Reduktionismus

Der Gebrauch des Wortes "Reduktionismus" kann zu heftigen Diskussionen führen. Lässt man erkennen, dass man in irgendeinem Sinne den Reduktionismus für ein nützliches und oft erfolgreiches Verfahren erachtet, kommt man leicht in den Geruch, alles, auch die hehrsten Gefühle der Menschen so zu sehen, als wären sie "nichts anderes als" Stürme im Hormonhaushalt oder Gewitter in der Neuronentätigkeit.

Ja, sogar im Streit um die Bedeutung wissenschaftlicher Fächer muss dieser Begriff herhalten, wie ich aus dem Buch "Konzepte der Biologie" von Ernst Mayr gelernt habe. Er glaubte noch für die Anerkennung der Biologie als autonome Wissenschaft kämpfen zu müssen und sah ein wesentliches Hindernis für eine Gleichberechtigung darin, dass manchmal propagiert wird, Biologie lasse sich einfach auf die Physik reduzieren, weil ja schließlich bei jedem biologischen Phänomen Moleküle und physikalische Kräfte am Werk seien. Immer schwebt dieses "nichts anderes als" im Raume, wenn um Sinn oder Unsinn von Reduktionismus gestritten wird. Und Mayrs Philippika gegen den Reduktionismus gründet sich allein auf diese verkürzte Form des Begriffes Reduktionismus.

Das Grundübel, die Quelle für alle solche Streitereien liegt wohl darin, dass solche Konzepte, die die Wissenschaft betreffen, oft rein verbal formuliert werden – ja, man glaubt sie "definieren" zu können. Dabei kann man sie oft gar nicht richtig definieren: Eine Definition würde ja eine Zurückführung auf etwas Anderes, Bekannteres bedeuten. Wirklich neue Konzepte und Begriffe kann man nur einführen, in dem man "darauf zeigt", also auf ein neues Phänomen verweist, das man nun so benennen will. So ist der Begriff der Reduktion von Theorien und Konzepten in der Physik entstanden, weil man dort zuerst auf solche Phänomene stieß.

Die meisten Physiker kennen nämlich viele Beispiel für einen gelungenen Reduktionismus, unter anderem die Zurückführung der thermodynamischen Eigenschaften eines Gases auf die Eigenschaften seiner Konstituenten und deren Wechselwirkungen unter einander. Man erkennt hier, dass es das Zusammenspiel der vielen Bestandteile ist, das die Eigenschaften des gesamten komplexen Systems "Gas" bestimmt. Man sieht das explizit und man kann mathematisch beschreiben, wie sich neue Eigenschaften und Phänomene ergeben (emergieren). Gase haben eine Temperatur und einen Druck und können zu einer Flüssigkeit kondensieren. Ich habe das alles in dem Beitrag "Emergenz" in diesem Blog ausführlicher dargelegt und will es hier nicht wiederholen. Die Thermodynamik lässt sich in diesem Sinne also auf die Statistische Mechanik reduzieren, aber kein Physiker käme nun darauf, die Bedeutung der Thermodynamik geringer zu achten, und würde bei Prozessen, bei denen Gase oder Flüssigkeiten beteiligt sind, die Statistische Mechanik bemühen. Nein, man benutzt dabei natürlich die Begriffe und Konzepte der Thermodynamik, weil sich mit ihnen das Verhalten des Gases viel angemessener beschreiben lässt. Dass man verstanden hat, wie es zu diesen kommt und wie sie von den Eigenschaften der Bestandteile des Gases abhängen, steht auf einem ganz anderen Blatt.

Wenn man nun sagt, dass das Gas "aus nichts als diesen oder jenen" Molekülen besteht, dann ist das zwar richtig, besagt aber noch nicht viel über die Eigenschaften des Gases und auch gar nichts darüber, mit welchen Begriffen man am besten das Verhalten von Gasen beschreibt und welche Phänomene bei Gasen auftreten können. Dafür hat man eben die Thermodynamik entwickelt, eine Theorie mit eigenen Begriffen und eigenen Gesetzen, und zwar bevor man die Statistische Mechanik entwickelt hat, mit der man dann diese Begriffe und Gesetze auf die Eigenschaften der Bestandteile zurückführen konnte. Hier hat man also ein Beispiel, bei dem man die beiden Ebenen, die mesoskopische Ebene der Gase und die mikroskopische Ebene der Bestandteile (Atome oder Moleküle) mit ihren unterschiedlichen Begriffswelten und Phänomenen völlig überschaut.

Dieses "nichts anderes als" lässt das alles natürlich nicht erahnen und deshalb führt das alle jene auf die falsche Fährte, die diese Beispiele nicht im Hinterkopf haben. Dass dieses "nichts anderes als" nicht die ganze Wahrheit sein kann, lässt sich aber vielleicht schon erahnen, wenn man die Aussage betrachtet, eine Fußballmannschaft sei nichts anderes als eine Menge von elf jungen Männern in Trikots oder die Welt der Börsen und Finanzen bestände aus nichts anderem als einer großen Anzahl von Kapitalisten.

Natürlich haben Chemie, Biologie, Geologie und alle anderen Naturwissenschaften ihr eigenes Begriffssystem und ihre eigenen Probleme mit der Erklärung "ihrer" Phänomene im Rahmen ihres Begriffssystems. So sind sie auch alle eigenständige Wissenschaften; die meisten ihrer Phänomene würde man ja gar nicht entdecken, wenn man nur einen Blick für die einzelnen Bestandteile hätte. Erst die Organisation, das Zusammenspiel der Bestandteile bringt ja die vielfältigen Phänomene zustande, und diese sind auch meistens zunächst nur in den eigenen Begriffen zu verstehen. Eine ständige Zurückführung auf die Eigenschaften und Kräfte der Bestandteile wäre völlig unökonomisch und meistens auch praktisch unmöglich. In der Thermodynamik kann man auch ohne Rückgriff auf die Statistische Mechanik Gesetze für Phasenübergänge formulieren.

Wenn man sagt, dass sich das Phänomen "Bewusstsein" durch das Zusammenspiel der Neuronen im Gehirn ergibt, erwartet man für die Beschreibung der Tätigkeit des Gehirns eben auch eine eigene Begriffswelt und, neben dem Bewusstsein, noch andere eigene Phänomene. Psychiatrie und Psychologie sind eigenständige Gebiete, ebenso wie die Neurologie oder Hirnforschung.

Wenn man also erfahren und verstanden hat, wie sich das Verhalten von Gasen auf die Eigenschaften der Bestandteile zurückführen lässt und wenn man dieses als Prototyp für Reduktionismus ansieht, wird man die Einträge einschlägiger Lexika über den Reduktionismus zwar nicht als falsch, aber als völlig ungenügend erachten, um daraus irgendwelche Schlussfolgerungen ziehen zu können.

Am Beispiel der Thermodynamik und ihrer Zurückführung auf die statistische Beschreibung der Bewegung der Bestandteile eines Gases kann man auch gut auf ein weiteres neues Phänomen "zeigen", das man Emergenz genannt hat: Das Verhalten des Gesamtsystems ist oft überraschend komplex, in keiner Weise schon ablesbar in den Eigenschaften und im Verhalten der Bestandteile. Auch die neuen Begriffe sind auf der mikroskopischen Ebene der Bestandteile gar nicht zu erahnen.

Man wundert sich, wie viele verschiedenen Positionen in der philosophischen Literatur bezüglich der Emergenz vertreten werden. Da gibt es die Emergenz im schwachen wie im starken Sinne, jeweils in verschiedenen Ausprägungen. Hier zeigt sich ganz besonders, dass eine verbale Definition ohne ein konkretes Beispiel nur zu unfruchtbaren Diskussionen führen kann. Das Verweisen auf ein neues Phänomen, dessen Analyse und die Beschreibung dessen, was man spezifisch mit dem neuen Namen belegen will, ist die klarste Einführung eines neuen Begriffes. Man hat zudem den Vorteil, dass es eine Realisierung für diesen Begriff schon gibt. Bei der starken Form von Emergenz z.B. wird angenommen, dass die emergenten Eigenschaften prinzipiell nicht erklärbar sind. Man fragt sich, ob die Vertreter, die diese Art von Emergenz für erwähnenswert halten, ein Beispiel kennen, bei dem diese Annahme wirklich gezeigt werden kann.

In der Physik haben sich alle Begriffe an konkreten Problemen herausgebildet. Dabei konnten sie sich nur durchsetzen, wenn sie ein besonders ökonomisches Denkwerkzeug wurden. Am Beispiel der Energie kann man sehr gut verfolgen. Von Robert Mayer angedacht, konnte sich der Begriff der Energie erst etablieren, als Hermann von Helmholtz in einer frühen Arbeit an vielen konkreten physikalischen Prozessen zeigte, dass es in jeder physikalischen Situation eine Größe gibt, die zwar jeweils anders zu berechnen ist, aber bei jeder Änderung der Situation den gleichen Wert behält.  Diese Größe nannte er noch Kraft, man sah aber bald ein, dass es etwas anderes als eine Kraft war und fand, dass der Name Energie angemessen ist.

So zeigte Helmholtz mit seinen detaillierten quantitativen Überlegungen, wie "Energie" in jedem konkreten Fall berechenbar ist und dass Energie in allen Prozessen weder erzeugt noch vernichtet wird: Energie ist eine Erhaltungsgröße, das macht diesen Begriff so nützlich für das Argumentieren und Nachdenken über Vorgänge in der Natur, und das Prinzip von der Erhaltung der Energie gilt heute als eines der bedeutendsten Gesetze der Physik, das überdies auch noch unter Nichtphysikern bestens bekannt ist. Eine rein verbale Definition von Energie kann dieses alles nur unvollkommen wiedergeben. Der Physikstudent lernt an verschiedensten konkreten Beispielen, welche Rolle der Begriff der Energie dort spielt, und aus allen diesen bildet sich ein sicherer Umgang mit diesem Begriff.

Wenn nun ein Begriff in der Fachwissenschaft so fruchtbar ist wie Reduktionismus und Energie, dann dringt das natürlich auch nach "außen" und viele, die nicht vom Fach sind und einen konkreten Umgang mit den Begriffen nicht kennen, greifen diese auf. Die Frage, ob diese Begriffe auch auf anderen Gebieten nützlich sein können und ob sie dort gar eine Verallgemeinerung erfahren können, ist natürlich berechtigt. Dabei kommt es aber unweigerlich wie bei der "stillen Post" zu Verkürzungen und zu Verballhornungen, viele rein verbale und dafür verschieden interpretierbare "Definitionen" entstehen. Die Reduzierung auf die Formel "nichts anderes als" beim Reduktionismus ist dafür ein gutes Beispiel; jeder oder jede, die gegen einen Reduktionismus dieser verkürzten Art zu Felde zieht, vergeudet seine Zeit. Andererseits werden die Begriffe oft missbraucht, um Wissenschaftlichkeit vorzutäuschen, wie man an dem Gebrauch des Begriffs Energie in der esoterischen Szene sieht.  

Nun wird es über den Fachwissenschaften immer eine Wolke von Meta-Diskussionen geben so wie es zur Physik die Metaphysik gibt. Innerhalb des Fachs und nahe daran ist eine gedankliche Durchdringung der Begriffe und Konzepte natürlich äußerst wichtig und nützlich. Je größer aber die Distanz der Diskutanten zur Fachwissenschaft ist, umso "wolkiger" wird die Diskussion, viele verhalten sich schließlich dabei wie Karl May-Leser, die über den Wilden Westen Amerikas schwadronieren und nicht einmal bedenken, dass auch Karl May nie dort gewesen ist. Vergeuden wir nicht unsere Zeit, indem wir an solchen unfruchtbaren Diskussionen teilnehmen. Versuchen wir lieber die Fachwissenschaftler besser zu verstehen, davon werden diese auch profitieren.

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Josef Honerkamp war mehr als 30 Jahre als Professor für Theoretische Physik tätig, zunächst an der Universität Bonn, dann viele Jahre an der Universität Freiburg. Er hat er auf den Gebieten Quantenfeldtheorie, Statistische Mechanik und Stochastische Dynamische Systeme gearbeitet und ist Autor mehrerer Lehrbücher sowie des Sachbuchs: "Die Entdeckung des Unvorstellbaren". Nach seiner Emeritierung im Jahre 2006 möchte er sich noch mehr dem interdisziplinären Gespräch widmen. Er interessiert sich insbesondere für das jeweilige Selbstverständnis einer Wissenschaft, für ihre Methoden sowie für ihre grundsätzlichen Ausgangspunkte und Fragestellungen und kann berichten, zu welchen Ansichten ein Physiker angesichts der Entwicklung seines Faches gelangt. In seiner "Freizeit" versucht er, im klassischen Stil zu komponieren und seine Kompositionen auch mit Hilfe moderner Software zu produzieren. Insgesamt versteht er sich heute als Physiker und "wirklich freier Schriftsteller und Tonsetzer".

3 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Sehr geehrter Herr Honerkamp,

    Eine schöne Klarstellung die gut zeigt, dass Physiker allein schon weil sie viele Beispiel für einen gelungenen Reduktionismus kennengelernt haben, nicht so leicht einer „verkürzten Form des Begriffes Reduktionismus“ verfallen. Die klassische Thermodynamik ist da in der Tat ein Paradebeispiel.

  2. Zustimmung!

    Eigentlich sollte man ja meinen, dass sich ein Physiker und Religionswissenschaftler als Blognachbarn nicht einmal über Begriffe einig werden könnten – aber wieder und wieder ertappe ich mich beim Lesen von „Natur der Naturwissenschaft“ beim völligen Zustimmen. Und habe mir soeben „Die Entdeckung des Unvorstellbaren“ auf die Leseliste gesetzt. Vielen Dank für den tollen Blog, wenn ich mir überhaupt was wünschen würde, dann wären es ein paar Zwischenüberschriften und Grafiken. Am Text finde ich einfach nix zu rütteln! 🙂

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