Kategorie: Emergenz


Gödel und die Evolutionstheorie

23. November 2009 - 10:37 Uhr

Die Menge unseres Wissens ist keine EnzyklopĂ€die, in der die einzelnen Erkenntnisse wie Erbsen in einem Sack herumliegen und es gleichgĂŒltig ist, was sich wo befindet. Die Gesamtheit unserer Erkenntnis bildet vielmehr eine sinnvolle Ordnung, in der die einzelnen Elemente unseres Wissens bestimmten anderen Elementen auf bestimmte Weise zugeordnet sind. Diese Ordnung setzt uns in die Lage, diese Erkenntnis als Bild einer geordneten Welt zu benutzen, das es uns ermöglicht, uns in unserer Welt zu orientieren und unsere Aktionen zielstrebig zu steuern.

Diese Ordnung der Erkenntnis weist nun grĂ¶ĂŸere oder kleinere „Cluster“ auf, die jeweils Bereiche der RealitĂ€t abbilden, wie Lebewesen, Wetter oder menschliche Werkzeuge. Diese Cluster sind nun relativ disjunkt, d.h. die Begriffe des einen Clusters eignen sich nicht zur Abbildung von GegenstĂ€nden eines anderen Clusters. So ist „Fortpflanzung“ ungeeignet zur Abbildung der Wolkenbildung. Beim Fehlen geeigneter Termini eines Clusters wird gelegentlich ein Terminus eines anderen Clusters benutzt, um gewisse Eigenschaften des zu beschreibenden Gegenstandes darzustellen. Das Bild des einen Gegenstandes wird dann als Metapher fĂŒr das Abbild eines anderen Gegenstandes benutzt, In dieser Weise benutze ich hier beispielsweise das Wort „Cluster“.

Mit der Entstehung und Entwicklung der Wissenschaften sind die Cluster der umgangssprachlichen Erkenntnis zu den GegenstĂ€nden der verschiedenen Wissenschaften wie Physik, Biologie, Psychologie oder Linguistik geworden. In den Wissenschaften wurden die ursprĂŒnglichen Termini der umgangssprachlichen Erkenntnis prĂ€zisiert, umgestaltet, durch andere ersetzt und durch neue Termini ergĂ€nzt, die ihrerseits in verschiedener Weise ihren Weg zurĂŒck in die Umgangssprache gefunden haben und finden. Auf den Punkt gebracht hat diese Disjunktheit wissenschaftlicher Theorien Kurt Gödel mit der Formulierung des UnvollstĂ€ndigkeitssatzes. Dieser besagt, dass es in hinreichend mĂ€chtigen Systemen Aussagen geben muss, die man formal, d.h. innerhalb dieses Systems, mit dessen Mitteln weder beweisen noch widerlegen kann. Ein solcher Beweis ist nur in einer anderen Theorie möglich.

Da die Menschen nun ĂŒber mehrere solcher Erkenntnissysteme verfĂŒgen, pflegen sie bei der Beschreibung einer Erscheinung mĂŒhelos und meist unreflektiert zwischen verschiedenen Erkenntnissystemen zu wechseln.

So lĂ€sst sich zunĂ€chst problemlos die Aussage formulieren, dass es Konstellationen chemischer EntitĂ€ten geben kann, welche die Eigenschaften des Lebens wie Selbsterhaltung, Fortbewegung und die FĂ€higkeit zu zielstrebigen Bewegungen aufweisen. Die Termini, mit denen hier chemische EntitĂ€ten beschrieben werden, sind aber keine Termini der Chemie, sondern der Biologie und anderer Wissenschaften, die in der chemischen Theorie nicht definiert werden können und dort daher keine Bedeutung haben. Die Aussage ist von gleicher Art wie etwa die Aussage „Das Wasserstoffatom ist grĂŒn.“ Die Wörter fĂŒr Farben sind keine Termini der Kernphysik.

Die Beschreibung der genannten Eigenschaften gewisser chemischer EntitĂ€ten nur mit Termini der Chemie ist jedoch nicht möglich. Dazu sind vielmehr Termini der Biologie erforderlich, die nicht aus denen der Chemie abgeleitet werden können sondern auf der Grundlege eigenstĂ€ndiger Wahrnehmungen neu gebildet werden mĂŒssen. Der Streit darum wird seit Jahrhunderten bis auf den heutigen Tag als Mechanismus-Vitalismus-Streit ausgefochten. Ein Ă€hnlicher Streit tobt heute zwischen Psychologie und Neurophysiologie um die Frage, ob die psychischen Prozesse vollstĂ€ndig auf neurophysiologische VorgĂ€nge zurĂŒckgefĂŒhrt werden können oder nicht. Allgemein gesprochen geht es auf hier um das Problem es Reduktionismus, d.h. um die Frage, ob alle Erscheinungen der Welt in einer einzigen, einheitlichen Theorie abgebildet und erklĂ€rt werden können.

Die AnhĂ€nger des Reduktionismus begrĂŒnden ihre Auffassung letztlich damit, dass ja die Welt eine einheitliche Welt sei, die auch in einer einheitlichen Theorie abgebildet werden kann. Diese Auffassung basiert letztlich und meist unreflektiert auf einem empiristischen Konzept der Erkenntnis, das Erkenntnis auf die RealitĂ€t zurĂŒckfĂŒhrt. Betrachtet man die Erkenntnis als autonome und konstruktive Leistung eines tĂ€tigen Subjekts, wird diese BegrĂŒndung gegenstandslos. Erkenntnis kann nicht durch die Eigenschaften der erkannten RealitĂ€t erklĂ€rt werden, sondern nur durch die BedĂŒrfnisse des tĂ€tigen Subjekts.

Da (menschliche) Erkenntnis nur durch Sprache (und andere GegenstĂ€nde der Kultur) ausgedrĂŒckt werden kann, kann die Frage nach der Möglichkeit einer einheitlichen Theorie nur durch die Untersuchung der Eigenschaften dieser Erkenntnismittel beantwortet werden. Etwas vereinfacht lautet diese Frage dann: “Können alle möglichen SĂ€tze in einer einheitlichen Sprache abgeleitet und bewiesen werden?“

Versteht man den Gödelschen UnvollstĂ€ndigkeitssatz in einem solchen allgemeinen Sinn, dann heißt die Antwort „Nein“. Menschliche Sprache muss notwendig in Clustern organisiert sein, die nicht vollstĂ€ndig auseinander abgeleitet und bewiesen werden können.

Chemie, Biologie, Neurophysiologie, Psychologie usw. werden spezielle Fachsprachen verwenden, die nicht aufeinander zurĂŒckgefĂŒhrt werden können. Damit aber ist ein neues Dilemma eröffnet: Wie kann dann eine Evolutionstheorie konstruiert und bewiesen werden, die ja den Übergang zwischen den in unterschiedlichen Erkenntnisclustern abgebildeten RealitĂ€tsbereichen behauptet? Leben entsteht danach aus chemischen Prozessen, Psyche aus neurophysiologischen Prozessen usw.

Bei der ErklĂ€rung solcher Prozesse muss immer der Übergang zwischen Theorien bewĂ€ltigt werden, die in disjunkten ErkenntnisrĂ€umen abgebildet werden. Es geht also nicht darum, den Übergang zwischen unterschiedlichen RealitĂ€tsbereichen zu verstehen, sondern um den Übergang zwischen unterschiedlichen Erkenntnisbereichen mit unterschiedlichen Terminologien.

In den Naturwissenschaften fĂŒhrt dieser Umstand zu Problemen, die sich aus der Theorie der Evolution ergeben. Die Evolutionstheorie behauptet, dass sich EntitĂ€ten eine RealitĂ€tsbereichs aus EntitĂ€ten anderer RealitĂ€tsbereiche entwickelt haben. So soll Leben aus chemischen Prozessen, Psyche und Geist aus neurophysiologischen Prozessen hervorgegangen sein. Nicht einmal diese Fragen lassen sich hinreichend exakt formulieren, denn sie erfordern die gleichzeitige Anwendung von Termini unterschiedlicher Erkenntnisbereiche, die in dem jeweils anderen Erkenntnisbereich nicht definierbar sind wie etwa die Frage „Welche Farbe haben Atome?“.

Der Versuch, den Übergang von einem RealitĂ€tsbereich zu einem anderen innerhalb einer einheitlichen Theorie abzubilden, endet gewöhnlich in Konstrukten wie „Fulguration“, „Emergenz“ oder in irgendeiner Schöpfungstheorie.

Akzeptiert man jedoch den Gödelschen UnvollstĂ€ndigkeitssatz, dann kann man akzeptieren, dass ÜbergĂ€nge zwischen RealitĂ€tsbereichen mit in einer, sondern mindesten mit zwei Theorien abgebildet werden mĂŒssen. Es muss also die Frage beantwortet werden, wie der Übergang von einem RealitĂ€tsbereich zum anderen durch den Übergang von einer Theorie zur anderen abgebildet werden kann.

Dieser Übergang wird bewĂ€ltigt durch eben die Aussagen, die in einer Theorie zwar gebildet, aber nicht bewiesen werden können. Nehmen wir als Beispiel die Entstehung des Lebens. In der Theorie der Chemie lĂ€sst sich die Aussage formulieren: „Leben ist ein chemischer Prozess, durch den sich mindestens ein Reaktionspartner unverĂ€ndert erhĂ€lt.“ Diese Aussage enthĂ€lt kein Wort, das in der Fachsprache der Chemie nicht definierbar wĂ€re. Der Beweis dieses Satzes jedoch erfordert Termini, die nicht Bestandteil der Fachsprache der Chemie sind, sondern der Fachsprache der Biologie entnommen sind und dort beispielsweise der Beschreibung der Orte dienen, an denen diese Prozesse stattfinden, z.B. „Ribosom“. Im Reagenzglas der Chemiker finden solche Prozesse nicht statt. Beim Übergang zwischen Begriffssystemen spielen →bivalente Begriffe eine besondere Rolle.

Wenn wir den Übergang zwischen Theorien logisch und erkenntnistheoretisch beherrschten, brĂ€uchten wir weder eine Weltformel noch Begriffe wie „Emergenz“, die unser Unwissen nur verbergen. Wir brauchen also nicht „eine „Theorie fĂŒr alles“, sondern fĂŒr jedes seine Theorie, die wir mit allen anderen logisch und semantisch widerspruchsfrei gestalten können ohne unsere Unkenntnis hinter Worten wie “Emergenz” usw, zu verbergen.

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Antitheorie Darwinismus

5. Februar 2008 - 11:23 Uhr

Die harscheste Kritik am Darwinismus, die mir in letzter Zeit begegnete, ist die von Robert B. Laughlin, NobelpreistrĂ€ger 1998 fĂŒr Physik in seinem Buch „Abschied von der Weltformel“.

In diesem Buch geht es um den Streit um den Reduktionismus, jene wissenschaftliche Grundhaltung, nach der die Gesetze der verschiedenen Bereiche der Welt letztlich auf  einfache Gesetze der Physik zurĂŒckgefĂŒhrt und aus diesen abgeleitet werden können. War einst (neben der Religion) der Vitalismus die bedeutendste erkenntnistheoretische Alternative des Reduktionismus, so nimmt heute die Emergenz die Stelle der „Vis vitalis“ ein.

Die gemeinsame Grundlage dieses Streits ist die Vorstellung von einer hierarchischen Organisation der Natur in Schichten oder Ebenen, die klar unterscheidbare Bereiche bilden, in denen spezifische Gesetzen gelten, die fĂŒr genau diesen Bereich zutreffen. Die Frage ist nun, ob zwischen den Gesetzen dieser unterschiedlichen Bereiche oder Schichten Beziehungen der Art gelten, dass die Gesetze des einen  Bereichs aus denen eines anderen (des „grundlegenden“) abgeleitet werden können. Der Reduktionismus beantwortet diese Frage mit einem klaren „Ja“, der Emergentismus mit einem ebenso klaren „Nein“.

Es liegt auf der Hand, dass der Streit entschieden werden könnte, indem die „Weltformel“ gefunden wird und eine gĂŒltige (was immer das sein mag) „Theory of Everything“ (TOE) formuliert ist. Bis dahin kann jeder an seine Antwort nur glauben und die andere als „ideologisch“ abtun. Laughlin meint daher, „…dass ein großer Teil des heutigen biologischen Wissens ideologischer Natur ist. Ein Leitsymptom fĂŒr ideologisches Denken ist die ErklĂ€rung, die nichts impliziert und nicht getestet werden kann. Ich be­zeichne solche logischen Sackgassen als Antitheorien, weil sie sich genau gegenteilig auswirken wie richtige Theorien: Sie lassen das Denken zum Stillstand kommen, statt es anzure­gen. Beispielsweise fungiert die von Darwin ursprĂŒnglich als großartige Theorie entworfene Lehre von der Evolution durch natĂŒrliche Selektion in jĂŒngster Zeit eher als Antitheorie. Man zieht sie heran, um peinliche experimentelle MĂ€ngel zu ver­bergen und Befunde zu legitimieren, die bestenfalls fragwĂŒr­dig und schlimmstenfalls »noch nicht einmal falsch« sind. Ihr Protein trotzt den Massenwirkungsgesetzen? Das ist das Werk der Evolution! Ihr komplizierter Mischmasch aus chemischen Reaktionen verwandelt sich in ein HĂŒhnchen? Evolution! Das menschliche Gehirn arbeitet nach logischen Prinzipien, die kein Computer nachahmen kann? Ursache ist die Evolution!“ [1] Es geht ihm also nicht um den Darwinismus an sich, was er ist, sondern darum, welche Gestalt dieser heute vielfach angenommen hat, als was er heute „fungiert“. In dieser Form werden mit dem Darwinismus oft ErklĂ€rungen vorgetĂ€uscht, wo er keine gibt. Eine umfassende Debatte um die ErklĂ€rungsdefizite der Evolutionstheorie findet in der Biologie nur am Rande statt.[2] Umso lebhafter bemĂ€chtigen sich Kreationismus und ID dieses Umstands.

Seit Darwin haben die Naturwissenschaften umfangreiche Fortschritte gemacht, durch die wir die Grundlagen des Darwinismus, Mutation und Auslese weitaus tiefer verstehen als Darwin und seine Zeitgenossen. Dadurch wurde aber auch immer deutlicher, worin die ErklĂ€rungsdefizite der darwinistischen Evolutionstheorie bestehen. Die „Inputs“ der beiden grundlegenden Kategorien dieser Theorie, Mutation und Auslese sind nicht GegenstĂ€nde der Evolutionstheorie, sondern anderer Theorien. Deshalb sind sie in der biologischen Theorie, als biologische Prozesse letztlich unverstanden und können daher die Evolution nicht erklĂ€ren. Diese Tatsache verschleiert die Biologie, indem sie den Zufall als theoretische Kategorie eingefĂŒhrt haben. Dazu habe ich hier schon einmal gepostet.

 

Über den Zufall als wissenschaftliche Kategorie schreibt Gerhard Vollmer im Online-Lexikon des Spektrumverlages:

„FĂŒr den wissenschaftlichen Sprachgebrauch muß der Zufallsbegriff prĂ€zisiert werden. Dabei sind verschiedene Bedeutungen zu unterscheiden…:- Ein Ereignis ist objektiv zufĂ€llig, wenn es keine Ursache hat.- Ein Ereignis ist subjektiv zufĂ€llig, wenn wir dafĂŒr keine ErklĂ€rung haben und auch keine erwarten.

Beiden Begriffen gemeinsam ist die Tatsache, daß das Geschehen, soweit wir wissen, auch anders oder gar nicht ablaufen könnte, daß es nicht determiniert, nicht „naturnotwendig“ war. … WĂ€hrend aber der objektive Zufallsbegriff die Struktur der Welt beschreibt, bezieht sich der subjektive auf unser Wissen. Zwischen beiden besteht natĂŒrlich ein Zusammenhang: FĂŒr ein ursachloses Ereignis gibt es auch keine ErklĂ€rung.

[…]

ZufĂ€llig im objektiven Sinne ist aber auch das Zusammentreffen vorher unverbundener Kausalketten. … der Hammer des Dachdeckers fĂ€llt (ohne böse Absicht) dem vorĂŒbereilenden Arzt auf den Kopf; ein Gammaquant vom Fixstern Sirius löst in einem Chromosom eine Mutation aus. Obwohl jede einzelne Kausalkette in sich geschlossen und vielleicht vollstĂ€ndig erklĂ€rbar ist, bleibt doch das Zusammentreffen dieser lĂŒckenlosen Kausalketten ohne direkte Ursache, also auch ohne ErklĂ€rung; es ist zufĂ€llig.“ [3]

Diese Form des Zufalls nennt Vollmer „relativer Zufall“

Die ZufÀlligkeit der Evolutionstheorie ist von dieser Art. Die bekannten Ursachen von Mutationen und von VerÀnderungen der Umwelt, welche die Richtung der Selektion bestimmen, werden in eigenstÀndigen, nichtbiologischen theoretischen Systemen beschrieben. Ihre Ereignisse sind in Bezug auf die Evolution zufÀllig.

Die Evolutionstheorie muss sich vielmehr der folgenden Frage stellen:

KÀme es auch ohne diese zufÀlligen Einwirkungen der Umwelt zur Evolution des Lebens?

Wie wĂ€re sie in diesem Fall verlaufen? – HĂ€tte sie z.B. auch zu intelligenten gesellschaftlichen Wesen gefĂŒhrt? Erst mit der Beantwortung dieser Fragen wĂ€re die Evolutionstheorie zu einer Theorie geworden, welche die Evolution auch erklĂ€rt.

FĂŒr mich ist die reduktionistische Antwort auch die spannendere. Vom Standpunkt der Emergenztheorie aus könnte ich den Reduktionisten nur beim Forschen zusehen und hoffen, dass sie erfolglos bleiben, denn nur so könnte ich im Recht bleiben – unbefriedigend!

  

[1] Laughlin, Robert B. (2007): Abschied von der Weltformel, Piper & Co. Verlag, MĂŒnchen, ZĂŒrich, S. 248f.

[2] vgl. z.B. Gutmann, Wolfgang Friedrich (1995): Die Evolution hydraulischer Strukturen * Organismische Wandlung statt altdarwinistischer Anpassung, Morris, Simon Conway (2003): Life’s Solution / Inevitable Humans in a Lonely Universe, Cambridge University Press, New York und Melbourne, oder Kirschner, Marc. W.; Gerhart, John C. (2007): Die Lösung von Darwins Dilemma, Cambridge University Press, New York und Melbourne und mein Posting dazu!

[3] Gerhard Vollmer: Zufall. Essay, Online-Lexikon,  Download 28.1.2008

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