angewohnheit lieferte Linné für seine eigene Spezies keine weitere zoologische Beschreibung, sondern beschränkte sich auf den Satz: „Erkenne dich selbst“. Wahrnehmung, Aufmerksamkeit , Erinnern , Denken   und intelligente Problemlösung finden sich auch bei zahlreichen anderen Tierarten. Insbesondere Termiten, Bienen, Rabenvögel, Wale, Wölfe und Schimpansen tun sich hier hervor. Schimpansen, Orang-Utans und Rabenvögel können sich zudem im Spiegel selbst erkennen und zeigen damit zumindest Ansätze von Bewusstsein . Bereits Charles Darwin  war überzeugt, dass die Unterschiede zwischen Tier und Mensch beim Denken, nur gradueller Natur sind. Tatsächlich hat der Mensch bei näherer Betrachtung kaum ein echtes Alleinstellungsmerkmal: Der Gebrauch von Werkzeugen, planvolles Handeln, die Vermittlung von Traditionen, eine differenzierte Kommunikation   durch Gebärden und Laute, Trauer um verstorbene Gruppenmitglieder, das Erfassen von Mengen oder Arbeitsteilung sind Befähigungen, die sich auch im Tierreich finden. Der wesentliche Unterschied liegt darin, dass der Mensch all diese Fähigkeiten deutlich besser beherrscht als alle anderen Tiere. Die Ursache hierfür ist sein stark entwickeltes Bewusstsein, jene von Linné beschriebene Fähigkeit zu Selbsterkenntnis und Selbstreflexion. Sie hat es dem Menschen ermöglicht, in wenigen 100.000 Jahren eine Entwicklung zu durchlaufen, die ihn vom Aasfresser zum Astronauten werden ließ.   Schuf ein tektonisches Ereignis unser Bewusstsein? Der menschliche Geist ist nicht vom Himmel gefallen. Er hat seinen Ursprung wahrscheinlich in dem ostafrikanischen Grabenbruch, der vor einigen Millionen Jahren die dortige Affenpopulation spaltete. Vielleicht wäre Bewusstsein ohne dieses tektonische Ereignis bis heute nicht entstanden. Wie sich die Entwicklung genau vollzog, liegt im Dunkel der Naturgeschichte. Ein nackter Affe aus Afrika hat vom Baum der Erkenntnis gegessen und sich dadurch aus einem Leben im ewigen Hier und Jetzt befreit – oder, wenn man so will, sich dazu verdammt, nicht mehr im ewigen Hier und Jetzt leben zu dürfen. Zu der unintelligenten, zufälligen und nur im Rhythmus von Generationen voranschreitenden biologischen Evolution  gesellte sich damit eine kulturelle Evolution . Sie ermöglichte es, Mengen an nützlicher Information zu erzeugen, die die der DNS-Mutationen um einen vielhundert millionenfachen Faktor übersteigen. Bewusstes   Denken erlaubt es uns, zu abstrahieren, flexibel auf verschiedene Situationen zu reagieren, Chancen zu ergreifen, widersprüchliche Informationen aufzulösen, Vergangenes und Zukünftiges in unsere Überlegungen mit einzubeziehen, Ausgänge von Entscheidungen zu simulieren, Dinge zu priorisieren, Ähnlichkeiten und Unterschiede festzustellen, Begriffe zu erfinden, neue Ideen in die Welt zu setzen, Erkenntnisse mittels Sprache   und Schrift  mit anderen zu teilen, Überzeugungen zu entwickeln und Ziele trotz Hindernissen zu erreichen. Zudem können wir Realitäten jenseits der für uns fassbaren Wirklichkeit in unser Handeln einbeziehen: Wir können Wahrscheinlichkeiten oder die Eigenschaften vierdimensionaler Räume berechnen und damit die Naturgesetze   in unseren Dienst zwingen; genauso können wir Religionen, Mythen, Kunst, Literatur und Musik erschaffen, Ausdrucksformen menschlicher Kultur, die – zumindest auf den ersten Blick – keinen erkennbaren Nutzen haben.   Ein soziales Gehirn Der menschliche Geist ist dem anderer Tiere insbesondere deshalb überlegen, weil er sich nicht nur der eigenen Existenz, sondern auch der Existenz anderer bewusst ist. Homo sapiens verfügt über ein außerordentlich soziales Gehirn .   Es befähigt ihn, seine kognitive Begabung nicht nur in Konkurrenzsituationen zu nutzen, sondern auch, um mit anderen Artgenossen zu kooperieren. Das geht so weit, dass manchmal tausende oder gar Millionen Menschen an einem gemeinsamen Ziel arbeiten. Das menschliche Gehirn ist fähig, sich in andere Menschen hineinzuversetzen, deren verdeckte Motive, Gefühle, Absichten und Erwartungen zu erkennen und zu verstehen, wie ihr Handeln auf uns zurückwirkt. Mit diesem Verständnis lässt sich eine gemeinsame Jagd organisieren, Solidarität üben oder eine Intrige schmieden. Menschen mit sozialen Gehirnen pflegen ihre Kranken, bestatten ihre Toten, führen Kriege oder kontrollieren ihre Gruppenkonflikte mit Kulturtechniken wie Tanz und Musik.   Wir wissen nicht, wie Bewusstsein entsteht So, wie ein Verbund toter Atome gemeinsam „leben“ kann , können unbewusste Neuronen   gemeinsam etwas „erleben“. Doch wie entsteht diese einzigartige Fähigkeit? Grundlage des Bewusstseins sind, wie erwähnt, Nervenzellen in den evolutionär jüngsten Schichten des Gehirns, die mit anderen Neuronen der Großhirnrinde   verknüpft sind. Während tiefere Ebenen des Gehirns darüber Protokoll führen, was draußen in der Welt geschieht, beschäftigt sich die oberste Ebene des Kortex mit den Vorgängen im Gehirn selbst. Descartes hatte vermutet, dass das Bewusstsein an einem bestimmten Ort wohnt, an dem alle Fäden zusammenlaufen, eine Schaltstelle, von der aus es mit dem Körper kommuniziert. Diese Vorstellung hielt sich bis weit ins 20. Jahrhundert. Heute wissen wir, dass sie falsch ist. Die Prozesse, die unseren Geist erzeugen, sind in einem außerordentlich arbeitsteiligen und dezentralen System organisiert. Ein System, das durch plastische Lernprozesse seine funktionelle Architektur laufend ändert und dabei trotzdem stabil bleibt. Seine Selbstreglungsmechanismen erhalten und koordinieren es, ohne dass eine zentrale Steuerungsinstanz nötig wäre. Vermutlich beruhen bewusste Wahrnehmungen und Gedanken auf einer kurzzeitigen Synchronisation verschiedener, weit über die Großhirnrinde verteilter Areale . Die zerstreute Natur dieser Repräsentationen macht die Erforschung des Bewusstseins außerordentlich schwierig. Bewusstsein scheint ein „metastabiler Zustand eines massiv distributiv organisierten Systems mit nicht-stationärer, nicht-linearer Dynamik“ zu sein, der sich bis heute jeder Beschreibbarkeit entzieht. [iv]  Wir haben, kurz gesagt, nicht die geringste Vorstellung davon, wie aus Aktivitäten des Gehirns bewusstes Erleben entsteht. Sollte es eines Tages ein Modell geben, das diese Zustände und Prozesse zu beschreiben vermag, wäre dieses Modell außerordentlich komplex. Bis dahin gilt, dass menschliches Bewusstsein nicht messbar ist; wir gehen zwar davon aus, dass es eine materielle Grundlage hat, können es aber mit physikalisch-mathematischen Mitteln nicht beschreiben. [v]  Wahrscheinlich kann es ein solches Modell auch gar nicht geben: Wir können über das Gehirn nur das in Erfahrung bringen, was uns das Gehirn zu wissen erlaubt. Mit ihm lässt sich zwar auf niedrigere Bewusstseinsebenen herabschauen, doch wir verfügen über keine höhere Instanz, von der aus sich unser eigener Entwicklungsstand vollständig betrachten ließe. [vi]  Sowenig, wie die Mathematik   mit ihren Mitteln ihre eigene Widerspruchsfreiheit zu beweisen vermag, vermag auch das Gehirn nicht, sich in seiner Gesamtheit selbst zu analysieren.   Sigmund Freuds Instanzenmodell Wir wissen, dass es uns gibt und dass wir in eine Umwelt eingebettet sind. Doch es fällt uns schwer, die Instanz zu benennen, die all dies spürt. Das menschliche Gehirn erschafft eine Empfindung, die wir als „Ich“ wahrnehmen, etwas, dem wir so unterschiedliche Dinge wie unseren Körper, unsere Gedanken, unsere verschiedenen Identitäten oder unseren Selbstwert zuordnen. Die Frage nach dem Wesen der empfindenden und handelnden Instanz markiert den Übergang von der Neurobiologie   zur Psychologie . Ein Meilenstein auf ihrem Weg zur einer eigenständigen Wissenschaft war um 1900 die Entdeckung des Unbewussten durch den Wiener Neurologen und Begründer der Psychoanalyse  Sigmund Freud (1856-1939). [vii]   In Freuds grundlegendem 1923 veröffentlichten „ Strukturmodell der Psyche “ formen drei Instanzen, das „ Es “, das „ Ich “ und das „ Über-Ich “ die menschliche Seele . Das „Es“ sind die vollkommen unbewussten triebhaften Bedürfnisse, wie der Nahrungs- und der Sexualtrieb. Das mehrheitlich unbewusste „Über-Ich“ sind jene, vor allem durch Erziehung vermittelte Instanzen, die unsere Überzeugungen, Moralvorstellungen, sozialen Normen und unser Gewissen in Form von Geboten und Verboten repräsentieren. Das „Ich“ schließlich ist unser „ Selbstbewusstsein “, jener Teil von uns, der versucht, die Konflikte zwischen „Es“ und „Über-Ich“ aufzulösen, indem es den kritischen Verstand Selbstkontrolle üben lässt. Doch auch das „Ich“ verfügt noch über wesentliche unbewusste Anteile. Freud lenkte damit erstmals unsere Aufmerksamkeit auf unser Innenleben und stellte unsere vermeintliche Entscheidungsfreiheit infrage. Sein Seelenmodell zeigt, dass sich unsere Persönlichkeit aus verschiedenen bewussten und unbewussten Instanzen zusammensetzt. Er hat damit, wie er es selbst einmal formulierte, dem „Ich“ nachgewiesen, „dass es nicht einmal Herr ist im eigenen Hause, sondern auf kärgliche Nachrichten angewiesen bleibt von dem, was unbewusst in seinem Seelenleben vorgeht“. [viii]  Die Erkenntnis, dass wir wohl stärker durch Triebe und erlernte Normen als durch unseren freien Willen  gesteuert werden, war nach Kopernikus   und Darwin der dritte große Akt der Vertreibung des Menschen aus der Mitte des Universums.   Den Blog entdecken    Wer mehr wissen will: Freud, Sigmund (1916/17): „Vorlesungen zur Einführung in die Psychoanalyse“ Projekt Gutenberg-DE. Ditfurth, Hoimar von (1976): „Der Geist fiel nicht vom Himmel“, Hoffmann und Campe. Roth, Gerhard, Strüber, Nicole (2018) „Wie das Gehirn die Seele macht“, Klett-Cotta Singer, Wolf (2004): „Neuere Erkenntnisse der Hirnforschung“, Vortrag, Heidelberg. Pinker, Steven (2012): “Wie das Denken im Kopf entsteht”, Fischer. Tomasello, Michael (2014): „Eine Naturgeschichte des menschlichen Denkens“, Suhrkamp. Kandel, Eric (2014): „Das Zeitalter der Erkenntnis“, Pantheon. Hawking, Stephen (2016): „Das Universum in der Nussschale“, dtv Hofstadter, Douglas (2018) „Gödel, Escher, Bach“, Klett-Cotta.   Bildnachweise  Freuds Instanzenmodell Anmerkungen: [i]  Vgl. Hawking (2016) S. 213.  [ii]  Vgl. Hofstadter (2016) S.29. [iii]  Zu diesem letzten Aspekt siehe Tomasello (2014) S.186. [iv]  Singer (2004). [v] Vgl. Pinker (2012) S. 82 ff. [vi] Vgl. Ditfurth (1976) S.18. [vii] Vgl. Kandel (2014) S. 73 ff. [viii] Freud (1916/17) 18. Vorlesung.

Fortsetzung von: „Die Entstehung des Lebens“   Die kambrische Explosion der Arten In diese Idylle   platzt Knall auf Fall die kambrische Explosion . In einem Zeitraum von nur wenigen Millionen Jahren – nach erdgeschichtlichen Maßstäben also fast über Nacht – entstehen die Stämme nahezu aller heute lebenden Tierarten. Es scheint, dass das Leben , nachdem es sich drei Milliarden Jahre lang Zeit gelassen hatte, es nun auf einmal eilig hat. Tatsächlich aber wäre der plötzliche Aufbruch ohne die über Äonen währende gründliche Vorbereitung nicht möglich gewesen. Unablässig hatte das Leben zunächst an stabilen biochemischen Zyklen , dann an einer effizienten Energieversorgung   und schließlich an arbeitsteiligen Gewebestrukturen   gefeilt. All dies waren zwingende Voraussetzungen, für die nun beginnende atemberaubende Beschleunigung.   Das erste Wettrüsten Ein hoher Sauerstoff - und Mineralgehalt im Wasser begünstigt die Entwicklung der ersten schnellen und mit einem primitiven Sehvermögen ausgestatteten Raubtiere . Als sie die Bühne der Evolution   betreten, ist es mit der Gemütlichkeit vorbei: Alle orientierungs- und schutzlosen Tiere sind für die Jäger nun eine leichte Beute. Der evolutionäre Stress im Wasser nimmt rasant zu. Doch Not macht erfinderisch. Die in die Defensive gekommenen Arten reagieren mit Gehäusen, Panzern, verbesserten Sinnesorganen und zwingen die Prädatoren ihrerseits nachzuziehen; es kommt zu einem regelrechten Wettrüsten zwischen Jägern und Gejagten. Kalkdepots, die ursprünglich dazu dienten, das Zellgift Kalzium zu neutralisieren und verhärtete Eiweißstrukturen liefern die Materialien für zwei grundlegend neue Bauprinzipien: Innen- und Außenskelette verleihen den bislang amorphen Tieren Schutz und Stabilität. Vor 530 Millionen Jahren bevölkern die frühen Vertreter der beiden neuen Stämme die Urmeere: Wirbeltiere mit einer zunächst noch knorpeligen inneren Kalzium-Stützstruktur, und Gliederfüßer mit ihren außen getragenen Chitinpanzern. [i]   Bei beiden Stämmen sammeln sich an dem in Bewegungsrichtung weisenden Körperende lichtempfindlichen Nervenzellen , einfache Sensoren, aus denen sich die Augen entwickeln werden. Die Verarbeitung der Lichtimpulse lässt den benachbarten Nervenknoten nach und nach wachsen. Aus einer Verlängerung der Wirbelsäule entwickelt sich mit der Zeit bei den Wirbeltieren ein Schädelknochen, der das immer wichtiger werdende Nervenzentrum schützt. Schlüsselereignis Bedeutung Vor … Jahren Urknall Entstehung von Zeit, Raum und Materie 13,8 Mrd. Erste Atome Stabile Systeme aus Elementarteilchen und Grundkräften 13,7996 Mrd. Sterne Licht, Elemente schwerer als Helium, Galaxien 13,6 Mrd. Unser Sonnensystem Entstehung von Planeten und Monden 4,6 Mrd. Chemische Evolution Komplexe organische Moleküle auf der Erde 4,0 Mrd. Leben Beginn der biologischen Evolution 3,8 Mrd. Photosynthese Speicherung von Sonnenlicht; Lösung der ersten Energiekrise 2,8 Mrd. Sauerstoffatmung Effiziente Energiegewinnung durch vollständigen Zuckerabbau 2,0 Mrd. Eukaryoten Zellen mit getrennten Reaktionsräumen 1,8 Mrd. Vielzeller Arbeitsteilige Zellkolonien, Tod als Zwangsläufigkeit 1,5 Mrd. Sex Erhöhung der Variabilität, sexuelle Auslese 1,2 Mrd. Nervennetze Koordination komplexer Organismen 650 Mio. Wirbeltiere Innenskelett als überlegenes Bauprinzip 530 Mio. Landgang des Lebens Umgang des Lebens mit Gravitation und Trockenheit 480 Mio. Warmblütigkeit Umweltunabhängige Reaktionsbedingungen 200 Mio. Gattung Mensch Säugetiere mit Bewusstsein, Sprache und Kultur 2,3 Mio.   Landgang Vor etwa 480 Millionen Jahren kommt es zum nächsten Entwicklungssprung: Nach Tausenden von Millionen Jahren verlässt das Leben erstmals sein angestammtes Element. Die Pioniere, die den ersten Landgang wagen, sind unscheinbare Pflanzen, aus Grünalgen hervorgegangene Urahnen der heutigen Moose. An Land finden sie gute Bedingungen: Wasser, intensives Sonnenlicht und große Mengen des wichtigsten Baustoffs Kohlendioxid, der sich leicht der Luft entnehmen lässt. Die rasche Vermehrung der Landpflanzen verringert den Anteil des CO2-Treibhausgases in der Atmosphäre; erneut kommt es zu einer drastischen Abkühlung; einmal mehr fallen zahllose Arten dieser neuen Klimakatastrophe zum Opfer. In den folgenden Jahrmillionen breitet sich das Leben  entlang der Flüsse und Seen aus; Moose und Farne entstehen. Vor 400 Millionen Jahren – ein Erdentag dauert bereits fast 22 Stunden – erscheinen im Meer die ersten Knochenfische , die über ein viel härteres Innenskelett verfügen. Schon bald darauf macht eine Unterklasse der Knochenfische eine revolutionäre Erfindung: die Lunge , ein neuartiges Organ, das es seinen Besitzern erstmals ermöglicht, den stark konzentrierten Sauerstoff oberhalb der Meeresoberfläche zu atmen. Vor etwa 370 Millionen Jahren entsteht in den flachen, schlammigen Uferzonen der Urmeere aus den Lungenfischen  eine neue Wirbeltierklasse, die Amphibien . Um sich fortpflanzen zu können, sind sie noch immer auf das Wasser angewiesen, doch ansonsten ist nun das trockene Land ihr Element. Dort krabbelt und wimmelt es bereits. Die wirbellosen Vorfahren unserer heutigen Spinnen und Insekten hatten den Landgang bereits vor den Amphibien gewagt. Nun bieten sie diesen eine praktische Nahrungsquelle. Weitaus schwieriger als die Ernährungsfrage ist für die ersten Landwirbeltiere der Umgang mit der Schwerkraft. Das Auftriebsprinzip wirkt an der Luft kaum, sie müssen nun ein Vielfaches ihres bisherigen Gewichts tragen. Der hohe Sauerstoffgehalt der Luft erweist sich bei dieser Kraftanstrengung als hilfreich. Unter dem gravitativen Zwang entwickeln sich aus den unterseitigen Flossen vier kräftige Extremitäten. Das auf je zwei Vorder- und Hinterbeinen basierende tetrapodische Konstruktionsprinzip wird zum gemeinsamen Merkmal aller künftigen Landwirbeltiere. Reptilien Während der folgenden 60 Millionen Jahre verschwinden weite Teile der Erdoberfläche unter ausgedehnten Wäldern aus baumartigen Farnen. In der Karbonzeit  entstehen durch Sauerstoffabschluss die Steinkohleflöze, die einst die Industrielle Revolution des 19. Jahrhunderts  befeuern werden. Unterdessen haben sich die Amphibien aufgemacht, das Binnenland zu erobern. Eine schwierige Mission, denn das Leben bleibt nach wie vor auf Wasser angewiesen. Um den Organismus vor Austrocknung zu schützen, bilden sich nach und nach dicke Hautschichten aus. Ein Harnsystem   entwickelt sich, das den internen Wasserverbrauch minimiert. Auch die nächtliche Kälte an Land ist ein Problem, denn die Stoffwechselreaktionen   müssen auch bei schwankenden Temperaturen stets aufrechterhalten werden. Die Lösung besteht in einer Anpassung an die Umgebungstemperatur, eine Fähigkeit, die die ersten Landbewohner im Ansatz bereits aus dem Meer mitgebracht haben. Mit Sonnenuntergang verfallen die Amphibien in eine energiesparende Kältestarre, die das Aktivitätsniveau sämtlicher Lebensfunktionen auf das Äußerste reduziert – unser nächtliches Schlafbedürfnis ist ein evolutionäres Erbe dieser Strategie. In kalten Breitengraden kommt eine mehrere Monate anhaltende Winterstarre hinzu. Mit diesen Fähigkeiten ausgestattet, beginnen die Landwirbeltiere vor 300 Millionen Jahren selbst in eisige Klimazonen vorzudringen. Tektonik Die veränderten Auswahlmechanismen außerhalb des Wassers   lassen nach und nach aus den Amphibien die Reptilien entstehen. Die neue Wirbeltierklasse ist in der Lage, sich an Land fortzupflanzen, indem sie ihre Brut mit Kalkschaleneiern vor Austrocknung schützt. Während die Wirbeltiere ihren Grundbauplan so schrittweise weiterentwickeln, wird sich das Bauprinzip der konkurrierenden Gliederfüßer in den folgenden Jahrmillionen als evolutionäre Sackgasse erweisen: Mechanische Grenzen beim Wachstum des Außenskeletts und Defizite einer nicht auf Lungen, sondern lediglich auf Tracheen basierenden Sauerstoffversorgung beschränken die Möglichkeiten des Tierstamms. Vor 200 Millionen Jahren – zwischenzeitlich hat giftige Vulkanasche 95% aller Tierarten im Meer und zwei Drittel aller Landtierarten ausgerottet – verbindet eine große, zusammenhängende Landmasse namens Pangaea den Nordpol mit dem Südpol. Auf dem Riesenkontinent haben sich innerhalb der Reptilien verschiedene Ordnungen herausgebildet, von denen sich insbesondere die Schildkröten und Krokodile als sehr langlebige Erfolgsmodelle erweisen werden. Sie bleiben jedoch zunächst im Schatten einer anderen Reptiliengruppe, die am Beginn einer fulminanten Karriere steht: die Dinosaurier. Sie erleben in den geologischen Perioden des Jura  und der Kreidezeit  ihre große Blüte. 140 Millionen Jahre lang dominieren Echsen aller Größenordnungen und Erscheinungsformen das tierische Landleben. Ein Sauerstoffanteil in der Atmosphäre von fast 30 % begünstigt die Entstehung gigantischer Arten, bis zu 30 Meter lang, acht Meter hoch und über 70 Tonnen schwer. Die Evolution der Pflanzen Auch die Pflanzen machen bemerkenswerte Fortschritte. Am Übergang vom Jura zur Kreide taucht eine neue Gewächsform auf, die Blütenpflanzen. Sie haben eine innovative Fortpflanzungsstrategie entwickelt, bei der die Samen von Fruchtblättern bedeckt werden. Ihr Erfolg beruht auch auf einer Symbiose  mit Insekten, die mit Düften und Farben angelockt werden und helfen, Selbstbestäubungen zu vermeiden. Dadurch erhöht sich die Variabilität der nächsten Generation, was die Bedecktsamer zu den dominierenden Landpflanzen werden lässt. Die Welt ist bunter, aber einmal mehr auch komplexer geworden. Vögel Bereits während der Hochphase der Echsen entstehen zwei neue, zunächst noch völlig unscheinbare Klassen von Landwirbeltieren. Vor etwa 150 Millionen Jahren, am Ende des Jura, erscheinen die Vögel  auf der ökologischen Bühne. Ihre Ahnen waren kleinwüchsige, räuberische Dinosaurier, die sich allein auf den Hinterbeinen fortbewegten. Federn, zunächst wahrscheinlich nur ein reiner Kälteschutz, befähigen die Vögel mit der Zeit zum Fliegen. Eine noch bedeutsamere Neuerung ist die Entwicklung zweier getrennter Herzkammern. Das Mehr an Energie , das der verbesserte Gasaustausch zur Verfügung stellt, kann nun in eine revolutionäre Technik investiert werden: Die Aufrechterhaltung einer konstanten Körpertemperatur. Die fantastischen Säugetiere Auch die andere junge Wirbeltierklasse, die Säugetiere , hat diese Fähigkeit. Ihre frühesten, nur drei Zentimeter langen, mausähnlichen Vertreter tauchen bereits 45 Millionen Jahre vor den ersten Vögeln auf. Anders als die Vögel behalten die Säugetiere ihre Reptilienzähne. Ein filigranes System aus Trommelfell und Gehörknöchelchen ermöglicht eine differenzierte Aufnahme von Schallwellen, mit denen die Säuger sowohl leisere als auch höhere Töne wahrzunehmen vermögen als ihre Konkurrenten. Das hornartige Protein Keratin, das bei den Vögeln die Federn bildet, wird bei den Säugern zum Baustoff für ein wärmeisolierendes und wasserabweisendes Fell. Ihre wichtigste Innovation aber ist, dass Säugetiere keine Eier mehr legen, sondern lebende Junge gebären, die sie in der frühen Lebensphase mit einem zucker-, fett- und eiweißhaltigen Drüsensekret der Muttertiere ernähren. Ihre Fähigkeit, mittels Mikrovibrationen der Muskelfasern Wärme zu erzeugen und so die eigene Körpertemperatur zu regulieren, erlaubt es Vögeln und Säugern, sich mehr als alle anderen Tiere zuvor, von Umweltbedingungen unabhängig zu machen. Konstante chemische Reaktionsbedingungen erweisen sich als gewichtiger Wettbewerbsvorteil: Gleichwarme Tiere haben ein schnelleres Reaktionsvermögen, können nachts, wenn wechselwarme Tiere in hilflose Kältestarre verfallen, auf Jagd gehen und selbst in den kältesten Klimazonen überleben. Die evolutionäre Neuerung hat allerdings ihren Preis: Das interne Heizungssystem ist auf eine hohe und kontinuierliche Energiezufuhr angewiesen. Das verleiht Vögeln und Säugern etwas Rastloses. Gleichwarme Tiere müssen nun eine Vielzahl komplexer Regelkreise aufrechterhalten: Körpertemperatur, Wasserhaushalt, ein Abwehrsystem gegen invasive Einzeller und Viren. Vor allem aber muss eine Flut von Sinnesseindrücken verarbeitet werden, die aus einer immer undurchsichtiger werdenden Umwelt auf den Organismus einprasseln. Die steigenden Anforderungen an das Informationsverarbeitungssystem haben aus dem winzigen Nervenknoten der frühen Vielzeller ein komplexes Steuerungsorgan werden lassen, in dem die Evolution   eine Vielzahl einfacher, aber bewährter Verhaltensprogramme abgelegt hat. Schon wieder ein Massensterben Die Kreidezeit geht vor rund 70 Millionen Jahren mit einem weiteren Massensterbeereignis zu Ende. Die Riesenechsen, die so lange die Landfauna geprägt hatten, verschwinden wieder von der Erdoberfläche, vielleicht in Folge eines gewaltigen Meteoriteneinschlags im heutigen Mexiko, der eine neue Eiszeit auslöst. Die für Großreptilien tödlichen Veränderungen erweisen sich für die kleinen, agilen, warmblütigen Arten als Glücksfall. Sie kommen mit der Kälte gut zurecht und besetzen nun die ökologischen Nischen, die ihnen die Saurier hinterlassen haben. Vor 55 Millionen Jahren haben die Bruchstücke des mittlerweile zerfallenen Superkontinents Pangaea im Wesentlichen die Positionen der heutigen Erdteile eingenommen. Der indische Subkontinent kollidiert mit der asiatischen Landmasse und beginnt den Himalaya aufzufalten. Südlich davon setzen warme Monsunregen ein, nördlich des Gebirges wird es merklich kühler. Das nordwärts driftende Afrika  erzeugt eine ähnliche Wirkung: Zusammen mit Europa , dem unscheinbaren, zerklüfteten Wurmfortsatz Asiens, beginnt es das Mittelmeer zu umschließen. Durch den afrikanischen Druck auf die Apulische Platte entstehen die Alpen. Der Gebirgszug trennt nun die europäischen Luftmassen und lässt eine wärmere und eine kältere Klimazone entstehen. In den folgenden 40 Millionen Jahren bleibt das Weltklima zumeist kühl. Einige Säugetiere, die Ahnen der heutigen Wale, Delphine und Robben, kehren wieder in das Element ihrer Vorfahren zurück. Vor rund 27 Millionen Jahren, am Ende des Paläogens, bildet sich zwischen Afrika und Eurasien eine Landbrücke, während Nord- und Südamerika , Australien  und die Antarktis in ihrer geographischen Isolation verharren. Insbesondere in Australien und Südamerika entwickelt sich eine eigene Fauna, die von der Entwicklung der Säugetiere auf der Nordhalbkugel abgeschnitten bleibt. Eine fast vertraute Welt Die Welt am Übergang des Paläogens  zum Neogen , vor 23 Millionen Jahren, erscheint uns schon recht vertraut. Ausgedehnte Sumpfwälder legen die Grundlage der heutigen Braunkohlevorkommen. Die von Bedecktsamern geprägte Flora ähnelt im Wesentlichen bereits der heutigen Pflanzenwelt und gerade macht sich die noch junge Ordnung der Gräser daran, außerhalb der Wälder die Landschaften zu erobern. Die Säugetiere haben sich weltweit verbreitet und zu stattlicher Größe entwickelt. Geschmeidige Raubkatzen, stolze Hirsche, flinke Antilopen und gemächliche Rüsseltiere durchstreifen die Wälder und offenen Graslandschaften fast aller Klimazonen. In der äußersten Schicht ihres Großhirns , dem Neokortex , werden zahllose Informationen zusammengeführt und zu einem entwickelten räumlichen Vorstellungsvermögen und differenzierten Sozialverhalten verknüpft. Die tropischen Regenwälder sind in Folge der lang anhaltenden Abkühlung und Trockenheit auf dem Rückzug. Offene Baum- und Graslandschaften breiten sich aus. Während in Europa die Pyrenäen, der Jura und die Karpaten entstehen und sich in Nordafrika das Atlasgebirge auftürmt, kommt es im östlichen Afrika ebenfalls zu einer geologischen Veränderung, deren Folgen sich für den weiteren Verlauf der Erdgeschichte als ungleich grösser erweisen werden: Der Kontinent beginnt, mit der Geschwindigkeit, mit der ein Fingernagel wächst, auseinanderzubrechen. Entlang der Bruchkante entsteht in Nord-Süd-Richtung nach und nach ein langer, tiefer Graben. Vor etwa drei Millionen Jahren stoßen die nord- und südamerikanischen Landmassen zusammen. Für die südamerikanischen Säugetiere ist dieses Ereignis eine Katastrophe: Über die Landbrücke des neu entstandenen Isthmus von Panama dringen räuberische Invasoren aus dem Norden ein, die innerhalb kurzer Zeit die meisten großen Arten auf dem Südkontinent verdrängen. Im weit entfernten Europa bewirkt die amerikanische Kollision eine deutliche Klimaänderung: Der von der afrikanischen Küste kommende Golfstrom , der zuvor weiter in den Pazifik trieb, wird nun in Richtung Nordosten umgelenkt; seine Wassermassen erwärmen nun die westeuropäischen Küsten. Die Kontinente haben ihre heutigen Formen und Positionen angenommen: Der amerikanische Doppelkontinent und Afrika bilden lange Nord-Südachsen, während die gigantische eurasische Landmasse von West nach Ost verläuft. Auf der Südhalbkugel finden sich die beiden kleineren, isolierten Kontinente Australien und die Antarktis. Die Anordnung von Kontinenten, Gebirgen, Gräben, Strömungen und Winden wird einen wesentlichen Einfluss auf die Entwicklung der Menschheit haben.   Den Blog entdecken    Bildnachweise:  Pangäa Kambrische Explosion Eiszeit am Ende des Neogen Anmerkungen: [i] Für Nerds: Aus taxonomischer Sicht sind Wirbeltiere ein Unterstamm der Chordatiere, von denen sie allerdings rund 98% aller bekannten Stammesangehörigen repräsentieren. Die beiden Stämme gingen nicht nur beim Skelettdesign, sondern auch beim Sauerstofftransport getrennte Wege. Weich- und Krebstiere entwickelten ein System, das auf dem Element Kupfer beruht und ihr Blut deshalb blau färbt. Wirbeltiere setzten beim Sauerstofftransport hingegen auf das rotfärbende Eisen.

Fortsetzung von „Sugar makes the world go round”   Das Fenster zur Welt Unter den zahlreichen eukaryotischen Zelltypen sind die Neuronen die wohl merkwürdigsten Vertreter. Ohne diese bizarren Gebilde wüssten wir nicht, dass es uns und die Welt gibt. Nervenzellen  lassen uns träumen, Intrigen schmieden, Sonette dichten, ewige Treue schwören, imaginäre Zahlen erfinden, zum Mond fliegen oder an höhere Wesen glauben. Aus ihrem Zusammenspiel entsteht ein komplexes Informationsverarbeitungssystem, das mittels eines permanenten elektrochemischen Gewitters sicherstellt,   dass wir mit uns selbst und der Welt um uns herum zurechtkommen. Pausenlos überprüft es externe und interne Signale hinsichtlich ihrer Bedeutung für das Wohlergehen des Organismus, indem es Änderungen des Energieniveaus der Umgebung und des eigenen Körpers in Empfindungen umwandelt, die wir als Farben, Geräusche, Gerüche, Schmerzen, Hitze, Hunger, Glücksgefühle oder Assoziationen wahrnehmen. Kurz: Neuronen lassen die Welt in unserem Kopf entstehen. Das Konzert, das das Zusammenspiel der Neuronen  veranstaltet, verstehen wir trotz großer Fortschritte in den letzten Jahren erst ansatzweise. Die Neurowissenschaften sind heute das vielleicht bedeutsamste Grenzgebiet naturwissenschaftlicher Forschung. Wir stehen an der Schwelle zum Zeitalter der Materialisierung des Geistes, ein Thema, dem wir in der Blog-Kategorie „Bewusstsein“ nachgehen. werden. An dieser Stelle beschränken wir uns daher zunächst auf eine rein biologisch-mechanische Betrachtung des Nervensystems .              Eine sehr merkwürdige Zelle Der erste, der sich intensiv mit der Anatomie der Neuronen auseinandersetzte, war Camillo Golgi – wir sind ihm bereits begegnet . Seine Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Neurologie sollten 1906 immerhin mit dem Nobelpreis für Medizin belohnt werden. Das ungewöhnliche Erscheinungsbild des Neurons verrät uns bereits einiges über seine Arbeitsweise. Es besteht aus einem Zellkörper, von dem filigrane Verästelungen, die Dendriten , antennenartig verzweigen. An einer Stelle entspringt dem Körper ein besonders langer und kräftiger Strang, das Axon . In manchen Fällen erreicht es die für Zellen unglaubliche Länge von über einem Meter. Das Axon ist im Grunde ein elektrisches Kabel. Wie eine Telefonleitung ist es in der Lage, mittels Ladungsträgern Informationen zu befördern. Bei den besonders dicht verkabelten Wirbeltieren ist das Axon von Schwann-Zellen umgeben. Sie produzieren die lipidhaltige Membran Myelin, die den Strang isoliert und so Kurzschlüsse verhindert. Die Isolierung ist nicht durchgängig, sie wird von kleinen Lücken, den Ranvier-Schnürringen , durchbrochen. An ihren Enden sind die Axone über besondere Schnittstellen, den Synapsen , mit den Dendriten anderer Neuronen verbunden. So entsteht ein Netzwerk von Signalbahnen, bei dem sich Axon-Gruppen zu Nerven und Nervensträngen verdichten, die den ganzen Organismus durchziehen.   Ein Beispiel: Wie reagieren wir auf einen Umweltreiz? Wir können den neuronalen Informationsverarbeitungsprozess beispielhaft anhand des Lidschlussreflexes  nachvollziehen. Dieser simple Schutzmechanismus wird ausgelöst, wenn hochfrequente elektromagnetische Wellen   auf die Netzhaut des Auges treffen. Die Netzhaut  ist ein mit lichtempfindlichen Sensoren bestücktes Empfangsgerät, das mit Stäbchen-Zellen auf den Reiz „hell-dunkel“ und mit Zäpfchen-Zellen auf elektromagnetische Wellen unterschiedlicher Länge reagiert. Von der Netzhaut wird der Lichtimpuls an das angeschlossene Neuron übertragen. Damit daraus auch ein Nervenimpuls entsteht, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein: Erstens muss am Eingang des Axons eine elektrische Mindestspannung, die so genannte Reizschwelle überschritten werden. Dieser Filtermechanismus stellt sicher, dass schwache Signale ausgeblendet werden und das System nicht mit irrelevanten Informationen überlasten. Zweitens muss das Axon über ein Spannungsgefälle verfügen, das so genannte Ruhepotential . Zum Aufbau dieses Potentials pumpt die Zelle mithilfe von ATP   positiv geladene Kalium-Ionen durch spezielle Membrankanäle in den extrazellulären Raum, sodass nun die Ladungen innerhalb und außerhalb der Zelle ungleich verteilt sind.  Sind beide Voraussetzungen gegeben, zündet der Nervenimpuls und brennt ein wahres Feuerwerk ab: Durch spezielle Membran-Kanäle strömen positiv geladene Natrium-Ionen in das Axon; die Zelle reagiert wenige Millisekunden später auf diesen Ladungsüberschuss, indem sie durch ihre Kanäle weitere positiv geladene Kalium-Ionen nach außen schleust, bis das Spannungsgefälle abgebaut und das ursprüngliche Ruhepotential wiederhergestellt ist. Das wiederum ist das Signal für den benachbarten Ionen-Kanal, sich zu öffnen, so dass sich der Impuls   wie ein Domino-Effekt in Richtung des Axon-Endes fortpflanzt. [i]  Da bei Wirbeltieren an den isolierten Abschnitten kein Ionent ausch stattfinden kann, springt der Impuls direkt zum nächstgelegenen Ranvier-Schnürring. Mit diesem Trick erreicht die Reizleitung eine Geschwindigkeit von über 400 Stundenkilometern. Am Axon-Ende angekommen, bewirkt der Nervenimpuls, dass – diesmal mithilfe von Calcium-Ionen – chemische Botenstoffe ausgeschüttet werden. Die Neurotransmitter  überbrücken den synaptischen Spalt zwischen dem Axon-Ende und dem Dendriten des Nachbarneurons und veranlassen dieses, seinerseits die Natrium- und Kalium-Schleusen zu öffnen. Damit ist der Reiz auf die nächste Nervenzelle übertragen. Im Falle des Lidschlussreflexes gelangt so der Impuls über eine Breitbandverbindung (den kurzen, kräftigen Sehnerv) von der Netzhaut ins Gehirn.   Wie entsteht die Wirklichkeit? Das Gehirn bildet zusammen mit dem Rückenmark das zentrale Nervensystem. Hier werden die Informationen verarbeitet, die die peripheren Sensoren anliefern. Im Grunde sind diese beiden Verarbeitungsinstanzen nichts anderes als große Nervenknoten, die von Hilfszellen geschützt und stabilisiert werden. Zugleich sind Gehirne aber auch das größte uns bekannte Wunder, das Atome zu vollbringen vermögen, die komplexesten Strukturen, die wir im Universum   kennen. Sie erzeugen das, was wir als Wirklichkeit wahrnehmen (als Wirklichkeit möchte ich hier das bezeichnen, was auf uns wirkt – das ist etwas anderes als die Realität, denn es gibt Dinge, die real sind, aber nicht auf uns wirken.)   Unsere Nerven steuern unsere Bewegungen Um die vergleichsweise einfache Mechanik des Lidschlussreflexes zu verstehen, reicht es jedoch, wenn wir uns zunächst das Gehirn als ein System verschalteter Stromkreis e vorstellen, das wie ein Computer Informationen empfängt, sie verarbeitet und anschließend ein Ergebnis ausgibt: Tief im Hirnstamm kommt ein simpler Algorithmus zu der Einschätzung, dass die Intensität des empfangenen Sonnenlichts die Netzhaut schädigen könnte. Innerhalb von Millisekunden veranlasst das Programm eine Reaktion: Eine vom Gehirn wegführende Nervenbahn beginnt zu feuern und jagt nun ihrerseits Impulse (die Neurologen sprechen von Aktionspotentialen) in Richtung Auge. Dort angekommen, aktivieren die Neuronen Muskelzellen, die am Schädelknochen haften. Die Fasern der Muskelzellen bestehen hauptsächlich aus den Proteinkomplexen Myosin und Aktin . Der eingehende Nervenimpuls veranlasst das Myosin, sich wie eine Häkelnadel in das Aktinmolekül einzuhaken und es unter ATP-Verbrauch zusammenzuziehen. Mit einem weiteren ATP-Schub löst sich das Myosin danach wieder vom Aktin. Durch viele, kurz hintereinander eintreffende Aktionspotentiale summieren sich kurze Zuckungen zu einer dauerhaften Kontraktion aller Muskelfasern. Nach diesem Prinzip wandeln Tiere chemische in kinetische Energie. Damit lassen sich Augenlieder verschließen, Nähnadeln einfädeln oder auch der Körper eines Elefanten in Bewegung versetzen. Muskeln sind Marionetten, die tun, was die Nervenfäden ihnen gebieten.   Hormone koordinieren ebenfalls – aber anders als die Nerven Daneben gibt es noch einen weiteren Mechanismus, mit dem das Nervensystem den Körper koordiniert. Hormone  reisen nicht wie Aktionspotentiale über die schnelle Nervenbahn, sondern über die langsame Blutbahn. So langsam sie sind, so nachhaltig ist ihre Wirkung: Als Botenstoffe sind sie chemisch eng verwandt mit den Neurotransmittern der Axon-Enden oder, wie im Fall von Dopamin und Insulin , sogar mit ihnen identisch. Am Ziel ihrer Reise docken die Nachrichten- Proteine  an speziellen Rezeptoren ihrer Empfängerzellen an. Wie ein Schlüssel, der eine Tür öffnet, lösen die Hormone damit die unterschiedlichsten Prozesse aus: Somatropin steuert das Wachstum, Melatonin den Wach-Schlaf-Rhythmus, Insulin  den Blutzuckerspiegel, Testosteron und Östrogen  die Entwicklung der männlichen und weiblichen Geschlechtsmerkmale. Das elektrochemische Zusammenspiel von Dendriten, Axonen, Synapsen, Muskeln und Hormonen, mit dem sich komplexe Lebewesen koordinieren, ist nicht weniger beeindruckend und verwirrend als die verschlungenen Pfade des Stoffwechsels . Erneut drängt sich die Frage auf, wie einfache Zellen ein derlei kompliziertes Zusammenspiel entwickeln konnten. Der Mensch, der als erster versuchte, diese Frage zu beantworten, hat mit seiner Theorie die Welt mehr erschüttert als irgendein anderer Naturwissenschaftler vor oder nach ihm.   Den Blog entdecken     Anmerkungen: [i]  Im Anschluss tauschen spezielle Pumpen die positiven Natrium- und Kalium-Ionen gegeneinander aus, so dass die ursprüngliche Anordnung der Elemente wiederhergestellt ist.

Fortsetzung von "Der Rhythmus des Universums" Atomare Allianzen Atome  verbinden sich miteinander, um an Stabilität zu gewinnen. Die Natur kennt eine ganze Reihe solcher Allianzen, die unsere makroskopische Welt entstehen lassen. Eine erste Bindungsform haben wir bereits kennengelernt : Bei der Bildung von Salzen schlägt sich ein Elektron aus der Gruppe der Alkalimetalle  auf die Seite der Halogene . Das Elektron wechselt dabei vollständig zu dem anderen Atom , so dass beide dadurch die energetisch optimale Edelgaskonfiguration e rreichen. Verbindungen aus Metallen und Nichtmetallen sind daher ausgesprochen stabil. Der Tausch hat allerdings eine weitreichende Konsequenz: Das Chloratom verfügt nun über einen zusätzlichen negativen Ladungsträger , während umgekehrt Natrium mit einem Elektron weniger vorliebnehmen muss. Beide Atome  sind für sich also nach außen hin nicht mehr elektrisch neutral; die Wanderlust der Elektronen hat aus ihnen Ionen gemacht. [i]  Die elektrostatische Anziehung zwischen den beiden Ionen erklärt den außerordentlich festen Zusammenhalt des Salzkristalls. Bei der Partnerwahl geht um Anziehungsvermögen  Beide Partner bringen jeweils eine unterschiedliche Mitgift in die Verbindung ein: Chlor ist mit 17 Protonen gewichtiger als Natrium, das lediglich 11 positive Ladungsträger  beisteuern kann. Chlor hat somit ein relativ größeres Vermögen, Elektronen anzuziehen. Die Fähigkeit eines Elements anderen Elementen ihre Elektronen abspenstig machen zu können, wird durch die Elektronegativität zum Ausdruck gebracht. [ii]  Diese dimensionslose Zahl beträgt für Natrium 0,9 und für Chlor 3,0. Aus der Differenz lässt sich der grundlegende Charakter einer chemischen Bindung bestimmen. In unserem Beispiel ist sie mit 2,1 relativ groß. Wenn ihr Betrag in etwa den Wert von 1,7 übersteigt, spricht man definitionsgemäß von einer Ionenbindung .    Das Na- und das Cl-Atom stellen innerhalb des Kochsalzmoleküls zwei Pole dar, die aufgrund der Negativitätsdifferenz zwischen den beiden Elementen unterschiedlich stark geladen sind. Kochsalz ist daher ein so genannter Dipol .   Und schon sind sie ein Paar… Auch die nächste Bindungsform lässt sich anhand eines alltäglichen Stoffs erklären – er wird uns in Folge noch mehrmals beschäftigen: Wasser. Wasser ist die Allianz zweier unsichtbarer Gase. Sauerstoff, die erste Komponente, hat eine Elektronegativität von 3,5. Für den Bindungspartner Wasserstoff beträgt dieser Wert 2,1. Diesmal ist die Differenz mit 1,4 nicht groß genug, um die Elektronen vollständig entkommen zu lassen. Es entsteht daher eine Kooperation, die als Atombindung , Elektronenpaarbindung  oder kovalente Bindung  bezeichnet wird. Ein, zwei oder drei Valenzelektronen -Paare nutzen ein zwischen zwei Atomen liegendes Orbital gemeinsam und begründen so den Zusammenhalt des Moleküls. Atombindungen sind typisch für Nichtmetalle; oftmals handelt es sich um Gase , die den Koalitionspartner unter ihresgleichen suchen. Zwei Wasserstoffatome können ihre beiden einsamen Elektronen gemeinsam nutzen und sich so der optimalen Heliumkonfiguration immerhin annähern. Im Fall des Stickstoffs entstehen gleich drei solcher Paare. Da die Bindungspartner in diesen Fällen jeweils über die gleiche Protonenzahl verfügen, sind die Moleküle unpolar, das heißt, sie entfalten nach außen hin keine elektromagnetische Wirkung. Bei Kollisionen prallen sie daher wie Billardkugeln voneinander ab – genau das ist es, was Gase auszeichnet.   Metalle unter sich So wie Metalle mit Nichtmetalle untereinander jeweils typische Bindungsformen aufweisen, gibt es auch einen Typus für rein metallische Zusammenschlüsse. Er wird naheliegenderweise als metallische Bindung bezeichnet. Während die Ionenbindung von einem absolutistischen Besitzanspruch geprägt ist und die Atombindung  von Kooperation, ist die Metallbindung kollektivistisch. Die Elektronen sind hier gemeinsamer Besitz gleicher Atome , ähnlich wie Bad und Küche einer Wohngemeinschaft.  Metalle verlieren ihre Valenzelektronen aufgrund ihres schwachen Bindungsvermögens relativ leicht. Die losgelösten Ladungsträger schwirren anarchisch-frei als so genannte Elektronengaswolke zwischen der Gitterstruktur der Metall-Ionen. Diese Wolke ist es, die den Metallen ihren charakteristischen Glanz, ihre Leitfähigkeit für Wärme und Strom sowie ihre Verformbarkeit verleiht. [iii]     Nicht alle sind stark Alle drei bisher betrachteten Bindungsarten sind „ starke Bindungen “. Sie sichern den Zusammenhalt innerhalb eines Moleküls. Daneben gibt es auch Bindungsformen zwischen Molekülen. Sie sind allesamt relativ leicht wieder lösbar und werden daher als „ schwache Bindungen “ bezeichnet. Auch sie lassen sich gut anhand des Wassers erklären, dessen außergewöhnliche Eigenschaften allesamt auf schwache Bindungsformen zurückgehen: Wasser bleibt innerhalb einer großen Temperaturspanne flüssig, ist ein hervorragendes Lösungsmittel und zieht sich im Gegensatz zu fast allen anderen Stoffen bei niedrigen Temperaturen nicht zusammen, sondern dehnt sich aus. Wassermoleküle sind, wie Salze, aufgrund ihrer Ladungsasymmetrie Dipole und haben daher auf ihre Nachbarn eine elektromagnetische Wirkung. Dadurch werden Wasserstoffatome nicht nur durch eine Atombindung an das Sauerstoffatom des eigenen Moleküls gebunden, sondern gleichzeitig auch an das Sauerstoffatom des Nachbarmoleküls. Dieser lockere Zusammenschluss wird als Wasserstoffbrückenbindung  bezeichnet .   Der wichtigste Stoff auf unserem Planeten Durch die Brücken entsteht eine besondere räumliche Anordnung, die die Beweglichkeit der Moleküle ermöglicht und so sicherstellt, dass Wasser zwischen 0° und 100° Celsius flüssig bleibt. Zugleich schwächt diese spezielle Geometrie die elektrischen Ladungen anderer Stoffe stark ab. Das macht es polaren Verbindungen, wie Salzen, leicht, ihre Elektronen abzugeben. Dies ist die Ursache für die hervorragenden Lösungseigenschaften des Wassers. Unterhalb des Gefrierpunkts lassen Wasserstoffbrückenbindungen eine sechseckige Kristallstruktur entstehen, die mehr Platz beansprucht, als der flüssige Zustand. Dies ist der Grund für die so genannte „ Dichteanomalie “ des Wassers. Sie bezeichnet das Phänomen, dass sich Wasser bei Kälte nicht zusammenzieht, sondern ausdehnt. Wir werden noch sehen, dass diese speziellen Eigenschaften eine zentrale Rolle bei der Entstehung des Lebens auf unserem Planeten gespielt haben. Es gibt noch zwei weitere schwache Bindungsformen, die ebenfalls auf Dipolen basieren. Dipol-Dipol-Bindungen  kommen ohne Beteiligung von Wasserstoff  zustande und sind schwächer als die Wasserstoffbrücken. Noch schwächer sind Bindungen, die auf den Van-der-Waals-Kräften  beruhen. Sie entstehen, wenn sich rein zufällig Elektronen an einer bestimmten Stelle im Orbital häufen. Es kommt dann zu einer Kettenreaktion, bei der die negativen Ladungsträger der Nachbarmoleküle fortgeschoben werden, so dass eine Bindung zum positiven Kern des Nachbarmoleküls entsteht . Van-der-Waals-Bindungen sind nicht besonders stabil; die Koalitionen zerfallen rasch, bilden sich aber ebenso schnell wieder neu.  Starke Bindungen (Intramolekular) Schwache Bindungen (Intermolekular) Ionenbindung (Metall-Nichtmetall) Wasserstoffbrückenbindung (Polar) Atombindung (Nichtmetall-Nichtmetall) Dipol-Dipol-Bindung (Polar) Metallische Bindung (Metall-Metall) Van-der-Waals-Bindung (Nichtpolar)  Da die Van-der-Waals-Bindungen sehr schwach sind, werden sie zumeist von den Dipol-Bindungen polarer Moleküle überlagert.   Ihre Wirkung entfalten sie somit bevorzugt in nichtpolaren Konstellationen, wie sie für Gase typisch sind. Bei extrem niedrigen Temperaturen, ab etwa -200° Celsius, verlangsamen sich die Teilchenbewegungen derart, dass die Van-der Wals-Kraft etwa Stickstoff- oder Sauerstoffmoleküle jeweils dauerhaft aneinander zu binden vermag, so dass sich die Gase dann verflüssigen.   Den Blog entdecken       Wer mehr wissen will: John T. Moore (2018): Chemie für Dummies, Wiley   Anmerkungen [i] Von „Ion“ griechisch: „Der Wanderer“. Positiv geladene Ionen werden als Kationen, negativ geladene als Anionen bezeichnet. [ii]  Die Protonenanzahl ist die wichtigste Einflussgröße der Elektronegativität; daneben gibt es weitere Faktoren wie etwa den Atomdurchmesser. [iii] Die metallische Bindung lässt sich durch das quantenmechanische Bändermodell erklären. Über dem Band, in dem sich die Valenzelektronen bewegen, befindet sich ein höherer Energiebereich, das so genannte Leitungsband. Wenn sich diese beiden Orbitale überlappen, können Elektronen aus dem Valenzband in das Leitungsband wechseln. Dort können sie sich frei zwischen den Atomen bewegen, was den Stoff zu einem elektrischen Leiter macht. Bei einem kleinen Abstand zwischen den Bändern können die Elektronen nur dann in das Leitungsband wechseln, wenn sie durch eine entsprechende Energiezufuhr dazu angeregt werden, wie dies etwa beim photoelektrischen Effekt geschieht; in diesem Fall spricht man von einem Halbleiter. Stoffe, bei denen eine Elektronenübertragung aufgrund eines zu großen Abstands zwischen den Bändern auch bei hoher Energiezufuhr nicht möglich ist, sind Isolatoren.

Fortsetzung von „ Viel Lärm um Nichts “   Das Periodensystem der Elemente - der geheimnisvolle Rhythmus der Natur Im letzten Blog zum Thema Chemie haben wir uns mit dem merkwürdigen „elementaren“ Rhythmus beschäftigt, den Dimitri Mendelejew   und  Lothar Meyer   im Jahr 1869 entdeckten. Was genau hat es damit auf sich? Sortiert man die Elemente nach aufsteigender Protonenzahl, und fügt nach jedem achten Element einen Umbruch ein, entsteht die folgende Tabelle:   Die Reihen stellen die Perioden  dar, denen das System seinen Namen verdankt. Jede Reihe entspricht einer der sieben von K bis Q bezeichneten Bohrschen Schalen . Vertikal bilden die mit IA bis VIIIA benannten Spalten die acht so genannten Hauptgruppen . Ihre wichtigste Gemeinsamkeit ist, dass jede von ihnen stets über die gleiche Anzahl an Valenzelektronen  verfügt: Die Elemente der ersten Hauptgruppe haben allesamt ein Außenelektron, die der zweiten zwei und so weiter bis zur letzten Gruppe mit acht Valenzelektronen. Die Gruppenmitglieder weisen untereinander große Ähnlichkeiten auf, auch, was ihre Reaktionsneigung angeht. Die erste Hauptgruppe, die Alkalimetalle , zu denen als einziges nichtmetallisches Element auch der Wasserstoff gehört, ist hoch reaktiv. Die Elemente der zweiten Hauptgruppe, die Erdalkalimetalle , sind ein kleines bisschen weniger reaktionsfreudig. Es folgen die Erdmetalle, die Kohlenstoff-Silicium-Gruppe , die Stickstoff-Phosphor-Gruppe , die Chalkogene , die Halogene und schließlich die Edelgase . Von links nach rechts betrachtet, nimmt die Reaktionsfreudigkeit der Hauptgruppenmitglieder bis zur Mitte hin schrittweise ab und danach wieder bis zur siebten Hauptgruppe zu. Die magische „Acht“ Die Elemente der achten Hauptgruppe sind etwas Besonderes: Sie lassen sich durch praktisch nichts zu einer chemischen Reaktion bewegen. Edelgase mischen sich deshalb nicht unters Volk, weil sie ein grundlegendes Ideal der Natur erreicht haben – sie sind frei vom Zwang, ihre Situation verbessern zu müssen. Sie ruhen in sich selbst, bedürfnislos wie buddhistische Mönche (Im Chinesischen werden Edelgase etwas weniger poetisch als „die faulen Gase“ bezeichnet.) Da ihre Valenzschale mit acht Außenelektronen besetzt ist, befinden sie sich in einem quantenmechanischen Zustand niedrigster Energie und somit größtmöglicher Stabilität und Harmonie. Alle übrigen Elemente sind nicht in dieser beneidenswerten Lage. Sie möchten daher ihre energetische Situation optimieren. Betrachten wir dazu die Elemente der ersten und der siebten Hauptgruppe: Sie trennt jeweils nur ein Elektron vom Glück der optimalen Edelgaskonfiguration. Die Lösung ist naheliegend. Die Angehörigen der beiden Elementgruppen schließen einen einfachen Handel: Alkalimetalle geben ihr vereinsamtes Valenzelektron gerne ab, die Halogene nehmen es dankend auf. Das erklärt die große Reaktionsfreudigkeit dieser beiden Gruppen. Wann immer sich die Gelegenheit bietet, verbinden sie sich zu einer neuen Stoffklasse, die wir als Salze  bezeichnen. Das bekannteste Salz, unser Kochsalz, ist die Verbindung aus dem elektronenspendenden Alkalimetall Natrium und dem elektronenraubenden Halogen Chlor (Das griechische Wort Halogen bedeutet „Salzerzeuger.) Beide haben dabei gewonnen: Durch den Pakt erreicht Natrium die Elektronenkonfiguration des Edelgases Neon und Chlor die des Argons. Die chemische Reaktion  verhilft beiden zu mehr Stabilität. Heavy Metal Der Blick auf das Periodensystem zeigt uns, dass die Hauptgruppenelemente insgesamt in der Minderheit sind. Wie ein Fremdkörper hat sich ein großer Block zwischen die zweite und dritte Hauptgruppe geschoben und stört Symmetrie und Rhythmus. Dieser Block enthält die Nebengruppenelemente . Bei ihnen handelt es sich ausnahmslos um Metalle , von denen sich viele in jedem gewöhnlichen Werkzeugkasten finden: Eisenhammer, Kupferdraht, Schraubenschlüssel aus Chrom-Vanadium-Stahl, verzinktes Blech oder Federn aus Titanlegierungen. Es fällt auf, dass die Angehörigen der zehn Nebengruppen sich untereinander viel ähnlicher sind als die Hauptgruppenelemente. Doch woran liegt das? Und wieso können die Nebengruppen überhaupt einen Keil zwischen zwei Hauptgruppen treiben? Um die Sonderrolle der Nebengruppenelemente zu verstehen, müssen wir eine spezielle Eigenheit der Aufbaulogik betrachten. Für die Hauptgruppen lässt sich die Elektronenkonfiguration direkt aus der Periodentafel ablesen. Phosphor etwa findet sich in der fünften Hauptgruppe und in der dritten Periode. Er hat somit fünf Valenzelektronen und nimmt die drei Schalen K, L und M in Anspruch. Kennt man die Aufbaulogik, lässt sich die Ordnungszahl  des Phosphors mit K = 2 + L = (2 + 6) + M = (2 + 3) = 15 problemlos errechnen. Bei den Nebengruppenelementen ist das leider nicht so einfach. Betrachten wir dazu das erste Nebengruppenelement, Scandium, mit der Ordnungszahl 21. Sein Vorgänger, das Hauptgruppenelement Calcium, komplettiert mit seinem zwanzigsten Elektron das s-Orbital der N-Schale. Nach der bisherigen Logik müsste Scandium sein 21. Elektron im p-Orbital der N-Schale platzieren. Dem ist aber nicht so. Denn auf der weiter innen liegenden M-Schale sind noch Plätze frei. Elektron Nummer 21 findet daher seine Heimat im d-Orbital der dritten Schale. Das gilt auch für die nachfolgenden Elemente, bis Zink schließlich den letzten der 18 möglichen Elektronenplätze der M-Schale besetzt. Erst danach wird mit Gallium wieder der alte Hauptgruppen-Rhythmus aufgenommen und das p-Orbital der vierten Schale befüllt. Diese Logik wiederholt sich in den folgenden Perioden.   Stabilität ist Alles! Auch die Nebengruppenelemente folgen dabei lediglich dem immer gleichen physikalischen Gesetz, nämlich, dass sie durch Abgabe von Energie an Stabilität  gewinnen können. Die besonderen räumlichen Strukturen der d-Orbitale bedingen, dass es energetisch günstiger ist, das s-Orbital der äußeren Schale vor dem d-Orbital der inneren Schale zu füllen. Daher verfügen die Nebengruppenelemente zumeist über zwei Valenzelektronen, was ihre auffällige Ähnlichkeit erklärt. Der gleiche Rückfüllmechanismus greift auch bei den beiden Elementgruppen, die unterhalb der Periodentafel stehen. Bei ihnen handelt es sich um Unterkategorien der ersten Nebengruppe mit den wenig eingängigen Bezeichnungen Lanthanoide  und Actinoide . Von den anderen Nebengruppenelementen unterscheiden sie sich quantenmechanisch dadurch, dass ihr Rückfüllorbital nicht das d- sondern das f-Orbital ist. Die Lanthanoide, angesiedelt in der sechsten Periode, gehören zu einer Gruppe von Metallen mit der poetischen Bezeichnung „seltene Erden“. Sie finden sich häufig in Hightech-Geräten wie Brennstoffzellen, Festplatten oder Plasmabildschirmen. Die zweite Gruppe, die Actinoide, gehören zur siebten Periode. Obwohl auch sie ausnahmslos Metalle sind, möchte man sie weder im Werkzeugkasten noch im Computer haben, denn sie sind allesamt radioaktiv. Die ersten vier Gruppenmitglieder, bis einschließlich Uran, kommen in der Natur noch regelmäßig vor. Danach folgen die kurzlebigen Transurane. Bis auf Neptunium und Plutonium, die auf der Erde in winzigen Spuren vorkommen, wurden sie samt und sonders für Sekundenbruchteile von Menschenhand erschaffen. Im Periodensystem der Elemente verstecken sich noch zahlreiche weitere Muster. Zum Beispiel trennt eine beim Bor beginnende gedankliche Treppenlinie, die bis zu Astat führt, die Metalle von den Nichtmetallen. Nichtmetalle  sind somit insgesamt deutlich in der Unterzahl; von ihnen gibt es im Universum gerade einmal 22 Vertreter. Wie wir noch sehen werden, sind aber vor allem sie es, die die größten chemischen Wunder zu vollbringen vermögen.    Den Blog entdecken   Wer mehr wissen will: Sacks, Oliver (2003): „Onkel Wolfram: Erinnerungen“, Rowohlt. Ortanderl, Stefanie / Ritgen, Ulf (2019): Chemie für Dummies. Das Lehrbuch

Fortsetzung von "Die Welt als Uhrwerk"   Pioniere des Lichts (Teil I) Mitte des 17. Jahrhunderts begann das Licht die Neugier der Naturforscher zu erregen. Von der rätselhaften Erscheinung wusste man kaum mehr, als dass sie Voraussetzung für das Sehen und optische Phänomene wie Reflexion, Brechung oder Beugung war. 1676 bewies der Däne Ole Rømer  erstmals, dass Licht sich nicht, wie man allgemein seit Aristoteles  angenommen hatte, augenblicklich, sondern mit einer endlichen Geschwindigkeit ausbreitete. Rømer hatte festgestellt, dass die Verfinsterung der von Galilei  entdeckten Jupitermonde früher eintrat, wenn sich die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne auf Jupiter zubewegte und später, wenn sie sich von ihm entfernte. Aus den Beobachtungsdaten errechnete der Niederländer Christiaan Huygens  zwei Jahre später eine Lichtgeschwindigkeit von über 200.000 km/s. Das größte Rätsel aber blieb die Frage, woraus das merkwürdige Medium eigentlich bestand. Newton   ging wie selbstverständlich davon aus, dass auch Licht Materie ist. Widerspruch kam vom Huygens, der nicht nur in zahlreichen Wissensgebieten bewandert war, sondern darüber hinaus auch noch eine außerordentlich praktische Veranlagung hatte. Nachdem Antoni van Leeuwenhoek , der damals führende Konstrukteur optischer Instrumente, ihn in seine Kunst eingewiesen hatte, begann Huygens selbst Linsen zu schleifen und optische Geräte zu bauen. Die Beobachtungen, die er mit ihnen anstellte, führten ihn zu der Überzeugung, dass sich Licht wellenartig ausbreiten müsse, ähnlich den Wasserwellen, die entstehen, wenn man Steine in einen Tümpel wirft. Mit dieser Annahme ließen sich optische Phänomene, wie die Reflexion von Licht durch einen Spiegel oder Lichtbrechung durch ein Prisma, viel besser erklären als mit Newtons Teilchen-Theorie. Die Mehrheit der Naturphilosophen stellte sich in diesem Streit allerdings hinter den berühmten Engländer: Licht war Materie, die sich als linearer Strahl durch den Raum bewegte.    Materie oder Welle? Diese Auffassung änderte sich schlagartig, als im Jahr 1802 der junge englische Augenarzt Thomas Young  eines jener Experimente durchführte, die Wissenschaftsgeschichte schreiben sollten. Young sandte Lichtstrahlen durch zwei in einer Wand parallel angeordnete Spalten. An einer dahinter befindlichen zweiten Wand entstand dabei das gleiche Interferenzmuster, das auch Wasserwellen bei einer solchen Versuchsanordnung erzeugen. Ganz offenbar hatte Huygens doch recht gehabt: Licht hatte eine Wellennatur; es transportierte seine Energie nach den gleichen Regeln wie Erdbeben, Wasser oder Schall.   Wichtiger Beitrag eines amerikanischen Politikers Ein anderes Kuriosum, das seit Mitte des 17. Jahrhundert das Interesse der Naturphilosophen erregte, war die Elektrizität . Der Begriff stammte von dem griechischen Wort für Bernstein, Elektron. Schon in der Antike hatte man beobachtet, dass Sandkörner auf rätselhafte Weise an dem fossilen Harz kleben blieben. Einer der Ersten, der sich systematisch mit elektrischen Phänomenen auseinandersetzte, war Benjamin Franklin (wir sind ihm bereits im vorletzten Blog in einem ganz anderen Zusammenhang begegnet ) . Der amerikanische Staatsmann und Verleger war auch ein bedeutender Naturforscher, der insbesondere als Erfinder des Blitzableiters in Erinnerung geblieben ist, einer einfachen Vorrichtung, die den Blitzen – einst Ausdruck göttlichen Zorns – den Schrecken nahm. Franklins Beitrag zu Erforschung der Elektrizität geht aber noch viel weiter. Er war einer der Ersten, die erkannten, dass die mächtigen Gewitterblitze am Himmel und die kleinen Funken der Elektrisiermaschinen , die damals in keinem Kuriositätenkabinett fehlen durften, Ausdruck ein und desselben Phänomens waren. Franklin stellte eine Theorie auf, mit der sich beide Erscheinungen gleichermaßen erklären ließen. Die zentrale Idee war die Vorstellung einer „ Ladung “. War die Ladung wie bei einem Buchhaltungskonto ausgeglichen, war das betrachtete Objekt elektrisch unauffällig. Wenn aber auf der Soll- oder Habenseite ein Ungleichgewicht entstanden war, stellten Blitze und Funken das Ladungs-Gleichgewicht schlagartig wieder her. Ursache der ungleichen Ladungsverteilung war nach Franklins Vorstellung ein Fluidum, ein flüssiges Medium, das von einem Körper in den anderen floss. Mit diesem plastischen Bild eines verborgenen, wasserähnlichen Stoffs prägte Franklin die Idee von bewegten elektrischen Ladungen als einem „fließenden Strom“. Benannt wurde die Einheit für die Ladung allerdings nicht nach Franklin, sondern nach Charles Augustin de Coulomb , einen Franzosen, dem 1784 der nächste Erkenntnissprung gelang. In seinem Modell existierten zwei unterschiedliche Fluide, die jeweils eine positive und eine negative Ladungsart repräsentierten und die in elektrisierten Objekten miteinander rangen. Coulomb fand eine Formel für die Kraft, mit der sich die beiden unterschiedlichen Ladungsarten, „q 1 “ und „q 2 “, gegenseitig anziehen oder, im Fall gleicher Ladung, abstoßen. Diese Kraft ist proportional zum Produkt der Ladungsmengen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihres Abstands „r“. Die Stärke der Kraft selbst wird durch die Konstante „kc“ zum Ausdruck gebracht. Die mathematische Formulierung des Coulombschen Gesetzes zeigte eine frappierende Analogie mit Newtons Gravitationsformel . Gravitation und Elektrizität schienen ähnlichen Naturgesetzen zu gehorchen, mit dem kleinen, aber wichtigen Unterschied, dass im Gegensatz zur Schwerkraft die elektrischen Kräfte nicht nur anziehend, sondern auch abstoßend sein können.   Zuckende Froschschenkel Etwa zur gleichen Zeit experimentierte der italienische Professor der Medizin Luigi Galvani  mit abgetrennten Froschschenkeln. Dabei beobachtete er zufällig, dass die Schenkel zu zucken anfingen, wenn sie gleichzeitig mit zwei verschiedenen, untereinander verbundenen Metallen in Kontakt kamen. Unbeabsichtigt hatte Galvani einen Stromkreis geschlossen und dabei entdeckt, dass Elektrizität nicht nur in der toten Natur, sondern auch in Lebewesen floss. Die Entdeckung erregte in ganz Europa großes Aufsehen und zog eine Welle weiterer elektrischer Experimente nach sich. Ein Ergebnis dieser Galvanismus-Mode war die erste brauchbare Batterie, die Galvanis Landsmann Alessandro Volta um die Jahrhundertwende der Öffentlichkeit vorstellte. Napoleon Bonaparte , Erster Konsul der Französischen Republik, kam 1801 in den Genuss einer privaten Vorführung, die ihn so beeindruckte, dass er den Erfinder eine Pension gewährte und ihn später in den Adelsstand erhob.  Die „ Voltasche Säule “ ermöglichte erstmals mittels chemischer Reaktionen von Säuren und Metallen einen Stromkreis dauerhaft mit elektrischer Energie zu versorgen. Der Ladungsaustausch erfolgte nun nicht mehr blitzartig und unkontrolliert, sondern als kontinuierlicher und dosierbarer Fluss. Das Zeitalter der Elektrodynamik hatte begonnen. [i] Batteriegespeiste Stromkreise öffneten das Tor zu neuen Experimentierformen. Bei einem dieser zahllosen Versuche entdeckte der dänische Physiker Hans Christian Ørsted  um das Jahr 1820, dass fließender Strom ein weiteres Geheimnis barg, das niemandem zuvor aufgefallen war: Eine zufällig in der Nähe befindliche Magnetnadel begann in Richtung des Stromleiters auszuschlagen. Ganz offenbar waren die Kräfte, die in den heißen, von ätzender Batteriesäure alimentierten Drähten wirkten und jene, die den Seeleuten den Weg wiesen, miteinander verbunden. Fasziniert von dieser Nachricht begab sich der Franzose André-Marie Ampère  auf die Suche. Dabei entdeckte er einen grundlegenden Zusammenhang: Je stärker der Strom floss, je mehr der geheimnisvollen Ladungsträger also in Bewegung waren, umso stärker war auch die magnetische Wirkung. 1826 fand Georg Simon Ohm , Sohn eines Schlossers aus Franken, eine Abhängigkeit zwischen der von Volta eingeführten Größe „Spannung“ und Ampères Begriff der „Stromstärke“: Wird die Spannung „U“ erhöht, so erhöht sich die Stromstärke „I“ im gleichen Maße. Der Quotient aus den beiden Größen, der Widerstand, „R“ bleibt somit stets gleich: Die Eigenschaften des merkwürdigen Fluidums waren damit umfassend beschrieben. Wenn auch die Vorstellung von dem, was da floss, weiterhin vage blieb, war es nun offensichtlich, dass es zwischen einem Stromkreislauf und einem mechanischen Wasserkreislauf keinen grundlegenden Unterschied gab.   Beim Wasserkreislauf erzeugt eine Kraftquelle, etwa eine Pumpe, Druck und setzt so den Wasserfluss in Gang. Analog versetzt beim Stromkreis die Batterie als Spannungsquelle die Ladungsträger in Bewegung. Für einen Schwimmer sind Stromschnellen gefährlicher als ein breiter, gemächlicher Fluss. Entsprechend geht bei elektrischem Strom die Gefahr nicht von einer hohen Spannung, sondern von einer großen Stromstärke aus, also der Anzahl der fließenden Ladungsträger pro Zeiteinheit. Treibt das Wasser eine Turbine an, herrscht vor der Turbine ein höherer Druck als hinter ihr; das Druckgefälle setzt die Schaufeln in Bewegung. Die Schaufeln bieten dem Wasser Widerstand, es hat es somit schwerer durch das Rohr zu fließen. Genauso baut im Stromkreis eine Glühlampe durch ihren Widerstand einen höheren Elektronendruck auf, der die Lampe zum Leuchten bringt. Die Pioniere des Lichts waren dem merkwürdigen Phänomen Strom ein großes Stück näher gekommen - auch er schien sich letztlich problemlos in die Welt der Newtonschen Mechanik einzufügen. Tatsächlich aber war man, wie wir im nächsten Physik-Blog sehen werden, vom Verständnis der wahren Natur der rätselhaften Kraft noch immer ziemlich weit entfernt. Zur Fortsetzung: Die Pioniere des Lichts Teil 2   Den Blog entdecken   Wer mehr wissen will: Elektronik für Dummies : Weichhaus, Gerd: Amazon.de : Bücher     Bildnachweise: File:VoltaBattery.JPG - Wikimedia Commons https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Georg_Simon_Ohm3.jpg [i] Die künstliche Stromerzeugung hat seitdem eine bemerkenswerte Karriere erfahren. Während Voltas Säule nur eine einstellige Wattzahl geliefert haben dürfte, betrug die weltweite Stromproduktion im Jahr 2021 über 25.000 Terrawattstunden. (Ein Terrawatt sind 10^12 Watt.)