Montag, August 13, 2012

Der 4. Kern

Der vierte Kern

Betrachtet man unser Universum, dann findet man sehr viele Strukturen auf jeder Ebene. Das bekannte Universum erscheint unerwartet stark stark strukturiert. Eigentlich würde man ja ein sehr einfaches Universum erwarten, etwas Raum und einen Elementarteilchentyp. Aber wir sind natürlich in einem Universum, das Komplexität erlaubt und daher will ich vier Ebenen der Komplexität betrachten.
Die Kerne erster Ordnung unseres Universums

Die Elemente

Obwohl es nur sehr wenige Elementarteilchen gibt, nennenswert sind die Elektronen, Protonen und Neutronen[1], gibt es eine Struktur, die auf diesen Teilchen aufbaut, und das sind die Atomkerne. Zufällig sind die Kräfte der elektrischen Abstoßung und der nuklearen Anziehung gerade so groß, dass einige tausend verschiedene Atomkerne existieren, dabei gibt es 92 unterschiedliche Kernladungen, das was man normalerweise als die 92 Elemente bezeichnet. (Mehr zu solchen grundlegenden Fragen)
Jedes Atom hat einen Kern und eine Hülle mit merkwürdigen Eigenschaften, die es erlaubt, dass mehrere Atome zusammen Moleküle oder Kristalle bilden, keineswegs selbstverständlich, aber so ist eben unser Universum aufgebaut. 
  • Jedes Atom hat einen Kern, der mit seiner Ladung vorgibt, wie das Atom sich in seiner Umgebung verhält.

Die Zellen

Geht man eine Komplexitätsebene nach oben, findet man in der Natur Zellen. Zellen sind die kleinsten, selbstständigen Einheiten des Lebens. Erstaunlicherweise bestehen Sie ebenfalls aus einem Kern, in dem das Erbgut liegt, und einer Hülle. Die Hülle kann mit der Umwelt reagieren und es gibt sogar Zellverbände und "Zellkristalle" die man gemeinhin als Vielzeller oder höhere Lebewesen beschreibt.
Das Erbgut, die DNA, im Kern ist in jeder Zelle eines bestimmten Art nahezu identisch. Und ohne besondere Übertreibung kann man die Zellen als die Atome der Lebewesen bezeichnen. 
  • Der Zellkern ist damit ein Kern zweiter Ordnung, da er aus Atomen mit Kernen erster Ordnung besteht.

Der Mensch

Alle höheren Lebewesen, und insbesondere der Mensch, haben ein zentrales Nervensystem. Das zentrale Nervensystem, Gehirn, ist für die Handlungen des Organismus verantwortlich. Es steuert seine Aktivitäten in der Umwelt. Zwei Menschen können sich zu einem "Menschenmolekül" zusammenlagern, auch Ehe oder Partnerschaft genannt. Viele Menschen können einen "Menschenkristall" bilden, der dann als Staat, Nation oder ähnlich bezeichnet wird.
  • Das Gehirn ist ein Kern der dritten Ebene, da alle Mitglieder einer Art im wesentlichen gleiche Gehirne haben.

Die Menschheit

Die Menschheit bildet gerade einen Kern aus, den wir heute Internet nennen. Dieses System, das den Organismus Menschheit auszeichnet ist noch nicht ganz fertig, so wie wohl in der Ursuppe die Zellkerne noch nicht so eindeutig zu identifizieren waren oder bei niedrigen Tieren kein klar abgetrenntes Gehirn existiert.
  • Aber der Trend ist erkennbar, die vierte Ebene der Kernbildung hat begonnen. 
  • Unklar ist, ob wir damit die letzte Ebene der Komplexität erreicht haben.
Bei Innovationen ist aber nie das Ende erreicht.

Nicht nur die Kerne erreichen neue Ebenen, auch die bearbeiteten Dimensionen, wie ich in einem weiteren Post dargestellt habe

Da ich bisher noch nirgends eine vergleichbare Betrachtung gefunden habe, würde ich mich über Hinweise zu diesem Problem freuen!

[1]Hinweis: Protonen und Neutronen sind keine echten Elementarteilchen sondern aus Quarks aufgebaut, das ist hier aber nicht relevant.

1 Kommentar:

Anonym hat gesagt…

Sehr geehrter Herr Prof. Dr. Heindl,

Ihre "Komplexitätsordnung" ist aus meiner Sicht erweiterungsbedürftig: Zurecht haben sehen sich die Physiker ihre Disziplin historisch als die Fundamentalste, welche am stärksten mathematisch formalisiert und damit am "komplexesten" ist. Jedoch macht die Biologie in unserer Zeit auf allen Ebenen große Sprünge. Wir betrachten eine Mathematisierung der gesamten Biologie und die Biologie liefert sogar neue mathematische Theorien. Sie können übrigens nicht davon ausgehen, dass sie mit Teilchenphysik die Komplexität von Signalkaskaden biologischer Zellen erklären können. Hierzu bedarf es im wahrsten Sinne des Wortes komplexer Methoden der Graphentheorie und Boole'schen Algebra. Dies soll natürlich die moderne Physik in keiner Weise schmälern, die Physik ist immer noch die Fundamentalste aller Wissenschaften!