Читать книгу Im Lichte der Quanten - Группа авторов - Страница 12

Protyposis wird beschrieben als eine Vorform von Information, die einfachste mögliche Struktur, die die Alternativen ja oder nein, 1 oder 0 enthält. Sie bietet die Möglichkeit für Information, ist aber noch nicht mit Inhalt gefüllt. Wie kann daraus unsere Welt entstehen?

Nach Görnitz kondensiert Protyposis zu Elementarteilchen. 10⁴¹ AQIs, also 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 AQIs, kondensieren zu einem einzigen Proton, das dann mit anderen Protonen, Neutronen und Elektronen ein Atom und damit Materie bilden kann. Wenn ein Atom, das man mit bloßem Auge nicht einmal erkennen kann, aus so vielen AQIs kondensiert ist, stellt man sich die einzelnen AQIs spontan unvorstellbar winzig vor. Aber diese Vorstellung ist ein Irrtum. Er entspricht der Denkweise der klassischen Physik, in der Kleines zu Größerem aufsummiert wird. Die Quantentheorie ist eine Theorie über das Ganze, also sogar über den ganzen Kosmos. Wie Görnitz zeigt, könnte man sich ein AQI eher wie eine über den ganzen Kosmos ausgedehnte Schwingung vorstellen. Wenn sich viele Milliarden weiterer solcher Schwingungen quantisch überlagern, wird die Ausdehnung immer kleiner. So kann das Ganze schließlich zu einem Proton kondensieren. Die Protyposis kondensiert in eine Form und diese Form ist gleichzeitig In-form-ation, Information, die durch ihre bestimmte Struktur anderen, passenden Formen ermöglicht, anzudocken und sich zu einem Atom zu verbinden.

Die Kräfte, die zwischen dem Atomkern und den Elektronen der Atomhülle wirken, sind elektrostatische Wechselwirkungen. Die Kräfte, die zwei Atome zu einem Molekül zusammenbinden, sind ebenfalls elektromagnetische Wechselwirkungen. Elektromagnetische Wellen sind die Wellen, zu denen auch das für uns sichtbare Licht gehört. Das Licht ist nur ein winziger Ausschnitt aus dem riesigen Spektrum der elektromagnetischen Wellen. Wir wissen von den Infrarot-Wellen und den Ultraviolett-Wellen, dass sie die Grenzen des für uns sichtbaren Lichts bilden. Die Radiowellen sind ebenfalls elektromagnetische Wellen, ebenso die Mikrowelle aus der Küche und auch die Röntgenstrahlen. Die Wellenlängen reichen theoretisch von der Länge über den ganzen Kosmos bis hin zu der kleinstmöglichen Länge, der Planck-Länge. All diese Wellen lassen sich auch als Photonen darstellen. Bei den elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen dem Atomkern und der Atomhülle kann man die Photonen nicht direkt messen. Aber wenn man die dort wirkenden Kräfte als elektromagnetische Wellen berechnet, kommt man zu richtigen Ergebnissen. Deshalb nimmt man an, dass die Photonen so schnell zwischen Atom-hülle und Atomkern hin und her gehen, dass sie nicht messbar sind, und nennt sie virtuelle Photonen.

Dieser Exkurs zu den elektromagnetischen Wellen und den Photonen war nötig, weil wir vom Licht her wissen, dass die Photonen, das Licht, Information übertragen. Solange wir nicht sehbehindert sind, liefern uns unsere Augen über das Licht die wichtigsten Informationen über unsere Umwelt. Aber auch ohne den Menschen liefern die elektromagnetischen Kräfte Informationen zum Beispiel darüber, wo in der Atomhülle noch freie Plätze für die Elektronen anderer Atome vorhanden sind, sodass sich Moleküle bilden können. Das heißt, die in und zwischen den Atomen wirkenden Kräfte sind nicht nur Kräfte, sondern – fast möchte man sagen, in Personalunion – Informationen über Strukturen, die zusammenpassen und sich verbinden können oder auch sich abstoßen und eine Verbindung verhindern. Auf diese Weise können sich komplexere, aber nicht völlig chaotische, sondern doch geordnete Strukturen bilden.

Wenn wir den Informationsaspekt der Kräfte in und zwischen den Atomen betrachten, dürfen wir uns die Information nicht anthropomorph vorstellen. Das Atom sagt, denkt oder signalisiert nicht: „Hallo, hier sind Valenzen frei für andere Atome zum Andocken.“ Vielmehr sind die Kräfte einfach da, wirken und sind damit gleichzeitig Information über die passende oder unpassende Struktur. Die Protyposis, die Vor-Form der Materie, ist einfach nur zu Form und damit zu Information kondensiert. Die Möglichkeit zur Information ist jetzt mit Inhalt gefüllt.

Die in und zwischen den Atomen wirkenden Photonen können wir nicht sehen. Sie wirken natürlich überall in unserem Körper. Aber zur Orientierung reichte uns Menschen der kleine Ausschnitt aus den elektromagnetischen Wellen, den wir sehen können. Diese Photonen beziehungsweise Lichtwellen gehen zum Beispiel von der Sonne aus. Jeder Gegenstand um uns herum absorbiert einen Teil dieses Sonnenlichts und reflektiert einen anderen Teil, von dem dann etwas als farbiges Licht in unser Auge gelangt und uns informiert, dass dort zum Beispiel etwas Braunes ist. Wir leiten diese Information über die Nervenbahnen ins Gehirn, verbinden sie mit unseren gespeicherten Erfahrungen und erkennen, dass dort eine Kommode steht. Aber auch wenn jemand blind ist und die Orientierung in seiner Umwelt über das Gehör und den Tastsinn bewältigen muss, so nutzt er die Information der Materie, die Größe, die Form, die Temperatur und die Struktur der Oberflächen, die er tastend erfasst, um sich zu orientieren.

Das heißt, all die Kräfte, die die Materie bilden, sind gleichzeitig Information.

Die Protyposis, die Vor-Form, ist also durch die Kondensation zu Energie und Materie geworden und damit zu Information. Aber ohne die Lebewesen bleiben das reine Kräfte, die aufeinander wirken. Sie sind zwar schon gleichzeitig Information, aber solange kein Lebewesen sie für sich zur Orientierung nutzt, haben sie noch weiter keine Bedeutung. Erst als die ersten Lebewesen entstanden, winzige Einzeller, die sich verdoppeln, dadurch vermehren und so fortpflanzen konnten, kam ein neuer Aspekt in die mit der Energie und Materie gegebene Information. Um sich zu verdoppeln, brauchen diese Lebewesen die passenden Moleküle aus ihrer Umgebung. Sie brauchen eine Zellwand, die diese Moleküle durchlässt, aber unpassende oder schädliche Moleküle ausschließt. Das war zu Beginn der Entwicklung des Lebens genauso wie heute. Natürlich haben sich auch viele Einzeller in den 4,5 Milliarden Jahren seit der Entstehung des Lebens verändert und haben sehr viel komplexere und besser ausgeklügelte Strukturen entwickelt. Aber schon mit dem Beginn des Lebens musste jedes Lebewesen die Stoffe aus seiner Umwelt verarbeiten, die es zum Weiterleben und Sich-Vermehren gerade brauchte. Es entstand also für jedes Lebewesen eine Wertung der Stoffe: notwendig zum Weiterleben/unbrauchbar, gut/schlecht. Die „Messlatte“ war immer der Erhalt des Lebens. Damit erhielt die mit der Umwelt gegebene Information für jeden einzelnen Einzeller eine Bedeutung. Schon winzigste Unterschiede im Bau der Moleküle erhielten eine Bedeutung. Und nur die Einzeller, die ihre Umwelt richtig deuteten, überlebten auf Dauer. Man kann sogar sagen, die Einzeller, die ihre Umwelt am sichersten deuten konnten, die feinsten Unterschiede erspüren konnten, konnten am besten überleben, sich vermehren und weiterentwickeln. Und es ist nicht ausgeschlossen, dass es mehr Unterschiede gibt, als wir auch mit unseren feinsten Messapparaten heute erkennen können. Wenn ein Proton aus etwa 10⁴¹ AQIs gebildet wird, könnten unsere Apparate Unterschiede von 100 oder 1 000 AQIs nicht bemerken.

Gleichzeitig braucht der Einzeller aber auch ein gewisses Gespür für sich selbst. Er braucht genügend Energie, um die Stoffe, die er aufnimmt, zu zerlegen, die für sich verwertbaren Moleküle an den dafür vorgesehenen Stellen anzulagern und das Unbrauchbare schließlich wieder durch eine Öffnung in der Zellwand hinauszubefördern. Wenn er nicht auf ein gutes inneres Gleichgewicht achtet, kann es geschehen, dass ihm die nötige Energie zum Weiterleben fehlt oder dass er die notwendigen Stoffe nicht mehr aufnehmen kann, weil die Entsorgung nicht erledigt und kein Platz mehr in der Zelle ist. Das heißt, verglichen mit den reinen Kräften, die zwischen den Molekülen in der unbelebten Materie wirken, wurde mit der Entstehung des Lebens der Informationsaspekt dieser Kräfte wichtiger. Der Einzeller muss die verschiedenen Informationen von außen und von innen miteinander in Beziehung setzen und daraus die richtigen Aktivitäten ableiten, um das Gleichgewicht zu wahren oder wiederherzustellen.

Es entstand also eine Funktion, die nur für diesen einen Einzeller zuständig ist und die äußeren und inneren Zustände in ein Gleichgewicht bringen muss. Diese übergeordnete Funktion kann man als „Selbst“ bezeichnen, weil sie nur für dieses eine Lebewesen zuständig ist und weil für jedes Lebewesen die Bedingungen minimal anders sind als bei den anderen. Um den Einzeller in eine gute Balance zur Umwelt zu bringen, muss das Selbst auch Aktivitäten auslösen können, durch die der Einzeller sich zum Beispiel der angesammelten Ballaststoffe entledigt, neue Energiequellen aufsucht oder die von außen aufgenommenen Stoffe zerlegt und an die richtigen Orte transportiert. Und da für jeden Einzeller die Umwelt nicht immer gleich bleibt, können die Aktivitäten nicht völlig automatisiert immer gleich ablaufen, sondern bestimmte Kräfte aus der Umwelt müssen als Signale für bestimmte Aktivitäten dienen. Wenn beispielsweise die Umwelt zu warm wird, weil eine heiße Quelle gerade wieder aktiv wird, dann ist es gut, wenn der Einzeller sich in die richtige Distanz dazu bringen kann, um die Energie zu nutzen und nicht daran zugrunde zu gehen. Dafür ist natürlich die Fähigkeit, sich aktiv in der Umwelt zu bewegen, eine wichtige Voraussetzung und die Einzeller entwickelten ganz unterschiedliche Möglichkeiten dafür. Die Amöbe etwa kann Scheinfüßchen ausfahren, mit denen sie einen Untergrund erreicht, sich daran festsaugen und dann den Rest der Zelle an den Untergrund heranziehen kann. Die Wimpertierchen können mit ihren koordinierten Wimpernschlägen wie mit Rudern ziemlich schnelle Ortsveränderungen ausführen.

Durch Ortsveränderung sich das Überleben zu ermöglichen, setzt voraus, dass auch der Einzeller spürt, welche Umweltbedingung seine Lebensabläufe in Ruhe, gleichmäßig ablaufen lassen und welche ihn in Bedrängnis bringen, sodass er sich weiter durch Ortsveränderung zu retten versuchen muss. Eine gewisse Selbstwahrnehmung in Relation zur Umwelt ist also schon beim Einzeller eine Voraussetzung für das Überleben. Und alle Einzeller, die diese Möglichkeiten nicht für ihr Überleben nutzen, sterben schnell aus. Daher kann man bei allen heute lebenden Einzeller-Arten einen gewissen eingebauten Überlebensdrang vermuten.

Überlebensdrang – Bewegungskoordination – Selbstwahrnehmung, das alles ist nicht reine Materie. Es ist auch nicht eigentlich Energie. Sowohl Materie als auch Energie sind daran beteiligt. Aber diese Begriffe enthalten etwas über die Energie und die Materie Hinausgehendes, eigentlich weiterführende Konzepte, die die in Materie und Energie enthaltene Information zu etwas Neuem, Übergeordneten nutzen − und das in winzigster Größenordnung schon im Einzeller.

Mit der Quantenphysik hat man entdeckt, dass die Atome aus Elementarteilchen bestehen. Wenn diese Elementarteilchen sich mit anderen Elementarteilchen zu Atomen verbinden oder wenn die Atome sich zu Molekülen verbinden, dann entsteht etwas völlig Neues. Dabei bildet die Verbindung viele neue gemeinsame Eigenschaften aus, die dann den neuen Stoff ausmachen. Die Quantenphysik ist also eine Physik der engen Beziehungen, aus denen etwas völlig Neues entsteht. Diese Beziehungsstruktur der Quantentheorie lässt ja schon die Elementarteilchen als etwas vollkommen Neues aus den AQIs entstehen.

Ebenso entsteht etwas völlig Neues, wenn der Einzeller die von außen und aus seinem Inneren in sein Selbst einlaufende Information nutzt, um sie in eine Beziehung zueinander zu verknüpfen. Es entsteht die Möglichkeit, das Überleben durch Selbststeuerung und selbst verursachte Aktivitäten zu sichern.1 Wie man sich das von der Physik her vorstellen kann, beschreibt Brigitte Görnitz in ihrem ersten Beitrag in diesem Buch genauer. Wir bezeichnen das als Überlebensdrang – ein großes Wort, das aus unserem menschlichen Erfahrungsschatz stammt und deshalb viel zu anthropomorph klingt. Für einen Einzeller scheint dieses Wort nicht zu passen. Aber Faktum ist, dass nur diejenigen Einzeller überleben, die die einlaufenden Informationen so miteinander verknüpfen, dass die passenden Aktivitäten eingeleitet werden, die das Leben aufrechterhalten. Bei uns Menschen sind mit diesem Überlebenswillen das Bewusstsein und viel Gefühl verbunden. Beim Einzeller vermutlich nicht. Aber wissen wir es?

Dass reine Information etwas bewirken kann, wissen wir alle. Wir schleppen uns müde von einer pflichtgemäßen Tätigkeit zur anderen. Da kommt die Nachricht, dass ein guter Freund auf dem Weg zu uns ist. Auf einmal ist alle Müdigkeit verflogen und die Pflichten sind im Nu erledigt. Die Information war keine von außen kommende Energiezufuhr, sondern allein der Inhalt der Nachricht hat diese Energie in uns freigesetzt. Bei uns Menschen können wir gut erkennen, dass allein die sprachlich übermittelte Information diesen Energieschub bewirkte. Und die Sprache ist, wie wir weiter oben gesehen haben, etwas Geistiges. Beim Einzeller war natürlich keine Sprache mit im Spiel. Aber wir kennen auch von uns selbst, dass nicht sprachliche Information eine Verhaltensänderung bewirken kann: Die Bakterien in unserem Magen-Darm-Trakt zerlegen die Nahrung, die wir von außen aufgenommen haben, in ihre Bestandteile, sorgen dafür, dass die verwertbaren Teile in die Blutbahn und über diese zur Muskulatur geschickt werden, um dort ihre Arbeit zu tun, und der Rest ausgeschieden wird. Das alles geschieht fast immer, ohne dass es uns bewusst wird. Wenn aber zu wenig Nahrung im Magen und Darm vorhanden ist, dann senden die Muskeln Signale der Schlappheit und der Magen Hungergefühle, bis wir aufstehen und uns etwas zu essen holen. Dabei werden die Signale zwar durch unseren Körper bis ins Gehirn geschickt, aber die mit den Signalen verbundene Energie würde nicht für ein Aufstehen und Essen-Suchen reichen. Sie transportiert nur die Information weiter, die dann bewirkt, dass körpereigene Energie aktiviert wird, mit deren Hilfe wir aufstehen können.

So ähnlich müssen wir uns das wohl beim Einzeller vorstellen. So viel Geistiges wie die Sprache ist dabei nicht im Spiel. Aber die Information vom Ganzen zum Selbst und vom Selbst zur Steuerung des Ganzen ist etwas anderes als die Materie und die Energie, die den lebenden Einzeller bilden. Es ist die Information, der Informationsaspekt der Protyposis, der das Leben ermöglicht.

Wenn die Information schon bei den allerersten Lebewesen eine so wichtige Rolle spielt, kann man sich vorstellen, dass sie auch an der Weiterentwicklung des Lebens einen richtungsweisenden Anteil hat. Bei den Menschen wissen wir, dass zwischen den Nerven des Gehirns in den ersten zwei Lebensjahren sehr viele Verknüpfungen, sogenannte Synapsen, wachsen, und zwar umso mehr, je mehr Anregungen von außen und je mehr Möglichkeiten zur Aktivitätsentfaltung der Säugling bekommt. Das Gehirn hat die Möglichkeit, Verbindungen zwischen den Nerven wachsen zu lassen. In dem Maß, in dem die Nerven von außen oder innen aktiviert werden, wachsen diese Synapsen und helfen, Wege zwischen den verschiedenen Informationen und Aktivitäten zu verkürzen und schnelle Reaktionen zu ermöglichen, aber auch Orientierungsmöglichkeiten in der Welt aufzubauen. Wie und wo diese Synapsen initialisiert werden und wachsen, weiß man wohl noch nicht so ganz. Aber deutlich ist, dass bei einem Säugling, der sehr viel mit Musik konfrontiert wird, andere Synapsen wachsen als bei einem zu vielen verschiedenen Bewegungsmöglichkeiten angeregten Säugling. Und diese frühkindlich gewachsenen Synapsen ermöglichen später oft besondere Begabungen. Beim Einzeller ist das natürlich ganz anders, denn es gibt ja nur eine einzige Zelle. Aber die Quantenphysik als eine Physik der Möglichkeiten und der Beziehungen ermöglicht vielleicht auch, dass von außen und innen kommende Informationen sich so miteinander verbinden, dass neue Möglichkeiten entstehen, die dann neue Informationen auslösen und eine Weiterentwicklung ermöglichen. So könnte das Wimperntierchen beispielsweise zunächst nur ein oder zwei Wimpern entwickelt haben, die es aber gelernt hätte zu bewegen. Bei einer koordinierten Bewegung würde es die Information über die Veränderung der Umgebung durch die Bewegung erhalten, aufnehmen, die entsprechende Bewegung wiederholen, auf diese Weise mögliche Verknüpfungen festigen und das Wachsen weiterer Wimpern begünstigen. Und da dauerhaft günstige Möglichkeiten, mit sich und der Umwelt umzugehen, sich schließlich auch in den Genen speichern, würde auf diese Weise allmählich eine neue Spezies entstehen. So wird die Darwin’sche Evolutionslehre einerseits durch den mit der Quantenphysik naturgegebenen Zufall ergänzt, andererseits durch die Erkenntnis, dass die Materie und Energie aus Protyposis bestehen und daher immer auch Information sind, die etwas bewirken kann. Auf diese Weise wären die in der Evolutionstheorie geforderten Mutationen nicht mehr ganz so zufällig, sondern durch Information mit beeinflusst und damit überzeugender.