Wie das Messparadigma uns in die Irre führen kann

Wir suchen nach Möglichkeiten, Phänomene der Umwelt zu messen um sie zu verstehen. Wenn wir diese Möglichkeiten dann gefunden haben, nutzen wir diese recht häufig, um die Umwelt zu erklären ohne die Messverfahren zu validieren. Schlimmer. Wir glauben dass die Messergebnisse die Umwelt darstellen. Dabei stellen die Messergebnisse zusammen mit den Messinstrumenten nur Modelle dar, die wir aus unseren Wahrnehmungen der Umwelt generiert haben. Diese sind noch lange nicht die Umwelt an sich.

Wie fatal dieser Mindset sein kann, möchte ich am Beispiel der Relativitätstheorie von Albert Einstein erklären. Ich möchte die Erkenntnisse Einsteins nicht negieren, sondern nur hinterfragen, da mir diese auf Grund meiner Erfahrungen “spanisch” vorkommen, wissend dass nicht alle Phänomene der Natur mit dem menschlichen Verstand korrelieren müssen. Nur die Erklärungen, die zu den Ergebnissen führen, sind aus meiner Sicht nicht hinreichend und notwendig genug. Aber lassen Sie uns starten.

Was besagt die Relativitätstheorie eigentlich?

Ich möchte mich einzig und allein auf die Komponente Zeit stürzen und die Entdeckungen und Erfindungen darlegen, die Einstein diesbezüglich gemacht hat. Die Ausführungen beanspruchen aber keine Vollständigkeit. Einstein hat herausgefunden, dass die Geschwindigkeit unabhängig vom Beobachter stets gleich ist. Um das zu verdeutlichen möchte ich Ihnen ein Beispiel präsentieren. Angenommen Sie stehen am Straßenrand und beobachten ein bestimmtes Auto. Ganz egal ob sie sich bewegen, auf das Auto zu oder dem Auto entgegen, und wie schnell sie sich bewegen, das Auto hat für Sie stets die gleiche Geschwindigkeit. Einstein setzt die Geschwindigkeit als stets konstant an. Nun kennen wir aber die Formel zur Berechnung der Geschwindigkeit: Geschwindigkeit ist gleich Weg durch Zeit. Damit diese Formel weiterhin Relevanz haben kann, muss Einstein einen Trick anwenden. Den hat er gefunden, in dem er die Zeit als relativ ansetzt. Zeit soll also abhängig vom Beobachter sein. Es gab auch einige Experimente, die dies anscheinend belegten. Das Wort anscheinend muss ich hier anführen, da diese Experimente einzig und allein bezeugten, dass die Messergebnisse der Zeit abhängig vom Standpunkt waren, nicht die Zeit an sich. Beispielsweise ergibt das Messen der Zeit auf dem Himalaya ein anderes Ergebnis als in Rostock. Auf Grund des Höhenunterschiedes ist die Gravitation verschieden, was letztendlich einen Einfluss auf das Messinstrument Uhr und damit auf die gemessene Zeit hat. Zwar ist der Unterschied sehr gering, aber in dem die Feinfühligkeit der Messintrumente stets verbessert wurde, hat man diese kleinen Unterschiede messbar machen können. Wir messen also das unterschiedliche Verhalten des Messintrumentes Uhr. Nicht mehr und nicht weniger.

Diese Erkenntnisse haben Einstein aber dazu bewogen, das so genannte Zwillingsparadoxon aufzustellen. Dieses besagt Folgendes. Nehmen wir an ich würde mich in ein Raumschiff setzen, mit hoher Geschwindigkeit durch das All düsen und nach einigen Jahren wieder auf der Erde landen. Dann würde ich weniger gealtert sein, als wenn ich auf der Erde geblieben wäre und die Reise nicht angetreten hätte. Diesen Fakt kann ich mit meinen bislang gemachten Erfahrungen und Erkenntnissen nicht in Einklang bringen. Aber wie am Anfang bereits angedeutet, möchte ich nicht so blauäugig sein und glauben alle wissenschaftliche Erkenntnis und Naturphänomene müssen mit dem menschlichen Verstand vereinbar sein. Hätte man eine Uhr in das Raumschiff gelegt, würde die Uhr aus dem Raumschiff wahrscheinlich der Uhr auf der Erde nachgehen. Das mag wohl stimmen. Aber hat man damit bewiesen dass ich weniger altere? Wohl kaum. Damit hat man einzig und allein die Relativität der Messergebnisse bzgl. der Naturgesetze nachgewiesen, nicht die der Zeit an sich.

Was ist Zeit?

Ich habe bereits auf die Zeit Bezug genommen, ohne genauer zu klären was Zeit ist. Das möchte ich nun nachholen und dabei auch auf einige Grundsatzfragen eingehen, die derzeit in diesem Bezug debattiert werden.

Seit wann gibt es Zeit an sich eigentlich? Die Messung von Zeit wurde von Menschen erfunden, die Zeit an sich ist so alt wie es prozessuale Abläufe gibt. Denn seit dem gibt es ein “vorher” und ein “nachher” und damit auch die Zeit an sich. Wir Menschen können uns ein Leben ohne Zeit an sich nicht vorstellen. Immanuel Kant bezeichnet die Zeit, übrigens wie auch den Raum, als die reinen Formen der Sinnlichkeit, die vor jeder Erfahrung vorhanden sind (a priori). Diese Ideen habe ich in meinem Post Kant für Manager ausführlicher dargestellt. Zeit gibt es also nicht erst seit dem wir diese messen. Viele Gelehrte unterscheiden die Zeit in 3 Zeitpfeile.

  • psychologischer Zeitpfeil: Dieser Zeitpfeil beschreibt unsere Wahrnehmung der Zeit in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Unser Bewusstsein konstruiert eine chronologische Abfolge von Dingen. Im nächsten Abschnitt gehe ich auf hierauf noch detaillierter ein.
  • thermodynamischer Zeitpfeil: Dieser Zeitpfeil beschreibt die Tatsache, dass die Vorgänge der Welt sich nicht umkehren lassen. Die Welt strebt stets von Ordnung zu Unordnung, genannt wird dies Entropie. Details finden Sie in meinem Post Benjamin Button und Unternehmensplanung
  • kosmologischer Zeitpfeil: Dieser Zeitpfeil stellt die Ansicht der Physiker dar, dass der Urknall der Beginn des Universums ist und sich seitdem ausdehnt. Diese Ausdehnung gibt aus der Sicht der Gelehrten der Zeit diese eine Richtung vor, die wir kennen (Vergangenheit-Gegenwart-Zukunft).

Es gibt Völker auf der Erde, die die Zeit nicht messen. Trotzdem ist für diese Völker die Zeit existent, nur eben in aufeinanderfolgenden Ereignissen und nicht in Form von Zeigerstellungen einer Uhr. Dies habe ich bereits in einem meiner Kommentare in meinem Logbuch am Beispiel der San beschrieben. Allerdings teilen auch diese Völker das Jahr, oder jedenfalls das was wir als Jahr bezeichnen, in bestimmte Abschnitte ein. Daraus resultieren dann auch verschiedene Kalender. Ich möchte Ihnen nur einige Beispiele nennen, ohne auf Vollständigkeit zu plädieren.

  • Der Bengalischer Kalender bezieht sich auf den Auszug Mohammeds aus Mekka. Nach dem befinden wir uns jetzt im Jahre 1418.
  • Der Koptische Kalender geht auf den altägyptischen Kalender zurück. Nach diesem befinden wir uns jetzt im Jahre 1727.
  • Der Koreanische Kalender hat 24 Monate und beginnt 2333 v. Chr.: Nach diesem befinden wir uns jetzt im Jahre 4708.

Auf welcher Grundlage basieren eigentlich die Kalender? Um Zeit in Einheiten aufzuteilen orientieren sich die Menschen an drei astronomische Vorgänge, die unabhängig voneinander ablaufen.

  • Die Rotation der Erde um sich selbst, die einen Tag ergibt.
  • Die Drehung des Mondes um die Erde. Diese dauert 29,5 Tage, weshalb auch nicht alle Monate die gleiche Anzahl an Tage aufweisen.
  • Die Umlaufzeit der Erde um die Sonne. Diese dauert 365,25 Tage, weshalb wir alle 4 Jahre ein Schaltjahr haben.

Wir sehen also, aus Sicht der Messung von Zeit, ist Zeit relativ. Das resultiert zum Teil aus den verschiedenen Messverfahren, aber auch aus den Einflüssen der Naturgesetze auf die Messverfahren (Gravitation). Gibt es weitere Einflüsse, die Zeit relativ werden lassen? Ja. Welche? Lesen Sie gerne weiter.

Der psychologische Zeitpfeil

Im vorigen Abschnitt habe ich bereits den psychologischen Zeitpfeil als einen von dreien angesprochen. Ich möchte jetzt die Wahrnehmung der Zeit ansprechen, denn, und das muss man sich immer wieder vor Augen halten, das was wir über Zeit sagen können ist ausschließlich das was wir von ihr wahrnehmen können, nicht mehr und nicht weniger. Deshalb ist meines Erachtens die Diskussion unwichtig, ob Zeit in der Realität diskret oder kontinuierlich verläuft. Wir können diese Frage nicht beantworten. Der griechische Philosoph Heraklit beispielsweise hat um ca. 500 v. Chr. wohl als Erster die Zeit mit einem Fluss verglichen. Seine Aussage “Alles fließt” ist Ihnen wahrscheinlich geläufig. Dem gegenüber plädierte Demokrit eher für eine diskrete Abfolge der Zeit, in dem diese aus winzigen Partikeln bestehen, die nacheinander ablaufen. Wie gesagt, wichtig ist nicht wie die Zeit real abläuft, sondern wie wir Menschen diese wahrnehmen. Und da gibt es ganz erstaunliche und faszinierende Phänomene.

Wir haben zwar das Gefühl in einem kontinuierlichen Strom der Zeit zu leben. Das ist allerdings nur ein Gefühl, welches unser Bewusstsein uns vorgaukelt. Das Bewusstsein nämlich setzt unser Erkennen und Erleben aus winzigen kleinen zeitlichen Einheiten zusammen, die in uns eine Gegenwart erzeugen. Daraus ergibt sich dann eine Vergangenheit, also eine Gegenwart, die gewesen ist, und eine Zukunft, die eine kommende Gegenwart sein wird. Wenn aber unser Bewusstsein, dieses Zeitempfinden generiert, ist dann mein Zeitempfinden unterschiedlich zu ihrem Zeitempfinden? Das ist nicht auszuschließen. Unser Zeitempfinden unterliegt auch Einflüssen. Beispielsweise tragen Fieber oder Konsum von Haschisch dazu bei das der innere Zeittakt erhöht wird. Damit nehmen wir unsere Umwelt in Zeitlupe wahr. Es existiert aber auch der umgekehrte Fall. Der Zeittakt von Parkinson-Patienten oder die Einnahme von Kokain fördert eine Verringerung des inneren Zeittaktes, was letztendlich dazu führt, dass diese Menschen die Umwelt in Zeitraffer wahrnehmen, also viel schneller. Tischtennisspieler der Weltspitze beispielsweise haben die Gabe, ihren inneren Zeittakt zu erhöhen, um in der Lage zu sein, die Rotation des Balles quasi in Zeitlupe wahrzunehmen um angemessen reagieren zu können. Von Oliver Sacks, einem berühmten amerikanischen Psychologen ist bekannt, dass er einen Parkinson-Patienten beobachtete, der sich die Nase putzte. Diese Prozedur dauerte mehrere Stunden, was für ihn als Beobachter natürlich ungewöhnlich lange dauerte, für den Patienten aber normal war. Er nahm seine Umwelt und damit auch seine Bewegungen viel schneller wahr als andere Personen.

Im Durchschnitt beträgt das zeitliche Auffassungsvermögen eines Menschen 16 Bilder pro Sekunde. Werden mehr Bilder von der Umwelt angeboten, verschwimmen die Wahrnehmungen zu einem kontinuierlichen Fluss, was wir dann als Film erkennen. Warum ich hier Durchschnitt schreibe, ist dem vorher Gesagten zu entnehmen. Ein Tischtennisspieler beispielsweise kann mehr Bilder wahrnehmen, bevor alles zu einem Fluss verschwimmt. Bei einer Katze ist es ähnlich. Sie kann im Durchschnitt ca. 24 Bilder pro Sekunde wahrnehmen. Eine Schnecke erkennt nur 3 Bilder pro Sekunde.

Ist Zeit nun relativ und welche Schlussfolgerungen ziehen wir für das Messen?

Ich hoffe die oben getätigten Ausführungen reichen aus, um die Frage mit Ja zu beantworten. Dies postuliert Albert Einstein ja auch, nur zieht er dafür andere Begründungen heran. Aus diesen Begründungen kann ich die Relativität der Zeit nicht erkennen. Zeit ist relativ, da das Erleben subjektiv ist. Einstein geht darauf aber nicht ein. Er bezieht sich auf das Messen von Zeit. Das Messen der Zeit haben die Menschen erfunden. Nur die Messinstrumente und die -umgebung hängen von Naturgesetzen wie der Gravitation ab.

Ein Modell, welches die Umwelt erklären soll darf niemals führend werden. Das heißt, dass aus Wahrnehmungen heraus das Modell regelmäßig validiert und unter Umständen angepasst werden muss. Man darf sich die Umwelt nicht so zurecht reden, dass das Modell passend wird. Man muss also stets aufpassen was man misst und welche Bedeutung den Messergebnissen beigemessen wird. Ein Beispiel können Sie meinem Post Renditemaximierung der Realwirtschaft: Antwort auf den Zinsstress mit negativen Implikationen entnehmen. In diesem Beitrag habe ich gezeigt, dass Unternehmen, die an der Börse notiert sind, ihren Blick nicht mehr nach außen in Richtung Kunde und Markt richten, sondern ausschließlich auf Kostensenkung ausgerichtet sind, also nach innen blicken. Das macht das Messen der Kennzahl Kundenzufriedenheit auch nicht besser. Es besteht also eine Diskrepanz zwischen Vorstellung und Wirklichkeit.

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2 Responses to Wie das Messparadigma uns in die Irre führen kann

  1. Die Erkenntnisse, die aus den Untersuchungen und Experimenten zur Relativitätstheorie gewonnen wurden, sind wieder einmal ein ausgezeichneter Beleg dafür, welchem Irrglauben die Wissenschaft aufgesessen ist: Objektivität. Es wird negiert, dass Experimente subjektiv sein müssen, dass sie also nicht abhängig vom Versuchsaufbau, Umgebung und vom Experimentator sind. Deshalb werden auch die Ergebnisse aus Experimenten nicht zurück geführt auf die Umstände der Messungen, sondern auf die Natur gegebenen Effekte an sich.

  2. Ulli says:

    Lieber Conny Dethloff,

    Sie sind hier einem Missverständnis aufgesessen. Einstein behauptet nicht, dass ein Auto immer die gleiche Geschwindigkeit für Sie habe. Die Konstanz der Geschwindigkeit beschränkt sich ausschließlich(!) auf die Geschwindigkeit des Lichts, d.h. sowohl für Sie, die Sie am Straßenrand stehen, als auch für den Autofahrer bewegt sich das Licht mit 300.000 km/s (egal in welche Richtung). Damit widerlegte er tatsächlich den Glauben an eine Objektivität von Raum und Zeit (unter den extremen Bedingungen nahe der Lichtgeschwindigkeit oder nahe extrem großer Massen), wie sie seit Newton festgeschrieben war.

    Sie können aber mit diesem Beitrag erfolgreich einen tatsächlich häufig missverstandenen Zusammenhang zwischen Logik und Wahrheit zeigen: Aussagenlogisch korrekte Deduktion von Aussagen führt nicht zwangsläufig zu echten Erkenntnissen, wenn schon die Prämisse fehlerhaft ist.

    Viele Grüße
    Ulli W.

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