Quanteninformatik

Information habe ich im letzten Blogbeitrag definiert als etwas, was das Denkorgan eines Menschen mit der Außenwelt austauscht.
Gedanken, Produkte des Denkorgans, kann man nun in vielfältigster Weise in Dinge hinein „schreiben“, z.B. mit irgendwelchen Zeichen korrelieren. Das können Bilder sein, Zeichen für einzelne Wörter oder Laute, Noten in Partituren. Kurz und gut: Man kann Information in Strukturen der äußeren Welt umwandeln. Natürlich muss die Korrelation zwischen den Strukturen und den Gedanken in einem besonderen Akt des Gedankenaustausches verabredet werden, um Information so aufschreiben zu können, d.h. in Dinge umwandeln zu können, so dass mit Hilfe dieser Dinge ähnliche Gedanken im Gehirn des „Lesenden“ erzeugt werden. Das geschieht durch Verabredung oder durch Schulung. Wer den Code nicht kennt, wer also Texte oder Noten nicht lesen kann, der versteht auch die Botschaft nicht, sein Denkorgan wird nicht entsprechend angeregt, er reagiert mit Unverstand.
Wir sind geneigt, hinter jeder Struktur eine Information zu vermuten, dafür hat wohl die Evolution gesorgt. Hat es vorher keine Verabredung gegeben und ist Schulung auch nicht möglich, weil bisher kein Mensch die Strukturen in Information verwandeln kann, so muss man die Bedeutung der Strukturen erforschen. Das war z.B. bei Keilschriften der Fall, und im großen Stil ist es eigentlich die Aufgabe in der gesamten Naturwissenschaft. Alle Strukturen der Welt können so als Information gesehen werden, als Strukturen, die unser Denkorgan beeinflussen können – dann, wenn wir gelernt haben, diese Strukturen in irgendeiner Form zu interpretieren.

Die Repräsentation von Denkinhalten durch Strukturen in Form von Zeichen kann auf verschiedenster Weise geschehen; insbesondere kann die Zahl der Zeichen, die man dazu benutzt, sehr unterschiedlich sein. Die chinesische Schrift benötigt tausende von Zeichen, unser Alphabet 26 Buchstaben. Letztlich, das weiß heute im digitalen Zeitalter jeder, kann man jede Information durch eine Folge von „Bits“ repräsentieren. Dabei ist ein Bit irgendein Ding dieser Welt, das in zwei gut von einander unterscheidbaren Zuständen sein kann, die man üblicherweise mit „0“ bzw. „1“ bezeichnet. Solch ein Ding, das als Bit dient, kann ein kleiner Platz auf einer Spiralspur einer Polycarbonat-Scheibe sein. Beim Brennen dieser CD oder DVD wird für eine „1“ eine kleine Grube erzeugt, bei einer „0“ wird der Platz unversehrt gelassen. Ein Bit kann aber auch durch einen Schaltkreis realisiert werden, in dem ein Strom fließt oder nicht.

Durch diese Verdinglichung wird nun die Information manipulierbar und verarbeitbar, indem man auf die physikalischen Zustände, die die Information repräsentieren, bestimmte physikalische Prozesse anwendet und diese so gestaltet, dass ihre Ergebnisse mit denen bestimmter gedanklicher Operationen übereinstimmen. Denkvorgänge werden so automatisierbar. Natürlich lag es so nahe, zunächst logische Operationen und Rechenoperationen auf diese Weise in eine Maschine auszulagern. Wir nennen unsere Information verarbeitenden Maschinen deshalb auch Rechner oder Computer. Aber inzwischen können unsere Rechner auch viel höhere Gedankengänge ausführen wie Sortieren, Suchen, Komponieren nach festen Regeln usw. Ein ganzer Wissenschaftszweig, die Informatik, beschäftigt sich mit der Umsetzung von Gedankengängen in physikalische Prozesse und deren Realisierung in Maschinen. Die physikalischen Operationen waren bei den ersten Rechenmaschinen wie denen von Schickard oder Leibniz noch rein mechanisch, bei unseren heutigen PCs werden sie durch elektronische Schaltungen realisiert. Der Schritt von der mechanischen zur elektronischen Verarbeitung der Information führte zu gewaltigen Veränderungen in Wirtschaft und Gesellschaft.

Aber heute kündigt sich eine weitere Verlagerung der Ebene an, auf der die Information verarbeitet wird. Man untersucht, wie man Information in Quantenobjekte – in einzelne Atome, Elektronen oder Photonen – hineinschreiben und durch entsprechende Manipulation dieser Quantenobjekte verarbeiten kann. Elektronen und Photonen sind auf „natürliche Art“ Dinge dieser Welt, die in zwei unterschiedlichen Zuständen, so genannten Spinzuständen, vorkommen. Atome kann man auch leicht zu Zweizustandssystemen machen. Diese Bits der Welt der Quanten nennt man Qbits. Solch ein Computer, der die Information auf der Quantenebene verarbeitet – ein Quantencomputer also – würde die Leistungsfähigkeit der klassischen elektronischen Rechner um Dimensionen übertreffen. Eine ganze Klasse von Problemen, die auf heutigen Computern praktisch noch nicht berechenbar ist, könnte dann behandelt werden.

Der Grund liegt in einer Eigenschaft von Quantenobjekten, insbesondere darin, dass man Quantenzustände „überlagern“ und „verschränken“ kann. Was das bedeutet, kann man hier nicht erklären, es führt nur ein sehr langer Weg zu einem Verständnis dieser Begriffe. Tatsache ist, dass sich bisher alle Phänomene der Quantenphysik auf diese Eigenschaft der Quantenzustände zurückführen lassen und dass man mit ihrer Hilfe auch weitere solcher Phänomene richtig vorhersagen kann. Diese zeigen immer eine Natur ganz anderer Art, in der wir mit unserer Anschauung, die sich im Laufe der Evolution für ein Überleben in einer Welt der mittleren Dimensionen entwickelt hat, allein nicht mehr zurecht kommen. Das hat zu vielen Paradoxa und Diskussionen über die Interpretation der Quantenmechanik geführt. Inzwischen hat man gelernt, mit diesen „Merkwürdigkeiten“ umzugehen und sie zu ausnutzen, z.B. für gezielte Manipulationen von Qbits. Es entsteht heute so eine Quantentechnologie.

Die Quanteninformatik beschäftigt sich mit den Fragen, wie die gedanklichen Operationen aufbereitet werden müssen, damit sie gut durch quantenphysikalische Prozesse simuliert werden können, wie diese Prozesse schließlich in einer Maschine wirklich realisiert werden können und wie die Messungen zur Gewinnung der Ergebnisse gestaltet werden müssen.
Dabei steht man natürlich noch vor großen Problemen, und es ist noch nicht klar, ob man in der Zukunft wirklich solch einen Quantencomputer wird bauen können. Die Anstrengungen auf dieses Ziel hin lohnen sich aber auf jeden Fall, weil man auf diesem Weg sehr viel über die Manipulation von Quantenobjekten und über die Quantenobjekte selbst lernt.

Unsere Fähigkeit nachzudenken und unsere Art, mit Information umzugehen und zu „verarbeiten“, empfinden wir als spezifisch zum Menschen gehörig. Die Sicht auf diese Fähigkeit wird sich in einer Zeit, in der die Informationsverarbeitung immer stärker ausgelagert werden kann und Information sogar in Quantenobjekte eingeschrieben werden kann, weiter ändern. Man darf gespannt sein, wie sich dieses auf unser Menschenbild auswirkt.

Veröffentlicht von

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".

19 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Vielend Dank für den Hinweis auf dieses spannende Thema.
    Verschränkung, Überlagerung, Qbit..,

    “… es führt nur ein sehr langer Weg zu einem Verständnis dieser Begriffe.”

    Gibt es dennoch eine empfehlenswerte Einführung für den Interessierten Laien, in welcher diese Begriffe im Zusammenhang mit der Quanteninformatik erklärt werden?

  2. Problemklassen, die für Quantenalgorithmen geeignet sind

    Solch ein Computer, der die Information auf der Quantenebene verarbeitet – ein Quantencomputer also – würde die Leistungsfähigkeit der klassischen elektronischen Rechner um Dimensionen übertreffen.

    Allerdings wurde der Nachweis, dass Quantenalgorithmen auf eine grosse Klasse von Problemen angewandt werden können erst kürzlich erbracht. Lange Zeit kannte man nur Algorithmen für die Primzahlzerlegung oder die Suche in Datenbanken.

    Kürzlich wurden aber auch Quantenalgorithmen für die Lösung von Gleichungssystemen und für Differentialgleichungen entwickelt. Der Quantencomputer scheint also, entgegen früherer Meinungen, für mehr als ein paar Spezialprobleme geeignet zu sein.
    siehe http://www2.lns.mit.edu/…tan/research/matrix.pdf oder http://www.physorg.com/news174286879.html oder http://arxiv.org/abs/0812.4423

  3. @RD

    Sie fragen nach einer Empfehlung? Hmh, da
    muss ich mal über meinen Schatten (meiner Erziehung) springen und mein eigenes Buch empfehlen: “Die Entdeckung des Unvorstellbaren” (auch in der rechten Spalte meines Blogs aufgeführt). Das ist eine Geschichte der physikalischen Theorien von Galilei bis Einstein und Heisenberg mit einem Ausblick in die Quanteninformatik – und zwar auch für Nichtphysiker.
    Sehr schön, aber doch eher für Physiker, ist: Dagma Bruß: Quanteninformation, FischerKompakt

  4. @Josef Honerkamp: Ihr Buch

    …steht schon länger auf meiner Liste. Danke für die Erinnerung, ich werde es mir gleich besorgen. Ich gehe davon aus, daß es genauso interessant, angenehm und informativ ist wie Ihre Blogbeiträge.

  5. “Lesen, Schreiben, Manipulieren”

    Herr Hohnerkamp, informativer Artikel, aber Sie sprechen über “Quanten – Objekte” – als seien es Schiefertafeln, auf die “Der Mensch” etwas aufschreibt. Nach wie vor ist der Informationsbegriff überhaupt nicht geklärt – und – genaugenommen gilt er nicht nur zwischen einem Menschen mit Gehirn und seiner Umwelt, sondern Information wirkt als ein
    Wechsel oder Routine-verhältnis zwischen zwei nicht geschlossenen Teil – Raum – Zeiten – die sich energetisch, also warm – austauschen, wechselwirken und dabei Entropie produzieren und weitere Informmationsverhältnisse antreiben.
    Das selbe gilt wohl für “Zustände” Schon das Wort “Zustand” unterstellt – ss gäbe stehende also zeitlose nichtentropische Zustände. Auch ein Spin ist kein “Zustand” sondern ein dynamisch harmonisertes Verhältnis zwischen einem beobachtenden (offenen) Raum-Zeit-System und ein beobachtenden (offenen) Raum-Zeit-System… Mit anderen Worten: Wo ein Bit ist, da ist immer auch ein zweites Bit. Das kann ein Beobachter sein, muss aber nicht. Mit wieder anderen Worten: Es kann im ganzen Universum nicht eine einzige einsame einzelne “EINS” existieren. Schon das die “EINS” da ist, sagt schon, dass es immer schon “ZWEI” sind – nämlich das, worauf sich die EINS bezieht.

  6. Sinn

    Herr Honerkamp,

    Sie schreiben:

    „Unsere Fähigkeit nachzudenken und unsere Art, mit Information umzugehen und zu „verarbeiten“, empfinden wir als spezifisch zum Menschen gehörig. Die Sicht auf diese Fähigkeit wird sich in einer Zeit, in der die Informationsverarbeitung immer stärker ausgelagert werden kann und Information sogar in Quantenobjekte eingeschrieben werden kann, weiter ändern. Man darf gespannt sein, wie sich dieses auf unser Menschenbild auswirkt.“

    Das Phänomen „Sinn“ ist bisher in keiner Maschine simulierbar, kein „sprechender“ oder „übersetzender“ Computer versteht den „Sinn“ der sprachlichen Formen, die von ihm verarbeitet und gespeichert werden können,
    und es existiert kein brauchbarer Ansatz, diesen Sinn-Mangel zu beheben.

    Der Mensch aber ist ein sinnsuchendes, sinnbildendes Wesen, und das Phänomen der menschlichen Sprache kann nur als Aktualisierung von „Sinn“ verstanden werden.
    Das Menschenbild der Naturwissenschaft muß deshalb diesen blinden Fleck „Sinn“ mit „Sinn“ füllen, um dem menschlichen Denken gerecht zu werden und eventuell Maschinen zur Simulation von „Sinn“ zu erfinden.
    Ein roter Faden, an den eine Wissenschaft vom „Sinn“ anknüpfen kann, läßt sich in der Systemtheorie von Niklas Luhmann finden.

    S.R.

  7. @Steffen Rehm

    Lieber Herr Rehm, manchmal spekuliere ich auch gerne und frage mich, ob Sinnsuche ein emergentes Phänomen ist und immer mit Bewusstsein gekoppelt ist. Sollte man wirklich eines Tages künstliche Wesen mit Bewusstsein konstruieren können, würden diese wohl auch nach Sinn suchen. Aber ich finde solche Visionen nicht befriedigend, man hat nichts wirklich davon – abgesehen von hitzigen, aber unfruchtbaren Diskussionen. Was die Systemtheorie von Herrn Luhmann angeht : ich habe sie mir auf Ihre Anregung angesehen. Aber ich muss gestehen, dass ich Ihre Begeisterung nicht teilen kann. Ich finde diese Theorie überhaupt nicht aufregend; schon, dass er sich auf Maturana beruft, wenn es um den Bezug zur Naturwissenschaft geht, machte ihn mir verdächtig. Die verkomplizierende Sprache suggeriert Tiefsinniges, aber wenn man sich daran gewöhnt hat, finde ich nur Gewöhnliches bzw. Banales; offene Systeme sind uns in der Naturwissenschaft ja nicht fremd. Tut mir leid, aber vielleicht habe ich den wesentlichen Punkt noch nicht gesehen.

  8. @Tim Boson

    Ich würde ja gerne auf Ihre Bemerkungen eingehen, aber ich verstehe sie nicht. Ich verstehe auch Ihre langen Beiträge, die Sie in meinen anderen Blogbeitrag einfach reinkopiert haben, nicht wirklich. Ich fürchte, wir kommen aus zwei ganz verschiedenen Welten. Vielleicht müssen Sie viel weiter ausholen, um sich zu erklären.

  9. @Herr Hohnerkamp

    Was ich sagen will, ist folgendes. Herr Rehm sprach die Systemtheorie von Luhmann an. Diese Systemtheorie beruht auf einem Beobachter, der System und Umwelt unterscheidet. Ihnen ist diese Theorie nicht sympathisch, was ich verstehen kann. Ich finde sogar: Der ganze Luhmann ist eine einzige Kompilation zur Thermodynamik. Weil die gesamte Thermodynamik bereits den kompletten Luhmann enthält. Denn die TD ist bereits eine vollständige und wirksame Systemtheorie. Und sie ist eine operationsfähige Dialektik. Ja, sie ist sogar Systempraxis. Die darauf beruht, dass ein Beobachter eine Systemeingrenzung vornimmt, zum Beispiel sagt: Das ist ein Gasvolumen mit soundso viel Molekülen, dessen Verhalten ich berechnen will. Indem er das aber tut, wechsel wirkt er bereits mit dem System.

    Ich möchte aber ein einfacheres Beispiel bringen: Wenn Sie zum Beispiel sagen: Dieser Apfel da ist “Eins” – also 1 Apfel. zählen, dann haben sie bereits drei Unterscheidungen vorgenommen, bei denen thermodynamische Arbeit geleistet wurde und sogar Entropie verursacht wurde.

    Entscheidung Nr. 1: Sie haben sich selbst ganz grundsätzlich von der Welt unterscheiden. (pseudounterschieden) Noch ganz ohne Apfel.
    (Das müssen Sie, sonst wären sie ja nicht Sie, sondern würden mit der Welt verschwimmen.)

    Entscheidung Nr 2: Sie haben den Apfel von dem Tisch unterschieden, auf dem er liegt. (Um ihn also als Apfel vom Tisch zu unterscheiden)

    Entscheidung Nr. 3: Sie haben den Apfel egalisiert in dem Sie ihn mit “1” zählen. (Und nicht etwa sagen: Der hellgelbe leicht schrumplige Gala-Apfel vom ersten Weihnachtsfeiertag.)

    Bereits E1 ist eine thermodynamische Arbeit. Dass Sie überhaupt da sind, verdanken Sie der Tatsache, dass ihr Herz schlägt und ihr Gehirn warm durchblutet wird. Ausserdem verdanken Sie Ihre Existenz ungefähr 40000 Urgroßmüttern und Vätern oder noch mehr.

    Diese erste thermodynamisch realisierte Unterscheidung wird von der Wissenschaft schlichtweg ignoriert oder vergessen, wenn sie quantisiert.

    Noch bevor Sie “1” sagen, haben Sie bereits Energie verbraucht, um sich selbst stabilisiert zu “halten”
    Dass Sie überhaupt da sind, ist schon eine Arbeit.

    E 2 ist ebenfalls eine Arbeit: Ihr Gehirn hat dabei Energie verbraucht, und sei sie noch so winzig.

    Das selbe gilt für E3, eine Abstraktionsleistung. Was nun diese Abstraktionsleistung betrifft: Dabei spielt es zunächst mal keine Rolle, ob sie zu dem Apfel 1 sagen oder 12 oder 13.

    Entscheidend ist, dass, während sie zu dem Apfel 1 sagen, mehrere energetische Energieverbrauchsprozesse durchliefen, sprich: es musste eine erhebliche Arbeit geleistet werden, um sie überhaupt “Eins” zu dem Apfel sagen zu lassen.

    Nun ist es ganz einfach so: Wenn ein Mathematiker die Welt quantisiert, dann vergisst er dabei immer, dass seine Quantisierungen eben auf jenen 3 Vergleichsstabiliserungen beruht, bei denen Energie umgesetzt sowie auch irreversibel gestreut wird. Und zwar nicht nur von seinem Gehirn, sondern auch von dem “Objekt”, dass er zählt. Es ist nämlich nicht nur so, dass der Apfel einfach so da ist und das Licht reflektiert, sondern auch dieser Apfel hat eine energetische Geschichte, die ihn zum Apfel hat werden lassen, die ihn bis auf ihren Tisch gebracht hat. Diese energetische Geschichte steckt in seiner Lage im Universum als auch in seiner Form, in seinem Fruchtfleisch.

    Das selbe gilt für Ihre eigene Existenz.

    So geht also schon jeder “Quantisierung” von Seiten eines Mathematikers immer eine Selbstquantisierung voran. Nämlich die Tatsache, dass es den Mathematiker überhaupt gibt, hat bereits immer schon Energie umgesetzt als auch irreversibel gestreut. Und tut das in jedem Moment seiner Existenz. Denn auch eine Zahl in unserem Kopf ist immer eine durchblutete Zahl. Sie braucht einen Blutfluss, damit sie Zahl sein kann. Das selbe gilt für einen Rechner.
    Das heißt aber, dass diese Zahl, nie die selbe Zahl ist, sondern diese Zahl wird immer wieder neu per Blutpuls hergestellt, also “gehalten” – Dieses Halten der Zahl ist eine Arbeit, die ebenfalls keine Perpetuum mobile Eigenschaften hat, sondern immer auch eine “ungenutzte” Abstrahlung von wärme erzeugt.

    Auch eine Zahl auf einem Blatt Papier wird “gehalten”, weil sie einen “Stoffvorrat” an Graphit bekommen hat, denn sie solange “verbraucht” bis das Papier und sie selbst zerfallen ist. Deshalb ist auch eine Zahl auf einem Papier eine thermodynamische Entität.

    Deshalb interagieren bei jeder form von “Beobachtung” immer mindestens zwei energetische Geschichten miteinander, die Energie, sprich Temperatur umgesetzt und gestreut haben. Und dies in jedem Moment weiterhin tun. Und diese energetischen Geschichten sind i m m e r miteinander verkoppelt

    Der Witz ist aber nun der: Dass grundsätzlich JEDE Entität im Universum eine Interaktion zwischen mindesten zwei energetischen Geschichten ist. Nämlich die Geschichte der “Eins” und der Geschichte des Hintergrunds, vor dem sich die “Eins” abhebt. Und diese grundsätzlich Unterscheidung benötigt bereits eine Temperaturbewegung um sich als “Unterscheidung” zu halten. Denn jede Form beruht vor allem auf Unterscheidung. Und Unterscheidung ist immer ein energetisch entropischer Vorgang. Soll besagen: Es gibt im ganzen Universum keine einsame einzelne 1 . Jede Entität braucht ein Zweites vor dem Sie überhaupt möglich ist. Deshalb gibt es nie nur “1Bit” – sondern jedes “Bit” setzt ein zweites Bit vorraus, das ES zählt. Und diese ENT – ZWEIUNG ist immer ein energetischer und damit ein zeitlicher Vorgang. also ein thermodynamischer Vorgang. Soll besagen: Die tiefere Definition für ZEIT lautet: ZEIT ist die Unterscheidung.

    Und die allererste Unterscheidung als ENT – ZWEIUNG war der so genannte Urknall, der aber auch einfach nur eine Schwelle gewesen sein kann. also die Spitze einer Spitze einer Spitze auf einer Spitze eines Sinuswellenbergs

    Soll also heißen: Nach dem Urknall kann es immer nur mindestens zwei Bits geben. Weil der Urknall oder die Schwelle eine ENT – ZWEIUNG war.
    Sie können das heute daran erkennen, dass es eine Hintergrundstrahlung gibt. Das bedeutet, das All hat immer eine Temperatur. Deshalb ist zum Beispiel die mathematische “Null” für eine kosmologische Physik Unfug. Die “Null” ist für eine ernstzunehmende kosmologische Physik eigentlich völliger Blödsinn – ebenso wie jede diskret gedachte Zahl. Weil es im ganzen Universum keine einzige echte Diskretion geben kann.

    Die Null ist kosmologisch völlig bedeutungslos. Erstens: Weil auch eine Null energetisch ernährt werden muss, und seies nur als Schnittpunkt auf einem Koordinatensystem oder als “Loch” in einem Streifen oder als “Elektronenloch” in einem Halbleiter.

    Weil auch eine Null um eine Null zu sein, immer Energie verbraucht, nämlich die Energie der Diskretion, die sie von der Nicht – Null unterscheidet.

    Diskretionen aber sind immer geleistete Arbeiten, die einen Energieverbrauch beanspruchen, eine Temperaturbewegung und sei sie noch so winzig – und zwar als Blut – oder Stromversorgung in Köpfen und Rechnern. Jede diskret gedachte Zahl ist kosmologischer Unfug. Denn Diskretionen im Universum sind Pseudodiskretionen. Sie sind immer Wechselwirkungen. Deshalb gibt es nie nur ein einsames
    “1 Bit”

    Weil “1 Bit” eine Diskretion ist, die eine Temperaturbewegung als Temperaturgeschichte braucht, um sich “diskret zu halten”

    Diskretion ist eine Leistung und kein Zustand.

    Deshalb ist es grundsätzlich falsch von “1 Bit” zu sprechen

    Deshalb sind die Begriffe “System” oder “Leser” und die Begriffe “Beobachter” oder “Schreiber” immer schon falsch, weil jeder “Leser” bereits eine Leser-Schreiber ist und jeder Schreiber inst bereits ein Schreiberleser.

    Es kann in einem Universum mit Temperatur keine echte Diskretionen geben, die nicht zugleich mit einem Hintergrund wechselwirken. Deshalb gibt es im Universum immer nur Zweiheiten.

    Oder anders gesagt: Wo 1 Bit ist – da ist immer schon ein 2. Bit. Das kann ein Beobachter sein. Muss aber nicht.

    Ich hoffe, ich konnte mich verständlich machen.

  10. @Josef Honerkamp

    Lieber Herr Honerkamp

    Ich kann ihre Einwände gegen Luhmann verstehen. Die Systemtheorie ist eine Theorie der Kommunikation von Sinn, für Geistes- und Kulturwissenschaftler geschrieben in einer sehr eigenwilligen Sprache.
    Ich bin davon nicht unkritisch begeistert, verstehe auch nicht alle Formulierungen, aber Luhmann ist nach meinem Wissen der einzige Autor, der die Begriffe „Grenze“ und „Sinn“ ins Zentrum tiefschürfender Überlegungen bringt und damit Anschlussmöglichkeiten für die moderne Hirnforschung schafft.
    Luhmanns Bedeutung für die Geistes- und Kulturwissenschaft ist sehr präzise in einem Aufsatz von Sybille Krämer zusammengefasst, den ich Ihnen anhänge.

    http://sammelpunkt.philo.at:8080/…/kraemer2.html

  11. Was ich noch sagen wollte

    Herr Honerkamp. Ich hoffe, es wurde aus meinen Einlassungen auch deutlich, dass die ZWEIHEIT – von der ich hier sprach, dafür sorgt, dass unsere “Symmetrien” im Teilchenzoo, ob das nun Spins, Ladungen oder chromodynamische Ladungen sind oder die Materie – Antimaterie – Symmetrie – sich bis ins Unendliche weiter ausdifferenzieren lassen, aber sie werden auf keinen Fall des Pudels Kern in Form eines Teilchens hier entdecken können. Und zwar deshalb nicht, weil diese Annahme gegen Kurt Goedel verstösst. Das ist sozusagen Goedels Rache. Ich kann nicht mit einen Zeichensystem Energie (Masse) das selbe Zeichensystem Masse (Energie) vollständig abbilden, ohne dabei in eine andere Reflexionsmenge auszuweichen. Und diese Reflexionsmenge – ist immer die thermodynamische Zeit selbst, also die Entropie selbst. Wer das Cern-Experiment genau beobachtet, wird erkennen, dass hier immer gekühlt werden muss, um Informationen zu erzeugen. Das trifft auf sehr viele Quanten-Experimente zu. Das ist kein Zufall. Weil h Energie und Information äquivalent sind. Die Vermittlerin dieser Äquivalenz ist die Thermodynamik also die Temperatur, also die Energie, ergo: Die Raumzeitdichte selbst.
    Das Problem ist aber nun: Ebenso wenig, wie sich der absolute Nullpunkt temperaturseitig praktisch wirklich erreichen lässt, ohne an anderer Stelle nicht ständig wieder Energie zuzuführen – eben sowenig lässt sich der Kern eines Wirbels erreichen. Deshalb werden sich die Anti und Nicht – Anti – symmetrien, die Rot – Blau-Grün – Gelb – Symmetrien immer nur weiter perpetuieren, weil diese Symmetrien für die oben angedeutete Zweiheit stehen. Weil es ein einzelnes einsames Bit im Universum nicht allein geben kann. Der tiefere Grund aber für diese Zweiheit als Symmetrien sind die Halbdrehungen als Phasenrichtungswechsel unserer Raumzeit.

    Der Konflikt zwischen Goedel und Einstein wurde nie gelöst. Denn Gödel hat bekanntlich nachgewiesen, dass sich Einsteins Universum als Katze in den Schwanz beisst, und damit ein absolut zeitloses Universum sein müsse, ein geschlossener Kreis.

    Diesem Einwurf von Goedel konnte man bisher nur dadurch entgehen, dass man das Problem ignoriert hat, in dem man annahm, dass die Photonen, also die “Licht-Quanten” keine Ruhemasse haben, und dann aber durch Bewegung eine relativistische Masse erst bekommen.

    Die Annahme von “Lichtquanten” mit der Ruhemasse Null ist aber nichts weiter als die Projektion von “platonischen” Eulerschen Massepunkten aus unserem thermodynamisch stabiliserten Gehirn – in das Universum hinein.

    Auch diese angeblich ruhemasselosen Quanten werden also ständig thermodynamisch ernährt.

    Gödel selbst musste verrückt werden, weil er vielleicht geahnt hat, dass seine beiden Vollständigkeits-Unvollständigkeits-Sätze in einer Komplementarität stehen, und sich eigentlich nur selbst, also gegenseitig bestätigen und metaphysisch erzeugen, ebenso wie sich der Energieerhaltungssatz und der Entropie-Satz nur gegenseitig erzeugen und selbst bestätigen können.

    Auch diese thermodynamischen sätze sind schon komplementär.

    Es muss klar sein, dass es sich bei den Goedelsätzen nur um eine mengenmäßigen Wiederholung der beiden Hauptsätze Erhaltungssatz und Entropiesatz der Thermodynamik handelt.
    Und zwar auf der “metaphysischen” Seite.

    Der kleine freche Maxwelldämon wird von unserer Blut-Hirnschranke operationalisiert. An dieser Schranke komplementarisiert sich Energie und Information.
    Und dies geschieht bereits an jeder Membran – Wand einer Zelle.

    Die Konsequenz daraus kann nur lauten: Die Annahme eines zeitlosen Universums ist falsch. Der thermodynamische Zeitpfeil ist die Generalzeit des Universums. Und dieser Zeitpfeil verwirbelt zu Drehroutinen der Raumzeit, die sich auch zu Energiedichten also Massen verdichten – jedoch nie wirklich schließen können.

    Mit anderen Worten:

    1. Masse und Gravitation ist das Ergebnis von Expansion und Dissipation, die sich zu Raumzeitwirbeln einkrümmen (Der Krümmungs-Charakter der Entropeia)

    2. Kognition, also das menschliche Bewusstsein ist ebenfalls das Ergebnis dieser Krümmungstendenz, weil “ungeordnete” Masse die Tendenz hat, sich innerhalb von Wellenbewegungen (Tidenhub, Konvektionen, Wellen, und Rotationsumläufen) zu neuen Formen zu ordnen. Sprich: Den Einzellern, die dann wieder zu den Mehrzellern sich funktional verkoppeln. Bis die Natur im Menschen die Augen aufschlägt. Dann geht das Spiel in der Perpetuierung des einmal eingefangenen Raum-Zeit-Dreh-Impulses als “gequantelte” Übergabe von Dissipation nach Diversifikation in der Technik hinein weiter.

    Dass hier im Grunde nie ein “Grund” erreicht werden kann, entspricht der unendlichen unregelmäßigen Diversifizierbarkeit der Zahl PI, die bekanntlich statistisch auch als Wahrschheinlichkeitsfunktion über Feldern (Stöckchenwerfen über Felder) sich abbilden lässt. Die ZAHL PI ist unser WIRBEL-VERHÄLTNIS – und entspricht eigentlich einer Spiralenstruktur, einer Dissipation, die aber zugleich auch Diversifikation meint und sich doch dabei bogenförmig einkrümmt (Entropie)

    Diese Einkrümmung kann jederzeit als neue Form wahrgenommen werden, die aber nie ganz geschlossen ist.

    Raum und Zeit sind die komplementären Beschreibungsmöglichkeiten der informationellen Thermodynamik und damit des Universums, das seit dem Schwellenereignis, das wir heute “Urknall” nennen, einen Strömungsdruck hat.

    Es ist höchst wahrscheinlich, dass wir als thermodynamisch stabilisierte Beobachter in Zukunft diese Stabilisierung relativieren können, und sich damit ein ganzes neues großes überraschendes Universum erschließt.

  12. @Tim Boson

    Herr Boson, nun hatte ich gerade bei einem Artikel von Ihnen halbwegs verstanden, worauf Sie hinaus wollen, (und auf den ich gerade antworten wollte) schon kommt ein weiterer Artikel,von dem ich wieder gar nichts verstehe. So kann ich nur auf den Artikel antworten, aus dem ich etwas verstanden habe:
    Dass es einen fundamentalen Unterschied macht, ob es nur EINES gibt oder ZWEI, d.h. auch “Vieles”, haben sicher schon viele bedacht und wird auch in Meditation und Mystik betont. Ich stimme dem auch zu. Daraus folgt aber nichts Konkretes, d.h. das hat keinen Einfluss darauf, wie ich das “Viele” verstehen kann. Ihre Ausführungen erinnern mich an das Thema, was ich gerade für meinen nächsten Blogartikel bearbeitet habe: Nichtseparabilität. Ich werde ihn noch diese Woche ins Internet stellen.

  13. Herr Hohnerkamp

    Danke für die Antwort, aber Sie haben mich missverstanden: Es ging ja hier nicht um Dunkelgemurmel – es sei denn, wir fangen jetzt an, die Temperatur, die Thermodynamik und eine strenge Logik und eine strenge Rationalität zum Dunkelgemurmel der Esotherik zu zählen. Vielmehr ging es hier um den thermodynamischen Beweis, dass “1 Bit” als separiertes einzelnes Bit so nie und nimmer in diesem Universum existieren kann. Weil dieses Universum eine Temperatur hat. Dazu käme noch die Vakuumenergie. Ausserdem wurde weiter oben bewiesen, dass unsere mathematischen Operationen auf thermodynamische Fließgleichgewichte angewiesen sind. Nämlich das Fließgleichgewicht in unserem Kopf, vermittelt durch die Blut-hirnschranke. Die Blut-Hirnschranke plus Temperatur des Universums hätte damit übrigens eine Hauptfrage von John Wheeler beantwortet (It from bit?)
    Vom “Vielem” war hier zunächst garnicht die Rede. Es ging um die Aussage, dass jede Diskretion oder Distinktion eine thermodynamische Leistung ist, die einen Temperaturbewegung sowohl benötigt als auch verursacht – demzufolge hat jede Diskretion einen “Partner” – gegen den sich die Diskretion abhebt.
    Deshalb ist Diskretion keine Zustand seondern eine thermodynamische Leistung.
    Und nur zur Orientierung: Die sogenannte Mystik war damals eine Form der Rationalität und kein Dunkelgemurmel. Sie wurde später als Dunkelgemurmel denunziert, weil man nicht so ohne weiteres vom kalten Tisch her nachvollziehen kann, dass die Mystik auf ehöhte Versenkungs- und Konzentrationsübungen beruhte, die der Schärfe im Denken und der Erkenntnis dienten. Dass diese zum Teil erheblichen Konzentrationsleistungen oft auf religiöse Erkenntnis hin ausgerichtet waren, tut ihrer Methodik als rationaler grammatiklischer Methodik keinen Abbruch. Ich würde abraten, den Begriff Mystik und jede Form von allzu-nebeliger Esotherik in einen Topf zu werfen.

  14. @Tim Boson

    Kurz gesagt: mir geht es genau so wie Josef Honerkamp, ich bekomme keinen
    Sinn in die wohlklingenden Reihenfolgen der Gedanken, die offensichtlich von einem tiefschürfenden Selbstdenker stammen, aber den Leser nicht erreichen,
    in dieser Form kaum vermittelbar sind.

    Ein neuer Text von Ihnen, und ich habe das passende Wort: Dunkelgemurmel, das ist es, was ihren Stil mit G.Benn verbindet,
    wobei die Aussage völlig trivial ist: Es gibt mehr als nur Eins, das habe ich bereits sechsjährig in der ersten Klasse zu schreiben gelernt.
    Daß ich nicht allein auf der Welt bin weiß ich quasi von Geburt an, dazu bedarf es keines thermodynamischen Beweises.

    Über Kognition und Bewußtsein habe ich schon massenhaft Dunkelgemurmel gelesen und gehört, aber Boson- Gemurmel ist das Dunkelste:

    „2. Kognition, also das menschliche Bewusstsein ist ebenfalls das Ergebnis dieser Krümmungstendenz, weil “ungeordnete” Masse die Tendenz hat, sich innerhalb von Wellenbewegungen (Tidenhub, Konvektionen, Wellen, und Rotationsumläufen) zu neuen Formen zu ordnen“

    Dazu fällt mir A.Einstein ein, der sich Theorien immer „so einfach wie möglich, aber auch nicht einfacher“ wünschte. Mit der Kognition und dem Bewußtsein machen Sie es sich sehr leicht, da kann ich nicht folgen, obwohl ich der Annahme einer rhythmischen Komponente (Blinzeln) zustimme.

  15. Herr Rehm,

    Sie haben völlig Recht. Es ist absolut trivial. Aber die Naturwissenschaft redet immer von 1Bit. Also sorry. Mir müssen Sie nicht erklären, dass das trivialer Weise nicht stimmen kann. Also dass schon der Ausdruck 1Bit nicht stimmen kann..

    Dass die Naturwissenschaft aber diesen Fehler begeht, ist der Grund dafür, dass sie in kosmologische Widersprüche gerät.
    Weil “1 Bit” eben kosmologischer Unfug ist. Schon als Begriff. Es gibt deshalb auch kein “Photon” oder auch kein “Elektron” als diskrete Entität.

    Und das andere ist so dunkel garnicht:
    Entropie wird oft fälschlicherweise als “Mangel an Information” beschrieben. Was aber nicht richtig ist. Entropie ist der Motor aller Information.

    Stellen Sie sich also in den Urmeeren ein Durcheinander an leblosem Material vor in einer enorm durchmischten Streuungsrate und maximalen Variationsbreite. Jetzt stellen sie sich vor, dass dieses Meer ja von Wind und Wetter und Gezeiten bewegt wird und immer weiter durchmischt wird. Sie können sich vorstellen, dass die Möglichkeit der Mischung im Prinzip irgendwann einen endlichen Wert erreicht. Ist diese Schwelle überschritten, kommt innerhalb der Mischungen zu Wiederholungen. Also zu “Einkreisungen” Hier schon haben sie an manchen Stellen eine gewisse Rhythmik. Wellen aber auch Wirbel sind Rhythmiken. Nun ist es logisch, dass innerhalb dieser Bewegung der ganze Schlammassel an Molekülen ja immernoch weiter durchmischt wird. Zugleich steigt aber, nach dem Gesetz der großen Zahl, die Wahrscheinlichkeit an, dass durch ständiges Wiederholen dieser Mischungsbewegungen sich irgendwann oder irgendwo aus der regellosen Masse an Molekülen neue Formen verhaken, Aminosäuren und so weiter, bis die ersten Einzeller da sind.

    Einfach weil die Wahrscheinlichkeit immer mehr ansteigt, dass sich irgendwann “das Richtige” aneinander festhält.

    Sie sehen also daran, dass die Entropie die Vorraussetzung dafür ist, dass die Wahrscheinlichkeiten in den Mischungsraten so weit ansteigen,dass sich wieder neue Ordnungen ergeben..

    Sie ist sozusagen der Motor steigender Wahrscheinlichkeiten und zugleich Formgeberin – und das macht also ihren einkrümmenden Charakter aus. Wenn neue Formen entstehen, dann wird etwas aus der Wiederholung heraus zu einem Kreisschluss geformt.

    Wenn das einzellige Leben genügend durchgespielt ist, dann kommt irgendwann der Moment, wo aus diesen Einzellern die Mehrzeller werden…usw..bis zum heutigen Menschen.

    Deshalb ist die Entropie eine dialektische Formgeberin. In dem Sie maximal streut und mischt, erhöht sie zugleich die Wahrscheinlichkeiten für neue Formationen…

    Was hier nicht verstanden wird, ist, dass diese Entropie deshalb sowohl für Dissipation (Streuung) als eben auch dann – in dieser Streuung für Diversifikation sorgt, also die Ausformung neuer Funktionen und Formen.

    Und was auch nicht verstanden wird: Dass diese Entropie ein universaler Motor ist. In dem sie alle “Systeme” offen hält – macht sie “Systeme” überhaupt möglich, Deshalb ist die Entropie kosmologisch betrachtet sozusagen die Explosion und die Expansion der Wahrscheinlichkeit.

    Gäbe es keine Expansion, also keine Entropie, dann gäbe es kein Universum und keine Formen. Unser Universum ist auf Entropie angewiesen.

    Da die Entropie aber einen eindeutigen Zeitpfeil der Irreversibilität erzeugt, produziert dieer Zeitpfeil der Irreversibilität einen “Strömungsdruck”

    Und dieser Strömungsdruck kann sich im universum zu Raumzeiten, sprich: Massen – verdichten.

    Deshalb kann man auch sagen Zeit und Masse und Gravitation sind das Selbe.

  16. @Tim Boson

    Sie betreiben Philosophie im Stile der antiken Griechen (oder von G.Benn) mit Begriffen der moderen Physik: Aus allen diesen Vorstellungen können Sie keine weiteren konkreten Folgerungen oder Voraussagen machen. Das ist aber der Lackmustest für neue Ansätze. Im Übrigen ist Entropie kein Motor, sie sorgt für nichts sondern ist nur ein Begriff, der bestimmte Verhältnisse beschreibt. Und die Art, Teile der Welt als isolierte Systeme zu betrachten, hat sich über Jahrhunderte bewährt.
    P.S. Übrigens, das Wort “Dunkelgemurmel” gefällt mir.

  17. Fraktale Geometrie

    Wie die Entstehung von Ordnungen in der Natur mathematisch beschrieben werden kann, zeigen die Algorithmen der Fraktalen Geometrie.
    Eine hervorragende ARTE-Sendung zu diesem Thema möchte ich hier empfehlen:
    http://videos.arte.tv/…eos/fraktale-3434408.html

  18. @Herr Hohnerkamp

    Ich führe hier und auch woanders sozusagen eine Indizien-Ermittlung durch.
    Und solange Sie mich nicht wissenschaftlich widerlegen und mir beweisen, dass Diskretion nicht auf eine Temperaturgeschichte, also sprich: auf Thermodynamik angewiesen ist, solange sehen Ihre Argumente nicht sehr stark aus.
    Zeigen Sie mir ein echts Perpetuum Mobile, und ich bin sofort still. Zeigen Sie mir eine Zahl, eine Diskretion, die keine Temperatur oder keinen stofflichen Background braucht, und Sie haben mich überzeut.
    Und ausserdem: Unsere Wissenschaft kommt aus dem Altertum – also warum der Vorwurf? Damit Sie mich nicht missverstehen: Ich bezweifle garnicht, dass unsere Techniken und die Mathematik “funktionieren” Ich sage nur, dass ihr Funktionieren selbstrefferenziell unser eigenes Dasein bestätigt – aber für ein erweitertes Verständnis der Kosmologie solange sich nicht eignet, solange wir nicht verstehen, dass diese unsere Mathematik nicht “unser Werkzeug” ist, sondern diese “unsere Mathmatik” ist eine Folge ebenso wie unsere Techniken. Eine Folge der Entropie. Und diese Mathematik muss grundsätzlich “harmonisch”, also symmetrisch per “GLEICHHEITSZEICHEN strukturiert sein, weil unser Dasein selbst auf einem thermodynamisch stabilisertem Fließgleichgewicht beruht.
    Und wo diese Mathematik nicht symmetrisch strukuriert ist, dort folgt sie dem Symmetriebruch, der sich aus dem thermodynamsichen Zeitpfeil ergibt.
    Aber Fließgleichgewichte beruhen auf Einkrümmungen. Aber dieses Fließgleichgewicht muss ernährt werden.
    Und deshalb ist es nie zeitlos.
    Herr Rehm hatte mich mit dem “Blinzeln des Sinns” bestätigt. Ich empfehle mal, dieser Sache in Bezug zur Quantenphysik nachzudenken. Und ebenso, wie ja wohl mein Goedel-Argument in Bezug auf Einstein leider nicht zu widerlegen ist.
    Wenn Masse mit Energie äquivalent sind, dann ist es völlig unmöglich, mit einem Teilchenbeschleuniger Masse (Energie) mit Energie (Masse) zu beschiessen – und hier dann zu erwarten, dass man ein “HIGSS-TEILCHEN” findet – ohne in eine andere Reflexionsmenge auszuweichen. Welche soll das sein? Ebenso wenig wie es ein thermodynmisches Perpetuum mobile gibt, ebenso wenig kann es ein “Sinn – Perpetuum mobile” geben. Das hat Goedel bewiesen. Und jetzt widerlegen Sie das mal wissenschaftlich. Zeigen Sie mir ein Perpetuum Mobile.
    Und Kut Tucholskie hat gesagt: Wenn Dir jemand sagt: “Das haben wir aber immer schon so gemacht” – dann kann es auch sein – dass es immer schon falsch gemacht wurde.”
    @ Herr Rehm: Die Chaos – und Struktur – und – Formbildungsprozesse brauchen immer einen zeitlichen Attraktor. Auch wenn sie “nur” mathematisch abgebildet werden. Und dieser zeitliche Attraktor ist die Enropie, ist die Irreversibilität, also der thermodynamische Zeitpfeil. Auf den ich hier solange poche, bis ich wissenschaftlich widerlegt werde, und mir jemand ein Perpettum mobile oder eine Diskretion, eine Distinktion oder einen Unterschied aufzeigt, der ohne Temperatur auskommt. Es geht hier um Wissenschaftlichkeit, und um nichts anderes. Ich warte.

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