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17. Mai 2012

Schmetterlinge im Chaos

Die Spuren des Schicksals sucht Tom Borg

Chaos und Zufall - gibt es das? Die Wissenschaft versucht, das Chaos zu berechnen. Aber ist nicht letztlich alles eine gigantische Weltengleichung in der Zufall und Chaos nur das repäsentieren, das wir noch nicht verstanden haben?

Seit der Meteorologe Edward N. Lorenz 1972 vor der American Association for the Advancement of Science einen Vortrag mit dem Titel "Vorhersagbarkeit: Kann der Flügelschlag eines Schmetterlings in Brasilien einen Tornado in Texas auslösen?" hielt, geistert der Begriff "Schmetterlingseffekt" durch Wissenschaft und Massenmedien. Auch Hollywood griff das Thema auf. Bereits die 1952 erschienene Kurzgeschichte "Ferner Donner" von Ray Bradbury in der ein Zeitreisender versehentlich auf einen Schmetterling tritt und dadurch Veränderungen in der Gegenwart auslöst verwendete das Thema.

Die Wissenschaftliche Bedeutung des Begriffs ist klar definiert: Als Schmetterlingseffekt bezeichnet man den Effekt, dass in komplexen, nichtlinearen dynamischen Systemen eine große Empfindlichkeit auf kleine Abweichungen in den Anfangsbedingungen besteht. Geringfügig veränderte Anfangsbedingungen führen im langfristigen Verlauf zu einer völlig anderen Entwicklung und können ein ganzes System vollständig und unvorhersagbar verändern.

Beispiele für die praktischen Konsequenzen gibt es viele. Meistens muss die Wettervorhersage dafür herhalten. Da der aktuelle Wetterzustand nur mit endlicher Genauigkeit über eine endliche Anzahl von Wetterstationen und Sensoren erfasst werden kann, ist es unmöglich, längerfristige Wettervorhersagen zu machen, da Gleichungssysteme mit ungenauen Werten rechnen, was zu Abweichungen zwischen Modell und Realität führt, die sich nicht nur in Temperaturunterschieden ausdrücken, sondern aus einer Hitzewelle schnell Mal einen Kälteeinbruch errechnen können.

Ähnlich komplex ist das Berechnen von Planetenbahnen. Wenn mehr als zwei Himmelskörper gravitativ aneinander gebunden sind, können minimale Änderungen der Ausgangssituation im Laufe der Zeit zu großen nichtvorhersagbaren Änderungen der Bahnen und Positionen führen.

Und damit sind wir auch schon beim Thema. Warum lange durchs All geistern, wenn auch hier auf Erden 7 Milliarden Menschen sich täglich, ja, im wahrsten Sinne des Wortes sekündlich gegenseitig beeinflussen. Eine "zufällige" (gibt es einen Zufall?) Begegnung mit einem Menschen, ein Gespräch, ein aufgeschnappter Eindruck, kann Jahre später eine Reaktion auslösen, sei es als Erinnerung, die hilft etwas zu verstehen oder zu empfinden, oder als genereller Impuls, der dem Leben eines Menschen eine andere Richtung gibt und später dazu führt, dass eine Entscheidung getroffen wird, die so nicht gefällt worden wäre, wenn die Begegnung Jahre vorher nicht stattgefunden hätte. Ist das nun Schicksal oder eine simple mathematische Folge...?


Subjektive Realität


Überhaupt, was wissen wir eigentlich über unser Wissen? Schon Jakob Johann Baron von Uexküll (1864 - 1944) brachte es auf den Punkt mit: "Die Wissenschaft von heute ist der Irrtum von morgen." Denn auch der Wissenschaftler arbeitet bei seinen Theorien und Hypothesen mit der Realität, so wie er sie erfasst. Doch genau dies war schon immer ein Problem. Die Sinne des Menschen sind äußerst unzuverlässig und auch die Maschinen, die der Mensch baut, können nur mit endlicher Genauigkeit arbeiten. Ein Mangel, der sich bei einem gigantisch großen System, das unserer Welt nun einmal ist, dem Schmetterlingseffekt folgend zu gewaltigen und katastrophalen Abweichungen und Fehlern führen muss.

Doch warum gleich so hoch hinaus? Ein kleiner Wassertropfen genügt, um uns die Unzulänglichkeit unseres Wissens aufzuzeigen. Chaos-Theoretiker nehmen gerne die Tröpfchenbildung des Wassers als Beispiel für ein chaotisches System. Öffnet man einen Wasserhahn ganz langsam immer weiter, so bilden sich zunächst kleine Tröpfchen, die mehr und größer werden, bis die Wassermenge ausreicht, einen Wasserstrahl zu bilden. Kurz bevor das Wasser zu einem zusammenhängenden Wasserstrahl wird, folgt die Größe und der Abstand der einzelnen Wassertröpfchen voneinander einer nicht formulierbaren Formel - kurz: sie ist chaotisch. Doch ist sie das wirklich? Oder greift hier einfach nur die Redensart: Wissenschaft ist der Teil unseres Unwissens, den wir geordnet haben? Versuchen wir vielleicht, etwas zu berechnen ohne die Anfangsdaten zu besitzen?

Zerlegen wir das Problem doch mal in seine Einzelteile. Wasser ist H2O = 2 Atome Wasserstoff plus ein Sauerstoff-Kollege; genauer gesagt: "Wasser" ist ein ganzer Haufen dieser Atome. Jedes einzelne davon reagiert mit seiner Umgebung. Wird dieser Haufen Atome durch eine Wasserleitung gescheucht und der Hahn aufgedreht, so wirken auf diese Atome im Idealfall zwei Basiskräfte ein: Die Anziehungskraft der Wasser-Atome, die das Wassertröpfchen zusammenhalten wollen, und die Gravitation, die das ganze Wassertröpfchen Richtung Erde ziehen möchte. Je nach Verhältnis dieser beiden Kräfte wird das Wassertröpfchen mehr oder weniger verformt, auseinandergezogen oder zerfällt in mehrere kleine Wassertröpfchen.


Komplexität des Systems


So weit, so gut. Diese Anziehungskräfte könnte man berechnen. Dummerweise sind diese Atome aber ziemlich klein und die Auswirkung, die 1 Atom ausübt, wenn es zu einer vorhandenen Ansammlung Atome hinzukommt, ist so klein, dass unsere Computer damit nicht sinnvoll umgehen können. Damit nicht genug. Selbst destilliertes Wasser enthält, wenn es durch eine Leitung geschickt wird, irgendwelche Verunreinigungen, deren Atome wiederum andere Werte und Eigenschaften besitzen und auf die Wasser-Atome andere Kräfte ausüben als andere Wasser-Atome. Und damit beginnt unsere Unwissenheit über das, was da aus der Wasserleitung kommt. Verstärkt wird sie durch Verunreinigungen der Leitung selbst; und auch Unebenheiten auf der Oberfläche der Leitung können Einfluss auf den Fluss der Atome des Wassers haben, denn schließlich rechnen wir hier im kleinsten Mikrobereich.

Jetzt frage ich: Hat je ein Chaos-Forscher jedes einzelne (!) Atom gezählt und die Wechselwirkungen jedes einzelnen Atoms auf seine Umgebung in eine Formel gepackt? Sicher nicht, denn dann wären auch unsere modernen Hochleistungscomputer immer noch am Berechnen des Modells, der den ganzen Wasserfluss abbilden soll. Wir haben einfach nicht ausreichend Informationen selbst über einen so simplen Vorgang, wenn wir uns eingestehen, dass es zwischen Himmel und Erde mehr gibt als unsere Augen zu sehen vermögen. Wir wagen es, von Chaos zu reden in einem System, das komplexer und perfekter ist als alles was je von Menschen geschaffen wurde? In der Natur hat alles seine Funktion und nichts geht verloren. Den Mist der einen Kreatur nutzt eine andere als Nahrungsquelle; das Zerfallen eines Atoms erzeugt Energie, die anderswo wieder einwirkt. Das "Wunder der Natur" ist nicht nur seine Schönheit, sondern auch die perfekte Abstimmung aller Einzelteile dieses Systems aufeinander. Und dieses gigantische System, das über Millionen von Jahre funktionierte, soll chaotisch sein? Ich behaupte: es ist nicht chaotisch, sondern wir verstehen es einfach noch nicht richtig! Wir sind nicht in der Lage, die langfristigen Auswirkungen minimalster Änderungen in irgendwelchen Subsystemen dieses Systems "Welt" zu messen und zu bewerten. Stattdessen bezeichnen wir es als Chaos und reden von Schicksal, weil alles andere wider unser Selbstwertgefühl wäre. Die ganze Welt als ein gigantisches Gleichungssystem? Undenkbar! Nicht akzeptabel! Denn es wäre das Eingeständnis, dass wir tatsächlich keine Möglichkeit der eigenen Entscheidung haben, weil alles, was wir als Eigeninitiative bezeichnen, letztlich nur eine Reaktion auf frühere Eindrücke, Reize wäre. Oder gar noch brutaler formuliert: Der Mensch, der ja in letzter Konsequenz, wissenschaftlich betrachtet, nichts anderes ist als ein Haufen Chemie, reagiert nach den (Natur-)Gesetzen der Physik und Chemie. Unser Körper, unser Hirn, alles was wir sind basiert zunächst auf eine Kombination chemischer Elemente, die auch im menschlichen Körper den allgemeinen Gesetzen folgen, so wie auch die Hirnströme den üblichen Gesetzen der Physik Tribut zollen.


Denken als Folge äußerer Einflüsse


All unser Denken, das wir als kreativen Prozess betrachten, ist letztlich nichts anderes als eine Abfolge elektrischer Impulse. Doch halt, stoßen wir diese Impulse wirklich selbst an? Was veranlasst uns beispielsweise zu denken? Warum starten wir einen Gedankengang, eine Überlegung? Weil wir beschlossen haben, zu denken? Nein! Der Denkvorgang ist die Folge äußerer Einflüsse, die Reaktion auf Reize aus unserer Umwelt. Das können neue Eindrücke sein, oder auch eine Frage die an uns gerichtet wird; ebenso eine Aufgabe, die es zu lösen gilt. Alles das nehmen wir durch unsere Sinne auf, die alles, in Form von Impulsen Richtung Gehirn weitergeben, so nicht vorher schon aufgrund chemischer Reaktionen eine sofortige Reaktion erfolgt. Das Gehirn arbeitet - frei nach Otto Waalkes - nach dem Muster "Großhirn an Kleinhirn: Aktion ausführen". Und dann werden die Hormone losgeschickt die wiederum andere Reaktionen hervorrufen. Unser ganzer Körper ist letztlich nichts anderes als ein gigantisches biochemisches System, das den gleichen Gesetzen folgt, denen auch die Atome des Wassers folgen, wenn sie Tröpfchen bilden. Wo ist da Platz für Eigeninitiative und Selbstbestimmung?

Sie werden sagen: Moment, was ist wenn ich es mir in meinen Sessel gemütlich mache und meinen Gedanken nachhänge? Was soll sein?! Das System "Mensch" fällt in den Idle-Zustand - und der Körper tut das, wozu er vorher keine Zeit hatte. Sinneseindrücke treffen in so großer Fülle ein, dass unser Gehirn blitzschnell eine Vorauswahl treffen und die relevanten Eindrücke heraus sortieren muss. Abgesehen davon, dass für unterschiedliche Menschen die gleiche Situation eine andere Bedeutung haben kann und selbst die gleiche Situation für den gleichen Menschen zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedlich beurteilt wird, werden alle Eindrücke, die das Steuerungssystem im Menschen für die Koordination der Reaktion auf die Reize momentan nicht braucht, erst einmal zwischengespeichert und später, vielfach während wir schlafen, verarbeitet und eingeordnet. Wir sagen "etwas bewegt uns" und meinen damit, dass wir die Reize, die auf uns einwirkten noch nicht vollständig verarbeitet haben. Dass wir das tun, wenn wir uns abends zur Ruhe begeben wollen, ist nicht zwangsläufig eine bewusste Entscheidung, sondern die "Verwaltungseinheiten" unseres Körpers stellen fest, dass weniger Reize auf uns einwirken und beginnen mit der Abarbeitung der zwischengespeicherten Reize. Dass dabei die vom Gehirn als wichtig eingestuften Eindrücke zuerst das Gehirn beschäftigen, ist naheliegend. Dazu ist kein gezielter Denkvorgang nötig.


Die Kindheit prägt


Doch wie verarbeitet das Gehirn Reize? Hierüber gewinnt die Wissenschaft immer schneller immer neuere Erkenntnisse, die das Gehirn, jenes unbekannte Wesen des menschlichen Körpers, immer mehr entmystifizieren. Auch wenn noch längst nicht alle Mechanismen und Zusammenhänge bekannt sind, so gilt es doch als gesichert, dass es im Gehirn eine grundlegende Bearbeitungsregel gibt: Neue Reize werden anhand früher bearbeiteter Reize bewertet und eingeordnet. Und das bestätigt indirekt das Sprichwort: Was Hänschen nicht lernt, lernt Hans nimmermehr. Viele unserer lebensbestimmenden Eigenschaften und Charaktermerkmale werden bereits im frühesten Kindesalter entscheidend geprägt. Und damit meine ich nicht die Babyphase, sondern die ersten neun Monate, die das Kind im Bauch der Mutter verbringt. Wissenschaftliche Untersuchungen haben längst bestätigt, dass die Gefühlswelt der Mutter Auswirkungen auf das ungeborene Kind haben. Durchlebt die Mutter starke Stresssituationen während der Schwangerschaft, so übertragen sich diese ebenso wie Ruhe und Ausgeglichenheit auf das Kind. Auch können Kinder hören, was außerhalb des Bauchs vor sich geht. Kinder, die beispielsweise während der Schwangerschaft Musik zu hören bekamen, die auf die Mutter eine wohltuende Wirkung ausüben, entwickeln ein völlig anderes Verhältnis zur Musik als andere Kinder und erkennen diese Musikstücke später "unbewusst" wieder. Umgekehrt erlebt das Kind den Stress der Mutter mit, wenn diese schwierige Situationen zu meistern hat. Damit erhält das Kind bereits während der Schwangerschaft neben den "vorprogrammierten Prozessen", die wir Reflex nennen, bereits erste Muster zur Reizbearbeitung, die die Grundlage für die Verarbeitung und Einordnung weiterer Reize bilden, die als Summe wiederum die Grundlage für nachfolgende Reize bilden. Kinder sind somit bereits frühzeitig unterschiedlichen Reizen ausgesetzt und lernen - über die Mutter - unterschiedlich damit umzugehen.

Die Konsequenz dieser Kette aus neue Reize anhand bereits gemachter Erfahrungen zu bewerten und das Ergebnis als neue Basis für nachfolgende Reize zu verwenden ist die, dass gemachte Erfahrungen des Kindes im Laufe der Jahre zu weiteren Bewertungen von Reizen führen, die unbewusst immer wieder auf Reize aus der Kindheit zurückgreifen. Therapeuten behandeln "seelisch kranke" Menschen nicht selten indem sie nach den Ursachen bis tief in die Kindheit forschen. Für den seelisch Kranken akzeptieren wir, dass dessen Probleme auf Reize aus der Kindheit zurückgehen können. Dass umgekehrt persönliche Stärken nichts anderes sind als positiv aufgenommene Reize in der Kindheit, das weisen wir empört von uns. Denn es nähme uns den Spielraum, eigene Entscheidungen zu treffen. Und dennoch begegnen wir da erneut dem Schmetterlingseffekt. Hat die Mutter während der Schwangerschaft ein traumatisches oder hoch beglückendes Erlebnis, so wirkt sich dies auf die "Reiz"-Verarbeitung des Kindes aus. Es bewertet Situationen, Chancen und Möglichkeiten anders und zeigt ein anderes Verhalten. Somit hat der Mensch, der den Reiz auf die Mutter auslöste, eine Entscheidung des Kindes, die dieses als Erwachsener trifft, mit beeinflusst, obwohl beide sich nie begegnet sind.


Weltengleichung


Auf unserem Planeten laufen aber nicht nur Mutter und Kind sowie ein Fremder herum, sondern 7 Milliarden Menschen, die sich allesamt gegenseitig beeinflussen, ohne dass sie sich persönlich kennen müssten. Eine göttliche Fügung wird dazu nicht benötigt. Es reicht die Tatsache, dass Sinneseindrücke chemische und elektromagnetische Reizübertragungen auslösen. Diese Wirken auf die Billionen hoch X Atome aus denen jeder einzelne der 7 Milliarden Menschen besteht, von denen jeder Tausende von Reizen auf andere Menschen aussendet, die jene auswerten und in irgendeiner Form verarbeiten. Manchmal genügt das Lächeln eines Menschen, um einen anderen dahingehend zu motivieren, Stunden später im Büro eine Entscheidung zu treffen, die mit schlechter Laune anders ausgefallen wäre. Oder das Liedchen, das der Wartende an der Ampel neben uns vor sich hin summt löst bei uns eine Erinnerung aus, ein Gefühl, das unser Befinden von einer Sekunde auf die andere ändert; und das Auswirkungen auf unser nachfolgendes Handeln hat. Persönliche Entscheidung? Mitnichten! Schicksal? Ja, wenn man darunter das Gleichungssystem versteht, das sämtliche Atome unserer Welt enthält und alle gegenseitigen Beeinflussungen dieser Atome beschreibt. Dann ist das Schicksal eines Menschen, die Lösung dieses Systems zum Ausgangswert des Zeitpunkts wo das Chromosom X mit dem Y zusammentraf. Denn wie diese beiden verschmelzen, das wird dann ebenfalls durch das System beschrieben, so wie man dort auch ablesen könnte, welche X und Y zusammenfinden werden um eine neue Variable zu definieren, pardon, einen neuen Erdenbürger, der aber letztlich nichts anderes ist als die Repräsentation einer Teilmenge der Atome aus diesem System. Und da stimmt mir sogar die Kirche zu: Erde zu Erde, Asche zu Asche, Staub zu Staub.

Es ist alles ein Kreislauf - nur, wie Gott zugunsten eines Menschen eingreifen soll ohne die Naturgesetze zu ändern, das ist mir ein Rätsel. Wäre es keines, bräuchten wir weder Religionen noch Glaubenskriege, denn es wäre ja eh alles festgelegt. Doch genau das raubt uns die größte Illusion bezüglich unserer Existenz: In einem universellen Gleichungssystem ist alles festgelegt und definiert - selbst die Frage, ob ich auf die Erkenntnis reagiere mit "Dann ist doch eh egal, was ich tue!" oder trotzig sage "Jetzt erst recht!".

Als Mensch wollen wir uns aber die Illusion erhalten, dass wir selbst alle Entscheidungen bezüglich unseres Lebens treffen und in Eigeninitiative ein Leben führen in dem wir lieber eine Chaos-Wissenschaft erfinden als zuzugeben, dass wir etwas nicht verstehen. Für mich ist das einzige echte Chaos das auf meinem Schreibtisch. Aber was kann ich dafür, wenn das in dem großen Schicksal-Gleichungssystem so festgelegt ist...

Hinweis: Der Inhalt dieses Beitrags gibt die persönliche Meinung des Autors wieder. Diese Meinung wird nicht notwendigerweise von der gesamten Redaktion geteilt.