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Leben am Rande des Chaos

geschrieben von ***darkness*** 
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Hallo,

sagt mal, haltet ihr die Theorie, die in "Vergessene Welt: Jurassic Park" formuliert ist, die Theorie vom Leben am Rande des Chaos, für haltbar? Und wenn ja, wie könnte das genauer aussehen?

LG...
jakob
Re: Leben am Rande des Chaos
04. July 2005 23:40
was solln das fuea ne theorie sein??????????
Gandalf
Re: Leben am Rande des Chaos
05. July 2005 21:34
Diese Theorie geht auf 3 Mathematikern (KAM) zurück, die die Scherkraftrückkoppelungen der Planten unseres Sonnensystems untersuchten und zu 'haarsträubenden' Ergebnissen kamen:

http://home2.vr-web.de/~gandalf/Chaos/chaos2.htm#am%20Rande%20des%20Chaos
Ich dachte eigentlich daran, wie es in dem Buch formuliert ist, in Bezug auf die Evolutionsbiologie, dass komplexe Systeme sich nämlich nur an einem Ort entwickeln können, am Rande des Chaos.
Wenn sie sich weiter zur Mitte bewegen, stagnieren sie, wenn sie sich zu weit von der Mitte entfernen und über der Rand fallen, dann stürzen die Systeme in die Anarchie.
Dies könnte als eine Theorie gesehen werden, warum die Dinosaurier ausstarben, aber ich glaube, dass würde hier das Thema verfehlen... Auf jeden Fall wollt ich nur mal hören, was ihr so darüber denkt.

LG...
de Buer
Re: Leben am Rande des Chaos
07. July 2005 14:56
Diese „Theorie“ gehört in den Bereich der Science Fiction. Hier wurden mal wieder Begriffe aus verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen mit Begriffen aus der Umgangssprache zu einer Hypothese „verwurstet“, die nichts mit einer wissenschaftlichen Theorie zu tun hat.

Eigentlich geht es darum, dass komplexe, adaptive Systeme (d.h. das was während eines Evolutionsprozesses so alles entsteht - von präbiotischen Prozessen über das Leben im engeren Sinn bis zur Entwicklung von Gesellschaften und Systemen), nur unter Bedingungen existieren können, die zwischen Ordnung und Unordnung liegen. Die Begriffe Ordnung und Unordnung sind hier im thermodynamischen Sinn zu verstehen und haben nichts mit dem Zustand meines Schreibtisches zu tun. Mein Schreibtisch befindet sich am Rande des Chaos weil er doch ziemlich unordentlich ist – behaupten jedenfalls Außenstehende. Umgangssprachlich liegen Unordnung und Chaos also sehr dicht beieinander. Aber das deterministische Chaos der Chaostheorie ist kein Zwischending oder eine Grenze zwischen thermodynamischer Ordnung und Unordnung. Im Gegenteil, sowohl geordnete als auch ungeordnete Zustände sind sehr gut vorhersagbar.

In einem Roman klingt eine „Theorie“, dass Leben nur am Rand des Chaos möglich ist natürlich viel besser als irgendwelche thermodynamischen Ergüsse und wenn man dann gleich noch das Aussterben der Dinosaurier erklären kann, so im Vorübergehen sozusagen ... .

Ich vermute, Michael Crichton hat „Das Quark und der Jaguar“ von Murray Gell-Mann gelesen und sich dort Anregungen für seinen Science Fiction Roman „Jurassic Park“ geholt. Als Autor eines SF Romans darf er das. Er darf auch eigene Welten mit eigenen Gesetzen erschaffen, denn er will unterhalten, nicht erklären. Der Leser eines SF Romans darf dem aber durchaus kritisch gegenüberstehen – muss er das nicht sogar? Na gut – er sollte.

Gandalf
Re: Leben am Rande des Chaos
07. July 2005 20:55
Zitat de Buer:
"Aber das deterministische Chaos der Chaostheorie ist kein Zwischending oder eine Grenze zwischen thermodynamischer Ordnung und Unordnung. Im Gegenteil, sowohl geordnete als auch ungeordnete Zustände sind sehr gut vorhersagbar"

Du hast aber hier wohl das -alles entscheidende Wort - vergessen?

"theoretisch...(vorhersagbar)"!

Wenn das deterministische Chaos tatsächlich praktisch berechenbar wäre, - (was physikalsich u n m ö g l i c h ist) wäre es kein Chaos.

(Abgesehen davon das die Chaostheoire von 'klassischen Zuständen' ausgeht, die in der Wirklichkeit jedoch gar nicht vorkommen)


Ich denke *darkness* ist mit seinen Überlegungen gar nicht so sehr weit weg. Man kann z.B. auch 'das Gehen' (analog der Evolution) als "kotrolliertes Vorwärtsstolpern" bezeichnen.

Da nutzt mir der Verweis auf 'thermodynamische Systeme' gar nichts, wenn ich nicht erklären kann, wie das Chaos (das ungerichtete Stolpern) derart kontrolliert werden kann, das daraus ein 'dynamisches Vorwärtskommen' wird. (das im Mißerfolgsfall jedoch schmerzhaft bis tödlich ausgeht)
de Buer
Re: Leben am Rande des Chaos
08. July 2005 03:05
Hallo Gandalf,

Die Frage von ***darkness*** war, was haltet ihr von der in „Jurassic Park“ formulierten Theorie, dass in Bezug auf die Evolutionsbiologie, komplexe Systeme sich nämlich nur an einem Ort entwickeln können, am Rande des Chaos.

Meine Antwort darauf war: im Prinzip nix und ich vermute, dass da etwas durcheinander gebracht wurde (was für einen SF Roman aber auch nicht weiter schlimm ist).

Ich bin nicht im Besitz von „Jurassic Park“, kann also nicht mal eben nachschlagen wie diese „Theorie“ dort formuliert wurde, aber das was ***darkness*** schrieb, hat mich doch stark an „Das Quark und der Jaguar“ erinnert. Ein Blick in Gell-Manns Buch bestätigte meine Vermutung, es werden sogar die gleichen Begriffe verwendet. Nur seine Erklärung ist eine thermodynamische und keine chaostheoretische.

Um mir mein Weltbild zu stricken bewerte ich normalerweise das was mir an Theorien vorgesetzt wird selbst, zumindest versuche ich es. Die Aussagen Gell-Manns sind für mich nachvollziehbar und im Zweifelsfall vertraue ich bei einer naturwissenschaftlichen Fragestellung dann doch lieber den Aussagen eines Nobelpreisträgers für Physik als denen eines SF-Autors (und das obwohl ich begeisterter Leser von SF bin).


Ich denke wir sind uns einig darin, dass ein chaotisches System (also eines im Sinne der Chaostheorie) ein System ist, dessen Entwicklung nicht vorhersagbar ist? Warum es nicht berechenbar sein soll kann ich aber nicht nachvollziehen.

Daher habe ich „theoretisch“ auch nicht vergessen, sondern mit Absicht weggelassen. Natürlich ist die Entwicklung bestimmter geordneter als auch ungeordneter Systeme vorhersagbar und damit nicht chaotisch. Denn z.B. ist ein absolut ungeordnetes, abgeschlossenes System völlig frei von Informationen und es passiert – nichts. Das ist schon per Definition so, da muss ich noch nicht mal groß was berechnen.

Was meinst du mit „Abgesehen davon das die Chaostheoire von 'klassischen Zuständen' ausgeht, die in der Wirklichkeit jedoch gar nicht vorkommen“? Verstehe ich dich richtig, dass du denkst „klassische“ Theorien seien weniger real als quantenmechanische? Auch quantenmechanische Theorien kommen in der Wirklichkeit nicht vor, sondern sind nur Krücken um unsere Messergebnisse in ein Modell der Realität zu stecken. Wirklich ist die Realität, wissenschaftliche Theorien sind eben „nur“ Theorien, ein Haufen Schachteln in denen mehr oder weniger gute Beschreibungen der Realität liegen. Daher können auch vergleichsweise alte, klassische Theorien prima Ergebnisse liefern, sofern sie im Rahmen ihrer jeweiligen Gültigkeitsbereiche angewandt werden.

Ja, sowohl Chaostheorie als auch Thermodynamik sind klassische Theorien, aber für was brauche ich die Quantentheorie wenn ich komplexe, adaptive Systeme betrachte? Natürlich ist das eine Frage der Detailtiefe meiner Betrachtung, aber hilft es mir bei dieser Fragestellung weiter, wenn ich meine Betrachtung bis auf die Ebene der Elementarteilchen herunterbreche? Ich meine nicht.

Das von dir angesprochene „Vorwärtsstolpern“ der Evolution sehe ich eher als ein System aus „Versuch und Irrtum“ nach dem Motto „Probieren was geht“ denn als ein chaotisches System. Vielleicht ist aber auch mein Begriff von Chaos zu eng gefaßt.

Das mit dem „Vorwärtsstolpern“ ist übrigens ein schönes Bild, muss ich mir merken.



Letzte Bemerkung:
Leben am Rand des Chaos – das wirkt auf mich als müsste das Leben dauernd auf der Hut sein nicht über die Kante zu kippen – brr, grausige Vorstellung.

Gandalf
Re: Leben am Rande des Chaos
09. July 2005 18:10
Hallo de Buer!

Es liegt mir natürlich ebenso fern Widersprüche um der Widersprüche willen zu konstruieren. Ich habe nur gleich etwas weiter (vielleicht zu weit) gedacht und eigentlich schon vorausgesetzt, daß man nicht unbedingt über die 'Jurassic Park-Theorie' diskutieren muß, sondern über das was M. Crichton wahrscheinlich dazu inspiriert hat, verschiedene Aussagen der Chaostheorie (ob er die nun im Einzelnen richtig verstanden hat oder nicht, - sei dahingestellt) in sein Buch mit zu übernehmen.

Die zentrale Aussage in dem Buch/Film war somit für mich: Wir können noch so viel berechnen und kontrollieren wollen, komplexe Systeme wie z.B. 'das Leben' sind nicht berechenbar und können jederzeit in ein instabiles Verhalten übergehen. Die Frage ist somit nicht 'ob' es stabile Systeme gibt, sondern 'wie lange' (oder auch: warum?) bleiben (scheinbar stabile) Systeme stabil, bevor sie in's "Chaos" abdriften. Daher meine Zustimmung für: "Leben am Rande des Chaos" (Der "Ort an dem sich biologische Systeme entwickeln können" - von dem *darkness* spricht, bezieht sich offensichtlich auf den Rand eines 'seltsamen Attraktors' und quasiperiodische Systeme)

Jetzt habe ich selber aber noch Erkenntnisprobleme mit Deinen Aussagen: ".. nicht vorhersagabar, aber trotzdem berechenbar..." und zur Vorhersagbarkeit generell.

Zielst Du damit auf das was in der Chaostheorie als 'asymptotische Vorhersagbarkeit' bezeichnet wird?

Ich ging davon aus, daß mit Poincare bereits ein 3-Körper-(Planeten-)System genauso wenig berechenbar ist, wie ein nahezu unendlichdimensionales (auf den Phasenraum bezogen) biologisches System. Dazu braucht man noch gar nicht die Quantenphysik zu bemühen.

Dazu noch die Begriffe 'abgeschlossenens System' (für mich wiederum nur ein theoretischer Begriff, der in Wirklichkeit nicht vorkommt) und - was verstehst Du unter 'absolut frei von Information' - ein schwarzes Loch?

Zitat: "Auch quantenmechanische Theorien kommen in der Wirklichkeit nicht vor, sondern sind nur Krücken um unsere Messergebnisse in ein Modell der Realität zu stecken."

Das sehe ich in der Tat völlig anders(!). Diese (populäre) Darstellung der quantenmechanischen Phänomene beruht auf der philosophischen Richtung des Positivismus, bzw. noch extremer, des Instrumentalismus. Diese Philosophien mögen zwar - wie Du gesagt hast - im praktischen Sinne nützlich sein, doch haben sie den wissenschaftlichen Fortschritt schon oft schwer behindert, (wie auch zur Zeit).

Die Inquisition wäre z.B. durchaus bereit gewesen die praktischen Auswirkungen des heliozentrischen Weltbildes zu akzeptieren, - wenn Galileo nur nicht behauptet hätte, die Erde kreist (In Wirklichkeit) tatsächlich um die Sonne.

(Ich muß mich hier an dieser Stelle vielleicht nochmal 'outen': Ich interpretiere die Ergebnisse der Quantenphysik nach der Viele-Welten-Theorie und versuche den Gültigkeitsbetreff dieser Anschauung auf möglichst viele Gebiete auzudehnen: www.viele-welten.de)

Es gibt definitiv keine physikalsiche Grenze, ab wann ein Zustand von 'quantenphysikalisch' zu 'klassisch' wechselt. (Jedes Objekt hat eine deBroglie-Wellenlänge) Z.B. hat Prof. A. Zeilinger in Wien das in der Quantenphysik bekannte 'Doppelspaltexperiment' mit relativ großen Molekülen (Fullerene) bestätigen können (und dies - nicht wie vorher vermutet nur nahe dem absoltune Nullpunkt, sondern bei 670 Grad C)

Klassische System können also nur als 'Sonderfall' und (schlechte, aber pragmatische) Näherung an die Wirklichkeit betrachtet werden. Wenn man die Quantenphysik und die VWT für Ernst nimmt, trifft dies mitnichten nur auf 'Elementarteilchen' zu, sondern erklärt z.B. warum der gern kolportierte 'Schmetterlingseffekt' eben NICHT einen Wirbelsturm in unserem Universum auslösen kann: Für jedes Quantenereignis gibt es ein eigenes Universum, - da geht der Flügelschlag eines so kleinen Objektes wie den Schmetterling völlig unter und löst allenfalls in 0,0000x % der Universen, in denen dieser existiert einen Wirbelsturm aus. (Und es ist sehr unwahrscheinlich, das dies in unserem der Fall ist)

'DAS' ist die Konsequenz der Detailtiefe in der QM.

Das 'Leben' ist übrigens - nach der VWT, so wie ich sie vertrete - keinesfalls unbedeutend für die Entwicklung des Universums sondern ein wesentlicher, evtl. sogar bestimmender Faktor.

de Buer
Re: Leben am Rande des Chaos
19. July 2005 03:57
Hallo Gandalf,

wenn du sagst, dass du vielleicht zu weit denkst, dann denke ich vielleicht zu beschränkt. Zu beschränkt in dem Sinn, dass ich doch sehr am Konzept der naturwissenschaftlichen Theorie hänge. Wenn das in Richtung Positivismus geht, meinetwegen. Allerdings möchte ich nicht erklären, sondern beschreiben und nach Möglichkeit auch pragmatisch anwenden. Das Erklären überlasse ich aber dann doch lieber den Philosophen. Trotzdem bin ich der Meinung, dass Wissenschaft raus in die Öffentlichkeit und Erkenntnisse vermitteln muss.

Die Schwierigkeit in der Vermittlung moderner, wissenschaftlicher Theorien besteht jedoch darin, dass wir mittlerweile in Bereiche vordringen, die mit gesundem Menschenverstand nicht mehr erklärbar sind und Begriffe und Analogien verwenden, die häufig eher verwirren. Atome sind eben keine Billardkugeln, Elementarteilchen auch nicht. Sie sind wohl auch keine Teilchen oder Wellen oder beides zugleich obwohl man sie so ganz gut beschreiben kann. Wenn wir ehrlich sind, wissen wir nicht was sie sind. Wir beschreiben Wirkungen, aber was da wirkt wissen wir nicht. Deswegen plädiere ich wenigstens für klar definierte Begriffe und dafür dass man sich darüber verständigt. Wenn Wissenschaft etwas vermitteln will, muss sie aber auch Fehlentwicklungen in unserer Medienlandschaft entgegensteuern. Damit meine ich z.B.:

• Legendenbildung durch verkürzte oder falsche Darstellung wissenschaftlicher Ergebnisse.
Wie z.B. die Legende vom Schmetterling der mit den Flügeln wackelt und damit einen Sturm auslöst. Frag mal jemanden was „Chaostheorie“ bedeutet. Und Halbwahrheiten oder falsche Vorstellungen werden nicht richtiger, nur weil es viele für richtig halten.
• Und - naja, sagen wir mal neutral die Überinterpretation wissenschaftlicher Ergebnisse.
Mich graust es wenn z.B. die quantenmechanische Verschränkung als überlichtschnelle Übertragung von Information oder gar als Beweis für Telepathie interpretiert wird – nicht von Physikern aber von anderen Interpreten.

Daher kann ich auch mit Aussagen wie „Leben am Rand des Chaos“ nicht wirklich etwas anfangen.



Ach ja, Begriffsklärung.

Berechenbar aber nicht vorhersagbar - Die Gestalt z.B. des Lorenz Attraktors ist unzweifelhaft berechenbar. Er beschränkt in seiner Eigenschaft als seltsamer Attraktor zwar den Lösungsraum, aber es ist nicht vorhersagbar wo auf der Fläche des Attraktors die Lösung liegen wird.

Abgeschlossenes System – System ohne Wechselwirkung mit seiner Umgebung, kein Austausch von Energie (Strahlung, Materie) nach der derzeitigen Vorstellung wäre unser Universum ein abgeschlossenes System. In der Viele-Welten-Theorie ist das natürlich nicht so.

Absolut frei von Information – ohne Struktur.


String-Theorien, Viele-Welten-Theorie etc. sind wohl alles in sich schlüssige Theorien, welche sich als Möglichkeiten aus dem derzeitigen Kenntnisstand ergeben, aber solange diese keine überprüfbaren Vorhersagen machen – und das sehe ich im Moment nicht – sind es Spekulationen. Es lohnt aber schon darüber nachzudenken.

Über Zeilinger können wir uns später noch mal austauschen. Vorerst nur soviel, die Verwendung des Begriffs „Quantenteleportation“ empfinde ich aus o.g. Gründen schon ziemlich ungeschickt.

Gandalf
Re: Leben am Rande des Chaos
19. July 2005 23:46
Hallo de Buer!

Ich kann ja durchaus nachvollziehen, daß man als Wissenschaftler gerne seine Arbeit machen möchte, ohne ständig irgendwelche Fehlinterpretationen zurückweisen zu müssen, die einem von außen angedichtet werden. Auf der anderen Seite lebst Du aber auch nicht vom luftleeren Raum, sondern bist auf Forschungsgelder angewiesen, die Dir die 'naive Gesellschaft' überweisen soll. Außerdem sehe ich hier ein 'typisch Deutsches' Problem. Die - sicherlich nicht minder erfolgreichen US-amerikanischen Wissenschaftler haben aus meiner Erfahrung überhaupt kein Problem damit, öffentlich zuzugeben, daß sie z.B. für ein Forschungsprojekt von 'StarTrek' oder einer anderen fantasy-Geschichte inspiriert wurden!



Wo steht denn geschrieben, daß man Philosophie und (Natur-) Wissenschaft auseinander halten muß?

Vielleicht ist gerade dies ein Grund hierfür wieso wir nur noch wenige 'Nobelpreisträger' hervorbrigen? A. Einstein hat z.B. gesagt: Physik ohne Philosphie ist Ingenieurswesen . Wolfgang Pauli: "Ich glaube die Wissenschaftler sind vor 300 Jahren etwas zu weit gegangen" (er meinte hier die Trennung von Subjekt und Objekt), usw.

Gerade so gern belächelte Magazine, wie 'PM' oder Galileo, (bzw. Spielfilme wie Jurassic Park) etc. schüren doch ein ungeheures Interesse an wissenschaftlichen Themen, das von der deutschen Wissenschaft(-sgemeinde) oft völlig mißverstanden wird (wobei ich selbstverständlich davon ausgehe das sich langfristig 'immer' die Spreu vom Weizen trennen lässt ) Wieso traut man das den Lesern dieser Magazine/Filme von vorne herein nicht zu und hat Probleme damit? - (Bejammert aber gleichzeitig die 'Wissenschaftsfeindlichkeit' und den schmalen Forschungsetat)

Das Wort 'Quantenteleportation' ist somit äußerst geschickt!

Es hat Prof Zeilinger einen Forschungsetat gebracht (und daraus meßbare Fortschritte und Anwendungen!), von denen andere (auf dem europäischen Kontinent) vielleicht nur träumen können! Da kann er noch so viele 'Krokodilstränen' gegenüber seinen Wissenschaftlerkollegen vergießen.

(ein eigenes brisantes Thema in diesem Zusammenhang wäre übrigens die Geschichte(n) um die 'kalte Fusion')

Und wie Du auch sagst: Über die anderen hier angesprochen (interessanten) Wissenschafts-Gebiete läßt sich doch jederzeit eine anregende Diskussion führen, die vielleicht jedem Beteiligten etwas bringt, auch wenn wir uns auf die jeweilige Begriffs-Skala erst etwas einstellen müssen.

Hier habe ich noch ein Problem:

"Absolut frei von Information – ohne Struktur."

Wer bestimmt was Struktur ist/hat, und was nicht? Ich meine: Gibt es 'Information an sich', d.h. ohne einen Beobachter? (der eine Struktur als Information identifiziert?)


Viele Grüße