Protyposis

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Protyposis (griech. προτύπωσις „das Vorbilden“) ist ein von von dem deutschen Physiker Thomas Görnitz geprägter Begriff für sogenannte abstrakte bedeutungsfreie Bits von Quanteninformation (AQI-Bits), die von ihm als Basis der kosmischen Evolution angesehen werden und die gemeinsame Grundlage von Materie, Energie und Information darstellen. Görnitz glaubt damit ein Konzept gefunden zu haben, mit dem sich auch das Bewusstsein auf physikalischer Grundlage der Quantentheorie als geradezu naturnotwendiges Phänomen erklären lässt.

Protyposis als Grundlage des Seins

Den ersten Anstoß dazu, letztlich die gesamte Realität auf Quanteninformation zurückzuführen, hat der Physiker Carl Friedrich von Weizsäcker (1912-2007) mit seiner Quantentheorie der Ur-Alternativen (kurz „Ure“ genannt) gegeben. Unabhängig davon hatte John Archibald Wheeler (1911-2008) einen ähnlichen Ansatz mit seiner Idee des „It from Bit“ verfolgt: „Kein Element in der Beschreibung der Physik erweist sich als ursprünglicher als das elementare Quantenphänomen, d.h. als den elementaren gerätevermittelten Akt, eine physikalische Ja-Nein-Frage zu stellen und eine Antwort auszulösen, kurz gesagt, den elementaren Akt der Teilnahme des Beobachters. Anders ausgedrückt, jede physikalische Größe, jedes einzelne Element, erhält ihre letzte Bedeutung aus Bits, binären Ja-oder-Nein-Zeichen, eine Schlussfolgerung, die wir versinnbildlichen in der Phrase: it from bit.[1].

Die Protyposis bildet nach Görnitz die einheitliche Grundsubstanz des Seins, und entfaltet sich durch die Evolution des Kosmos, des Lebens und der Kultur zu immer komplexeren Strukturen. Auch die Struktur von Raum und Zeit lässt sich nach Görnitz aus dem Protyposis-Konzept ableiten[2][3] . Weiters ergibt sich daraus eine Erklärung für die Größenordnung der Entropie der Schwarzen Löcher[4] und eine Herleitung der Einsteinschen Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie, inklusive plausibler Erklärungen für die sogenannte „Dunkle Materie“ und die „Dunkle Energie[5], sowie der Eichgruppen U(1), SU(2) und SU(3) der fundamentalen Wechselwirkungen[6].

Äquivalenz von Masse, Energie und Quanteninformation

Am besten lässt sich die Protyposis durch Quantenbits, die mathematisch einfachsten überhaupt möglichen Quantenstrukturen veranschaulichen. In Erweiterung der von Einstein formulierten Äquivalenz von Masse und Energie ist eine bestimmte Anzahl LaTeX: N von Quantenbits einer bestimmten Energie bzw. Masse äquvalent. Görnitz postuliert dafür folgenden quantitativen Zusammenhang[7]:

LaTeX: E = \frac {Nh}{12\pi^{2}t_{Kosmos}}

Das im Nenner auftretende Alter des Kosmos LaTeX: t_{Kosmos}, das gegenwärtig auf etwa 13,81 Milliarden Jahre geschätzt wird[8], stellt dabei den Zusammenhang der Quantentheorie mit der Kosmologie her. LaTeX: h &= 6{,}626\,070\,040(81) \cdot 10^{-34}\,\mathrm{Js} ist das Plancksche Wirkungsquantum. Ein Qubit der Protyposis lässt sich als Welle veranschaulichen, deren Wellenlänge LaTeX: \lambda der kosmische Radius (> 45 Milliarden Lichtjahre[9]) ist. Mit der Expansion des Kosmos, d.h. mit zunehmendem kosmischen Radius, wird das Energieäquivalent eines einzelnen Qubits nach Max Plancks Quantenhypothese LaTeX: E = h\nu = \frac{hc}{\lambda} entsprechend immer kleiner, während ihre Anzahl zunimmt. Die einfachen und ursprünglichen Qubits der Protyposis sind damit nicht winzig klein, sondern von wahrhaft kosmischer Dimension. Die vergleichsweise winzigen Elementarteilchen, wie Elektronen oder Quarks mit einem vergleichsweise sehr hohen Energiegehalt, sind demgegenüber hochkomplexe Quantengebilde, denen eine riesige Anzahl elementarer Qubits entspricht. Sie sind daher keineswegs so „elementar“ wie bisher angenommen. Laut Görnitz zeigt die Quantentheorie im Gegensatz dazu, dass das Allereinfachste zugleich das Allerausgedehnteste ist. Die wahre Grundlage des Seins ist damit nicht in kleinsten Teilchen sondern im Kosmos als Ganzem zu suchen.

Quanteninformation und Bewusstsein

Nach Görnitz liegt Protyposis-Konzept auch die Möglichkeit zur Entwicklung des Bewusstseins als einer speziellen Form bedeutungsvoller Quanteninformation begründet. Im Vorwort zu «Von der Quantenphysik zum Bewusstsein» geben Frido und Christine Mann eine kurze Übersicht über die Grundgedanken:

„Die auf der Grundlage physikalischer Fakten beruhende Theorie der Protyposis ist eine stringente Weiterentwicklung der „Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik“ von 1927 durch Niels Bohr und Werner Heisenberg. Diese neue Theorie von Görnitz & Görnitz baut auf der damals formulierten Unbestimmtheitsrelation auf und ermöglicht es, auch den Beobachter in die physikalischen Erklärungen einzubeziehen. Dies wird durch die Annahme der abstrakten, noch ungefüllten Quanteninformation als Grundlage der physikalisch beschreibbaren Welt möglich. Aus dieser sogenannten Protyposis werden Materie, Energie, aber auch unser Bewusstsein gebildet. Mit dieser Theorie wurde die noch sehr allgemeine Annahme einer Ur-Information als Grund aller Dinge von Carl Friedrich v. Weizsäcker sehr viel genauer spezifiziert. Nach Görnitz & Görnitz ist die abstrakte Quanteninformation mit sogenannten Qubits als einfachsten, über den ganzen Kosmos ausgedehnten Einheiten der Urstoff des Kosmos. Alle materiellen Objekte und Energiezustände sind spezielle Lokalisationen („Kondensate“) der abstrakten Quanteninformation. Die aus der unbelebten Materie hervorgehenden Lebewesen werden als informationsgesteuerte, instabile Systeme in labilem Gleichgewicht beschrieben und das aus dem Leben hervorgehende Bewusstsein als ebenfalls auf den Qubits beruhende sich selbst erlebende und erkennende Information, die jetzt mit Bedeutungen versehen wird.

Die gesamte Evolution des Kosmos vom Urknall bis zur Entstehung des Bewusstseins als steuernde Quanteninformation beruht auf dieser als „Protyposis“ bezeichneten, abstrakten Quanteninformation. Sie ist noch bedeutungsfrei und „mögliche“, „vorweggenommene“ oder „Vor-Gestalt“, „Vorstellung“, ein „Modell“ von etwas Zukünftigem. Durch diese Protyposis ist grundsätzlich eine Wechselwirkung zwischen Geistigem und Körperlichem möglich, eine Wechselwirkung der Protyposis mit sich selbst. Durch diesen ontologischen Monismus aufgrund der universellen Gültigkeit der Quantentheorie wird jede willkürliche Trennung von Geist und Materie im Sinne der klassischen Physik vor allem seit Newton und Laplace obsolet. Es wird stattdessen sogar eine „geistige“ Grundstruktur der Materie angenommen, die uns erst recht nahelegt, die in unseren Köpfen als Erbe der klassischen Physik immer noch nistenden Vorstellungen von der Baustein-Struktur der Materie endgültig aufzugeben.“ (Lit.: Görnitz 2016, Vorwort)

Thomas Görnitz erläutert sein Konzept wie folgt:

„Eine sehr große Verständnishürde für dieses neue Konzept von Materie besteht darin, bei der Quanteninformation von Sender, Empfänger und sogar auch von Bedeutung abstrahieren zu müssen. Um das Verstehen zu erleichtern und die fast unvermeidbare Assoziation von >Information< zu >Bedeutung< zu unterbinden, haben wir für diese, so abstrakt gemeinte Quanteninformation auf Vorschlag des Altphilologen R. Schüßler einen neuen Namen gewählt: Protyposis (προτύπωσις). Der griechische Wortstamm (τνπόω - eindrücken, prägen, προτνπόω, eine Vorstellung von etwas Zukünftigem geben) soll deutlich machen, dass sich der Protyposis eine Form einprägen kann, nämlich dann, wenn sie sich zu Materie gestaltet hat. >Protyposis< ist also mögliche Gestalt (nicht notwendig von Materiellem, sondern z.B. auch von Gedanklichem), ist eine Entität, die möglicherweise bedeutungsvoll wird.

Wir werden später zeigen, dass die Protyposis als die eigentliche Grundsubstanz alles Seienden angesehen werden kann, denn sie kann in speziellen Zuständen zu all dem >kondensieren<, was in der Physik unter Energie- und Materiequanten (den sogenannten Elementarteilchen) verstanden wird.“ (Lit.: Görnitz 2008, S. 18)

Nach Görnitz kann mit dem Konzept der Protyposis auch die cartesianische Kluft zwischen Geist und Materie, zwischen der „res cogitans“ und der „res extensa“, die die abendländische Philosophie der Neuzeit bis heute vor ein ungelöstes Problem stellt, endgültig überwunden werden.

„Wir weisen bereits schon hier darauf hin, dass mit der Äquivalenz von Information, Energie und Materie auch ein ganz neuer Zugang zum Menschen und zum Verstehen seiner geistig-seelischen Aspekte möglich wird. Zum einen dürfen wir Menschen unseren Gedanken als Quanteninformation den gleichen Realitätsgrad zubilligen wie Quantenteilchen im Gehirn, wie beispielsweise den Protonen, deren Verteilung mit der Kernmagnetresonanztomographie (MNR), auch als Kernspintomographie bekannt, beobachtet werden kann.

Mit der somit auch aus naturwissenschaftlicher Sicht gegebenen Realität des Seelischen kann zugleich das Hauptproblem der gegenwärtigen Hirnforschung und der noch dem deterministisch-materialistischen Denken verhafteten Philosophie des Geistes gelöst werden, ohne dass man deswegen eine dualistische Weltsicht postulieren müsste. Eine gegenseitige Wechselwirkung zwischen dem Seelischen und dem Körperlichen ist letztlich eine Wechselwirkung der Protyposis mit sich und daher nichts, wogegen die Naturwissenschaften Einwände erheben müssten.“ (Lit.: ebd. S. 19)

Aus Protyposis-Konzept entwickelte Görnitz auch eine konsistente Theorie des Bewusstseins bzw. Selbstbewusstseins:

„Information ist außerdem etwas, das auch durch eine unauflösliche Verbindung zur >Codierung< gekennzeichnet werden kann. Codierung ist Information über Information, macht also den grundlegenden selbstbezüglichen Charakter der Information deutlich.

Information ist zu interpretieren durch ein ihr in der kosmischen Evolution eingeprägtes Streben nach Selbstkenntnis.

Damit muss die kosmische Entwicklung nicht mehr als eine >ziellose Angelegenheit< erscheinen, wie manche Entwicklungsbiologen meinen [...]

Mit unserem neuen Konzept wird jetzt die Vorstellung möglich, dass Evolution eine fortlaufende Veränderung im Kosmos von einfachen Systemen hin zu immer komplexeren ist, zu solchen, die schließlich in die Lage kommen, über diese Evolution und ihren möglichen Sinn nachzudenken. Damit zielt die kosmische Evolution auf >Systeme<, in denen die abstrakte Quanteninformation zu bedeutungsvoller Information über Information werden kann - wie im Menschen - und die biologische und geistige Entwicklung erscheint auf natürliche Weise in die kosmische Evolution eingebunden zu sein.

Wenn also die moderne Naturwissenschaft es ermöglicht, aufbauend auf empirischen Erfahrungen, langgehegte Vorurteile über die Welt und ihre Beschaffenheit, insbesondere über die Materie, zu relativieren, so kann dadurch auch in ihrem Begriffssystem das >Geistige< den ihm gebührenden Platz erhalten und eine Einheit von Geist und Natur erscheint als etwas Natürliches.“ (Lit.: ebd. S. 20f)

Thesen

Thomas Görnitz fasst sein Protyposis-Konzept zu folgenden Thesen zusammen, mit denen er zugleich ein umfassendes, physikalisch begründetes Bild der Evolution des ganzen Kosmos zeichnen will:

  • Die Grundlage des Seins bildet die einfachste Quantenstruktur, die überhaupt möglich ist, die Protyposis.
  • Der fortwährende Prozess des Werdens des Universums beruht auf der Zunahme der Protyposis und zeigt sich in der Expansion des Kosmos.
  • In der kosmischen Evolution gestaltet sich diese grundlegende bedeutungsfreie Quanten-Vor-Struktur, welche physikalisch als Quantenbits zu charakterisieren ist, auch zu energetischen und zu immer komplexeren materiellen Objekten.
  • Die Protyposis formt sich also zu Photonen und zu materiellen Teilchen, außerdem auch zu Dunkler Materie und Dunkler Energie, die nicht als Quantenteilchen erscheinen.
  • Damit ergibt sich eine fundamentale Äquivalenz zwischen den Erscheinungsformen der Proytyposis, welche als „Materie“, als „Energie“ und als „bedeutungsfreie Quanteninformation“ bezeichnet werden.
  • Da die Proytyposis als fundamentale Quanteninformation charakterisiert werden kann, ist es naheliegend, dieser Information ein evolutionäres Streben nach Bedeutung und nach Selbstreflexion zuzusprechen.
  • Im Laufe der kosmischen, chemischen und biologischen Evolution hat sich die Protyposis schließlich auch zu Lebewesen geformt.
  • Leben bedeutet, dass instabile materielle Strukturen durch Selbststeuerung stabilisiert werden. Dies geschieht durch die Wirkung von Information, welche Energien auslösen und damit Materie bewegen und verändern kann.
  • Lebewesen bilden somit Ganzheiten, die aufgrund ihrer quantenphysikalischen Zusammenhänge mehr sind als die Summe ihrer Teile und die deswegen vollkommen neues Verhalten zeigen können, welches es vor dem Leben nicht geben konnte.
  • Mit dem Leben ergibt sich damit zum ersten Mal in der kosmischen Evolution ein solcher Zusammenhang für die Information, dass sie wegen ihrer stabilisierenden Steuerungswirkung für ihren Empfänger existenzsichernd werden kann.
  • Information wird also dadurch bedeutungsvoll, dass sie an oder in einem Lebewesen etwas bewirken kann. Sie kann dann als ausgedehnte teilelose Ganzheit wirken.
  • Für eine schnelle Verarbeitung von bedeutungsvoller Information haben Lebewesen Nerven und Gehirne gebildet.
  • In der Evolution zeigt es sich auf jeder Stufe, dass Informationsverarbeitungs-Strukturen zu den vorhandenen hinzutreten, deren Komplexitätsgrad von keiner der bisher vorhandenen Strukturen erreicht wird.
  • Im Verlauf der biologischen Evolution wurden manche Lebewesen erlebnis- und sogar bewusstseinsfähig.
  • Protyposis, die sich als Bewusstsein gestaltet, ist bedeutungsvolle Quanteninformation, die sich selbst erlebt und kennen kann.
  • In hochentwickelten Lebewesen kann Bewusstsein über sich selbst reflektieren, woran die Quantenstruktur von „Information über Information“ besonders deutlich wird.
  • Mit der Herausformung des menschlichen Bewusstseins wird es diesem möglich, sprachlich formuliert über sich selbst und sogar über das Universum nachdenken zu können.
Thomas Görnitz: Von der Quantenphysik zum Bewusstsein, S. 738f.

Görnitz legt derart der ganzen Weltentwicklung ein Geistiges zugrunde, allerdings ein hochabstraktes Geistiges, das er als Quanteninformation bzw. Protyposis bezeichnet. Qualitative Aspekte bleiben dabei - anders als im Goetheanismus - völlig unberücksichtigt. Auch schleicht sich in sein Konzept wieder der Reduktionismus ein, der alle Welterscheinungen, also auch Leben, Bewusstsein und Selbstbewusstsein, alleine aus den physikalischen Grundlagen ableiten will. Peter Heusser bemerkt dazu sehr richtig:

„Die Konsequenz dieser von führenden Physikern, also von wirklichen Kennern der Materie (!), geäußerten Gedanken wäre demnach, Ideen als die den Sinneserscheinungen letztlich zugrunde liegende Wirklichkeit anzuerkennen, und Wissenschaft wäre dann tatsächlich ontologischer empirischer Idealismus. Mit dem stimmt auch die neuerdings von Thomas Görnitz, theoretischer Physiker und Schüler Carl Friedrich von Weizsäckers, aus quantenphysikalischen Gründen vertretene Grundthese überein, die Materie sei letztlich Information und damit Geist (Görnitz & Görnitz, 2008). Jedoch sind mathematische Formen, für sich allein genommen, der Form nach Abstraktionen des menschlichen Geistes und dem Inhalt nach sicher nicht die ganze Wirklichkeit. Denn erstens gibt es in der Wirklichkeit nirgends ein Quantum ohne Quale, und zweitens gibt es in der Wirklichkeit empirisch nicht nur eine Welt hinter oder unter den wahrnehmbaren Phänomenen, sondern auch die Welt dieser Phänomene selbst. Und diese hat verschiedene Klassen und Arten, und verschiedene, einander über-, unter- oder nebengeordnete Ebenen. Und alle haben ihre Gesetze. Aufgabe der Wissenschaft ist nicht, bloß die Perspektive der untergeordnetsten Ebene einzunehmen und die quantitativen Gesetze derselben für den Grund und die Ursache der qualitativen sowie für diejenigen aller höher geordneten Ebenen zu erklären, sondern die Gesetze der quantitativen und qualitativen Phänomene aller Ebenen zu eruieren und miteinander in einen Gesamtbezug zu bringen, in welchem jedem Phänomen der ihm objektiv gebührende Platz zukommt. Dann ersetzt empirischer ontologischer Idealismus den Reduktionismus; und der wissenschaftliche Blick wird frei auch für höhere Perspektiven als diejenige der kleinsten physikalisch-chemischen Entitäten. Das wird bereits beim Materiebegriff deutlich, aber dann auch bei den Phänomenen des Lebendigen, des Seelischen und des Geistigen. Es ist ein Grundproblem von Chemie, Biochemie, Biologie, Psychologie und Medizin, dass man durch die reduktionistische Denkgewohnheit stets gedrängt wird, Phänomene höherer Ordnung auf jeweils niedrigere Schichten zu reduzieren und aus diesen kausal zu erklären. Dabei verliert man aus den Augen, dass diese «Schichten» ihre eigenen Eigenschaften und Gesetzmäßigkeiten haben, die nicht aus den Vorgängen und Gesetzen der Einzelteile erklärbar sind.“ (Lit.: Heusser, S. 84ff.)

Literatur

  • Thomas und Brigitte Görnitz: Von der Quantenphysik zum Bewusstsein - Kosmos, Geist und Materie. Springer-Verlag, Berlin/ Heidelberg, 2016, ISBN 978-3-662-49081-5.
  • Thomas Görnitz, Brigitte Görnitz: Das Geistige im Blickfeld der Naturwissenschaft - Bewusstsein und Materie als spezielle Formen der Protyposis - von abstrakter, bedeutungsfreier Quanteninformation, in: Johannes Weinzirl (Hrsg.), Peter Heusser (Hrsg.): Was ist Geist?, Wittener Kolloquium für Humanismus, Medizin und Philosophie, Band 2, Königshausen u. Neumann 2014, ISBN 978-3826052224
  • Thomas und Brigitte Görnitz: Die Evolution des Geistigen – Quantenphysik, Bewusstsein, Religion. Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2008, ISBN 978-3-525-56717-3.
  • Thomas Görnitz, Brigitte Görnitz: Der kreative Kosmos - Geist und Materie aus Quanteninformation. 2. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2006, ISBN 3-8274-1768-6.
  • Ralf Krüger: Quanten und die Wirklichkeit des Geistes: Eine Untersuchung zum Leib-Seele-Problem. transit, Bielefeld 2015, ISBN 978-3-8376-3173-9.
  • Frido Mann, Christine Mann: Es werde Licht: Die Einheit von Geist und Materie in der Quantenphysik. S. Fischer, Frankfurt am Main, 2017, ISBN 978-3-10-397245-0.
  • Peter Heusser: Anthroposophie und Wissenschaft: Eine Einführung. Erkenntniswissenschaft, Physik, Chemie, Genetik, Biologie, Neurobiologie, Psychologie, Philosophie des Geistes, Anthropologie, Anthroposophie, Medizin, Verlag am Goetheanum, Dornach 2016, ISBN 978-3723515686

Einzelnachweise

  1. „No element in the description of physics shows itself as closer to primordial than the elementary quantum phenomenon, that is, the elementary device-intermediated act of posing a yes-no physical question and eliciting an answer or, in brief, the elementary act of observer-participancy. Otherwise stated, every physical quantity, every it, derives its ultimate significance from bits, binary yes-or-no indications, a conclusion which we epitomize in the phrase, it from bit.“
    (John Archibald Wheeler: Information, Physics, Quantum: The Search for Links, 1990, Reproduced from Proc. 3rd Int. Symp. Foundations of Quantum Mechanics, Tokyo, 1989, pp.354-368 pdf)
  2.  T. Görnitz: Abstract Quantum Theory and Space-Time Structure; I. Ur Theory and Bekenstein-Hawking Entropy. In: Intern. J. Theoret. Phys.. 27, Nr. 5, 1988, S. 527-542.
  3.  Thomas Görnitz: Abstract Quantum Theory and Space-Time Structure; II. A Model of Cosmological Evolution. In: International Journal of Theoretical Physics. 27, Nr. 6, 1988, S. 659-666.
  4.  Thomas Görnitz: Abstract Quantum Theory and Space-Time Structure: I. Ur Theory and Bekenstein-Hawking Entropy. In: International Journal of Theoretical Physics. 27, Nr. 5, 1988, S. 527-542.
  5.  Thomas Görnitz: Deriving General Relativity from Considerations on Quantum Information. In: Advanced Science Letters. 4, Nr. 2, 2011, S. 577–585, doi:10.1166/asl.2011.1243.
  6.  Thomas Görnitz, Uwe Schomäcker: The Structures of Interactions: How to Explain the Gauge Groups U(1), SU(2) and SU(3). In: Foundations of Science. 24. November 2016, S. 1–23, doi:10.1007/s10699-016-9507-6.
  7. vgl. Görnitz 2016, Abschnitt 9.1
  8. Planck Collaboration u. a: Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters In: Astronomy & Astrophysics 594, A13 (2016),arxiv:1502.01589v3, Seite 32.
  9. J. Richard Gott III u. a.: A Map of the Universe. In: The Astrophysical Journal. Ausgabe 624, Nr. 2, arxiv:astro-ph/0310571.