Freitag, 29. Januar 2016

"Brain activity resonates within the precise anatomical structures of the brain to produce the resting networks of oscillations we observe."

Anatomical Structure of human brain
follows harmonic wave function




UNSW Australia scientists have shown that complex human brain activity is governed by the same simple universal rule of nature that can explain other phenomena such as the beautiful sound of a finely crafted violin or the spots on a leopard.




The UNSW team has identified a link between the distinctive patterns of brain function that occur at rest and the physical structure of people's brains.

"It has been a mystery why these spontaneous patterns of brain activity occur when people are simply lying in a brain scanner not thinking about anything in particular and not doing any explicit task," says senior author UNSW psychologist Associate Professor Joel Pearson.

"Our study provides the first over-reaching theory which can explain this. Using the maths of a ubiquitous natural phenomenon -- harmonic waves -- we have shown how resting brain function is related to the shape of people's brains.

"The approach we developed also provides a new technique for analysing the enormous amount of data being generated on brain activity.

"And it could lead to a new way to diagnose disorders of consciousness by helping us understand the very complex patterns of brain activity associated with being aware and sentient."

The study, by Dr Selen Atasoy and Associate Professor Pearson of the UNSW School of Psychology and Isaac Donnelly of the UNSW School of Mathematics and Statistics, is published in the journal Nature Communications.

The researchers used data from two imaging techniques -- magnetic resonance imaging (MRI) and diffusion tensor imaging (DTI) -- to build three-dimensional maps of the structure of the brains of ten people.

"The MRI gave us the structure of their cortex -- the wrinkly surface of the brain -- and the DTI gave us an anatomical map of the underlying connections of the white matter in the brain," says Associate Professor Pearson.

The team then analysed these brain maps using the mathematical framework of Laplace Eingenmodes, or harmonic waves, which describe natural vibrations of a system where all parts move together at the same frequency.

"Our results show the shape of the brain matters, in the same way that the precise wooden shape of a Stradivarius violin matters if you want to produce an exquisite sound when the strings are vibrated," says Associate Professor Pearson.

"Brain activity resonates within the precise anatomical structures of the brain to produce the resting networks of oscillations we observe."

Says lead author UNSW's Dr Selen Atasoy: "The patterns we predict with the harmonic waves on the human brain can be compared to the musical notes composing a complex musical piece; the building blocks of more complex patterns of brain activity."

Says Associate Professor Pearson: "Interestingly, the same kinds of harmonic waves are thought to explain other self-organising phenomena in nature, such as the patterns that sand forms when sitting on a vibrating metal plate, or the development of biological patterns such as the stripes on tigers and spots on leopards."
Story Source:
The above post is reprinted from materials provided by University of New South WalesNote: Materials may be edited for content and length.

Freitag, 22. Januar 2016

Bruno, Giordano, italienischer Philosoph, * 1548 in Nola, † 17. Februar 1600 in Rom.

Bruno, Giordano, italienischer Philosoph, * 1548 in Nola, † 17. Februar 1600 in Rom. 

Er wagte sich zu weit vor in die Unendlichkeit des Universums und bezahlte dies mit seinem Leben.



Giordano Bruno erblickt die Unendlichkeit


Filippo Bruno wird als Sohn eines Söldners 1548 in Nola bei Neapel geboren. Er studiert ab 1562 humanistische Philosophie in Neapel und tritt 1565 in ein Dominikanerkloster ein. Dort nimmt er den Ordensnamen Giordano an.
Es dauert nicht lange, bis er zum ersten Mal Ärger bekommt. Er verweigert die Verehrung der Jungfrau Maria und hängt die Heiligenbilder in seiner Klosterzelle ab. Sein Novizenmeister ist empört, nimmt dies aber als jugendliche Verirrung zunächst noch hin. 1572 wird Bruno zum Priester geweiht und beginnt die Schriften des Aristoteles undThomas von Aquin zu studieren. Doch die Probleme hören nicht auf. 1576 zweifelt er öffentlich an der Dreieinigkeit, was die Kirche seit dem dritten Jahrhundert als eine der schlimmsten Ketzereien ansieht. Bruno wird angeklagt.

Er flieht nach Rom, um den Papst um Vermittlung anzurufen. Unklugerweise hatte er vor seiner Flucht die Schrift De trinitate des Kirchenvaters Augustinus in die Klosterlatrine geworfen, um seine Meinung über dieses Thema zu unterstreichen. Als dies in Rom ruchbar wird, muss er auch von dort fliehen.

Brunos weiteres Leben wird zu einer unsteten Wanderung durch das Europa der Renaissance. Seine nächste Station ist Genf. Er tritt der calvinistischen Kirche bei, bei der er seine Ansicht über die Heiligenverehrung geteilt findet. Calvin hasst jedoch das heliozentrische Weltbild des Kopernikus, für das Bruno eintritt. Bruno wird als Ketzer angeklagt und von Calvin exkommuniziert. Er flieht nach Toulouse, wo er 1579 einen Lehrstuhl erhält. Aus der Lehre der griechischen Naturphilosophen und dem Weltbild des Kopernikus entwickelt er seine eigene Philosophie. Dort beginnt auch sein photographisches Gedächtnis Aufsehen zu erregen. Bruno hat ein eigenes mnemonisches System entwickelt, doch verbreitet sich das Gerücht, dass er über magische Fähigkeiten verfüge.

Das Universitätsleben in Toulouse dauert nicht lange. Vor der Hugenottenverfolgung flieht er 1581 nach Paris. Dort findet er in Heinrich III. einen Gönner, der ihn jedoch bald wieder loswerden möchte. 1583 geht Bruno nach Oxford, um sich um einen Lehrstuhl zu bewerben. Schon seine Probevorlesung endet durch seine Angriffe auf Aristoteles mit einem Eklat und – wie so oft – mit seiner hastigen und unfreiwilligen Abreise. Bis Mitte 1585 lebt er in London im Haus eines Freundes, des französischen Botschafters. Dort veröffentlicht er neben bissigen Satiren über den Oxforder Gelehrtenstand sein Hauptwerk De l'infinito, universo et Mondi ("Über das Unendliche, das Universum und die Welten").

Im Mittelpunkt seines Denkens steht die Annahme, das Universum sei unendlich nicht nur in Raum und Zeit, sondern auch in der Anzahl und Vielfalt der existierenden Dinge. Damit stellt er sich in Gegensatz zur scholastischen Methode. Deren Vertretern wirft er vor, nur Abstraktionen gelten zu lassen und für die Vielheit der Welt blind zu sein. Bruno sieht das Universum als ein organisches Ganzes, in dem alle Dinge miteinander wechselwirken. Gott und Natur sind eins. Daher kann Gott nicht durch philosophische oder theologische Argumente erkannt werden, sondern nur durch die Erforschung der Natur.
All dies sind gefährliche Ansichten, denn für die Erkennung Gottes hält sich allein die katholische Kirche für zuständig. Aber es kommt noch schlimmer. Die Erde, behauptet Bruno, ist nicht der Mittelpunkt des Universums, sondern nur eine Welt von unendlich vielen. Die Sterne sind gleich der Sonne, umkreist von Planeten, die von einer unendlichen Anzahl intelligenter Lebewesen bevölkert sind. Die Kirche, die sich hier als Organisation auf einem unbedeutenden Planeten dargestellt sieht, wird ihm diese Relativierung nicht verzeihen.

Bruno kehrt 1585 zurück nach Paris und macht sich sofort durch eine Thesensammlung gegen Aristoteles und eine Schmähschrift gegen den katholischen Professor Fabrizio Mordente unbeliebt. Er muss Paris verlassen, reist nach Deutschland und erreicht eine Lehrerlaubnis in Wittenberg. Dort lehrt er zwei Jahre lang Philosophie. Als in Wittenberg der Boden für ihn zu heiß wird, geht er nach Prag, dann nach Helmstedt, wo er wieder ein kurzes Gastspiel an der Universität gibt. Auch hier lässt der Ärger nicht lange auf sich warten: Nach öffentlichen Zweifeln an Christi Gottessohnschaft wird er nun auch von den Lutheranern exkommuniziert.

Alles, was Bruno anstrebt, ist an irgendeiner Universität Fuß zu fassen und seßhaft zu werden. Doch ebenso groß wie seine Fähigkeit, immer wieder Gönner und Förderer zu finden, ist sein Talent, sich in erstaunlich kurzer Zeit erstaunlich viele Feinde zu machen. 1590 lässt er sich in Frankfurt am Main nieder, legt sich mit den Stadtherren an und wird ausgewiesen. Nach einem kurzen Gastspiel in Zürich kehrt Bruno, vielleicht von Heimweh getrieben, nach Italien zurück. Vorübergehend lehrt er in Padua, aber dieser Lehrstuhl wird zu seiner Enttäuschung an Galileo Galilei vergeben.

Bruno nimmt eine Einladung nach Venedig an. Sein Gastgeber, der venezianische Adlige Giovanni Moncenigo, gibt vor, die Gedächtniskunst lernen zu wollen. Tatsächlich verlangt er eine Einweihung in magische Künste. Bruno lehnt dies ab, zweifellos in der ihm eigenen polemischen Art. Der beleidigte Moncenigo rächt sich furchtbar. Er denunziert seinen Gast als Ketzer und Magier bei der Heiligen Inquisition in Venedig. Am 22. Mai 1592, kurz vor seiner geplanten Abreise, wird Giordano Bruno verhaftet.

Anfang 1593 bringt man ihn nach Rom und kerkert ihn in der Engelsburg ein. Der Fang kommt der Inquisition gerade recht. Überall in Europa beginnen Gelehrte von der Kirchendoktrin abzuweichen und gefährliche Gedanken nicht nur zu denken, sondern auch öffentlich zu verkünden. Es gilt, ein Exempel zu statuieren. Sieben Jahre lang wird der Prozess gegen Bruno vorbereitet; sieben Jahre lang versuchen die Inquisitoren, aus ihm ein Geständnis und einen Widerruf herauszufol-tern. Bruno kämpft trickreich um sein Leben. Er versucht, eine Audienz bei Papst Clemens VIII. zu erreichen, ist sogar bereit, auf Teile seiner Lehren zu verzichten. Doch dies genügt der Inquisition nicht. Als sie den vollständigen Widerruf fordert, weigert sich Bruno. An der Behauptung unendlich vieler Welten hält er fest.
Am 9. Februar 1600 wird das Urteil verlesen. Der Philologe Kaspar Schoppe berichtet:
"Heute sah ich mit eigenen Augen, wie Giordano Bruno, als Ketzer überführt, auf dem Campo dei Fiori vor dem Theater des Pompeius öffentlich verbrannt wurde. […] Am 9. Februar war Bruno im Palast des Großinquisitors und in Gegenwart der erlauchtesten Kardinal-Inquisitoren, der theologischen Berater und des römischen Stadtoberhaupts in den Gerichtssaal geführt worden, wo er niederknien und den Urteilsspruch anhören musste. Erst wurde von seinem Leben und seiner Lehre berichtet und darauf hingewiesen, mit welcher Fürsorglichkeit die Inquisition versucht hatte, ihm seinen Irrweg aufzuzeigen und ihn brüderlich zu ermahnen. Geschildert wurde, wie hartnäckig und gottlos Bruno gewesen war. Dann wurde ihm seine Stellung als Geistlicher aberkannt, worauf man ihn exkommunizierte und dem weltlichen Arm zur Bestrafung übergab mit der Bitte, die Strafe möge so gnädig ausfallen wie möglich. Während der ganzen Zeit erwiderte Bruno kein Wort, nur einmal sagte er: "Vielleicht habt ihr, die ihr dies Urteil fällt, mehr Grund zur Angst als ich, der ich es hinnehmen muss."

So wurde er von den Männern des Stadtoberhaupts ins Gefängnis gebracht, wo man ihn noch acht Tage lang festhielt, für den Fall, dass er seine Irrtümer widerrufen wollte; aber ohne Erfolg. Und deshalb wurde er heute auf den Scheiterhaufen geschickt. Als ihm vor dem Tod das Bild des Gekreuzigten hingehalten wurde, wies er es mit bitterer Verachtung zurück. Er ging in den glühenden Flammen elendiglich zugrunde und war vielleicht kurz davor, auf die Welten zu verzichten, die er erdacht hatte. Und so werden gotteslästerliche und gottlose Menschen für gewöhnlich in Rom behandelt.
"
Brunos Bücher wurden auf den Index der verbotenen Schriften gesetzt und blieben dort bis 1965. Das Todesurteil gegen Giordano Bruno wurde erstmals von Papst Johannes Paul II. am 12. März 2000 am 'Tag der Vergebung' öffentlich bedauert.

komplexe mathematische Selbstähnlichkeit in großen Werken der Literatur

In Weltliteratur verstecken sich Fraktale



Physiker entdecken komplexe mathematische Selbstähnlichkeit in großen Werken der Literatur


Ob James Joyce, Thomas Mann oder Fjodor Dostojewski, sie alle haben etwas gemeinsam: In ihren Werke verbergen sich mathematische Fraktale, wie Physiker jetzt herausgefunden haben. Analysiert man die Satzlängen in großen Werken der Weltliteratur, verhalten sich diese wie Fraktale: Sie sind selbstähnlich – und das teilweise sogar auf multiplen Ebenen. Als besonders komplex erwies sich dabei Finnegans Wake von James Joyce, aber auch – überraschenderweise – das Alte Testament.



Was sind Fraktale?



Fraktale sind selbstähnliche mathematische Konstrukte: Zoomt man beispielsweise in eine Mandelbrot-Struktur hinein, treten dort die gleichen Verästelungen hervor wie zuvor im größeren Maßstab gesehen. Noch komplexer sind Multifraktale – gewissermaßen Fraktale von Fraktalen: Bei ihnen sind Fraktale so miteinander verwoben, dass sie an verschiedenen Stellen der Struktur auf verschiedene Weise vergrößert werden müssen, um die Selbstähnlichkeit sichtbar zu machen.

Satzlängen als fraktale Strukturen?


Doch Fraktale sind weit mehr als nur ein Gedankenspiel der Mathematik. Sie verstecken sich auch in der Musik, beispielsweise im Rhythmus von Schlagzeugern und auch die Natur zeigt diese Selbstähnlichkeit – unter anderem in der gekammerten Schale eines Nautilus. Stanislaw Drozdz von der Technischen Universität Krakau und seine Kollegen sind nun weiteren versteckten Fraktalen auf die Spur gekommen: in der Literatur.

Für ihre Studie analysierten die Forscher die Wortzahl der Sätze in 113 Werken der Weltliteratur und suchten darin nach selbstähnlichen Längenverhältnissen. Die Werke stammen aus verschiedenen Epochen und Sprachen und umfassen so unterschiedliche Autoren wie Honoré de Balzac, William Shakespeare, Virginia Woolf, Thomas Mann, Umberto Eco, Fjodor Dostojewski, Henryk Sienkiewicz, J.R.R. Tolkien oder Julio Cortazar.


Fraktale von Shakespeare bis Umberto Eco


Das Ergebnis: "Alle getesteten Werke zeigten Selbstähnlichkeit in Bezug auf die Abfolgen und Häufigkeiten ihrer Satzlängen", berichtet Koautor Pawel Oswiecimka. "Bei einigen war dies ausgeprägter, wie bei Henry James, bei anderen weniger. Die Korrelationen gab es aber immer – diese Texte sind fraktal."

Die fraktale Struktur der Satzlängen fand sich in allen Stilrichtungen, von einem Stück von Shakespeare über die Geschichten von Arthur Conan Doyle bis hin zum Roman von Thomas Mann. Die meisten der Texte ähnelten dabei normalen, linearen Fraktalen: Egal, wo man im Buch schaute, war die Vergrößerung, bei der Selbstähnlichkeit zutage trat, die gleiche.


Multifraktale im Bewusstseinsstrom


Doch einige Werke stachen heraus: "Sie enthielten eine besonders hohe mathematische Komplexität", berichtet Drozdz. Denn ihre Satzlängenstruktur ähnelte Multifraktalen und ist damit nichtlinear. Solche komplexen Fraktale enthielten vor allem Bücher von Autoren, die die Schreibtechnik des "Bewusstseinsstroms" einsetzen, darunter Virginia Woolf, John Dos Passos oder James Joyce. 

"Den absoluten Rekord in puncto Multifraktalität stellte Finnegans Wake von James Joyce auf", berichtet Drozdz. "Bei diesem sind die Ergebnisse unserer Analysen nicht mehr unterscheidbar von idealen, rein mathematischen Multifraktalen." Aber es gab auch eine Ausnahme bei den Multifraktalen: das Alte Testament. Obwohl dieses alles andere als ein Bewusstseinsstrom ist, fanden sich auch hier die komplexen Fraktalstrukturen. 

"Die Suche nach Fraktalen enthüllt immer wieder die hierarchische Organisation von Phänomenen und Strukturen, die wir in der Natur finden", sagt Drozdz. "Es ist daher nicht verwunderlich, dass Sprache, die einen großen evolutionären Sprung der natürlichen Welt darstellt, diese Korrelationen ebenfalls zeigt." Dass die fraktale Struktur von Sprache in nahezu allen Werken der Weltliteratur nachweisbar ist, haben die Forscher nun erstmals eindeutig belegt. 

Sonntag, 17. Januar 2016

Relativitätstheorie und Quantenphysik erschütterten diese deterministische Vorstellung von Wirklichkeit

Deterministische Vorstellung der Wirklichkeit: Mehr Traum als Wirklichkeit



"Wer über die Quantentheorie nicht entsetzt ist, der hat sie nicht verstanden", soll Nils Bohr, einer der Väter der modernen Physik, einmal gesagt haben. Denn mit ihr wurde der Zufall, also das nicht, oder nur zum Teil Berechenbare, das Wahrscheinliche, aber nicht Gewisse zu einer Größe der modernen Naturwissenschaft. 



(Niels Bohr, Quelle: Wiki)


Mit dem Siegeszug der Naturwissenschaften schien es nur eine Frage der Zeit, bis alle Geheimnisse des Universums auf rationale Weise geklärt würden. Doch Relativitätstheorie und Quantenphysik erschütterten diese deterministische Vorstellung von Wirklichkeit.


Bis in die frühe Neuzeit dagegen stand diese Lebenswelt ganz im Zeichen der christlichen Weltinterpretation. Wer davon abwich, wurde von der Inquisition verfolgt. 

Giordano Bruno wurde in Rom verbrannt, weil er das Universum für unendlich und belebt hielt. 

Galileis Erkenntnis, dass nicht die Erde der Mittelpunkt des Universums ist, galt laut einem päpstlichen Gutachten als "ketzerisch", insofern diese Behauptung "der ausdrücklichen Meinung der Heiligen Schrift … widerspricht". 

Doch seit der Renaissance kamen die erstarrten Vorstellungen über die Welt in Fluss. Entdeckungen, Erfindungen und neue Ideen begannen die Dogmen der Kirche aufzuweichen. Bis schließlich die "Wahrheiten" der Theologie mehr und mehr ins Hintertreffen gerieten. Klaus Nagorni, Theologe und Direktor der Evangelischen Akademie Bad Herrenalb:


"Da gilt, dass wir einsehen mussten als Theologen, dass die Theologie kein Welterklä-rungsmuster liefert und insofern gar nicht in Konkurrenz tritt mit naturwissenschaftlichen Aussagen."

Seit Jahren veranstaltet die Evangelische Akademie in Bad Herrenalb Tagungen zum Thema "Religion und Naturwissenschaften im Gespräch". Zuletzt ging es in diesem Rahmen um den Menschheitstraum vom ‚vollständigen Wissen‘. Wie sicher ist das Wissen der Naturwissenschaften? Welche Gewissheit kommt religiösen Erfahrungen zu? 

Dass angesichts der Erfolge von Naturwissenschaft und Technik das Sprechen über Gott schwieriger wird, sieht auch Dr. Frank Vogelsang, Leiter der Evangelischen Akademie des Rheinlands. In seinem Buch "Offene Wirklichkeit" setzt er sich mit dem Wirklichkeitsverständnis der Moderne auseinander.

"Während es früher eine Harmonie gab zwischen der Präsenz Gottes und der Beschrei-bung der Welt, so haben die Naturwissenschaften nun einen eigenen Anspruch, die Welt zu deuten. Ich halte diese Haltung für richtig, ich glaube tatsächlich, dass es schwierig ist, Gott in einem naturwissenschaftlichen Weltbild unterzubringen. Die Frage wird also sein, ob dieses naturwissenschaftliche Weltbild gut begründet ist."

Der Frage, wie begründet das naturwissenschaftliche Weltbild ist, gingen auch Wissen-schaftler auf der Tagung in Bad Herrenalb nach. 

Seitdem Newton entdeckt hatte, dass die gleiche Kraft, die auf Erden alle Gegenstände nach unten fallen lässt, auch den Mond auf seine Bahn um die Erde zwingt und ebenso die Erde an die Sonne bindet, schien der Bauplan des Universums gefunden. Es funktioniert wie eine Maschine, deren Abläufe genau bestimmbar sind. 

"Wir müssen also den gegenwärtigen Zustand des Weltalls", schrieb der französische Mathematiker Laplace im 18. Jahrhundert, "als die Wirkung seines früheren Zustands und andererseits als Ursache des Darauffolgenden betrachten". Thorsten Leitze, Physiker und Professor für angewandte Mathematik, Software und Sen-sorsysteme an der Hochschule Karlsruhe:

"Da ist es zumindest so, dass die Idee, die man früher hatte, dass man für einzelne Teilchen, wenn man sie anschubst und gut genug rechnen kann, ausrechnen kann, wie die sich in alle Ewigkeit weiter bewegen. Die klassische Mechanik, Billardkugeln etc. … aus den Alltagserfahrungen kann man das gut nachvollziehen."

Die Physik machte sich zur Aufgabe, das ganze Universum als eine lückenlose Kausalver-kettung zu beschreiben. 

Die Biologie wiederum glaubte, mit der Evolution die Entwicklung des Lebens natürlich erklären zu können. Und es schien nur eine Frage der Zeit, bis die Naturwissenschaften alle Geheimnisse der Welt auf rationale Weise geklärt hätten. 

Doch zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde diese Überzeugung aus den exakten Wissenschaften heraus selbst erschüttert. 

Denn einerseits stieß der Mathematiker Kurt Gödel auf die Grenzen mathematischer Beweisbarkeit. 
Und die Erkenntnisse von Quantenphysik und der speziellen Relativitätstheorie widersprachen der klassischen Physik, wie sie sich seit Newton entwickelt hatte. Hatte Newton am Himmel wie auf der Erde die gleichen Gesetze entdeckt, so gelten diese nicht mehr in der Welt des ganz Kleinen. 

"In der Quantenphysik ist es z.B., dass man alles als Teilchen und als Welle betrachten kann. Und für diese Wellen und die beteiligten Teilchen kann man dann Aufenthaltswahrscheinlichkeiten definieren, das ist das eine, was mit der Alltagserfahrung nichts zu tun hat. 

Und das andere ist, wenn man z. B. die Heisenbergsche Unschärferelation anschaut, die besagt, dass man eben nicht Ort und Impuls scharf messen kann. Entweder ich weiß, wo das Teilchen ist, dann weiß ich nichts Genaues über den Impuls. 

Und umgekehrt, wenn ich den Impuls kenne, bin ich ganz unscharf im Ort. Die Relativitätstheorie zwingt einen, wenn man von einem Bezugssystem, zu einem anderen übergeht, anders als in der klassischen Mechanik auch noch die Zeit mit zu transformieren, also muss man neu über die Zeit nachdenken. 

Und Zeit und Ort und Zeit und Länge werden miteinander transformiert und führen dann zu ganz merkwürdigen Effekten die in vollkommenem Widerspruch zu der Spielplatzphysik oder der Alltagsphysik stehen."


Dieter Hattrup, Mathematiker und Theologe und Professor für Dogmatik an der Universität Paderborn:

"Das ist die Grenze die Begreifbarkeit der Welt. Man kann von einer Lücke sprechen, es scheint, dass die vollständige Erfassung aller Wirklichkeit, die Vorhersehbarkeit von Sonne, Mond und Sternen und von allen Dingen, dass die doch nicht vollständig möglich ist. Da zum Beispiel Einstein an dieser Vorstellung, das alles vorhersagbar sein muss, so sehr gehangen hat, deswegen hat er einen so großen Kampf dagegen geführt gegen die-sen Zufall in der Natur, den er in das blumige Wort gefasst hat, "Gott würfelt nicht". Aber es scheint, dass er sehr unrecht gehabt hat, wie man ihm mit Experimenten nachge-wiesen hat."

Die Erkenntnisse der modernen Physik widersetzen sich der deterministischen Beschrei-bung der Wirklichkeit, deren Zukunft eindeutig durch ihre Vergangenheit bestimmbar ist. 


Sie widersetzen sich auch, meint Thorsten Leitze, der Suche nach einer "Weltformel", jener "Theorie von allem", die sämtliche physikalischen Probleme erklären und miteinander verknüpfen soll. Sie wiedersetzen sich damit, so könnte man sagen, dem Schritt von der Allmacht Gottes zur Allmacht der Physik:

"Letzte Beweise kann‘s in meinen Augen sowieso nicht geben, weil ich nicht glaube, dass es eine allumfassende Weltformel gibt, die dann deterministisch alles bestimmt, was wir machen, weil das wäre ein Widerspruch zu dem, was uns die moderne Physik und Mathematik liefert. Und das wäre eigentlich auch was, was in meinen Augen der menschlichen Freiheit widerspricht."

Dieter Hattrup geht noch einen Schritt weiter. Für den Mathematiker und katholischen Theologen ist das Changieren der Quantenphysik, das "Schattenspiel von Zufall und Notwendigkeit" gar ein Hinweis auf Gott. Ein Gottesbeweis geradezu, wenn auch nur zu 75 Prozent.

"Das ist der Punkt, den ich mir so ausgedacht habe, dass dann etwas sichtbar wird, was von der Naturwissenschaft her nie sichtbar war. Und ich glaube, dass man mit den neueren Begriffen in der Physik Zufall und Notwendigkeit und in der Biologie Mutation und Selektion, dass dort ein Erklärungsmodell als ein Paar von Prinzipien eingedrungen ist, das man deuten kann als die Bruchstücke von Freiheit."

Doch ist das wirklich plausibel? Bieten jene die herkömmliche Logik sprengenden Ergeb-nisse von Relativitätstheorie und Quantenphysik wirklich ein Einfallstor für die Erfahrung von Göttlichem? 

Dem Mitveranstalter der Tagung in Bad Herrenalb, dem Physiker Prof. Jürgen Audretsch geht das zu weit. Möglicherweise findet ja auch das, was heute als Zufall gilt, irgendwann eine wissenschaftliche Erklärung.

"Man weiß sowieso nicht, wie viel andere Theorien es noch geben kann, ob nicht morgen jemand mit einer erfolgreichen Theorie ankommt, in der der Zufall eliminiert ist. Und das ist kein Witz. Einstein hat 30 Jahre versucht, das zu machen. Er ist gescheitert, aber was besagt das schon?"

I

Mittwoch, 6. Januar 2016

Holographische Realitätsmodelle - was ist das?



Holographische Realitätsmodelle





Es gibt eine Vielzahl an wissenschaftlichen Modellen, die versuchen die unerklärten Phänomene unserer Realität zu erklären. Das holographische Modell unserer Realität wurde zuerst vom Physiker David Bohm entwickelt, der zusammen mit Albert Einstein an der Universität von Princeton forschte.

Bohm begann in den Bereichen Quantenmechanik und Relativitätstheorie zu forschen. Zusammen mit Karl Pribram – einem Neurowissenschaftler der Universität von Stanford – entwickelte er dann das holographische Realitätsmodell.



Während Bohm’s holographischer Ansatz auf seinen Forschungsergebnissen im Bereich der Quantenmechanik beruhte, untersuchte Karl Pribram, wie Erinnerungen im Gehirn gespeichert werden. Pribram’s holographische Theorie besagt, dass das Gehirn Infor-mationen auf die gleiche Weise speichert, wie Informationen in einem Hologramm gespeichert werden.


Einer der Gründe, warum beide Ansätze zueinander gefunden haben, war, dass die gleiche mathematische Berechnung – genannt Fouriertransformation – die zur Berechnung von Hologrammen benutzt wird, auch im menschlichen Gehirn zum Einsatz kommt, um Informationen über Sinneseindrücke (sehen, hören, tasten) zu verarbeiten. Durch die Vereinigung beider Ansätze entstand schließlich das holographische Modell unserer Realität.

Eine Eigenschaft eines Hologramms ist, dass man einen Laserstrahl auf das Hologramm richten kann und der vom Hologramm reflektierte Laserstrahl ein drei-dimensionales Bild der im Hologramm gespeicherten Bildinformation erzeugt. Eine ungewöhnliche Eigenschaft zeigt sich, wenn man das Hologramm in mehrere Teile zerbricht, denn jedes einzelne Teilfragment des Hologramms ist in der Lage, das gesamte 3D-Bild zu erzeugen.

Das einzige, was in diesem Fall verloren geht, ist die Auflösung bzw Bildschärfe, die abnimmt, umso kleiner das Teilfragment ist. Es ist wichtig an dieser Stelle zu erwähnen, dass dieser Effekt nur für Hologramme gilt, die mit einem Laser angestrahlt werden müssen, um das 3D-Bild zu erzeugen. Konventionelle 3D-Bilder wie die auf Postkarten verwenden eine andere Holographietechnik und können beim Zerteilen nicht das gesamte 3D-Bild reproduzieren.




Eine Erkenntnis, die aus dem holographischen Realitätsmodell abgeleitet wurde, ist, dass man sich unsere Realität besser als ein Bild anstelle eines Festkörper-Konstrukt vorstellen sollte. Die Realität, die wir sehen, entspricht vielleicht eher einer drei-dimensionalen Projektion, ähnlich wie ein Schatten der zwei-dimensionalen Projektion eines drei-dimensionalen Körpers entspricht. 

Eines der unerklärten Phänomene der Quantenphysik ist die scheinbar direkte Kommunikation ohne jeglichen Zeitverzug zwischen zwei physikalischen Teilchen, die sich in großer Entfernung voneinander befinden. Nach der Relativitätstheorie, kann sich nichts schneller im Raum bewegen, als die Lichtgeschwindigkeit. Aber Experimente zeigen, dass die Information zwischen zwei Teilchen ohne Zeitverzug ausgetauscht wird.

Um dieses Phänomen zu erklären, nahm Bohm die Analogie eines Aquariums zur Hilfe : Man stelle sich vor in einem Aquarium schwimmt ein Fisch und man richtet zwei Video-kameras aus zwei unterschiedlichen Perspektiven auf den Fisch. Die Signale werden auf zwei Monitoren im Nebenraum dargestellt. Ein Beobachter, der den Versuchsaufbau nicht kennt und vor die beiden Monitore gesetzt wird, wird zunächst denken, es handelt sich um zwei unterschiedliche Fische. Wenn sich die Fische auf dem Monitor zu bewegen beginnen, scheint es so, als ob die beiden Fische miteinander zu kommunizieren, um ihre Bewegungen aufeinander abzustimmen. Erst wenn dem Beobachter der Versuchsaufbau erklärt wird, wird klar, dass es sich auf beiden Monitoren um den gleichen Fisch handelt.

Nach Bohm’s Theorie ist die drei-dimensionale Realität in der wir leben, nur die Projektion einer tieferen Realität. Auf der Ebene dieser tieferen Realität kann eine Kommunikation augenblicklich und ohne Zeitverzug erfolgen, denn auf dieser tieferen Ebene sind alle Teilchen miteinander verbunden, weil sie alle Teil des gleichen Holo-gramms sind. Bohm denkt, dass jegliche Trennung, die wir in unserer Realität empfinden auf einer falschen Vorstellung basiert und wir uns über die Zusammengehörigkeit auf der tieferen Ebene nicht bewusst sind.

Durch das holographische Realitätsmodell lassen sich auch paranormale Phänomene wie Telepathie oder Telekinese erklären. Wenn es einem Menschen gelingt, auf gedanklicher Ebene bewusst auf die tieferen Realitätsebenen zuzugreifen, könnte er nicht nur Zugriff auf die Gedanken eines anderen Menschen bekommen, sondern auch einen Gegenstand bewegen, indem er auf der tieferen Ebene das Modell des Gegenstands manipuliert, bevor es in unsere Realität projiziert wird.

Zahlreiche Versuche haben gezeigt, dass das Modell der Realität, welches wir in unserem Verstand aufgebaut haben, erheblichen Einfluss auf die scheinbar objektive Realität besitzt. Der erste Schritt, um Zugang zu diesen tieferen Ebenen zu erhalten, könnte darin bestehen, in Erwägung zu ziehen, dass sie real sein könnten.

Weitere Informationen zu diesem Thema findet man im Buch „Das Holographische Universum“ des Autors Michael Talbot. Die deutsche Ausgabe ist leider nur noch als überteuertes Sammlerstück zu bekommen, deshalb wurde hier die englische Buchausgabe verlinkt.