2. Wir und das große Universum
2.1 So ein Zufall, daß es uns gibt!
	- Das Anthropische Prinzip - 

Die größte Kunst 
im Lehr- und Weltleben besteht darin, 
das Problem in ein Postulat zu verwandeln.
Damit kommt man durch.
(Goethe an Zelter, 9.8. 1828)

Die Wissenschaft hat uns Menschen daran gewöhnt, nicht mehr so sehr im Mittelpunkt zu stehen. Kopernikus verrückte die Erde aus dem Mittelpunkt des Weltalls, um der Sonne diesen Platz zu gewähren. Aber auch unser Sonnensystem befindet sich nur am Rande einer unauffälligen Galaxie irgendwo in einem der vielen Galaxienhaufen. Die Erde braucht den Menschen auch nicht sonderlich; ihre ökologischen Zusammenhänge funktionieren ohne ihn anscheinend sowieso besser. 

Aber es gibt uns. Und neugierig wie wir sind, denken wir über unsere Rolle im Universum nach. Ist es selbstverständlich, daß es uns gibt - oder ist es reiner Zufall, daß in unserem Universum intelligentes Leben entstand?

Die Voraussetzungen für unser Leben - Galaxien, feste Planeten, schwere Elemente - sind keineswegs so selbstverständlich, wie wir annehmen. Nur geringe Abweichungen von einzelnen physikalischen Konstanten würden unser Universum extrem lebensfeindlich (für Leben in der uns bekannten Form) machen.

Wäre die Expansion des frühen Universums nur um das Verhältnis von 1 zu 1014 schneller gewesen, wäre das Universum "auseinandergestiebt", ohne daß sich stoffliche Materie zusammenklumpen konnte. Wäre diese Rate nur um 1 zu 1014 niedriger gewesen, wäre das Universum schon vor langer Zeit wieder in sich zusammengefallen (Overbye 1991, S. 303).

Das Verhältnis der Anzahl von Photonen (Lichtteilchen) zu Baryonen (Kernteilchen in Atomen) muß zwischen 104 bis 1010 liegen, weil sich sonst keine Galaxien gebildet hätten.

Andere Konstanten und ihre genau festgelegten Verhältnisse sind dafür notwendig, daß sich überhaupt Atome bilden, daß bei Supernovae-Ausbrüchen schwere Elemente verstreut werden und daß es Planeten gibt.
Insgesamt hängt die Existenz von uns oder anderen intelligenten Zivilisationen empfindlich von Elementarkonstanten und kosmischen Parametern ab. Diese kosmologischen Daten sind realisiert, aber sie sind bisher in ihren konkreten Zahlenwerten noch nicht alle ableitbar aus bekannten Gesetzmäßigkeiten der Struktur und Entwicklung des Weltalls. Sie erscheinen deshalb als "kosmische Zufälle". Wir könnten sie einfach postulierend voraussetzen oder einem unerforschlichen göttlichen Wirken zuschreiben. 
Vielleicht kämen wir damit durch, wie uns Goethe rät. Das wäre aber schade, weil uns die Freude des Weitersuchens dadurch verlorenginge.

Damit wir Menschen entstehen konnten, mußte sich das Weltall auf eine ganz bestimmte Art und Weise entwickeln. Diese Überlegung wird Anthropisches Prinzip genannt. Für dieses gibt es verschiedene Formulierungsversionen. Das schwache Prinzip sagt nur aus:

"Die beobachteten Werte der physikalischen und kosmologischen Konstanten sind nicht gleichwahrscheinlich; aber sie haben gerade die Werte, daß Orte für Leben auf Kohlenstoffbasis existieren kann und das Weltall gerade so alt ist, daß es sich entwickeln konnte" (Barrow/Tipler 1986, S.16).

Im starken Anthropischen Prinzip wird schon behauptet:

"Das Weltall... muß so sein, daß in ihm in einer bestimmten Etappe der Evolution die Existenz von Beobachtern möglich ist." 
(Barrow/Tipler 1986, S.21). 

Carter relativierte diese Aussage später in der Form, daß er das Wort "muß" durch "mußte" ersetzt. Diese kleine Änderung betont, daß er keineswegs ausdrücken wollte, daß das Ergebnis in der Entwicklung des Weltalls diesem als Ziel vorgegeben sei. Er stellt nur im Nachhinein fest, das sich die Existenz von Beobachtern ergeben hat. Barrow und Tipler diskutieren drei Interpretationen dieses Prinzips:

a)	die "theologische" Interpretation: Das eine mögliche Universum sei mit dem Ziel der Entstehung und der Existenz von "Beobachtern" geplant worden;
b)	die partizipatorische Interpretation: Die Beobachter seien nötig, um das Universum zur Existenz zu bringen;
c)	die finalistische Interpretation: "Im Weltall muß eine vernünftige Informationsverarbeitung entstehen; und wenn sie erst einmal entstanden ist, verschwindet sie nie wieder" (Barrow/Tipler 1986, S.23). 
Aus wissenschaftlicher Sicht kann das Anthropische Prinzip keinesfalls als ursächliche Erklärung für die Entwicklung des Weltalls dienen. Es ist aber geeignet, die kosmologischen Modelle auszusondern, in denen Welten entstehen würden, in denen wir nicht leben können. Alle Meßdaten sind letztendlich mit theoretischen Vorüberlegungen verbunden und damit nicht so absolut, wie oft angenommen (Zeigt die Rotverschiebung wirklich eine Expansion des Weltalls oder nur eine Alterung der Photonen? Aus welcher Zeit genau stammen die Photonen der 3K-Hintergrundstrahlung des Universums? Sind die hellen Ausbrüche in den Galaxienkernen Anzeichen innerer Explosionen oder nur Folge von Zusammenstößen ?...). 

Als ein Erkenntnisprinzip unter anderen kann das Anthropische Prinzip die Erkenntnisse lenken. 

Wie alt das Weltall ist, kann z.B. nur aus indirekten Überlegungen abgeleitet werden. Einen Hinweis darauf, daß das Weltall mindestens 1010 Jahre alt sein muß, gibt jedoch die Existenz der Menschheit. Wäre das Weltall nämlich viel jünger, hätte sich noch kein Kohlenstoff in den Sternen entwickelt. Wäre es viel älter, gäbe es nur noch Neutronensterne und Schwarze Löcher.

Hauptsächlich ist das Anthropische Prinzip also ein erkenntnisleitendes (heuristisches) Prinzip ohne ursächlich-erklärenden Hintergrund.

Genau das führt uns aber auf das Problem: Es wird verdeutlicht, wie sehr die Entwicklung von genau bestimmten Bedingungen und Zusammenhängen abhängt. Keine physikalische Theorie kann sie bisher konkret ableiten. Aber daß die Frage danach überhaupt so deutlich gestellt ist, haben wir unter anderem auch dem Anthropischen Prinzip zu verdanken. 

Außerdem macht es uns bewußt, daß wir nicht als unbeteiligte Beobachter irgendwo außerhalb der Welt stehen.

2.2 Wer sind wir?
	- Unser Verhältnis zum Kosmos - 

Aufschauen zu den Sternen
und achthaben auf die Gassen
(Wilhelm Raabe)

Bei einem Blick in die Sterne sieht fast jeder etwas anderes. Der eine Mensch erkennt in den verschiedenen Färbungen Licht unterschiedlicher Spektrallinien. Ein anderer findet sie einfach nur schön. Andere Augen  wiederum nehmen diese  flirrenden Pünktchen gar nicht erst wahr, weil sie von Straßenlampen und Autoleuchten überstrahlt werden oder der Kopf einfach zu tief nach unten hängt und die Augen zu müde sind.

Für mich waren es die schönsten Stunden in meinem ersten Beruf als Zootechnikerin, vor dem Melken der Kühe eine Stunde zu früh auf die Weide zu gehen, um mal ganz allein auf der Welt mit den Sternen zu sein. Beim Studium, dem Bemühen, sie mit Hilfe von Formeln theoretisch verstehen zu lernen, verlor ich dieses Gefühl der Verbundenheit. Inzwischen hab ich es in einer neuen Form wiedergefunden: nicht mehr in der Isolation von anderen Menschen und meiner Flucht in die weite Sternenwelt - sondern innerhalb einer Welt-Sicht, die die Sterne und die Menschen in einer engen Verbundenheit fühlt und weiß. 
Die Sterne grüßen mich jetzt anders: ich brauche kein Fernrohr mehr, um ihnen näher zu sein. Ein kurzer Blick nach einem abendlichen Treff mit Freunden reicht aus, daß sie in mir weiterblinken. 

Das Universum und der schöpferische und unerschöpfliche Kosmos ist noch etwas anderes als die uns eher direkt umgebende Natur, in die wir eingreifen können. Den Kosmos als Ganzen können wir (sogar durch einen Atomkrieg auf der Erde) nur unwesentlich beeinflussen. Unser Verhältnis zu ihm ist zwangsweise eher kontemplativ, (noch) nicht aktiv eingreifend. 

Unser Verhältnis zu ihm ist gebrochen. Einerseits wissen wir uns als sein Entwicklungsprodukt mit ihm verbunden, von ihm abhängig oder in ihm geborgen.  Andererseits reicht uns das Anschauen nicht, wir wollen ihn "anfassen", berühren, ertasten - erkennen und verändern. Praktisch-gegenständlich reichen unsere Taten noch kaum über die Luftschicht der Erde hinaus. 

Unsere Sinne - instrumentenverstärkt, neuerdings auch vom Weltraum aus - nehmen jedoch immer mehr wahr aus räumlich und zeitlich sehr entfernten Gefilden. In der bewußten Auswahl und Kombination dieser Beobachtungen, verbunden mit unseren praktischen Erfahrungen beim Umgang mit der eigenen Umwelt und mit immer exotischeren Elemtentarteilchen liegt schon eine Möglichkeit, auch das Universum immer weiter zu erfühlen und zu ertasten, zu erkennen.

Der geniale Geistesblitz Newtons bestand darin, im Fall eines Apfels auf den Erdboden dasselbe Prinzip der Massenanziehung zu erkennen, wie es auch im Universum bei der Planetenbewegung um die Sonne wirkt. Inzwischen hat man durch Spektralanalyse auch erkannt, daß im All die gleichen chemischen Elemente existieren, wie auf der Erde. Anzunehmen, daß wir mit den Kenntnissen der Gesetze unserer näheren kosmischen Umgebung auch Aussagen über weiter entfernte Gebiete machen können, ist deshalb ein sinnvolles heuristisches (erkenntnisleitendes) Prinzip. Naturgesetze sind jedoch immer in Einheit mit ihren jeweiligen Bedingungen zu betrachten. Wo die Bedingungen unterschiedlich sind, werden auch unterschiedliche Gesetzmäßigkeiten existieren.

Die Annahme, daß in "hinreichend großen Gebieten" (Lotze 1983, S.140) keine Richtung und kein Punkt des Raums in irgendeiner Weise bevorzugt ist, wird das Kosmologische Prinzip genannt. 

Insgesamt ist jedoch auf jeden Fall in der Nähe des "Urknalls", also "am Rand des Universums" zu erwarten, daß sich die Bedingungen grundlegend von denen in unserer "Nähe" unterscheiden. Die Strukturiertheit der uns bisher nicht sichtbaren "dunklen Materie" oder exotischer Elementarteilchen ist noch nicht bekannt. Die "Schaumstruktur" der Galaxienverteilung läßt auf großräumige Korrelationen schließen, die bisher noch nicht erklärt werden können (Fröhlich 1986 und Overbye 1991, S. 517). 

Durch die Inflationstheorie (siehe Seite 33) wird zusätzlich betont, daß nicht der "gesamte Kosmos" dieser inflationären Aufblähung ganz am Anfang unserer Zeitskala unterlag. Diese Aufblähung kann eventuell auch nur einen Teil größerer Einheiten betroffen haben, der nun allerdings so groß ist, daß wir über ihn nicht hinwegschauen können. 
Wir müssen also das auf diese Weise beobachtbare „Universum“ von dem darüberhinausreichenden „Kosmos“ unterscheiden (Overbye 1991 S. 312). Das heißt allerdings nicht, daß dieser erweiterte Kosmos für alle Zeiten prinzipiell unzugänglich sein muß. Aber wir werden noch eine Menge Zeit brauchen, uns die "Denkzeuge" zu erarbeiten, die uns Aussagen über diesen, nicht  von uns direkt beobachtbaren Teil des Weltalls/Kosmos, gestatten.

Der Begriff des Universums steht bei mir deshalb für den uns zugänglichen Teil des Kosmos, der seit dem "big bang" expandiert. Für ihn spannt die Expansion eine Rahmenzeit auf. Dieser Bereich ist für uns vorerst faßbar. Der Kosmos steht als allgemeinerer Begriff ohne Konkretisierung, ohne weitere Bestimmtheit außer der, daß in ihm und der inneren Widersprüchlichkeit seiner Materiearten und -formen Bewegungs- und Entwicklungsprozesse begründet sind. Er stellt die Gesamtheit von Materie und Raum-Zeit dar (Bräuer 1938, S.20) und ist durch eine prinzipielle Unerschöpftheit und Unerschöpflichkeit gekennzeichnet. 

Als Natur kennzeichne ich die Bereiche der unerschöpflichen Welt, die uns so umgeben, daß sie uns beeinflussen und wir sie. 
(Im Sinne von Natürlichem als „Nichtkünstlichem“ gehört auch der Kosmos und das Universum zur Natur. Zur besseren Beschreibung der verschiedenen Bereiche verwende ich jedoch eine differenziertere Begriffsbestimmung.)
Diese Bereiche vergrößern sich im Laufe unserer Entwicklung. Alle "nicht künstlichen" Gegebenheiten im Kosmos sind für uns "natürlich". Gerade in der Unterscheidung von der Kultur, des von Menschen geschaffenen Bereiches der Welt, liegt der Inhalt des Naturbegriffs. Er wird deshalb verstanden als der Teil des Kosmos, "den der gesellschaftliche Mensch als Gegenstand seiner verändernden und erkennenden Tätigkeit vorfindet" (Löther 1986, S. 59). Er wird immer größer und umfassender. Außerdem ist dieser Gegenstand nicht unabhängig von der Tätigkeit, der Lebenspraxis des Menschen bestimmt.

Für die sehr frühen Stadien des Universums sollte das Kosmologische Prinzip relativiert bzw. präzisiert werden. Hier wirk(t)en Zusammenhänge (quantisierte Gravitation...), die wir noch nicht beschreiben können.

Das heißt nun nicht etwa, daß die bei uns existierenden wesentlichen Zusammenhänge (Gesetze) "falsch" wären. Aber der Wirkungsbereich von Gesetzen hängt jeweils von konkreten Bedingungen ab. Die bisher erkannten Gesetze sind sicherlich korrespondenzmäßig ableitbar aus den noch zu findenen allgemeineren Gesetzen. Heuristische (erkenntnisleitende) Prinzipien wie das Kosmologische Prinzip dürfen keine Denkverbote sein, sondern sind mit der Entwicklung des Wissens weiterzuentwickeln. 

Obwohl wir neugierig auf neues Wissen sind, bleiben wir bei manchen Bildern stehen. Erst neue Beobachtungen drängen dazu, unser vorheriges Weltbild zu verändern. Manchmal übersehen wir die Anzeichen dazu auch, bis es  überhaupt gar nicht mehr anders geht. Erst einmal "sehen" wir oft, was wir erwarten. Wenn wir nur beim Anschauen blieben, würde unser Bild sicher sehr subjektiv bleiben - und sich kaum verändern. 

Wirkliche Erkenntnis ist damit verbunden, daß wir mit dem Gegenstand der Erkenntnis "herumhantieren", die Beobachtungsmittel variieren und kombinieren, experimentieren, selbst vorher nicht vorhandene Zustände produzieren. Und dies funktioniert in diesem Sinne auch mit dem großen Gegenstand Universum. Genauere Beobachtungen von Tycho Brahe zwangen Kepler dazu, die Elliptizität der Planetenbahnen zu erkennen. Erfahrungen zur Spektroskopie des Sonnenlichtes auf der Erde führten zu Erkenntnissen über die chemische Zusammensetzung anderer Sterne und Galaxien. Die in Beschleunigern auf der Erde gefundenen Elementarteilchenreaktionen sind wesentlich zum Verständnis der im Universum möglichen Prozesse. All diese erweiterten Möglichkeiten, in die Strukturen und Zusammenhänge des Seins einzudringen, kommen nicht aus dem luftleeren Raum. 

Sie sind eng verbunden mit der gesellschaftlichen Entwicklung des Menschen in der Produktion von Gütern, gesellschaftlichen Strukturen, Wissen, Fähigkeiten, Bedürfnissen.  

Das Weltbild ist jedoch nicht nur eine Kopie des äußeren Seins in unserem Kopf. Unser Kopf ist nur deshalb ein erkennender Kopf, weil sein Träger ein Mensch ist. Und zu Menschen sind wir nicht durchs passive Betrachten und Anschauen der Dinge geworden, sondern durch unser tätiges Herumexperimentieren und Produzieren. Das ist mehr als das bloße Antworten auf äußere Reize. Wir müssen eine aktive Vorleistung bringen, die sich wiederum historisch nur antrainiert und entwickelt hat durch Hantieren und Produzieren über Generationen hinweg.
(Das wiederholt sich  nebenbei gesagt auch bei jedem Kleinkind. ) 

Historisch gesehen, werden wir damit nie "fertig" sein. Weder mit der Erkenntnis der Welt, noch mit der Entwicklung unserer aktiven Fähigkeiten. Wir als Teil der Natur entwickeln uns gemeinsam mit ihr weiter. Es gibt auch für die Natur keinen Stillstand. Es gibt lange Zeiten ökologischer Fließgleichgewichte auf der Erde - aber keinen Stillstand. Die Dinge verändern sich stets. Neues entsteht. Neue Formen der Wechselwirkung werden entwickelt. Alle Kreisläufe werden aufgebrochen zu einer Spirale ins Offene. Auf der Erde führten diese Prozesse zu unserem Dasein als Menschen.  
Wir sind nun als Teil der Evolution der Natur auch ihr wichtiger Impulsgeber und Richtungslenker geworden. Im Moment sind wir dabei, die Erde ökologisch kaputtzumachen und uns als nicht besonders vernunftbegabte Wesen zu betätigen.

Wie kann man auch Dinge so produzieren, daß sie möglichst bald kaputtgehen? Wie kann die Anhäufung von "Kapital" wichtiger sein als das Leben von Menschen? 
Worin besteht der Sinn von "Arbeitsplätzen", wenn auf ihnen nur Schrott produziert wird, den kein Mensch braucht? Dieser Schrott kann uns nur noch durch massive Werbung aufgeschwatzt werden kann - wofür wir Geld brauchen, das wir auf besagten "Arbeitsplätzen" verdienen sollen/müssen? 

Manche sagen deshalb, wir sollten aufhören, die "Kreisläufe" der Natur zu stören. Wir sollen unsere Aktivität auf die Entnahme von Geschenken der Natur beschränken, nicht mehr selbst schöpferisch aktiv sein. Aber: Was heißt "Natur", zu der wir zurückwollen? Sind wir auf der ansonsten schönen Erde, der unberührten "Natur", wirklich nur ein Krebsgeschwür? 

Sollte die wirkliche aktive Arbeit, das Hervorbringen neuer Naturzustände und neuer menschlicher Fähigkeiten nicht möglich sein? Soll nur die pervertierte Form von Produktion und Technik möglich sein?

Sind wir als Teil der Evolution der Natur nicht eher genau der Teil, der eine neue Form der Evolution, nämlich die selbstbewußte, zielstrebige, zwecksetzende Evolution entwickeln kann? Dies liegt in den Möglichkeiten der Evolution der Natur. 

Diese Möglichkeit wird aber nur dann zur einer Wirklichkeit, wenn wir die Herausforderung aufgreifen, unsere Entwicklung wirklich selbst in die eigenen Hände nehmen. Wir dürfen uns dann nicht mehr von "Sachzwängen" wie dem "Kapitalverwertungszwang" beherrschen lassen. 

Solche "Sachzwänge" sind übrigens nicht gemeint, wenn ich der Meinung bin, daß es wie in der Entwicklung der physischen und biotischen Natur auch in der menschlichen Gesellschaft Gesetzmäßigkeiten gibt. Damit sind  wesentliche möglichen und realisierten Zusammenhänge innerhalb von bestimmten Bereichen der Welt gemeint. Sie sind in den Eigenschaften (im Wesen!) der Sache angelegt.

Solche Zusammenhänge gibt es unabhängig von ihrer Erkenntnis durch uns. Erkenntnis ist immer historisch beschränkt und es gibt Formen und Stufen, auf denen einzelne Zusammenhänge sehr stark isoliert werden, um ihr Inneres zu sehen - aber je mehr wir darüber wissen, desto tiefer durchschauen wir ihre gegenseitige Verwobenheit. Die Kenntnis der Zusammenhänge (und Gesetzmäßigkeiten) kann eine höhere Form der Verbundenheit vermitteln als die rein betrachtende, gefühlte. 
"Jene Einigkeit, die wir den Kindern anschauen als eine natürliche, soll das Resultat der Arbeit und Bildung des Geistes sein."
(Hegel 1986a, S. 89)
Vielleicht wird das auch in dem nächsten Kapitel über Kosmologie deutlich. Ohne unser Zutun hat sich das Universum entwickelt.
Daß diese Entwicklung die Möglichkeiten auch für unsere Existenz eröffnete, ist im Anthropischen Prinzip festgehalten. Was zu den konkreten Gesetzmäßigkeiten dazu bekannt ist, soll im weiteren diskutiert werden.

2.3 Am Anfang war...
	- Kosmische Evolution - 

"Wenn Sie den Himmel bei hohen Energien 
 beobachten, sieht er auf einmal alles 
 andere als ruhig und unveränderlich aus."
(Neil Gehrels, wiss. Leiter des 
 Gamma Ray Observatory-Projekts)

2.3.1 Wovon gehen wir aus? 

Die Beobachtungsdaten aus dem Universum ermöglichen eine Reihe von Modellen, die mögliche Entwicklungsszenarien des Universums abbilden. Bereits in der nichtlebendigen, physikalischen Welt ist nicht alles Geschehen eindeutig vorherbestimmt. Durch die innere Unerschöpflichkeit aller Dinge und ihre Wechselwirkungen mit anderen Dingen erhalten wir vielfältige Zusammenhänge. 

Die Einheit aller Dinge vermittelt sich jedoch über mannigfaltige Arten und Formen der Materie. Die konkret vorliegende Materie ist immer qualitativ bestimmt. Sie ist strukturiert, d.h. zwischen ihren Bestandteilen existieren gleichzeitig Zusammenhänge. Die Zusammenhänge, die  den Charakter des Dings - seine Eigenart - charakterisieren, sind wesentliche Zusammenhänge. Sind diese Zusammenhänge unter gleichen wesentlichen Bedingungen reproduzierbar, also allgemein-notwendig, sprechen wir von Gesetzen. 

Im Fall der gesetzmäßigen (wesentlichen und allgemein-notwendigen) Zusammenhänge zwischen gleichzeitig existierenden Elementen, Eigenschaften oder Systemen sprechen wir von Strukturgesetzen (Hörz 1976, S.372). Damit sind nicht nur raum-zeitliche Strukturen gemeint, sondern ebenso auch alle Beziehungen zwischen qualitativen Eigenschaften. Wie diese Zusammenhänge konkret vermittelt werden - also die kausalen Vermittlungen - wird hierbei nicht betrachtet. 

Obwohl die Strukturen und wesentliche Zusammenhänge objektiv (unabhängig von unserem Erkennen) existieren, ist die Trennung von ihrer konkreten Vermittlung der erkennenden Abstraktion geschuldet. In der Realität beruhen Strukturen stets auf Bewegung. Die Keplerschen Gesetze der Formen und zahlenmäßigen Verhältnisse der Planetenbahnstrukturen sind gleichzeitig auch Bewegungsgesetze der Planeten (vgl. Kröber 1967). Auch die Besetzungszahl der Elektronenschalen (z.B. Pauli-Prinzip) ist konkret in der Art und Weise der Bewegung der Elektronen begründet, wobei hier die raum-zeitliche "Bewegungsbahn" eigentlich eine klassische Fehlbenennung von nichtsinnlich wahrnehmbaren spezifischen Eigenschaften von Elementarteilchen ist (Die Unbestimmtheitsrelation zwischen Ort und Impuls verhindert die gleichzeitige Festlegung von Orts- und Impulskoordinaten). 

Bewegung ist auch nicht nur gemeint als räumliche Ortsveränderung, sondern umfaßt alle Veränderungen von qualitativ bestimmten Strukturen.

Hierbei stoßen wir auf die Hegelsche Bestimmung, daß jedes Etwas als bestimmte Struktur sein Anderes enthält. 

Qualitäten sind nur durch ihr Setzen gegen andere Qualitäten bestimmt. Sie beziehen sich damit immer auf ein Anderes. Eine Wiese ist z.B. dadurch bestimmt, daß sie eben kein Wald oder Teich ist. Sie ist durch eine nur ihr eigene Bestimmtheit - ihre Qualität - definiert (vgl. Hegel 1986a, S.181ff.). 

Bereits im zeitlosen Begriff der Qualität steckt bei Hegel ein Zwang zur Veränderung der konkreten Qualität. Jede Einheit, jede Identität enthält in sich Unterschiede, besteht aus mannigfaltigen Momenten. Deren Beziehung untereinander hat eine Entwicklung: aus der einander gleichgültigen Verschiedenheit werden Gegensätze, die sich aufeinander beziehen und schließlich Widersprüche, bei denen ein Moment das andere enthält. Diese gereiften Gegensätze, die Widersprüche, werden schließlich gelöst, indem etwas etwas Anderes, etwas Neues entsteht. Aus dem Etwas wird ein Anderes, das aus der Sicht von außen nur das Andersgewordensein des Etwas dokumentiert (Negation). Auf sich selbst bezogen jedoch läßt sich die andere, neu entstandene Struktur mit der ersteren vergleichen (Negation der Negation). 

Der Prozeß der Veränderung wird im Folgenden als Bewegung bezeichnet. Von Entwicklung sprechen wir dann, wenn der auf das Etwas selbst bezogene Vergeich möglich ist.
(Das ist z.B. nicht möglich bei der Veränderung der Pflanze zum Samen. Erst wenn aus dem Samen wieder eine Pflanze gewachsen ist, läßt sich diese Pflanze in diesem Sinne mit der Mutter-Pflanze vergleichen.) 
Der Aspekt der Veränderung des Etwas zu seinem Anderen, also die Bewegung, kann auch als (erste) Negation (des Etwas) bezeichnet werden. Die Weiterführung zur Sicht auf den Vergleich mit einem neuen Etwas ist dann die zweite Negation. Meiner Meinung darf hier nicht schon vorausgesetzt werden, daß dieser Vergleich ergeben muß, das neue Etwas sei von höherer Qualität als das, von dem wir ausgingen. 

Entwicklung umfaßt auch Stagnation und Regression. Da jedoch bei jedem Schritt der Negierung eben nicht beliebige Variationen möglich sind, sondern die Struktur des Etwas selbst geronnene Geschichte ist, innerlich verschiedene Möglichkeiten enthält und jedes betrachtete Etwas als System äußeren Bedingungen unterliegt, ergibt sich eine Tendenz als mögliche Richtung der Entwicklung. 

Besonders wichtig ist der Aspekt der Erhaltung früherer "Errungenschaften" der Entwicklung. Die Negation der Negation als "Aufhebung" bedeutet eben nicht nur das Beseitigen früherer qualitativer Merkmale, sondern auch das Aufbewahren einiger dieser Qualitäten. 

Durch dieses Aufbewahren und Verändern ergibt sich zwar Offenheit der Entwicklung, aber auch eine Gerichtetheit, die wir mit dem Begriff der Tendenz erfassen wollen. 
(Im Einzelnen sollten wir unterscheiden, ob wir von Tendenzen für ein System sprechen, bei dem die Tendenz nach Hörz (Hörz/Wessel 1983, S.110) die Möglichkeit für die Systementwicklung ist, die sich notwendig verwirklicht; oder ob wir die im Möglichkeitsfeld für die Elemente enthaltenen unterschiedlich wahrscheinlichen Tendenzen und Gegentendenzen meinen.)

Die Bewegungsgesetze (Hörz 1976, S.373) beinhalten also nicht nur die kreislaufförmige Rückkehr zum Alten, sondern die Entstehung von Neuem. Wenn dieses Neue in Bezug zum Alten vergleichbar ist, so ist ein Entwicklungszyklus vollzogen. 
Auf diese Weise existieren wesentliche und allgemein-notwendige Zusammenhänge der Entwicklung - die Entwicklungsgesetze.

Im gesamten Kosmos vollziehen sich ständig Wandlungsprozesse. In dem von uns derzeit durch "Welt"-Modelle erfaßten Teil des Kosmos, der seit dem "Big Bang" expandiert, sind alle Symmetriebrüche einmalig, alle neu  auftretenden Strukturformen nicht mit einer späteren "Generation" vergleichbar (Die Expansion führt zu einer Absenkung der Energiedichte und Temperatur- so daß frühere Bedingungen nicht noch einmal später wiederholt werden). 

Man könnte deshalb fast meinen, im Kosmos seien wegen der Nichtwiederholbarkeit keine Gesetze gültig. Jedoch bezieht sich die Allgemeinheit und Notwendigkeit nicht auf die realisierte Wiederholbarkeit allein, sondern darauf, daß unter wesentlich gleichen Bedingungen die gleichen Systemmöglichkeiten sich notwendig verwirklichen. Die Notwendigkeit bezieht sich hier auf eine ausreichende Bedingungsgesamtheit, die für das System realisiert sein muß.

Wir haben in der Evolution des Universums ein verhältnismäßig einfaches Evolutionsverhalten zu bearbeiten, denn biotische Prozesse wie Vererbung, Auslese und so weiter sind hier nicht zu beachten. Und doch fällt es uns besonders schwer, über das Universum Aussagen zu machen. Die Fossilien des Universums können wir nicht aus der Erde ausgraben. Wir können mit dem Universum nicht experimentieren und unsere Beobachtungsobjekte nicht beliebig vervielfältigen. Wir brauchen "nur" die Wissenschaften Physik und Chemie - aber diese bis in ihre tiefsten Gründe und kompliziertesten Entwicklungsformen. 

Der Punkt in der Zeitgeraden, an dem die Expansion des (uns bekannten Teils des) Universums begann, liegt gar hinter einem dichten Schleier, hinter dem die von uns noch nicht nicht durchschauten tieferen Zusammenhänge von Gravitations- und Quantenphysik liegen.

Wenn man verstehen will, was in den Sternen, Galaxien, Quasaren und kosmischen Strahlungen passiert, braucht man dazu die Quanten- und Elementarteilchentheorie. Das Größte und das Kleinste treffen hier unmittelbar zusammen, sind nicht voneinander losgelöst zu verstehen.

Am deutlichsten wird dies, wenn wir uns gedanklich zurückbegeben in eine so ferne Vergangenheit, daß es unklar wird, ob es eine Zeitgeraden mit Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft überhaupt gab. Das uns umgebende Weltall trägt Spuren in sich, die darauf hindeuten, daß seine Jugend und Kindheit von heißer Strahlung in einem kleineren Volumen geprägt war. 
Alle Galaxien z.B. streben in ihrer Bewegung voneinander fort, wie Punkte auf der Oberfläche eines Luftballons, der aufgeblasen wird. Als der Luftballon kleiner war, waren die Punkte dichter beieinander. Beim Universum ist (bisher) kein kleinster Zustand bekannt, der das Kleinerwerden vor dem Punkt Null aufhalten könnte. 

Auf diese Weise entstand die Vorstellung vom „Urknall“. Er kennzeichnet ein Ereignis, bei dem das Universum aus einem als „Null“ definierten Punkt heraus begann zu expandieren, Raum einzunehmen und eine konkrete (Rahmen-)Zeit anhand seiner Bewegung zu definieren. 

Im Modell des heißen Urknalls geht man davon aus, daß Raum und Zeit (in den jetzigen Formen) vor ungefähr 15 bis 20 Milliarden Jahren gemeinsam mit den sie erfüllenden Materiearten und -formen (in den uns bekannten und höherenergetischeren Arten) entstanden. 

Letztendlich geht es hier jedoch um einen idealisierten Punkt "Null". Erst einmal kennzeichnet er nur eine Schwelle unseres Unwissens. Alle Aussagen über die möglichen Zustände und Entwicklungen im frühen Weltall entnehmen wir Modellen - in die wir selbst jeweils die Voraussetzungen hineinsteckten, die uns günstig erschienen - die es uns ermöglichten, das Ganze auch durchzurechnen. Die Aussagen werden für ganz frühe Zeiten, als das Weltall sehr klein und sehr heiß gewesen sein muß - immer unschärfer und ungewisser. 

Der "Urknall" ist also keine wissenschaftlich bewiesene Tatsache. Wir haben nur eine mathematische Singularität (Seltsamkeit), deren physikalische Bedeutung noch nicht erklärt werden kann. Für die in seiner Nähe auftretenden extremen physikalischen Zustände kennen wir die Modelle noch nicht, weil es noch keine vereinigte Theorie der Gravitation und der Elementarteilchen gibt. Das Weltall war damals nicht größer als ein Elementarteilchen! An diesem Punkt und vorher hatte die Materie Formen, denen bisher keine unserer Vorstellungen (die von den jetzigen Formen geprägt wurden) entsprechen können. 

Die derzeit moderne Superstringtheorie (die in den Elementarteilchen keine Punkte, sondern Fäden sieht und mit dem Supersymmetrieprinzip verbunden ist) sieht in der Singularität "nur" eine Spaltung des vorher zehndimensionalen Universums in ein vierdimensionales (in dem wir leben) und ein sechsdimensionales. Die dabei freiwerdende Energie habe dann begonnen, die Expansion zu bewirken (Freedman u.a. 1985).

Ungeachtet unserer Unkenntnis über den genauen Inhalt der Prozesse, die sich damals abspielten, können wir aus der Art und Weise der Veränderungen einige Hinweise entnehmen. Wenn wir qualitative "Sprünge" sehen, suchen wir i.a.  nach einer auslösenden Kraft. Wir können uns dann entscheiden, an eine Art Gott zu glauben - oder eine natürliche Ursache zu suchen. Das Bestreben, "die wirkliche Welt... in ihrem eignen Zusammenhang, und in keinem phantastischen" (Engels 1962, S.292) zu sehen, also eine materialistische Haltung, führt zur zweiten Variante.

Wir kennen neben den konkreten Aussagen aus den Einzelwissenschaften dazu seit ca. 15 Jahren ein allgemeineres Konzept: das Selbstorganisationskonzept. Danach organisieren offene Systeme im Nichtgleichgewicht für sich selbst neue Ordnungszustände, wenn sie in ihrer Evolution kritische Punkte erreichen. Die Voraussetzungen dafür  sind Offenheit und  Nicht-Gleichgewicht. Beides ist für jede Materiekonstellation vorauszusetzen, wenn wir annehmen, daß Materie  in ihren Tiefen und Weiten schöpferisch und dynamisch, d.h. sich bewegend und entwickelnd ist. 

Diese allgemeinsten Aussagen treffen auch für die Materie vor dem "Urknall" zu - auch wenn uns ihre Daseinsweisen und Bewegungsformen dafür unbekannt sind. Die nach dem "Urknall" auftretende Expansion der Materie in der Raum-Zeit ist dann keine Kraft, die "von außen" auf die Materie einwirkt- auch wenn das später bei den Diskussionen zur Teilchenentstehung mathematisch in einer solchen Weise berechenbar gemacht wurde. Tatsächlich gehört diese Expansion    zur Materie selbst. Alle mit ihr verbundenen qualitativen Veränderungen sind Formen der Selbst-Entwicklung der Materie. 

Insgesamt ist festzustellen, daß das Selbstorganisationskonzept für die Kosmologie noch weitgehend unentdeckt ist. Es gibt nur sehr wenige Fachartikel dazu, in allgemeinere Darstellungen ist dieses Konzept noch nicht eingegangen. Die einzigste, allerdings sehr bekannte Ausnahme ist das Buch von Erich Jantsch mit dem Titel: Die Selbstorganisation im Universum (Jantsch 1988). 

2.3.2 Der Beginn unserer Zeit

Wir wollen nun versuchen, dem Gang der Dinge selbst nachzugehen. 
Aber gleich zu Beginn stoßen wir auf ein Problem: Wo beginnen wir den Zeitpfeil? Fast automatisch beginnen wir mit "Null" und stellen fest, daß wir bis zu einer Zeit von 10-43 Sekunden - sie wird nach dem Physiker Max Planck auch die PLANCKÄRA genannt - fast nichts sagen können. Innerhalb dieser Zeit ist die Energie entsprechend der Energie-Zeit-Unbestimmtheit als unendlich groß anzusehen und das Universum wäre bis dahin kleiner als ein Elementarteilchen. Das ist nach der bisherigen Physik ein Widerspruch in sich, weil das Universum in einem Gravitationskollaps in sich zusammenfallen müßte. 

Energie-Zeit-Unbestimmtheit: Bekannt ist die Erkenntnis aus der Quantentheorie, daß es eine Unbestimmtheit zwischen Ortskoordinaten und Impuls von Mikroobjekten gibt. Wollen wir den Ort des Objekts genau festhalten, wird sein Impuls unscharf. Messen wir dagegen den Impuls, wird der Ort unscharf. Eine ebensolche Beziehung gibt es zwischen Energie und Zeit. 
Das ist nichts Verwunderliches, wenn man bedenkt, daß alle diese Begriffe wie "Ort", "Impuls", "Energie" und "Zeit" Variablen in Modellen sind und keine feststehenden Größen. In der Quantentheorie hat sich für diese (mathematisch speziell zusammenhängenden) Größen gezeigt, daß die messende Beobachtung einer der zusammenhängenden Größen nicht nur die "Schärfe" der anderen Größe beeinflußt, sondern direkt die Möglichkeit, diese andere Größe überhaupt im Modell zu definieren (Röseberg 1978,     S. 107). 

Erst die noch zu findende einheitliche Theorie aller physikalischen Wechselwirkungen wird uns dabei helfen, den "unmöglichen" Zustand (unendlich heiß, unendlich klein) in der Theorie am Punkt "Null" zu vermeiden. Eine Erinnerung an die Geschichte kann dabei helfen: Bevor man die Quantentheorie entwickelt hatte, meinte die klassische Mechanik, daß die Elektronen ja bei ihrer Bewegung um den Atomkern Energie abstrahlen müßten und Atome deshalb nicht stabil sein könnten. Erst das Verständnis  von Quanteneffekten (Elektronenbahnen) erklärte die Stabilität von Atomen.

Was das  Universum am Anfang der Expansions-Rahmenzeit darstellte, wird oft sehr unterschiedlich beschrieben. Dieser Zustand wird mal als "Chaos" (Ebeling/Feistel 1989, S.8), mal als "Ordnung" (Hawking 1988, S. 188) bezeichnet. Gemeint ist in beiden Fällen ein Zustand maximaler Symmetrie (Davies 1987,    S. 13). 

Das bedeutet nichts anderes, als das nichts voneinander unterscheidbar ist. Keine Teilchen voneinander, nicht einmal Teilchen von Kräften, oder Raum, Zeit, Energie und stoffliche Materie. Bei den hier vorherrschenden enorm hohen (ausgehend von theoretisch unendlichen) Temperaturen gab es keine Unterschiede zwischen Materieformen und -arten. Elektrisch geladene oder radioaktive oder gravitativ wechselwirkende oder Kernteilchen ließen sich nicht voneinander unterscheiden. Das bedeutet genau dasselbe bedeutet wie: die Wechselwirkungskräfte Elektromagnetismus, Radioaktivität (schwache Wechselwirkung), Kernkräfte (starke Wechselwirkung) und Schwerkraft (Gravitation) waren überhaupt nicht voneinander getrennt wirksam, sondern in einer gänzlich anderen, von uns noch unverstandenen Form vereinigt.

Erst im Laufe der Entwicklung strukturierte sich die Materie in den Formen und Arten, die wir kennen.

Die Welt ist kein „Komplex von fertigen Dingen“, sondern ein „Komplex von Prozessen“ (Engels 1962, S.293). Wollen wir diese Komplexe genauer verstehen lernen, müssen wir ihre Mannigfaltigkeit analytisch auseinanderhalten. 
Tatsächlich gibt auch objektiv qualitative Unterschiede, die das gestatten. Es ist nun möglich, jeweils unterschiedliche Aspekte der Materiestruktur zu betonen. Betonen wir die voneinander unterscheidbaren materiellen Objekte, so sprechen wir von Materiearten. Dabei können Objekte mit gleicher Beschaffenheit (wie jeweils Neutronen, Atome, Moleküle, Ionen usw.) voneinander unterschieden werden (Hörz/Wessel 1988, S. 53). Als Materiearten gelten auch die jeweiligen „Anti-Teilchen“ und die Felder (Hörz/Pöltz 1980, S.47). 
Materieformen sind dann die allgemeinen Beziehungen zwischen den Objekten (wie Bewegung, Zusammenhang, Entwicklung und Raum-Zeit, nach Hörz/Pöltz 1980, S.48).
Durch diese Unterscheidung ist berücksichtigt, daß es keine substanziellen „kleinsten Teilchen“ gibt, sondern alle Dinge durch Prozesse konstituiert werden, also Strukturen und Bewegungen nicht getrennt existieren.

Materiearten gemeinsam mit den Materieformen kennzeichnen die Materiestruktur, die in den Einzelwissenschaften untersucht wird. Im Unterschied zu dieser auf die Einzelwissenschaften bezogene Materiestruktur-Bestimmung hat der philosophische Materiebegriff als Quelle unseres Wissens eine andere Bedeutung. 
Bei dieser philosophischen Definition hat die Materie die Bestimmung, objektiv real, also unabhängig vom Bewußtsein zu existieren. 
urch die einzelwissenschaftliche Differenzierung ist abgesichert, daß sich Aussagen über die „Materie“ nicht platt mit Aussagen über „stoffliche Körper“ identifizieren lassen, wie es bei vielen Kritikern des Materialismus unterstellt wird.

Ich habe im letzten Abschnitt den Begriff der Zeit  vorsichtig verwendet.
Zumindest die Rahmenzeit, die mit der Expansion unseres Universums nach dem "Urknall"  verbunden ist, wird erst  im Moment des "Urknalls" erzeugt. 

Zeiten werden - auch in unserer Diskussion - mit Jahren und abgeleiteten Größen gemessen (Minuten, Sekunden). Diese Begriffe sind eigentlich nicht ganz angebracht: Es gab ja noch gar keine Erde, deren Bewegung um die Sonne das rhythmische Zeitmaß des Jahres und der abgeleiteten kleineren Einheiten vorgab. 

Die kosmologische Zeit ist noch deutlicher ein Zeitpfeil als ein kreisender Uhrzeiger, denn sie ist an eine Veränderung in einer Richtung "angebunden": der Expansion des Universums, der dadurch verursachten Abkühlung und der damit verbundenen qualitativen Veränderungen. Dieser Zeitpfeil dient uns im allgemeinen als allgemeine Rahmenzeit für alle anderen, darin eingelagerten Prozesse mit eigenen Eigenzeiten.
Materie existiert stets in der Raum-Zeit. Die Zeit kann betrachtet werden als Existenzform der Materie, die ihren ewigen Formenwandel ausdrückt (Hörz 1989, S.88ff.). 
•	Zeit erfaßt die Existenz von Ereignissen vom Anfang bis zum Ende und kennzeichnet somit eine Dauer. 
•	Indem sie weiterhin die Ereignisse als Prozeß in einer Folge des Vorher  und Nachher und der gegenseitigen direkten kausalen Beeinflussung erfaßt, ist sie Ordnung. 
•	Die Prozesse unterliegen einer Entwicklung, wenn in ihrem Verlaufe Neues in Struktur und/oder Funktion entsteht und sich etabliert, und dies wieder durch weiteres Neues negiert wird. Jedoch erschöpft sich die Negierung nicht in der einfachen Rückkehr zu Früherem (Kreislauf), sondern hebt ihre Qualitäten in der folgenden Stufe auf ("aufheben" als: "beenden", aber auch "in neuer Form aufbewahren"). Dieses Aufbauen auf bereits vollzogenen Prozessen in der Form der Negation der ersten Negation bringt eine Richtung in die Entwicklung (Spirale).

Dadurch vereint die Zeit reversible und irreversible Aspekte, sowie zyklische und lineare Prozesse. Es gibt keine ausgezeichnete Richtung für den gesamten Kosmos, sondern jede konkrete Ereignisfolge entwickelt ihre Eigenzeit, die für in sie eingelagerte Prozesse die Rahmenzeit abgeben kann.

2.3.3 Die ersten Momente

Aus der Tatsache, daß sich das derzeitige Universum in einer Expansionphase befindet, kann man auf einen Beginn der Expansion schließen. Vor ca. 15 Milliarden bis 20 Milliarden Jahren dürfte die Expansion begonnen haben. Dies kennzeichnet den Beginn der Rahmenzeit unseres Universums.

Was danach  geschehen sein könnte, ist in der Abbildung 2.1 auf S.32 (nach Eckert/ Seiderer 1991, S. 17) dargestellt und wird im Folgenden genauer beschrieben.

Nach den erwähnten 10-43 Sekunden begann die QUANTENÄRA: Es wurde so „kühl“, daß sich die Gravitation von den anderen drei Kräften zu unterscheiden vermochte. Gravitonen als freie Teilchen koppelten sich aus und durchfluten seitdem wahrscheinlich als Gravitonen-Hintergrundstrahlung das Universum. Die Grenztemperatur von 1032 K wurde aus Abschätzungen des Punktes gefunden, an dem die (jetzt unterschiedlichen, aber früher gleichen) Reichweiten und die Stärken der vier Wechselwirkungen aufeinandertreffen. 

Planeten

Galaxien

Neutrinoauskopplg.

Annihilation

?

1 000 Sek.

1 Sekunde

1 Millionstel
   Sekunde

1 Mrd. J.

100 000 J.

Zeit

(nach Singularität)

Raumerfüllung

Bildung der Atome
„Kondensation“ der Materie

Hadronenära

Leptonenära

Strahlungsära

Stoffära

Sonnensystem

Zukunft

(in Lichtjahren)

Entfernung

Galaxien und -Gal.-haufen

15-20 Mrd.
          Jahre

1010

Vergangenheit

1 mio J.

Photonen-auskopplung

Quantenära

Planckära

Teilchenerzeugung

Inflation (?)

?

Abbildung 2.1: Nach dem Modell des expandierenden Universums ist die Geschichte des     Weltalls in diesem Bereich des Kosmos eng mit der Expansion verbunden. Innerhalb der Expansionsdynamik entstehen neue Materiearten und entwickeln sich.

Nach modernen Vorstellungen ist das Quantenvakuum erfüllt von Energiezuständen, die entsprechend der Energie-Zeit-Unbestimmtheit extrem kurzzeitig in den Zustand stofflicher Elementarteilchen übergehen können. Diese werden "virtuelle Teilchen" genannt. 

Dabei taucht immer gleichzeitig ein Teilchen und sein Anti-Teilchen aus dem "Vakuum-See" auf. Ihre Existenz ist normalerweise nur sehr kurz. Wenn jedoch   ein zusätzliches Feld auf diese Teilchen einwirkt, kann dieses Energie übertragen - und die Teilchen "entstehen" lassen. Dies konnte nach der Auskopplung der Gravitation als dann von außen wirkendes (Gravitations-)Feld geschehen (Audretsch/Schäfer 1978).
Es konnten unter diesen Bedingungen sogenannte Skalarfeldteilchen entstehen, die die Eigenschaft haben, einen negativen Druck auszuüben und die Gravitation zu einer abstoßenden Kraft werden zu lassen (Halliwell 1992). Ein anderer Ansatz spricht von Quantenaktivitäten in Vakuumzuständen mit negativem Druck (Davies 1987, S. 253).

Diese Abstoßung führte zu einer sehr schnellen und sehr immensen Aufblähung des Universums ab ca. 10-36 Sekunden. 

Je größer das Universum dabei wurde, desto stärker wurde dieser negative Druck und dieser führte zu einer weiteren Expansion. Diese positive Rückkopplung begegnet uns in der Natur immer wieder, wenn qualitative Brüche innerhalb von Selbstorganisationsprozessen stattfinden. Eine mögliche Energiebilanz für diese Aufblähung zeigt, daß alles mit rechten Dingen zugeht. 

Wenn die Masse eine Form von Energie verkörpert, kommt auch dem Gravitationsfeld Energie zu. Bei der Aufblähung nimmt die Massenenergie enorm zu, während das Gravitationsfeld an Energie verliert (Overbye 1991, S.318).

Das Ende dieser kurzen INFLATION war dann erreicht, als alle vorhandenen Skalarfeldteilchen zerfallen waren oder das instabile Quantenvakuum zerfallen war (ca. 10-32 Sekunden).

Diese Inflation zerstört die Vorstellung einer stetigen Volumenzunahme und Temperaturabnahme, erklärt aber einige Fakten, die bei "normaler" Expansion nicht erklärt werden könnten. Am Ende der Inflation war das Universum bereits einige Zentimeter groß - und erst einmal kalt. Aber der Zerfall der Teilchen bzw. des Quantenvakuums am Ende dieser Phase führte zu einer enormen Energiefreisetzung - und machte das All wieder so heiß, daß das ansonsten das übliche kosmologische Modell eines heißen frühen Weltalls wieder angewendet werden kann. 

Überhaupt zerstörte diese Phase alle eventuell vorhandenen Masseteilchen und Konstellationen von Kräften. Sie konnte jedoch die Ursache für einen weiteren Energieanstieg sein, der mit der Ausdehnung von Materie mit negativem Druck zusammenhängt (Davies 1987, S. 257).

Interessant ist, daß der Schöpfer dieser Inflationstheorie, Alan Guth, sie vor allem "erfand", um zu erklären, warum das Universum "flach" ist. Diesem Problem sind wir ganz am Anfang schon einmal begegnet, als wir fragten, ob es ein kosmologischer Zufall war, daß das Weltall genau mit der Geschwindigkeit expandiert, daß es nicht zu schnell auseinanderstiebt und auch nicht zu schnell wieder zusammenfällt. Alan Guth gelang es, diesen konkreten Zusammenhang mit der Inflationstheorie zu erklären. 

Damit hätten wir einen "kosmologischen Zufall" bereits eingeordnet in ein mögliches Erklärungsmodell des frühen Universums. Auf diese Weise sollte es möglich sein, auch die weiteren "Zufälle" des Anthropischen Prinzips, die Frage, wieso sich das Universum gerade so entwickelt hat, wie es sich entwickelte, einzuordnen. 

Es ist dazu notwendig, Zusammenhänge zwischen verschiedenen Prozessen (die letztlich zu kosmischen Größen, Maßen und Verhältnissen führten) aufzudecken. Eine wie aus der Biologie bekannte Art der direkten Rückkopplung - der Selektion als "Erfolgskontrolle" - gibt es in der Kosmologie nicht. Jedoch bietet sich gerade die Inflation dazu an, sie als einen Symmetriebruch bei  nichtlinearen Selbstorganisationsprozessen fernab vom Gleichgewicht zu interpretieren. Hier liegen typischerweise positive Rückkopplungszusammenhänge vor, die dann auch zu solchen "zufälligen" Korrelationen führen.  

Ein auf diese Weise "flaches" Universum würde  jedoch eine Masse erfordern, die in der sichtbaren Materie noch nicht gegeben ist.
Da wir in der sichtbaren leuchtenden Materie des Weltalls nur ca. ein Zehntel der Masse sehen können, die für eine derartige Dichte im Universum nötig wäre, müssen wir annehmen, daß wir den größten Masseanteil nicht sehen können (Bok 1984). 

Darauf deuteten schon andere Beobachtungen hin. Fritz Zwicky z.B. meinte, der Coma-Galaxienhaufen könne nur dann gravitativ stabil sein, wenn er noch ca. 90% Masse mehr besitzt, als man sieht. Computersimulationen zeigten Jim Peebles, daß die Scheibenform der Galaxien nur dann aufrechterhalten werden kann, wenn man große Masseanteile in einer kugelförmigen Umhüllung dieser Scheibe annimmt. Große Masseanteile im Halo von Galaxien fand schließlich Vera Rubin mit ihren Mitarbeitern durch die Messung der Rotation von Galaxien. 

Diese dunkle Masse ist in den weiteren Ausführungen noch nicht berücksichtigt. Wir wissen noch zu wenig über ihre physikalischen Eigenschaften, um Genaueres über ihre Entstehung vermuten zu können. Zukünftige Modelle der ersten Minuten nach dem Urknall müssen anstreben, sie aber zu berücksichtigen.

Die Inflation fiel genau in die Zeit, in der es möglich war, daß mit Hilfe der Gravitation Teilchen aus dem Vakuumruhezustand entstehen können. Es entstand immer ein Teilchen-Antiteilchen-Paar. Wenn man voraussetzt, daß die Gravitation  als äußeres Feld auf die Quantenzustände einwirkte  (und sie nicht mehr in einer Kraft vereinigt waren), kann man die möglichen Reaktionen der Teilchen untereinander abschätzen und in ihrer Häufigkeit berechnen. Deshalb wird die Ära nach der Planckschen oft als die QUANTENÄRA bezeichnet. 

Welche Mechanismen welche Teilchen erzeugte, ist noch nicht genau bekannt. Das hängt von den Voraussetzungen ab, die meist nicht genau bestimmbar sind (Isotropiegrad, Stärke und Art der wirkenden Kräfte...). In Zukunft könnte hier eine Austauschbarkeit von Hadronen und Leptonen aus der Supersymmetrie berücksichtigt werden, dann verändert sich das folgende Erklärungsmuster.

Aus dem Quantenvakuum wird (nach bisherigen Erkenntnissen) ein Teilchen immer gemeinsam mit seinem Antiteilchen "erzeugt". Normalerweise werden die beiden sich gleich wieder gegenseitig vernichten. Die äußere Energie, z.B. in Form der Gravitation kann die beiden Teilchen jedoch "auseinanderziehen" - und ihnen damit zu einer realen Existenz verhelfen. Für schwere Teilchen muß diese Energie (entsprechend der Formel E = mc2) aber sehr hoch sein. Wird die äußere Kraft - durch die "Verdünnung" bei der Expansion - zu gering, können die jeweils schwereren Teilchen nicht mehr entstehen.

Aus den Eigenschaften der verschiedenen Kräften ist bekannt, daß sich ungefähr zum Zeitpunkt der Inflation die starke Kraft, die verantwortlich ist für den Zusammenhalt der Protonen und Neutronen im Kern - aber auch für den Zusammenhalt der Quarks (falls es sie gibt) innerhalb der Kernteilchen - ausgekoppelt hat.   

Die starke Kraft wirkt nur auf Teilchen, die Hadronen genannt werden. Das sind die oben genannten Kernteilchen Protonen und Neutronen sowie weitere Teilchen wie die Mesonen und Hyperonen. 
An dieser Stelle stehen zwei Konzepte einander gegenüber.

Einerseits könnte man sich die Hadronen selbst jeweils als Zusammenfügung anderer Hadronen vorstellen. Dieser Vorstellung entsprechend gäbe es unbegrenzt viele Kombinationsmöglichkeiten und damit Hadronenarten. Sie  würden in einer Art "nuklearer Demokratie" miteinander wechselwirken. Dieses Konzept ist seit den 50er Jahren mit dem Namen Geoffrey Chew verbunden. Es lenkt den Blick auf umfassende Wechselwirkungen und betont, daß es keine grundlegend fundamentalen Ur-Teilchen gibt. Dieser sogenannte Bootstrap(Schnürsenkel)-Ansatz wird von Fritjof Capra genutzt für eine Weltanschauung, die Hierarchien grundlegend vermeidet (Capra 1988, S. 97). 

Eine andere aus Symmetriegründen derzeit eher bevorzugte Sicht sieht die Hadronen aufgebaut aus den sogenannten Quarks. Quarks können mit den anderen Elementarteilchen (die nicht der starken Wechselwirkung unterliegen) auf einer Ebene in symmetrischen Beziehungen gedacht werden. Sie haben nur den Nachteil, daß sie als einzelne Objekte noch nie beobachtet werden konnten und auch so bald nicht können. 

Die dazu notwendigen Energien lassen sich technisch noch auf lange Sicht nicht erzeugen.

Die Beobachtung von sehr energiereichen, schweren Elementarteilchen ist nur möglich, wenn sehr stark beschleunigte Teilchen aufeinander "geschossen" werden. Um die dazu nötige Geschwindigkeit zu erreichen, werden Beschleuniger in Kreisform gebaut, deren Radius jedoch immer größer werden muß, um höhere Energien zu erreichen. Die Träger der elektroschwachen Kraft - die W- und Z-Teilchen,  wurden durch einen CERN-Beschleuniger gefunden. Weiter jedoch ist auf diesem Wege kaum zu kommen. 
Der Nachweis der Vereinigung von elektroschwacher und starker Kraft benötigt ein Umfang von einer Billion Kilometer (Horgan 1994, S.54).
Für die vollständige Vereinigung aller Kräfte müßte der Ringbeschleuniger einen Umfang von 1000 Lichtjahren haben. Es gibt bisher nur wenige Überlegungen zu völlig anderen Beschleunigungsverfahren.

Nur indirekte Hinweise unterstützen die Quarkkonzeption. In der Quantenära jedoch war die Energiedichte so hoch, daß die Quarks entsprechend ihren jetzt schon  vorhersagbaren Eigenschaften als freie Teilchen existiert haben könnten. 

Meiner Meinung nach können die weltanschaulichen Implikationen, die im Bootstrap-Ansatz an die "Hadronendemokratie" geknüpft sind, auch unabhängig von dem konkreten einzelwissenschaftlichen Ansatz unterstützt werden. Auch unter Bezugnahme auf die Quarks kann man verstehen, daß unser Universum nicht eine Pyramide von aufeinandergeschichteten starren kleinen Körperchen ist, sondern sich Beziehungen und Eigenschaften nur  in Wechselwirkungen realisieren und es keine wirklich isolierten "Dinge" oder "Sachen" gibt (vgl.Hegel, 1986b,          S. 133/134).

Wenn wir von "Teilchen" sprechen, sind also keine kleinen, starren stofflichen Kügelchen gemeint. Wenn das unterstellt wird, führen die Erkenntnisse der modernen Wissenschaft zu Mißverständnissen. Die Tatsache der ständigen Wechselwirkungen aller Dinge untereinander und ihrer Wandelbarkeit führt berechtigt zur Ablehnung "kleiner, starrer Körperchen". 

Würde "Materie" nur als solche Körperchen gesehen, wäre die Ablehnung des Begriffs "Materie" berechtigt. F.Capra schreibt z.B.: 

"Subatomare Teilchen sind also keine "Dinge", sondern Verknüpfungen zwischen "Dingen", und diese "Dinge" sind ihrerseits Verknüpfungen zwischen anderen "Dingen", und so fort. In der Quantentheorie langt man niemals bei "Dingen" an, man hat es immer mit Geweben von Wechselbeziehungen zu tun" (Capra 1988, S. 83).

Die Grundidee dazu teile ich - jedoch auch Capra muß im Weiteren von Teilen und Ganzen und ihren Beziehungen reden. Diese Begriffe sollen eher intiutiv wirken und lassen deshalb bei ihm beliebige Interpretationen zu. Die Betonung der Einheit der Welt, die er in den Mittelpunkt stellt, ist gegenüber historisch aufgetretenen Isolierungen sehr berechtigt. Eine Überstrapazierung dieser Einheitlichkeit bei Verwischung von Unterschieden jedoch verschließt den Weg zur Erkenntnis von Veränderung und Entwicklung.

Eine genauere Differenzierung der Begriffe - in Anlehnung an philosophische Traditionen - erscheint mir daher unverzichtbar.

Der Begriff "Teilchen" z.B. bezieht sich erstens allgemein auf Dinge, die bestimmte Eigenschaften zeigen. Diese Eigenschaften realisieren die Dinge nur in Wechselwirkung mit anderen Objekten (u.U. unter der manipulierenden und beobachtenden Kontrolle der erkennenden Subjekte, der Menschen). 

Wie sie jedoch wechselwirken und welche Eigenschaften sie kennzeichnen, ist durch ihre innere Qualität bestimmt. 

"Ein Ding hat die Eigenschaft, dies oder jenes im Anderen zu bewirken und auf eine eigentümliche Weise sich in seiner Beziehung zu äußern. Es beweist diese Eigenschaft nur unter der Bedingung einer entsprechenden Beschaffenheit des andern Dinges, aber sie ist ihm zugleich eigentümlich und seine mit sich identische Grundlage." 
(Hegel 1986b, S. 134). 

Damit sind die Erfahrungen aus der Quantenwelt, obwohl die Hegel noch nicht erahnen konnte, mit erfaßt.

Elektronen werden also nicht wesentlich durch ihre Raumerfüllung (Größe) und/oder Dichte gekennzeichnet, sondern durch ihre Masse, ihre Ladung, ihren Spin und andere, im Bereich des normalen Lebens ungewöhnliche (nichtsinnliche) Eigenschaften. Nur in diesen den konkreten Dingen wesentlichen Qualitäten unterscheiden sich diese Dinge. 

Was wesentlich ist, wird nicht durch den Menschen hineingedeutet, sondern liegt in den Dingen selbst. Ein Elementarteilchen ist eben kein "Massenpunkt auf einer Raumzeitkurve", sondern sein Wesen ist durch die nicht sinnlich beschreibbaren Quantenzahlen bestimmt (vgl. Röseberg 1980, S. 13). 

Die Beschaffenheit des Dings wird durch seine innere Struktur ausgedrückt. Diese innere Struktur besteht als Gesamtheit von Beziehungen zwischen Elementen. Insofern ist das Ding gegenüber seiner die innere Strukturierung bestimmenden Elemente ein System. Die Auffassung, Elementarität sei immer mit Unstrukturiertheit verbunden, wurde vom dialektischen Materialismus bereits seit längerem als nicht mehr gerechtfertigt abgelehnt (vgl. Röseberg 1980, S. 8).

Alle Einheit in der Welt - wie sie von Capra betont wird - gründet sich auf Dinge, die sich doch durch verschiedene Beschaffenheiten, Eigentümlichkeiten, Eigenschaften, Qualitäten unterscheiden. Sie bringen Unterschiedliches in die allgegenwärtigen Beziehungen ein. 

Diese Unterschiedlichkeit möchte ich gegenüber der gegenwärtig bevorzugten Vereinheitlichungstendenzen in den verschiedenen Formen des modernen Holismus (siehe auch Capra) nicht in Vergessenheit geraten lassen. Norbert Wiener betont, daß in organisierten Systemen bestimmte innere Zusammenhänge wichtiger sein müssen als andere. 

"Organisation müssen wir als etwas betrachten, bei dem eine 
Wechselwirkung zwischen den verschiedenen organisierten Teilen besteht, die aber Gradunterschiedenheit aufweist" (Wiener 1962, S. 279).

Die Verbindung dieser Verschiedenheiten mit den Einheiten ist ein allgegenwärtiges Problem von Untersuchungen in den Einzelwissenschaften, von Lebensfragen der Menschen - und den reflektierenden Überlegungen der Philosophie verschiedenster Richtungen. 

Die von uns im Weiteren untersuchten "Teilchen" im subatomaren Bereich haben zusätzlich tatsächlich die Eigenschaft, den oben besprochenen Qualitäten von Dingen - nämlich nie isoliert zu sein und ihre Eigenschaften nur in Wechselwirkungen zu realisieren - in besonderem Maße zu entsprechen. 
Die Entstehung von Teilchen als "Kräuseln auf der Oberfläche des Quantenvakuums", wie es der (damals noch) sowjetische Wissenschaftler Naan formulierte, war erst möglich, seit zumindest die Gravitation, später auch die elektromagnetische Kraft als stabilisierende äußere Kräfte wirken können. Erst das Zerbrechen der vorherigen einheitlichen Kraft - ein Symmetriebruch - machte Teilchen mit Masse möglich. 

Die Kräfte selbst werden durch materielle Wechselwirkungen vermittelt, die durch teilchenartige Gebilde beschrieben werden können, welche aber keine Masse  besitzen (Austauschteilchen, Botenteilchen). Diese können nur für sehr kurze Zeit aus dem Vakuum "auftauchen", sie werden deshalb auch virtuelle Teilchen genannt. 

Entsprechend der Abbildung 2.2 waren ca. 10-43 Sekunden nach dem Urknall noch alle vier Wechselwirkungskräfte in einer Kraft vereinigt. 
Diese Abbildung zeigt den unteren Bereich der Abbildung 2.1, wobei die Zeit-achse um 90° gedreht wurde und auf der y-Achse nicht mehr der Raum, sondern die Wechselwirkungsarten gezeigt werden.

Abbildung 2.2: In dieser Abbildung wurde die ganz frühe kosmische Entwicklung sehr stark 	auseinandergezogen abgebildet. Dadurch wurden die bisher nur aus der Ele-	mentarteilichentheorie bekannten Symmetriebrüche deutlicher dargestellt und 	in die kosmische Evolution einbezogen.(Die Namen und die ...-Vereinigungen 	nach den rechten Klammern deuten die existierenden vereinheitlichten Theo-	riemodelle an.)
Die Gravitation koppelte sich als erste aus. Das Auskoppeln bedeutet, daß verschiedene Teile/Bereiche der Materie  verschiedene Wirkungen in ihren Wechselwirkungen mit anderen Teilen zeigen, daß sie unterschiedliche Eigenschaften besitzen. Diese Verschiedenheit trennt sie nicht etwa räumlich oder zeitlich in verschiedene "Kästchen". Qualitative Unterschiede im Verhalten jedoch deuten auf Unterschiede in der eigenen Konstitution, der eigenen Qualität, des jeweils eigenen Wesens hin. 

2.3.4 Teilchen entstehen und zerstrahlen

Die (Masse-)Teilchen, welche durch das Auskoppeln der Gravitation entstanden sein können, sind bisher nur in der theoretischen Diskussion. Da zum Zeitpunkt der Auskopplung die Energiedichte noch unermeßlich hoch war, müssen diese Teilchen eine sehr hohe Masse (sie haben diese Masse entsprechend der Formel E=mc2 mitbekommen) haben  - ohne daß sie deshalb besonders leicht auffindbar wären. 

Die Isolation von solch massereichen Teilchen innerhalb des Geflechts ständiger Umwandlungen in der Elementarteilchenwelt wäre technisch nur mit solch großen Beschleunigern möglich, wie sie auf der Erde aufgrund mangelnder Größe (der Erde) gar nicht gebaut werden können. Man kann nur im Universum nach Spuren von ihnen suchen, was zur Zeit sehr intensiv getan wird.

Die nächste Auskopplung begann, wie schon erwähnt, ungefähr mit Beginn der Inflation. Die starke (Kern-)Kraft koppelte sich aus, was sich in der Existenz von Hadronen zeigte. Dies war wiederum ein Symmetriebruch. Unabhängig vom Szenarium, ob sie nun aus Quarks oder direkt aus dem Quanten-Vakuum entstanden sind, sind dies die schwereren noch existierenden Elementarteilchen. Zuerst entstanden nach dem Quark-Konzept schwere, freie Quarks, die sich erst später zu den Hadronen verbanden. Es ist möglich, daß bereits hier durch eine Asymmetrie eines höheren Quarkanteils gegenüber des Antiquarkanteils die Materie-Antimaterie-Asymmetrie erklärbar wird (Priester 1993, S.15, vgl. auch Ebeling/Feistel 1994, S.74).

Neutronen, Antineutronen, Protonen und Antiprotonen sowie weitere Hadronen und ihre ständigen gegenseitigen Vernichtungen (Materie-Antimaterie!) bestimmten das Universum in der sogenannten HADRONENÄRA (Lotze 1984, S.17f.). 

Noch innerhalb dieser Ära  kam es zu einem weiteren Auseinanderbrechen von Wechselwirkungen. Die vorher noch vereinigte elektromagnetische und die schwache Kraft  fielen auseinander. Die vorherigen masselosen Austauschteilchen erhielten als Z0 und W+ und W- eine Masse und wurden zu Austauschteilchen der schwachen Wechselwirkung und die weiterhin masselosen Photonen        bleiben als Austauschteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung. Die schwache Kraft ist deshalb so schwach gegenüber der mit ihr vorher vereinigten elektromagnetischen Kraft, weil ihre Austauschteilchen Masse erhielten (Davies 1987, S.160). Diese Kraft vermittelt z.B. die Umwandlung eines Neutrons und eines Neutrinos in ein Proton und ein Elektron.

Nach ca. 10-4 Sekunden beherrschten diese leichteren Teilchen wie Elektronen, Positronen und Neutrinos das Universum. Die Temperatur war inzwischen auf 1012 K gefallen. Elektronen-Positronen-Paare entstanden und vernichteten sich ständig wieder. Die leichten oder gar masselose Teilchen (wie die Photonen und Neutrinos sowie Antineutrinos) stießen in dem damals dichten Universum ständig aufeinander, verwandelten sich ineinander. Auf ein Hadron (Proton, Neutron) kommen seit dieser Zeit 1000 Millionen Leptonen.  

Die LEPTONENÄRA hatte begonnen. Die Entwicklung des Universums hat jetzt alle mikroskopischen Voraussetzungen für die weitere Evolution entfaltet. Die vorher einheitliche "Urkraft" spaltete sich in mehrere unterschiedliche Wechselwirkungen, wobei unterschiedliche Materieformen als "Elementarteilchen" entstanden, die sich nach bestimmten Regeln ineinander umwandeln. Bestimmte Symmetrien und Erhaltungssätze schränken die Möglichkeiten der Umwandlungen ein. Nicht die Teilchen stellen das "Dauerhafte" und "Bleibende" dar. Nur die Symmetrien bringen Regelmäßigkeit und Form in die Beschreibung dieses Zustands. 

Dies verwirrt ein Denken, das sich die Welt bisher nur als Summe irgendwelcher kleinster, stabiler "Urteilchen" vorstellen konnte (mechanischer Materialismus). Wenn nur solche kleinen, stabilen und stofflichen Teilchen als "Materie" betrachtet würden, wäre der Materialismus tatsächlich obsolet. 

Ich beziehe mich im folgenden jedoch auf einen Materiebegriff, der verschiedenste Arten und Formen außer der stofflich-körperlichen zuläßt und nur meint, daß alle diese Arten und Formen außerhalb und unabhängig vom Bewußtsein existieren.

Angesichts der für das beginnende 20. Jahrhundert neuen physikalischen Erkenntnisse, daß die Welt eben nicht mechanisch als Bewegung kleiner, starrer Kügelchen erklärbar ist, wurde schon damals der "Materialismus" als gestorben erklärt. Die Antwort Lenins ist heute, angesichts der Erkenntnisse der Elementarteilchentheorie, noch genauso aktuell: 

"Die Materie verschwindet" heißt: Es verschwindet jene Grenze, bis zu welcher wir die Materie bisher kannten, unser Wissen dringt tiefer; es verschwinden solche Eigenschaften der Materie, die früher als absolut, unveränderlich, ursprünglich gegolten haben (Undurchdringlichkeit, Trägheit, Masse usw.) und die sich nunmehr als relativ, nur einigen Zuständen der Materie eigen erweisen. 

Denn die einzige "Eigenschaft" der Materie, an deren Anerkennung der philosophische Materialismus gebunden ist, ist die Eigenschaft, objektive Realität zu sein, außerhalb unseres Bewußtseins zu existieren." (Lenin 1970, S. 260)   

Der Begriff "Materie" ist tatsächlich Bestandteil unseres Bewußtseins - nicht aber die konkreten (objektiv realen) Materiearten und -formen. Wie wir diese widerspiegeln, hängt allerdings tatsächlich stark von unseren eigenen Aktivitäten in der Wechselwirkung mit der objektiven Realität ab. 
Auf den dialektischen materialistischen Materiebegriff trifft auch nicht zu, was Hegel bei dem reflektierenden Bewußtsein kritisiert, daß dieses nämlich eine formlose Materie als Grundlage annehme, die ihre Unterscheidung bloß äußerlich durch Hinzufügung einer Form erhalte (Hegel 1986a , S. 259). 
Objektiv real existiert nirgendwo eine formlose Materie. Sie selbst trägt ihre Bewegung in sich und sie ist unerschöpft und unerschöpflich.

Allerdings sind konkrete Erkenntnisobjekte stets durch das erkennende Subjekt vermittelt. Obwohl die Erfahrung Ausgangspunkt der Erkenntnis ist, muß das Denken ihre Inhalte zuerst ordnend analysieren, dadurch ein erstes Mal vermitteln. 

Das Wesen der Dinge wird jedoch mit dem Aufzählen der toten Bestandteile oder den schablonenhaften Abstrakta nicht erfaßt, sondern erst in einem zweiten Schritt durch die Synthese dieser mannigfaltigen Formen in einer höheren Einheit im Denken widergespiegelt (vgl.Hegel 1986a, S. 55f.). Diese Einheit wiederspiegelt dann kein totes So-Sein der Dinge. Die wesentlichen inneren Beziehungen, Verhältnisse, die mannigfaltige Momente/Seiten beziehen sich so  aufeinander, daß das Sein stets gleichzeitig ein Übergehen in andere Zustände, ein Werden ist. 

Die Symmetrieerkenntnis in der modernen Elementarteilchentheorie stellt eine Form des Herantastens an eine einheitliche Beschreibung des "Teilchenzoos" dar. 

Die "Symmetrie" oder auch der als "Teilchen" benannten Materiezustand liegt nicht als sinnlicher Gegenstand vor, sondern ist Bestandteil eines Denk-Modells. Dieses Modell als Ganzes widerspiegelt wesentliche Zusammenhänge der Realität, die auch ohne dieses Modell und unser Erkennen vorliegen. 

Dabei kann nicht einmal streng festgelegt werden, was "Element", und was ihre "Beziehung" sei. Im einzelwissenschaftlichen Sprachgebrauch sind beide Möglichkeiten vorhanden. Man kann z.B. von der Beziehung Kernkraft zwischen den Elementen Neutron und Proton sprechen - andererseits wird die Kernkraft durch die Pi-Mesonen vermittelt, die man als Elemente der Beziehungsvermittlung über Neutronen und Protonen ansprechen könnte.

Welche Zusammenhänge wesentlich sind, ist abhängig vom Verhalten der realen Dinge/Sachen. Sie haben unterschiedliche Eigenschaften und Qualitäten, die jedoch nicht unabhängig von den Wechselwirkungen mit anderen Dingen/Sachen sind. Hadronen z.B. unterliegen im Gegensatz zu den Leptonen der starken Wechselwirkung und können sich deshalb als Atomkerne zusammenlagern, sobald die Bindungsenergie der starken Wechselwirkung größer ist als die Bewegungsenergie aus der Dynamik des Universums. Leptonen dagegen haben die innere Qualität, dies in ihrem Verhalten gegenüber anderen Elementarteilchen nicht zu tun. 

Auf der Ebene dieser Zustände deutet sich bereits eine Strukturiertheit der Materie an, die aus unterschiedlichen Qualitäten herrührt. In diesem Fall der Elementarteilchen besteht ihre Qualität wesentlich darin, Zusammenhänge durch spezifische gegenseitige Umwandlungsreaktionen zu vermitteln. Es ist hier offensichtlich, daß Strukturiertheit nicht nur mit der räumlichen Teilbarkeit zu verbinden ist, sondern allgemeiner sein muß. 

Strukturiertheit kennzeichnet die spezifische Art und Weise des Beziehungsgefüges zwischen Teilen eines Ganzen, damit auch ihrer Dynamik. Diese Strukturen als typische Beziehungsgefüge sind sogar relativ unabhängig von den konkreten Elementen. Das ist auch der Grund, warum Strukturen in verschiedenen Objektbereichen ähnlich oder gleich sind (Voraussetzung für sog. Allgemeinen oder "Strukturwissenschaften" wie Kybernetik oder auch das Selbstorganisationskonzept). 

Elementarteilchen (inklusive der hypothetischen Quarks, aus denen die bisher elementar gesehenen Hadronen bestehen könnten) lassen sich nicht beliebig weiter räumlich "zerkleinern" - trotzdem wird das Verständnis ihres Verhaltens, ihres Beziehungsgefüges durch Erkenntnismodelle und Theorien sich weiter vertiefen lassen. 
Ein allgemeinerer Begriff von Struktur ist nicht auf die räumliche Isolierung von immer kleinerer Körperchen angewiesen, sondern bezieht sich auf die Wechselwirkungsweise, die mannigfaltigen Formen von Zusammenhängen, auf unterschiedliche Funktionen bestimmter Materieformen - also auf qualitative Unterschiede.

Der Begriff "Element" (eines Ganzen, eines Systems) ist danach nicht zu reduzieren auf die Vorstellung eines jeweils räumlich kleineren substanziellen Bausteins. Elemente kennzeichnen nur Teile der Struktur der Materie, von deren innerer Struktur im gegebenen Fall abstrahiert wird, weil ihre Beziehung untereinander untersucht wird. 

Da diese Beziehungen nach außen von inneren Eigenschaften herrührt, sind sie als selbst strukturierte Dinge gleichzeitig auch ein Ganzes, ein System. Ihre Elementarität ist deshalb stets relativ. 

Die Teil-Ganzes-Problematik bei Hegel (Hegel 1986a, S. 165ff., Hegel 1986b, S. 267ff.) sieht in dem Ganzen gerade nicht eine Summierung gleichartiger Teile, sondern betont die Mannigfaltigkeit des Verschiedenen, aus denen die Einheit (das Ganze) in jedem Moment ihres Seins eine Andersartigkeit gewinnt und damit eine Übergehende wird. Das Sein ist nur im Werden. Vorher verborgenes Mögliches gewinnt aus der Wechselwirkung des inneren Mannigfaltigen untereinander an Wirklichkeit. Neue Möglichkeiten entstehen. 

Dies geschah auch im Verlaufe der weiteren Expansion des Universums. Das bisherige thermische Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Umwandlungsreaktionen von Neutronen, Protonen, Neutrinos und Elektronen (sowie der Antiteilchen der letzteren beiden) wurde gebrochen, sobald sich ca. 0,11 Sekunden nach dem "Urknall" die Temperatur auf 3x1010 K abgekühlt hatte. Ab jetzt hatten es die schwereren Neutronen immer schwerer, sich in die leichteren Protonen zu verwandeln und der Anteil der Protonen im Universum nahm auf Kosten der Anzahl von Neutronen ständig ab. Diese und die folgenden Prozesse innerhalb der "ersten drei Minuten" wurden besonders gut dargestellt von Steven Weinberg (Weinberg 1980).  

Im Verlaufe der weiteren Abkühlung des Universums wuchs nach ca. 1,09 Sekunden bei einer Temperatur von 1010 K die mittlere freie Zeit der Neutrinos (Zeit, in der sie nicht mit anderen Teilchen zusammenstoßen und in Umwandlungsreaktionen verwickelt werden). Aus dieser Zeit ist eine Neutrino-Hintergrundstrahlung zu erwarten. Elektronen und Positronen vernichteten sich jetzt rascher, als sie aus der schwächer werdenden Strahlung neu erzeugt werden konnten. 
Nach 13,86 Sekunden war die Temperatur auf 3x109 K gefallen und es wurden keine Elektronen und Positronen mehr gebildet. Es zerfielen die vorhandenen Paare unter Abgabe von Energie. Zu diesem Zeitpunkt begannen sich stabile Atomkerne zu bilden. Das gesamte Universum begann jetzt Wasserstoffkerne in Heliumkerne umzuwandeln wie ein einziger Stern. Die Helium-Kernsynthese wird durch die heute im Universum vorliegenden Anteile von Helium und Wasserstoff belegt. 

Auch in den weiteren Sekunden und Minuten bildeten sich nur wenige schwere Kerne, weil diese Bildung durch die aus den Annihilationen freiwerdende Strahlungsenergie verhindert wurde.

Insgesamt war diese Zeit (nach ca. 10 Sekunden) durch die aus der Elektronen-Positronen-Annihilation freiwerdende Strahlung aus Photonen bestimmt. Sie  wird deshalb auch STRAHLUNGSÄRA genannt. Das elektromagnetische Feld kann jetzt die Teilchenentstehung beeinflussen (Lotze 1985, Schlemm 1985).
Das Ergebnis der Elektronen-Positronen-Annihilation war nicht das Verschwinden von Elektronen und Positronen, sondern sonderbarerweise blieben einige wenige Elektronen übrig. Sie können als Gegenstücke zu den positiv geladenen Atomkernen gesehen werden, die notwendig zur Ladungserhaltung im Universum sind (Weinberg 1980, S. 98). 

Genau ist der Mechanismus dieser Materie-Antimaterie-Asymmetrie noch nicht geklärt. Eine Möglichkeit zu einer Erklärung bietet sich durch die Supersymmetrieüberlegungen an, nach denen bei extrem hohen Energien auch Quarks und Leptonen austauschbar sind. Dadurch könnte Materie und Anti-Materie auch unabhängig voneinander entstehen und zerstört werden und dadurch die Asymmetrie entstehen (Overbye 1991, S.298).

Es ist auch zu erwarten, daß in diese Ära die dunkle Materie noch einbezogen werden muß. Inzwischen erfordern Galaxienentstehungsmodelle  i.a. irgendeine Form von noch nicht berücksichtigter dunkler Materie, die von den Wechselwirkungen in der Strahlungsära nicht mit zu Strahlungsenergie zerstrahlt wird. Ob dies feinverteilte einzelne exotische Elementarteilchen sind (die sumpersymmetrischen Ergänzungen der bekannten Elementarteilchen) oder massereiche Neutrinos, oder gar großräumige Klumpen, die dann später als Quasare sichtbar werden, ist dabei noch unbekannt.

2.3.5 Jahrtausende später

Erst nach weiteren ca. 300 000 bis 700 000 Jahren war die Temperatur auf ca. 3000 K bis 4000 K abgekühlt. Die Energie der Photonen war jetzt nicht mehr groß genug, die Elektronen von ihrer Bindung an die Atomkerne abzuhalten. Es entstanden vollständige Atome und damit erstmals stoffliche Materie im eigentlichen Sinn. 

Diese stoffliche Materie als stabile gebundene Zustände von Elementarteilchen stellte gegenüber der früheren Elementarteilchenwelt etwas völlig Neues dar. Eine neue Form der Materie hatte sich "herauskristallisiert". Man kann das auch als ein Herausfrieren von stabilen Strukturen bei Abkühlung mit dem Herausfrieren von Eiskristallen aus dem vorher flüssigen Wasser vergleichen. Allerdings betrifft dieser Vergleich nur die äußere Form, nicht das innere Wesen, die jeweils typische Art und Weise der Zusammenhänge.

Die neue Form der Materie, die stoffliche - aus Atomen aufgebaute - existiert seitdem neben der weiterhin vorhandenen Strahlung aus ursprünglichen Photonen. Waren die vorher existierenden Atomkerne und eventuelle kurzzeitige Verbindungen zwischen positiv geladenen Atomkernen und negativ geladenen Elektronen für das Verhalten des Universums als Strahlungsuniversum recht unwesentlich, so veränderte sich die Situation jetzt sprunghaft. 

Die aus Atomen aufgebaute Materie bestimmte fortan die weitere Entwicklung - die Strahlungsphotonen verloren mit der Ausdehnung des Universums weiterhin an Energie. In der Gegenwart sind sie als Hintergrundrauschen aus allen Richtungen des Universums mit sehr großer Gleichmäßigkeit mit einer Temperatur von 2,7 K zu messen. 

Die vorher unwesentliche stoffliche Materie und ihre  Beziehungen wurden wesentlich, die vorher vorherrschende Strahlung begleitet die weiteren Prozesse als recht unwesentliche "Begleiterscheinung". Daß in einem Bereich vorher wesentliche Zusammenhänge zu unwesentlichen werden und umgekehrt ist ein wichtiges Kennzeichen von Qualitätssprüngen.

Die derzeit noch anhaltende STOFFÄRA begann.
Alle weitere Differenzierung der Materie baute auf der Trennung von stofflicher Materie und Strahlung und dem spezifischen Verhalten, den Gesetzmäßigkeiten der Atome und ihrer Wechselwirkungen auf. 

Die Elementarteilchen verschwanden dadurch nicht, aber durch ihr Bindungsverhalten baute sich eine neue Strukturform der Materie auf. Die Differenzierung der Elementarteilchen selbst und damit auch die in Strahlung und Stoff war eine Voraussetzung für die neuen Strukturformen, die mit Atomen verbunden sind. Da sie also das Tor öffneten für neue Möglichkeiten der Strukturierung und des Verhaltens der Materie, stellen sie eine Höherentwicklung gegenüber dem undifferenzierten, symmetrischen Materiezustand dar.

Die Elementarteilchen in den Atomen haben gegenüber "freien" Elementarteilchen andere Wechselwirkungsbeziehungen, die zu mehr Stabilität des ganzen Atoms führen. Die Elementarteilchen selbst schränken ihre Bewegungsvielfalt ein - damit das Atom als Ganzes neuartige Struktur- und Verhaltensformen der Materie realisieren kann.

Strukturen werden durch die Gesamtheit aller Beziehungen aller Elemente (unter Berücksichtigung der Austauschbarkeit von Elementen und Beziehungen in der Betrachtung!), die am Aufrechterhalten der relativen Stabilität von Teilen der Materie beteiligt sind, gekennzeichnet.Die relative Stabilität rührt von einer inneren Ordnung her.

Heben wir aus der unerschöpflichen Vielfalt der Beziehungen und Zusammenhänge diejenigen hervor, die Teilen der Struktur eine von anderen unterschiedene innere Bestimmtheit verleihen, so können wir diese Teile mit einer spezifischen inneren Struktur als System bezeichnen. Im Atom z. B. sind die Elementarteilchen so strukturiert, daß sich ein Atom in seiner Umwelt durch sein Verhalten als ein Teil der Materie ausweist, das sich als Ganzes gegenüber seiner Umwelt verhält und dessen Verhalten von internen Gesetzmäßigkeiten gesteuert wird. 

Mit der Entstehung von Atomen wurden deren spezifische, historisch neuartige Eigenschaften wirksam: die Energie der jetzt gebundenen Teilchen war nicht mehr als Strahlungsdruck im Universum wirksam. Durch den Wegfall dieses Strahlungsdruckes konnte jetzt die Gravitation erstmalig als wesentliche Kraft der Evolution zur Wirksamkeit kommen.

Damit brachen erstmals zwei Bereiche der Welt scheinbar auseinander: in mikroskopisch kleinen Bereichen ist die Schwerkraft sehr gering (denn sie ist dem Produkt der sich gegenseitig anziehenden Massen proportional) - es wirkt vorwiegend die elektromagnetische Kraft und in noch kleineren Dimensionen die schwache und die starke (Kern-)Kraft. In makroskopischen Bereichen sind diese nicht wirksam - die Gravitation bestimmt die großräumigen Strukturen und Bewegungen. 

Die meisten Bücher über Kosmologie konzentrieren sich im Weiteren nun auf gravitative Prozesse der Strukturbildung - oder sie machen eine Sprung und erklären die Sternen-Chemie. Die Wechselbeziehungen zwischen den verschiedenen Wechselwirkungen beschreibt besonders Erich Jantsch in seinem Buch "Die Selbstorganisation des Universums" (Jantsch 1988). Neuere kosmologische Erkenntnisse konnte er leider nicht aufnehmen, weil er schon im Jahre 1980 verstarb. Ihm gelang es jedoch, aus den auch bis dahin bekannten Prozessen der Evolution allgemeine Prinzipien herauszuarbeiten.

Eins davon ist der Gedanke der Koevolution von Makro- und Mikrowelt. Die großräumigen, durch gravitative Anziehung ermöglichten Materiezusammenballungen erhalten durch reproduktive Prozesse im Kleinen ihre Stabilität und Evolution (Jantsch 1988 S. 127 u.a.).  

2.3.6 Sichtbare kosmische Objekte entstehen

Die bisherigen Ideen waren offenbar falsch. 
Die Astronomen müssen etwas Neues für die 
Erklärung der Galaxienentstehung finden.
(H.-M.Hahn)

Die Aufspaltung der vorher einheitlichen Wechselwirkungskräfte führte zu einer Konstellation, in der die nuklearen Kräfte (schwache und starke) nur sehr kurze  Reichweiten haben. Die elektromagnetische Wechselwirkung vermittelt Zusammenhänge zwischen elektrisch geladenen und magnetisch wechselwirkenden Objekten. Die Gravitation als langreichweitige, auf alle Massen wirkende und nicht abschirmbare Kraft wird jedoch zum universellen Gestaltungsfaktor der großräumig verteilten stofflichen Materie. 

Zu beachten ist dabei immer, daß sich die bisherigen Theorien dazu vor allem auf die optisch sichtbaren oder anderweitig Strahlung aussendenden Objekte beziehen und "dunkle Materie" nur widerwillig in die Überlegungen einbeziehen, wo sie zur Erklärung von Gravitationseffekten unbedingt notwendig ist. Die bisherige (notwendig) einseitige Sichtweise kann dazu führen, daß vielleicht gerade wesentliche Prozesse bisher einfach (im wahrsten Sinne des Wortes) nicht gesehen wurden und damit in der Theorie nicht berücksichtigt wurden. Ergänzende Überlegungen dazu stellen Gribbin/Rees (1994) an.

Etwas ausführlicher möchte ich auf ein weiteres Versäumnis (und hier ist es ein echtes Versäumnis und keine objektive Erkenntnisschranke) eingehen. In fast allen popolären Kosmogoniedarstellungen und auch als Modellvorgabe für Forschungen findet sich die Vorstellung, massereiche kosmische Objekte hätten sich aus Kondensationsprozessen durch die gravitative Wirkung der Masseteilchen aufeinander gebildet. 

Noch vor einigen Jahrzehnten wurden Beobachtungen, die auf explosive und expansive Prozesse hinwiesen, wie Materiejets aus Galaxien und Galaxien mit aktivem Kern, als "exotisch" beiseite gelegt. Bereits damals schlug der armenische Astrophysiker W.A.Ambarzumjan (Ambarzumjan 1967, Ambarzumjan 1976) vor, diese Aktivitäten als die wesentlichen Prozesse anzusehen, und nicht die (natürlich mit jeder Masseansammlung auch verbundenen) gravitativen Kondensationen. 

Zur Zeit ist mir nicht einmal bekannt, wie es dem 1908 geborenen Wissenschaftler geht. Sein Land wird von einem Krieg erschüttert - 15 Kriegsflüchtlinge aus Armenien sitzen seit 3 Wochen nur 500 Meter von meinem Schreibtisch entfernt in der Jenaer Stadtkirche und warten auf ihre Rettung in einem anderen, humanistischeren Land ... oder ihre Abschiebung ins Kriegsgebiet.

Dieser Wechsel in der Sichtweise führte bei ihm zu einem neuen Konzept der Galaxienentstehung. Er geht davon aus, daß die Galaxien nicht durch Kondensation vorher feinverteilten Stoffs entstanden, sondern Folgeprodukte von vorher existierenden superdichten prägalaktischen Körpern sind. Dies erklärt die Aktivität in ihren jungen Jahren. Sein Konzept wurde immer wieder mit dem Argument abgelehnt, man solle keine neuen, unberechenbaren Hypothesen in die Theorie einbringen, wenn es doch auch so schön anders (durch Kondensation) erklärbar sei. Besonders kritisierte man die Unbeschreibbarkeit der Zustände in diesen prästellaren oder gar prägalaktischen Körpern. 

In den letzten Jahren jedoch wird immer öfter davon gesprochen, daß Galaxien in irgendeiner Weise Entwicklungsprodukte der Quasare sein müssen (weil sie zeitlich später auftauchen). Die Herkunft der Quasare wird sehr gekünstelt als Folge der Aktivität eines "Schwarzen Lochs gedeutet. Woher das "Schwarze Loch" zu solch früher Zeit (lange vor den jetzt bekannten Galaxien und Sternen) kommt, bleibt offen. Bisher sind diese "Schwarzen Löcher" nichts anderes als eine "black box" (schwarze Kiste ohne Sicht auf innere Prozesse, bei der nur Input und Output betrachtet wird). Einerseits freuen sich die Theoretiker, daß sie mit dem Begriff des Schwarzen Lochs wenigstens ihre Unwissenheit ein wenig kaschieren könne. Die Diagnose „Schwarzes Loch“ wird als Erklärung angeboten: „Als mögliche Erklärung kommt ein Schwarzes Loch in Betracht, da es der effektivste bekannte Energielieferant ist.“ (Frühjahrstagung... Konstanz 1983). Andererseits müssen sie zugeben, daß sie eigentlich nichts wissen:
„Einig sind sich die Astronomen jedenfalls darin, daß im „Auge des galaktischen Sturms“ etwas ganz Außergewöhnliches passiert, das mit klassischen Vorstellungen kaum zu erklären ist“ (Petroll, 1983).

Auch hier ist klar, daß eine wirkliche Erklärung nur auf Grundlage einer Vereinigung von Gravitationstheorie und Quantenkonzept möglich sein wird. 

Die Quasare sind die bisher am weitesten entfernten Objekte, die wir von der Erde aus wahrnehmen können. Daß wir sie trotzdem wahrnehmen, liegt daran, daß sie so enorm hell leuchten - obwohl ihre Abmessungen erstaunlich klein sind. Die Energieerzeugung dieser sehr kleinen, aber sehr hell leuchtenden Objekte kann mit den vorhandenen Theorien nicht erklärt werden. 

Wir haben hier einen Kandidaten für die vorher nur theoretisch vorausgesagten "unorthodoxen" Materiearten vor uns, der ein Bindeglied zwischen prägalaktischen Körpern und Galaxien sein kann. Diese vermutete genetische Beziehung zwischen Quasaren und Galaxien wird in den letzten Jahren häufiger akzeptiert (z.B. schon von Kafka 1968, S. 251). 

Je weiter kosmische Objekte von uns entfernt sind, desto länger benötigten ja ihre (Licht-)Signale bis zu uns. Wir sehen die Objekte also so, wie sie vor so vielen (Licht-)Jahren waren. Sehen wir einen Quasar in 10 Milliarden Lichtjahren Entfernung, so hat es ihn vor 10 Milliarden Jahren gegeben. Sehen wir eine Galaxie in einer Entfernung von 7 Milliarden Lichtjahren, so gab es sie in dieser Form vor 7 Milliarden Jahren. 

Tatsächlich sehen wir aus der Zeit ca. 1 bis 2 Milliarden Jahre nach dem "Urknall" die Quasare - während die Galaxien uns näher stehen: sie existierten erst 5 bis 7 Milliarden Jahre nach dem Urknall (obwohl neuerdings auch aus 13 Mrd. Lichtjahren Entfernung Galaxien gesichtet worden sein sollen). Quasare aus dieser näheren Zeit kennen wir nicht mehr. Dies bekräftigt die Vermutung eines Entwicklungszusammenhangs zwischen Quasaren und Galaxien. Dabei ist auch zu erkennen, daß aktiv strahlende Galaxien und Galaxien mit auch optisch aktivem Kern ziemlich direkt nach den Quasaren auftauchten, während sich die gewöhnlichen" Galaxien zeitlich später entwickelten.

wic

Abbildung 2.3: Da wir über die Entfernung in die Vergangenheit sehen, können wir die kosmi-	schen Objekte in einer zeitlichen Reihenfolge sehen. Daraus kann man indirekt 	auf die geschichtlichen Zusammenhänge schließen. (Daten in der Abbildung 	nach Fahr 1990, Miley 1993, Hippelein 1993, Powell 1993, Knapp 1991)

Diese Sicht läßt zwei Fragen offen. Bevor ich sie nenne, möchte ich sie einordnen. Ich denke, daß dies Fragen der Art sind, die keine Ablehnung provozieren sollten, sondern gerade das Nachdenken darüber, wie sie zu erklären sind. Nur auf sinnvolle Fragen bekommen wir wirklich weiterführende Antworten. Die ständige Erklärerei mittels der "Schwarzen Löcher" verdeckt meiner Meinung nach die wichtigen Fragen.

1. In der Abbildung 2.3 erkennen wir die eben erklärten Zusammenhänge von Entfernung und Entwicklungszuständen der Materie. Aber es wird deutlich, daß ein "Gegenargument" gegen die Expansionshypothese noch nicht beantwortet ist: Die 2,7 K-Hintergrundstrahlung (als Rest der Strahlung) aus der Zeit, als sich stoffliche Materie von der Strahlung abkoppelte - ist tatsächlich ziemlich gleichmäßig aus allen Richtungen. 

Aus diesem Indiz nährt sich auch die oben genannte spezielle Fassung des Kosmologischen Prinzips sowie die Ablehnung aller superdichten Körper. Das Universum ca. 0,5 Millionen oder 1 Million Jahre nach dem Urknall war tatsächlich von gleichförmiger und gleichmäßiger Strahlung durchzogen. Nach 1 bis 2 Milliarden Jahren tauchen dann plötzlich die kleinen, aber sehr energiereichen Quasare als Massekonzentrationen auf. Eine genetische Verbindung zwischen dem homogenem Strahlungskosmos und den Quasaren ist noch nicht gefunden. 

Vielleicht ist diese Suche auch sinnlos, weil die Voraussetzungen nicht stimmen und korrigiert werden müssen. Vielleicht müssen wir die Existenz der Quasare einbeziehen, wenn wir darüber nachdenken, wie das Universum vor der Stoffära aussah. Neben der Strahlung und den Elementarteilchen vorher gab es vielleicht auch immer noch andere superdichte (oder auch feinverteilte) "Rückstände" der "Urknall"-Materie (siehe Diskussion der dunklen Materie).

Daß sie in den bisherigen Modellen nicht berücksichtigt werden, hängt mit den begrenzten Fähigkeiten zusammen, sie in die Rechnungen einzubeziehen (und daß wir nicht darüber nachdenken wollten, weil wir das nicht rechnen können). Außerdem müssen die Fakten, die durch das bisherige Modell erklärt werden (Häufigkeit der chemischen Elemente, 2,7-Kelvin-Strahlung) auch erklärt werden können. Vielleicht gelingt dann aber sogar die Einbeziehung der heute noch nicht erklärbaren Rätsel. 

So wichtig es ist, sich mit den vorhandenen Theorien und Rechenfähigkeiten auch an extreme Zustände heranzuwagen - es wäre doch verwunderlich, wenn die Prozesse unmittelbar nach Zuständen der "quantisierten Gravitation" einfach mit Bleistift und Papier und weitestgehend linearisierten Gleichungen zu beschreiben wären. Diese Rechnungen sind vor allem dazu da, ihre eigenen Beschränkungen deutlicher herauszuarbeiten um Hinweise für Ansätze zu neuen Theorien  zu gewinnen.

2. Bei der Diskussion der neuentdeckten räumlichen Strukturen, die mit "Mauern", "Haufen von Haufen" und "kosmischer Schaum" bezeichnet werden, sollte auch über den Entwicklungszusammenhang nachgedacht werden. Erstens könnten hier Selbstorganisationsprozesse stattgefunden haben (langreichweitige Korrelationen sind typisch für Selbstorganisation durch nichtlineare Prozesse weitab vom Gleichgewicht) - zweitens ist die innere Aktivität von superdichten Körpern der Quasare und aktiver Galaxienkerne zu berücksichtigen.

Die neueren Kosmologen selbst kennen zwar den Armenier V.A. Ambarzumjan höchstens nur als "Ukrainer Ambartsiumian" (Overbye 1991, S. 491), aber faktisch diskutieren sie heute Modelle, die so weit von seinen jahrzehntealten Vorschlägen nicht entfernt sind. 

Zumindest mußten sie alle die von ihm seit Jahrzehnten beobachteten explosiven Prozesse in ihre Modelle einbauen, wenn sicher auch nicht jede theoretische Erklärung von ihm und seinen Kollegen haltbar sein wird. Neuerdings grübeln sie über genau den Fragen, die sie ihm früher als Gegenargument entgegengehalten haben. Die Entstehung der Quasare aus "Schwarzen Löchern", die aus vorher ausgebrannten Sternenstrukturen entstanden, die auf üblichem Weg durch Kondensation entstanden sein sollen... ist wohl ein ziemlich umständlicher Versuch, das alte Kondensationsmodell zu retten.

Die Sternentstehung ist ebenfalls noch nicht völlig aufgeklärt. Daß Sterne i.a. in Haufen entstehen, wie Ambarzumjan voraussagte, scheint sich zu bestätigen. Die ältere Theorie, daß sie in Wolken atomaren Wasserstoffs gebildet werden, mußte verändert werden. Heute nimmt man an, daß Molekülwolken die Wiege der Sterne bilden (Henning/Gürtler 1985). Dabei scheinen äußere Einflüsse auf die Wolken zwar eine auslösende Rolle bei der Sternentstehung zu spielen, aber primär sind innere Instabilitäten. 

Insgesamt ist die Sternentstehung ein kollektiver Prozeß verschiedener Wechselwirkungen, wobei Supernovabeeinflussung, Sternenwind-Energieübertragungen und Stoßwolken - besonders in den Galaxienarmen - eine Rolle spielen. Dabei pflanzen sich Sternentstehungsgebiete sozusagen selber fort. 

Die Expansionsvorgänge der entstehenden Sternkollektive und die Ausströmungen interpretiert Ambarzumjan als Hinweis auf eine Entstehung der Sterne aus dichten prästellaren Körpern. Nach Meinung von Henning und Gürtler (Henning/Gürtler 1985, S.198) lassen sich diese Ausströmungen auch bei Annahme von Kondensationsprozessen als wesentlichen Prozessen erklären.

Das Bild insgesamt ist jedoch in den letzen Jahren nicht einfacher geworden:

"Ich habe mir immer den Kollaps einer kleinen interstellaren Wolke zu einem Protostern als ein friedliches, hauptsächlich gravitatives Phänomen vorgestellt. Jetzt ist offenkundig, daß auch gewalttätigere Kräfte am Werk sind." (Bok, B.J. 1984, S.344)

Uns interessiert im weiteren nicht die Entstehung der Sterne, sondern ihre Existenzweise. Man kann ziemlich genau angeben, welche atomaren-chemischen Umwandlungen  dazu führen, daß sich über mehrere Vermittlungen letztlich der Wasserstoff in Helium und später schwerere Elemente umwandelt und dabei Strahlung abgibt. 

Das Wechselverhältnis von schwachen und starken Austauschkräften im atomaren Bereich sichert hier ab, daß die Sterne nicht in einer großen Wasserstoffbombenexplosion zerknallen, sondern das Brennen über einen langen Zeitraum stabil abläuft. In der Sternevolution kommt es dann mehrmals zu kritischen Phasen, in denen sich innere Prozesse mit der gravitativen Wirkung der Masse des Sterns koppeln. 

Abbildung 2.4: Die Proton-Proton-Reaktion könnte die Energiequelle unserer Sonne und vieler 	anderer Sterne sein.

Zur Sternevolution: 
Nach den bisherigen Vorstellungen geschieht in den Sternen die Umwandlung von Atomkernen in der Weise, daß aus leichteren Kernen schwerere entstehen, wobei zusätzlich Energie freigesetzt wird.
Im Fall des jungen Sterns wandeln sich entsprechend der Abbildung 2.4 zuerst Wasserstoffkerne (Deuteronen) in Helium-Kerne um. Die vollständige Darstellung geht vom Vorhandensein von 4 Protonen aus. Aus ihnen entstehen demnach ein Helium-4-Kern, sowie 2 Photonen (die nach jahrtausendelangem Zickzackkurs im Stern die Strahlung bilden), zwei Neutrinos (die abgestrahlt werden und noch heute wegen ihrer Wechselwirkungslosigkeit nicht nach gewiesen werden konnten) und zwei Positronen (die beim Zusammentreffen mit Elektronen zerstrahlen, wodurch die Wärmeenergie des Sterns erzeugt wird).

In ähnlicher Weise entsteht in schwereren Sternen aus dem Kohlenstoff Stickstoff, der unter Abgabe anderer Teilchen wieder zu Kohlenstoff wird. Dieser Kohlenstoffzyklus setzt wesentlich höhere Energien frei. Bei sehr hohen Energien können sich auch zwei Kohlenstoffkerne in einen Magnesiumkern verwandeln bzw. andere Prozesse führen zu Neon und Sauerstoff. Auf diese Weise wird die „Asche“ vorheriger Zyklen der Brennstoff der jeweils nächsten (vgl. Hillebrand/Ober, 1982). 
Diese Prozesse setzen durch ihre Energieabgabe der allgegenwärtigen Gravitation eine Kraft entgegen und die Wechselwirkung zwischen ihnen konstituiert den stofflichen Körper "Stern".

Innerhalb der Evolution der Kernprozesse in den Sternen entstehen schwerere Atomkerne. Die kosmische Evolution enthält also Teile der chemischen Evolution. Interessanterweise entstehen also Atome aus ihren Elementarteilchen nicht einfach aus einer „Anlagerung“, einer summierenden Synthese. Sondern diese Entstehung bedarf qualitativer Umbrüche in makroskopischen Raumbereichen - einerseits in Sternen innerhalb der Galaxien, andererseits jedoch auch schon vorher (vgl. Hillebrand u.a. 1982).

Es gibt prinzipiell unterschiedliche Entwicklungswege für Sterne mit unterschiedlichen Ausgangsmassen. Zusätzlich ist zu berücksichtigen, daß auch die Sterne keine isolierten Körper sind. Durch den Austausch von bereits erzeugten schwereren Elementen von einem Stern zur nächsten Sternengeneration (z.B. über Supernovaausbrüche), den allgemeinen gravitativen Wechselwirkungen (Stoffaustausch, Beeinflussung durch Dichtewellen in der Galaxis), durch Strahlung aus dem Galaxienkern usw. erweist sich die gesamte Galaxis als Grundelement der kosmischen Evolution auf diesem Niveau (vgl. auch Overbye 1991,     S. 67; Unsöld 1978, S.98; Lequeux 1983).

Insgesamt lassen sich die Wechselwirkungen von Makro- und Mikrostrukturen nach Jantsch (Jantsch 1988, S. 141) in der Abbildung 2.5 (auf S. 56) darstellen.

Die damit gekennzeichnete Wechselbeziehung von großräumigen und kleinräumigen Prozessen ist jedoch keine rein räumliche Beziehung - sondern Folge der Wirkungsbereiche der jeweiligen Kräfte. 

Mit sinkender Energiedichte und wachsenden Ausmaßen des Universums hatten sich die Kräfte voneinander getrennt und erhielten unterschiedliche Reichweiten.  Die Schwerkraft wirkt im großräumigen Gebiet, die nuklearen Kräfte nur auf kurze Distanzen. Aber sie sind nicht isoliert, sondern ihre Wechselwirkungen sind die Grundlage für die weitere kosmische Evolution in Form von stofflichen Objekten. In ihnen finden zum Teil nukleare Prozesse statt und die Größe und räumliche Beziehung der Objekte wird durch die Schwerkraft geregelt.

Abbildung 2.5: Der Zusammenhang von Mikroevolution und Makroevolution wurde in Anleh-	nung an Jantsch (1988, S.141) in Zusammenhang mit den 4 grundlegenden 	Wechselwirkungen mit unterschiedlicher Reichweite dargestellt.

Die Koevolution von Mikro- und Makrostrukturen im Universum ist eine Form, in der sich die philosophische Beziehung des Unterschieds und der Identität von verschiedenen Seiten einer Einheit realisiert.

Die Einheit (System) ist dabei nicht ein für allemal festgelegt. Sprechen wir von Prozessen, die das seit dem "Urknall" expandierende Universum betreffen, so ist dieses Universum die Einheit - unabhängig davon, daß die unabhängig von unserem Bewußtsein existierende Realität (die "Materie") vor dem "Urknall" auch in uns unbekannten Materieformen vorhanden war und eventuell andere Arten von Universen bildete und vielleicht weitere außer unserem (jetzt in drei Raum- und einer Zeitdimension expandierenden) Universum ausbildete.

Sprechen wir von Sternbildungsprozessen in unserer Galaxis, ist unter Umständen der umgebende Raumbereich dieser Prozesse oder die Gesamtgalaxie die Einheit, aus der heraus sich Bewegungen und Formen erkennen lassen. Wichtig ist, daß der Bereich groß genug ist, die wesentlichen Zusammenhänge zu erfassen und nur die für die betrachteten Prozesse unwesentlichen Zusammenhänge (die für andere Prozesse im gleichen Raumbereich durchaus wesentlich sein können) wegzulassen.

Das Wesen macht dabei die innere Bestimmtheit der Einheit aus. Wesen versteht sich hier weiter als eine Gesamtheit von Eigenschaften und Beziehungen, die relativ beständig eine spezifische Eigenart dieser Gesamtheit kennzeichnet. 

Obwohl diese spezifische Eigenart, das So-Sein der Einheit bei Veränderungen einen bleibenden Kern dieser konkreten Einheit ausmacht, 

"Aber das Wesen ...ist wesentlich, 
nur insofern es das Negative seiner in ihm selbst... hat" 
(Hegel 1986a, S.235).

Der Stern kann nur sein, wenn er seine stofflichen Massen durch die Schwerkraft zusammenhält. Würde dem aber nicht die nukleare Kernumwandlung entgegenstehen, würde die Masse in sich zusammenstürzen und keinen stabilen Gasball aufbauen. Daß die Größen und Reichweiten der entsprechenden, einander entgegenwirkenden Kräfte so genau "stimmen", ist hier kein Zufall, denn solange der Stern existiert, hält er selbst durch seine Aktivitäten die Balance zwischen den Kräften stabil. 

Ist z.B. der Wasserstoff in den inneren Zonen des Sterns weitgehend aufgebraucht, so kontrahiert dieses Sterninnere. Dadurch werden die äußeren Schichten heißer und in ihnen kann die Wasserstoffumwandlung weiter geführt werden. Im Innern wird inzwischen Helium zu Kohlenstoff verbrannt - das Innere wird schnell aufgeheizt - es dehnt sich  sehr rasch aus und brennt dann langsamer weiter. Solche raschen Prozesse innerhalb von recht stabilen Prozessen sind früher eher mißtrauisch beäugt worden - in einem tieferen Verständnis gehören sie notwendig dazu. 

Nach dem "Aufbrauchen" der Stabilitätsbedingungen in einem Bereich (Wasserstoff aufgebraucht) wird durch diese instabilen Phasen ein neuer Bereich erreicht (Temperatur für Heliumumwandlung in Kohlenstoff), in dem wieder relative Stabilität möglich ist. 

Interessant ist die unterschiedlich mögliche Betonung dieser Grenzbedingungen. Einerseits werden alte Bedingungen beseitigt („aufgebraucht“) - andererseits entstehen genau damit die Bedingungen für Neues. Die erste Sicht ist eher „mangelbezogen“ und tendiert zum Pessimismus, die zweite betont hoffnungsvoll die Möglichkeiten für Neues. 

In späteren Phasen der Sternentwicklung sinkt durch die Verringerung der Atomreaktionen die Temperatur. Dadurch kann die Gravitation stärker wirken - und der Stern zieht sich zusammen, so daß die Temperatur wieder steigt. Die Atome sind dann dichter gepackt. 

Die Kernumwandlung führt zu einer Veränderung in der chemischen Zusammensetzung des Sterns. Der Stern ist ein Stern, indem er in jedem Moment nicht mehr derselbe (mit derselben chemischen Zusammensetzung) ist als kurz vorher. 

Bei den kurzreichweitigen Kernprozessen gibt es einen weiteren Zusammenhang: Ohne die schwache Wechselwirkung (Proton-Proton-Reaktion des einfachen Wasserstoffs)  würde die starke Wechselwirkung den Wasserstoff explosionsartig in Helium umwandeln (wie in der Wasserstoffbombe). Ein langfristig stabiler Stern würde nie entstehen. 

Hier haben wir einen der zu Beginn erwähnten "kosmischen Zufälle". Er beruht darauf, daß bereits vorhandener Kohlenstoff (aus früheren Sterngenenerationen oder anderen frühen kosmologischen Prozessen) als Katalysator im Bethe-Weizsäcker-Zyklus stabilisierend wirkt. Würde nicht dieser konkrete Zufall in Form des spezifischen Verhältnisses der Stärken der beiden Kräfte (starke und schwache) in dieser Weise stabilisierend wirken - würde jede andere, selbst auch zufällige Konfiguration zu anderen, gerade dazu passenden stabilisierenden Prozessen führen. 
Die Welt sähe dann ganz anders aus - andere Zusammenhänge würden ihr Wesen bestimmen, andere Gesetzmäßigkeiten würden sich realisieren. 

Interne Stoffumwandlungszyklen ermöglichen die Stabilität der größeren Strukturform. Gleichzeitig sind sie jedoch die Quelle von sukzessiven irreversiblen Veränderungen in der inneren Struktur. Diese Veränderungen sind die Ursache für veränderte Bedingungen für die weiteren Prozesse. 

Betrachten wir z.B. eine beliebige Schicht innerhalb eines Sterns. Wir beginnen mit der Wasserstoffumwandlungsphase. Durch das einfache Dasein dieses Zustands, der aus zyklischen Bewegungen besteht, brauchen sich die Stabilitätsbedingungen auf. Der Wasserstoffanteil nimmt ab, dafür nimmt der Heliumanteil zu. Diese Tatsache liegt bereits in der Bestimmung dieses Gegenstands (der wasserstoffverbrennende Teil des Sterns verliert dabei den Wasserstoff notwendig). Die Negation eines Zustands als Schranke ist hier begründet. 

Die Qualität der Materie in diesem Bereich erreicht ihre Grenze. Ändert sich die Quantität der Anteile jetzt nur noch gerinfügig, geht sie in eine andere Qualität über. Das Maß ist erreicht. Mit dem Einsetzen der Kohlenstoffsynthese aus dem Helium liegt in diesem Gebiet des Sterns eine neue Qualität vor. Das Wesen des Gebiets wird weiterhin durch die allgemeine Bestimmung des Sterns, eine durch Kernreaktionen und Gravitation langfristig stabilgehaltene Stoffkonfiguration im Universum zu sein, bestimmt. Innerhalb dieses Wesensbegriffes stellen wir aber an diesem Beispiel bereits fest, daß es durch die Beziehung zweier unterschiedlicher, gegensätzlich wirkender Momente (Gravitation mit Druck nach innen, Kernreaktionen mit Druck nach außen) bestimmt wird. Für den Stern als Ganzes gibt es ebenfalls Prozesse, die über das Wirken dieses Widerstreits zu Veränderungen führen... bis der Stern als Stern aufhört zu existieren. Die ihn bildende Materie nimmt neue Formen mit einem neuen Wesen an. 

Diese neuen Formen sind nicht unabhängig von den vorherigen Bestimmungen. Auf diese Weise wird die historische Bedingtheit genetisch fortgeführt und die frühere Qualität nicht nur hinweg-gehoben, sondern aufgehoben im Sinne von "aufbewahrt". Nichts weiter steckt hinter der "Negation der Negation". Die erste Negation des alten Zustands führt zu einer neuen Qualität (Anti-These zur These; das Andere des Etwas). Diese wird wiederum negiert (das Andere ist selbst ein Etwas, das negiert wird) und führt zu dem Endzustand, der unter Umständen als "höhere" Qualität eingeschätzt werden kann. Beim Vergleich des Ausgangszustandes mit dem Zustand nach dieser dialektischen (doppelten) Negation werden Unterschiede sichtbar. Diese Vergleichbarkeit definiert Entwicklungszyklen. Zyklen sind hier also nicht als Kreislaufprozesse ohne derartige Unterschiede zu verstehen.

Mit der wesentlichen Qualitätsänderung ist verbunden, daß die wesentlichen Prozesse und Zusammenhänge sich verändern, durch andere ausgetauscht werden. In der evolutionstheoretischen Literatur wird hier von einer Evolution der Evolutionsprinzipien gesprochen.

Diese Betrachtungsweise hilft uns auch bei der Frage, was in Zukunft aus unserem Universum werden wird. Verlöschen einst alle Sterne und treiben als tote Eisenkugeln in einem kalten Weltraum?
Die Anzahl der Photonen im Universum wächst. Von der inneren Kernenergie der Sterne bleibt als Asche eine Ansammlung schwerer Elemente (bis zum Eisen) übrig, das "Feuer" ging in Form von Photonen in den Weltraum hinaus und ist für weitere Strukturbildungen verloren. 

Dies sieht sehr nach einem schon seit langem prognostizierten "Wärmetod" für das Universum aus. Nach der Thermodynamik gerät ein geschlossenes System unweigerlich in einen Gleichgewichtszustand. In ihm ist die Entropie maximal. Jedoch wirken Gesetzmäßigkeiten, also auch dieser sogenannte 2. Hauptsatz der Thermodynamik, stets unter bestimmten, angebbaren Bedingungen. Für diesen Satz gelten die Bedingungen: 
a)	das System muß geschlossen sein, also keinen Stoff- und Energieaustausch realisieren; 
b)	das System muß sich unter stationären äußeren Bedingungen befinden und 
c)	Entropiemodelle werden aus dem Modell eines idealen Gases entwickelt.

Zu allen drei Bedingungen gibt es im Universum jedoch Einschränkungen: 

a)	Über die thermodynamischen Eigenschaften der bisher prognostizierten "Endzustände" der Materie im Universum ist recht wenig bekannt (vgl. Wolkenstein 1990 und Hawking 1988). Die "Schwarzen Löcher", zu denen sehr massereiche Sterne und weitere Stoffballungen werden, werden sicher durchaus nicht in aller Ewigkeit still und kraftlos durch das Universum schweben. Hier können wir eine neue, uns noch unbekannte Formen von Existenzweise, Veränderung und Evolution der Materie erwarten (weitere Symmetriebrüche?). Die Gesetze dieser Evolution sind, unter den dann vorliegenden neuen Bedingungen, andere als die heute vorliegenden. Falls die dann vorliegenden Prozesse in einigen Raumbereichen ähnliche Bedingungen wie die jetzt im Universum vorherrschenden realisieren, werden auch die dafür geltenden Gesetze (z.B. der Kernfusion) wieder wirken. Solange die Prozesse im Universum einen Transport von Entropie bewirken, gibt es Bereiche, in denen die Entropie sinkt- sich also neue Strukturen bilden können. Entropieexport und die Umsetzung höherwertiger Energie in Bereichen der Realität bewirkt in diesen Bereichen eine Evolution von Strukturen. Diese Bedingungen sind in einem Kosmos voller unerschöpfter, schöpferischer Materie immer gegeben.
b)	Die Expansion des Weltalls bedingt eine Zeitabhängigkeit. Das System unterliegt keinen stationären (zeitunabhängigen) Bedingungen. Das Verhältnis der Photonenzahl zur Zahl schwerer Teilchen pro Volumeneinheit drückt die Entropie des Weltraums aus (Wolkenstein 1990, S.130). Da das Universum aber expandiert, liegt keine geschlossene Volumeneinheit vor. 
c)	In einem idealen Gas haben die Teilchen keine Wechselwirkungen untereinander. Im Universum jedoch wirkt zwischen allen Massen die Gravitation als Wechselwirkung, auch wenn ihre Wirkung bei weit entfernten (und sich durch die Expansion weiter entfernenden) Masseansammlungen immer kleiner wird.

2.4 Von der einfachen Veränderung zur Höherentwicklung

Bei aller Lückenhaftigkeit der Erkenntnis kosmogonischer Prozesse bis hin zur Existenz von Sternen und Planetensystemen lassen sich einige Prinzipien der Entwicklung in diesem Bereich festhalten.
Folgende Eigenschaften zeigen sich durchgängig.

1. Einheiten bilden in sich unterschiedene Komponenten aus. Deren Wechselverhältnis realisiert die Einheit. Dabei ist jede Komponente selbst wieder eine Einheit mit innerer Struktur - und die Einheit stellt selbst eine Komponente übergreifender (bezüglich ihrer Zusammenhänge, was oft mit räumlichen Beziehungen korreliert) Einheiten dar. Innerhalb dieser umfassenderen Einheit agiert die Komponente relativ autonom, mit eigenen, spezifischen Zusammenhängen, was sie als erst als eigenständige Einheit ausweist. 

2. Alle Einheiten werden durch unterschiedliche, mitunter gegensätzlich wirkende Momente (Kräfte, Teilchen) realisiert. Diese Realisierung besteht in einer ständigen Bewegung der Momente, wobei diese dabei die Bedingungen ihrer Bewegung selbst verändern. Stabilität beruht auf inneren Wandlungsprozessen der jeweils elementareren Einheiten - und ist notwendig verbunden mit zuerst sukzessiven Veränderungen von stofflichen Zusammensetzung und energetischen Niveaus durch diese Prozesse.

3. Die zuerst sukzessiven Veränderungen stoßen an Grenzen. Diese Grenzen beruhen darauf, daß die qualitativ bestimmten Prozesse innerhalb der Einheit ihre Bestimmtheit durch konkrete Bedingungen erlangen, die durch die Prozesse selbst "aufgebraucht" werden (Abkühlung des Universums durch Expansion; Wasserstoff in den Sternen wird "verbrannt"). 

Die Grenze wird schließlich für diese Qualität erreicht - und die neugeschaffenen Bedingungen (kühlere Temperaturen im Universum  neue Teilchen koppeln aus oder Atombindung gelingt; bei Sternen ist der Heliumanteil gegenüber dem Wasserstoffanteil erhöht) führen zu einer neuen Qualität der wesentlichen Beziehungen in der davon betroffenen Einheit (neuartige Kräfte und Teilchen werden bei geringeren Temperaturen wirksam; bei den Sternen überwiegt jetzt z.B. die Heliumumwandlung zu Kohlenstoff und anderen schwereren Elementen.)  

4. Selbstorganisationprozesse führen zu einem Export von Entropie, was in der Kosmologie durch die Photonen-, Neutrino- und eventuell Gravitonenstrahlung geschieht. Dieser Strahlungs"abfall" dient eventuell wieder als zumindest katalysierendes Element bei der weiteren Strukturbildung (es wird vermutet, daß Neutrinos oder Gravitonen bei der Galaxienbildung wirksam werden).
Diese qualitativen "Sprünge" sind in der kosmischen Evolution noch ausgeprägt wahrnehmbar. In der Biologie gibt es hier größere Diskussionen und Zweifel. Betrachten wir jedoch die Abbildung 2.2 zur kosmischen Evolution (auf S.39), so fällt eine frappante Ähnlichkeit zu den in den letzten Jahren modern gewordenen Bifurkationsabbildungen aus den Selbstorganisationskonzepten auf: 

Abbildung 2.6: Lösungsvielfalt einer nichtlinearen (rückgekoppelten) Gleichung in Abhängig-	keit vom Parameter p. Aus den Verzweigungen werden Vervielfachungen. 	Schließlich wird ein „turbulentes Chaos“ mit „Fenstern“ der Ordnung er-	reicht. Das „Chaos“ selbst ist in sich strukturiert.

Die Abbildung stellt die Anzahl der möglichen Lösungen einer Gleichung dar, bei der das Ergebnis wieder in die Berechnung des nächsten Ergebnisses eingeht, in Abhängigkeit von dem Parameter P. Das wiederspiegelt in der Realität den Fall, daß eine Größe eine andere beeinflußt, die wiederum auf die erste Größe zurückwirkt usw. Es gibt einen kritischen Wert des Parameters P am Bifurkationspunkt (Bifurkation = Gabelung), bei dessen Überschreiten nach dem "Hochschaukeln" dieser Rückkopplungen etwas Neues passiert, für das es mehrere Möglichkeiten gibt. Eine Populationsentwicklung von Lebewesen hängt z.B. davon ab, wie groß die Population jeweils vorher war. Die kritische Größe ist dann die Geburtenrate (sehr gut dargestellt z.B. in Briggs/Peat 1990, S. 80ff.). Mathematisch ist dies eine Nichtlinearität, ansonsten spricht man von Rückkopplung. 

Nicht vergessen werden darf, daß diese Selbst-Organisierung von Materie nur unter bestimmten Bedingungen stattfindet. Die Systeme müssen offen sein, d.h. ein Stoff- und Energieaustausch "von außen" ist notwendig. Zusätzlich muß dieses offene "Tor" auch genutzt werden, indem Energie zugeführt wird und "Abfall" abgeführt wird. In den meist zuerst betrachteten Beispielen wird dieser Zustand durch Zuführung von Strahlungsenergie (beim Laser) oder Wärmeenergie (bei den Benardschen Zellen) herbeigeführt (jeweils mit Kühlung). 

Die Abbildung selbst zeigt die "Menge" der zugeführten  Energie in der x-Achse verallgemeinert als Parameter P. Neben dieser konkreten Form als "Energiezuführung" kann man diesen Parameter allgemeiner als "Entfernung vom Gleichgewicht" kennzeichnen.

Dieses P ist nicht einfach identisch mit der Zeit, wie man vielleicht erwarten würde. Die Abhängigkeit zur Zeit wird erst deutlich, wenn man versteht, daß Zeit durch Veränderungen auf der sich selbst generierenden Bifurkationskurve erst erzeugt wird (Cramer 1994, S. 89). 

Der in den meisten einfachen Beispielen von außen kommende "Zwang" (Energiezufuhr) scheint das Konzept der "Selbst"-Organisation sehr stark zu relativieren. Beim "Forum Junger Philosophen" 1990 in Leipzig wurde deshalb dieses Konzept von einem Referenten ausdrücklich ad acta gelegt und das Autopoiesekonzept vorgezogen. 

Seine Anwendung bezog sich bei ihnen auf die Gesellschaftstheorie - tatsächlich stammt das Autopoiesekonzept aus der biologischen Forschung von Humberto Maturana und Francisco Varela, die sich gegenüber Erich Jantsch erst einmal dagegen verwahrten, ihr Konzept auf außerhalb ihrer Forschungen liegende Gegenstände anzuwenden (Jantsch 1988, S.22). Sie betonen die Eigenständigkeit der Biologie, da die biotischen Systeme nicht nur offene Systeme im Sinne der Physik sind. Zusätzlich regeln sie ihr Verhalten autonom. Sie setzen Signale, Reize, Wechselwirkungen von außen nicht direkt um, sondern diese dienen höchstens als Auslöser für Veränderungen, deren Wesen jedoch vom Inneren bestimmt wird. 
Diese Systeme nennen sie "strukturdeterminiert". Tatsächlich sind physikalisch-chemische Systeme noch nicht in dieser Weise strukturdeterminiert/ innenbestimmt wie die biotischen. Hier liegt ein grundlegender qualitativer Unterschied vor. 

Trotzdem bestimmen auch in physikalisch-chemischen Systemen die inneren Eigenschaften ihr Wesen und nicht nur äußere Einflüsse. 
Jantsch selbst entwickelt eine Anwendung, bei der die Autopoiese verallgemeinert wird als "Eigenschaft lebender Systeme, sich ständig selbst zu erneuern und diesen Prozeß so zu regeln, daß die Integrität der Struktur gewahrt bleibt" (Jantsch 1988, S. 33) als eine Grundlage für Entwicklung und Selbstorganisation, aber eben unter der einschränkenden Bestimmung der Erhaltung der Struktur und nicht ihrer grundlegenden Veränderung betrachtet wird. 

Die Autopoiese ist deshalb kein Ersatz für das Selbstorganisationskonzept, wenn Veränderung und Entwicklung erklärt und verstanden werden soll.

In allen Einzelwissenschaften wurden seit mindestens über Hundert Jahren immer mehr Argumente dafür zusammengetragen, daß die vorliegenden Dinge, Objekte eine Geschichte haben, daß sie selbst in ihrer Existenz nur Übergehende und Werdende sind und daß innerhalb dieser Veränderungen auch Neues entsteht und sich etabliert. 

Das Neue kann gegenüber den vorherigen Formen komplexer in Struktur und Funktion sein und bei Vergleichen bezüglich jeweils konkret bestimmter Kriterien auch als weiterentwickelt gekennzeichnet werden. Dann liegt eine Höherentwicklung vor. Daneben und damit verbunden existiert auch immer Stagnation in anderen Bereichen, oder gar das Verfallen von vorher Neuem, die Regression. Die Höherentwicklung findet sozusagen auf Kosten von "Abfall" in der Umgebung statt. 

Im Universum entstehen die jeweils neuen Strukturen "auf Kosten" der Expansionsenergie (deren Energie ist dann die der Selbstorganisation "zugeführte Energie"), die Raumausdehnung ist deshalb eine Form dieses "Abfalls". Eine andere ist die Strahlung aus Photonen, denn diese sind einerseits der "Rest" des Strahlungskosmos aus der Zeit kurz nach dem "Urknall" und auch die Energieabstrahlung der Sterne ist für deren Existenz eher eine "Müllentsorgung". Daß gerade diese für das Leben auf der Erde das entscheidente Lebenselixier ist, ist einer der wunderbaren - aber nicht unerklärlichen - Zusammenhänge der schöpferischen Natur. Dieses Schöpfertum der Natur wurde, besonders in Bezug auf die Entstehung und Entwicklung des Lebens, oft im Gegensatz zu einer wichtigen physikalischen Gesetzmäßigkeit gesehen: In geschlossenens Systemen kann die Größe Entropie nicht abnehmen. 

Entropie kennzeichnet das Maß an Unordnung in diesem geschlossenen System. Im Gleichgewicht ist die Entropie maximal. In einem solchen System, in das Materie weder in Form von Stoff, Energie oder Information gelangen kann, werden die eventuell vorhandenen Strukturen immer "verwaschener", Ungleichheiten gleichen sich aus. Im Universum sollten sich nach dieser Vorstellung in einer fernen Zukunft auch alle Ungleichheiten ausgleichen, indem alle Sterne ihre Energie in Form von  Wärme abgeben, ihre Reste verglüht und kalt (mit der gleichen Temperatur wie die Umgebung überall) und bewegungslos in einem toten All verharren. Ein Ausweg aus solchen Szenarien ist nur möglich, wenn die Voraussetzung der Geschlossenheit aufgehoben werden kann. Da der "Kosmos" aber in seiner Definition enthält, daß es keine äußere Umgebung gibt (sonst könnte man dieses Äußere wieder in einen erweiterten Kosmosbegriff einbeziehen, was dann wieder ein Äußeres bräuchte...) , aus der er Energie oder Stoffe zugeführt erhalten kann, sieht die Prognose erst einmal nicht gut aus. 

Es ist aber noch eine andere Sicht möglich: 
Die für das Umgehen dieses Endzeitszenarios nötige Offenheit des Systems wird möglich, wenn der Kosmos nicht offen "nach außen" ist (was es per definitionem nicht sein kann), sondern seine Offenheit aus der inneren Struktur seiner Komponenten gewinnt. 

Die ihn strukturierende Materie entsteht ja, wie wir oben sahen, nicht mit dem "Urknall" (im Englischen heißt dieser auch nur "Big Bang" und impliziert damit nicht so direkt einen scheinbaren Anfang). Nur eine bestimmte Form, die die uns bekannte Raum-Zeit selbst "aufspannt", entstand. Die Energie selbst ist der Materie immer inhärent, ihre Formen jedoch unterliegen einem Wandel, bei dem immer wieder Neues (wie die expandierende Raum-Zeit am Bifurkationspunkt beim "Big Bang") entsteht und sich etabliert. Bei Sternen z.B. ist es ja auch nicht eine von außen zugeführte Energie, die ihre Entwicklung ermöglicht, sondern die innere nuklear-chemische Umwandlung, die dadurch neue Elemente erzeugt. Darauf macht z.B. Erich Jantsch (Jantsch 1988, S. 138) aufmerksam. 

Philosophisch drückt sich diese Tatsache in der Aussage aus, daß die Materie schöpferisch und unerschöpflich ist. Hegel sieht den Grund dafür darin, daß "alles, was irgend ist, ... ein Konkretes (ist), somit in sich selbst Unterschiedenes und Entgegengesetztes. Die Endlichkeit der Dinge besteht dann darin, daß ihr unmittelbares Dasein dem nicht entspricht, was sie an sich (ihren Möglichkeiten nach, A.S.) sind. ... ihr Sein ist... dahin strebend, sich als das zu setzen, was sie an sich sind" (Hegel 1986a, S. 247). 

Dieses innere Streben, die innere Energie beruht auf der inneren Widersprüchlichkeit ("Ungleichgewicht" im Innern, nicht durch Störungen von einem Außen!) aller Dinge und führt zur Selbstbewegung der Materiearten und -formen. Daß dies nicht nur Gedankendinge betrifft, wie bei Hegel, wurde in der materialistischen Dialektik seit Marx und Engels weiterentwickelt.

Eine wesentliche Erweiterung dieser Sicht ist jedoch notwendig. Die Dinge existieren nicht isoliert. Ihr "Ansich" entfaltet sich nicht etwa unbeirrbar und unbeeinflußt. Ihr Ansich enthält nicht nur eine Bewegungsrichtung, sondern ein Möglichkeitsfeld. 

Schon vor dem Hervorbrechen des Neuen variieren im Innern verschiedene Qualitäten innerhalb einer Grundqualität. Andere, voneinander unterschiedene Qualitäten sind innerhalb der Grundqualität, die das Wesen kennzeichnet, vorhanden. Keimhaft können sie mögliches Neues verkörpern. Ihr Vorhandensein ist eine Bedingung für das spätere Neue - der Zustand muß sozusagen "reif" sein. Zur Reife gehört auch das Ausschöpfen der Bedingungen für die Bewegungsweise der jeweiligen Grundqualität. 

Die Unterschiede müssen als Gegensätze und Widersprüche erst auf eine Lösung drängen. Hierin liegt die  Notwendigkeit des schließlichen "Umschlagens", die "selbstorganisierte Kritizität", die zum Erreichen und Überschreiten des Schwellparameter führt. Am Bifurkationspunkt sind dann schließlich mehrere Varianten des Neuen vorrätig. Welche sich in welchem Ausmaß realiseren können, hängt vor allem von den zum Teil selbsterzeugten Bedingungen, zum Teil aber auch von äußeren Bedingungen (Fremd-Organisation) ab.

Die Form des durchaus bedingten, aber nicht vorherberechenbaren Zufalls ist gegenüber Hegel unbedingt zu betonen. 

Der dialektische Materialismus in seiner historischen Form als herrschenwollende Ideologie in den "real-"sozialistischen Ländern ließ dies in den Lehrbüchern und Diskussionen gern unter den Tisch fallen, wenn auch die wissenschaftliche Bearbeitung - besonders unter der Leitung von Herbert Hörz - nicht ganz verhindert werden konnte. 
Jedenfalls hörte ich erstmalig auf dem letzten Philosophie-Kongreß der DDR im Jahre 1989 in der Eröffungsrede offiziell von "Varianten" und "Möglichkeitsfeldern" politisch reden. Da war es für ein eigenständiges Ausprobieren bereits zu spät, die Fremd-Bestimmung durch die Verheißungen der Systemalternative erdrückte die innere Dynamik endgültig.

In der bis jetzt betrachteten kosmischen Evolution sind diese Bedingungen noch nicht so sehr variabel wie in der späteren biotischen oder gar der gesellschaftlichen Entwicklung. Natürlich hängt es von der inneren Zusammensetzung und der Größe der Sterne ab, welchen der verschiedenen Entwicklungswege sie nach dem Aufbrauchen ihres atomaren Brennstoffs gehen. Da ist der Weg für den einzelnen Stern noch recht genau vorgezeichnet. Eine Fremd-Beeinflussung (durch Supernovaexplosionen in der Nähe hervorgerufene stoffliche Veränderungen...) ist hier eher auslösend für  die Wahl eines konkreten Weges als innere Variationen.

Das entstehende Neue ist nun nicht etwa das im Widerstreit der Kräfte Siegende  in Form eines übriggebliebenen Alten. Durch die grundlegende Veränderung der Bedingungen, die Evolution der Evolutionsprinzipien, entstehen neue völlig neue Dinge. Höherentwicklungen im Besonderen (von Stagnation und Regression als Bestandteil von Entwicklung wird hier abgesehen) sind davon gekennzeichnet, daß die Dinge neue Wechselwirkungen realisieren, die bezüglich bestimmter, konkreter Kriterien umfassendere Funktionen entwickeln oder vorhandene Funktionen besser erfüllen können und die Ausgangsbasis für weitere Innovationen darstellen können (d.h. keine Sackgasse sind!). 

Um neue Funktionen entwickeln und Funktionen besser realisieren zu können, müssen die neuen Dinge jeweils komplexer strukturierte Systeme mit autonomer agierenden Komponenten darstellen. 

Dies wird erreicht durch Synthese und Differenzierung. Synthese meint hier die Zusammenführung und gleichzeitige Veränderung von alten Komponenten und Systemen  - Differenzierung meint die gerade dadurch gebildete innere Strukturierung des entstehenden neuen Systems. 

Diese Neustrukturierung wird in der evolutionstheoretischen Literatur auch als Symmetriebruch bezeichnet. Ich verwendete diesen Begriff schon bei der Kosmologie der vier Wechselwirkungen. Auch bei der Entstehung verschiedener Elementarteilchenformen tauchten schon Schwelltemperaturen auf.

In verschiedenen konkreten Symmetriebrüchen begegneten wir auch bereits Syntheseprozessen (Kernfusion, Atombildung) und Differenzierungen (Aufspaltung der Wechselwirkungen, Vielfalt der Teilchen). Es zeigt sich in der Entwicklung des Universums, daß es unterschiedliche Dinge gibt, die miteinander wechselwirken. Die Wechselwirkungen sind vielseitig verflochten. Jedoch nicht beliebig, denn Reichweiten und Stärken begrenzen das jeweilige Wirkungsumfeld. Außerdem reagieren ihre Adressaten, die Teilchen, durch ihre konkrete Bestimmtheit (innere Qualität) auf jeweils spezifische, und eben nicht beliebige Weise (Systemhaftigkeit, wenn man sie qualitativ versteht, s. S.47 und S.56). 

In der Evolution vergrößert sich jedoch durch die ständige Differenzierung der Komponenten und der Komplexität der Komponenten selbst sowie der jeweils übergeordneten Systeme die Wechselwirkungsvielfalt. Da Wechselwirkungen jedoch zu Bewegungen und Veränderungen führen, ist dies ein sich selbst verstärkender Prozeß, der immer komplexer werdene Bereiche des Seins miteinander verbindet und auf diese Weise neue Formen des Seins entwickelt. Diese Beschleunigung ist ein allgemeines Merkmal der Evolution bis hin zu einer jeweils neuen Stufe. 

Außerdem sind es genau diese Wechselwirkungen, die dazu führen, daß trotz möglicher Stagnation und Regression in Bereichen des Seins, doch an einigen Punkten neue Formen der Materie immer wieder eine Chance erhalten. Kosmische "Zufälle" liegen auf unserem Entwicklungspfad. Bei anderen ebenso zufälligen Konstellationen würden andere Entwicklungspfade beschritten werden können, andere Rückkopplungen wirken. Die uns bekannte Form von Leben als biotischer Voraussetzung für Selbstwiderspiegelungsprozesse der Materie in Form des Menschen würde es dann sicher nicht geben. Komplexitätserhöhung in Selbstorganisationsprozessen jedoch würde stattfinden, sobald die Bedingungen dafür vorhanden sind.

Die historisch entstehenden Materieformen unterscheiden sich durch ihre Komplexität qualitativ, sie bilden hierarchische Strukturen. Dabei ist Hierarchie nicht als "Versklavung" zu verstehen (wie es die Laser-Synergie von H.Haken suggeriert), sondern als Rückkopplung verschiedener Ebenen, bei denen jeweils die Komponenten spezifisch aufeinander einwirken und sich dabei im günstigsten Falle auf allen Seiten selbst verändern (hierarchische Herrschaft im negativen Sinne wäre ein Zustand, indem eine feste Größe den anderen ihre Form des Seins aufzwingt). Es ist jedoch auch möglich, daß die Formen eines niederen Niveaus tatsächlich relativ unverändert nur die Bauteile für die höheren Niveaus darstellen. Innerhalb ihres Niveaus würden sie dann eher stagnieren oder gar in niedere Formen zurückfallen. Außerdem übernimmt dieses Niveau auch prinzipiell (nicht nur bei den Arbeitsprozessen der Menschen!) die Rolle der "Müllhalde" für die exportierte Entropie, ohne die Selbstorganisation auf der höheren Ebene nicht möglich ist (Ebeling/Feistel 1986, S. 29).

Dies ist ein Grundprinzip der Evolution des Universums und führt zur Herauskristallisation grundlegend unterschiedener Strukturniveaus. Die kosmische Evolution gibt dabei (vorerst ?) nur den Hintergrund für die biotische Evolution ab - die biotische den Hintergrund für die menschliche.

Zu unterscheiden sind die Ebenen, weil sie Strukturniveaus bilden, auf denen jeweils andere, voneinander unterschiedene Zusammenhänge die wesentlichen inneren Zusammenhänge bilden. Das Wesen der Dinge auf einem Strukturniveau kann nicht auf das Wesen der Dinge auf einem anderen Strukturniveau reduziert werden.

Anders gesprochen: die wesentlichen und allgemein-notwendigen Zusammenhänge innerhalb eines Bereichs der Realität, für die sie typisch und spezifisch sind, die Gesetze, sind spezifisch für die Strukturniveaus und nicht einfach übertragbar.

Vollziehen sich Prozesse der Höherentwicklung, so bleiben die Gesetze der niederen Formen der Materie erhalten - es entstehen zusätzlich neue für die neuen Formen. Innerhalb des Bereiches der neuen Formen dominieren dann aber auch die neuen, wesentlichen Zusammenhänge - ohne daß die auf den niederen Ebenen wirkenden Gesetze ausgeschaltet würden. Die Naturgesetze können durch die Menschen im Rahmen ihrer Wechselwirkung mit der Natur nur bewußt in Wirkung gebracht und dabei genutzt werden - ein Außerkraftsetzen ist nicht möglich. Genau dieses Befolgen der Gesetze der Natur lag im Bestreben Roger Bacons, dessen Bemühen  um wissenschaftliches Verstehen heute oft schuldig gesprochen wird für die falschen, ökologisch verheerenden Handlungen der Menschen.

Dabei sind Gesetze immer mit Bedingungen verbunden - und es kann geschehen, daß die Höherentwicklung alle früheren Bedingungen beseitigt. In dem Fall gibt es dann die Materieformen nicht mehr, die die alten Gesetze als wesentliche Zusammenhänge trugen.

Die kosmische Entwicklung ist noch nicht abgeschlossen. Die Kernbrennstoffvorräte der jetzt existierenden und noch entstehenden Sterne werden aber in ferner Zukunft aufgebraucht sein. Ob weitere kosmische Energiequellen erschlossen werden können, ist ungewiß. Es kann sein, daß die kosmische Entwicklung den Pfad in die Sackgasse bereits erreicht hat. 

Interessant wird es nun dort, wo sie Bedingungen bereitgestellt hat, die einen großen Sprung in eine völlig neue Qualität ermöglicht - das Leben. An diesen Punkten nimmt eine neue Materieform ihren Anfang, deren Evolutionsprinzipien sehr viel vielfältiger und schöpferischer sind, als die der kosmischen (physisch-chemischen) Evolution. 

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