Das xy-Diagramm, eine dämonische Geschichte der Wissenschaft Erkenntnistheorie

Das xy-Diagramm als Abbildung zweier senkrecht aufeinander stehender Skalen geht auf den Philosophen und Wissenschaftler René Descartes zurück. Wenn man von einem kartesischen Koordinatensystem spricht, verbirgt sich hinter dieser Bezeichnung der lateinisierte Name von Descartes: Kartesius. Descartes lebte einige Zeit vor Isaac Newton und wird häufig auch vor Newton zusammen mit Galileo Galilei als einer der ersten modernen Wissenschaftler angesehen. Ja, man könnte sogar sagen, Descartes hat die moderne Wissenschaft zwar vielleicht nicht erfunden, jedoch als erster die Prinzipien dahinter formuliert, während Galileo bereits konkret aktiv wurde. Auf Descartes lässt sich jedenfalls zurückführen, was die wissenschaftliche Methode ist, auf Galileo eher, wie man wissenschaftlich argumentiert.

Dabei hatte Descartes zunächst ein eher überweltliches Problem. Er glaubte, dass ihm ein Dämon bzw. Gott ständig falsche Erkenntnisse vermittle. Man könne zumindest nicht beweisen, dass dies nicht der Fall sei. Er fragte sich deshalb, bei welchen Gedanken er absolut nicht getäuscht werden könnte. Er kam auf die Idee, dass es einfache Gedanken sein müssen. Z.B. »Ich denke, also bin ich.« Dieses berühmte Zitat bringt die Idee Descartes allerdings nicht wirklich auf den Punkt. Übersetzt müsste es sinngemäß eher heißen: »Ich bin denkend«. Was meint er damit?

Egal ob ich irgendetwas nun richtig verstehe oder von einem Dämon in allen Erkenntnissen betrogen werden, ich denke offensichtlich in beiden Fällen. Darauf kann ich mich verlassen.

Descartes lebte zu einer Zeit, als es die moderne Wissenschaft, wie wir sie heute kennen, natürlich noch nicht gab und ebenso nicht die ganzen modernen Methoden der Mathematik. Es war das Ende des Mittelalters. Jede Erkenntnis konnte entweder in der Bibel gefunden werden oder wurde offensichtlich von dem unergründlichen Gott den Menschen nicht zugesprochen. Mathematik war nicht mehr als eine Spielerei und Zeitvertreib der Gebildeten, die nicht arbeiten mussten.

Descartes sagte sich in seiner labilen Verzweiflung: Moment, ich kenne jetzt die Bibel in- und auswendig und finde keine Antwort auf das Problem, dass ich ständig in meinen Erkenntnissen und Schlussfolgerungen betrogen werden könnte. Ich könnte doch einmal ohne Bibel versuchen, weiter zu kommen. Zumindest so weit, wie es irgendwie geht, selbst wenn mich das am Ende wieder zur Bibel führt. Das wäre natürlich wünschenswert und natürlich auch das oberste Ziel und Legitimation des ganzen Vorhabens. Aber betrachten wir es zunächst ergebnisoffen. Warum sonst gab mir Gott einen Verstand, auch wenn dieser vielleicht oder sogar wahrscheinlich getäuscht wird? Ich suche die Erkenntnis in Fortsetzung der antiken Tradition nicht in der überlieferten Schrift, sondern durch eigenes Nachdenken und Zutun. Wenn ich den Betrug überwinde, müsste das ja aufs Gleiche hinauslaufen und ich erkenne Gott dadurch vielleicht sogar viel klarer als vorher.

Das ketzerische Denken kam erstaunlicherweise unter den Augen der Inquisition weitestgehend durch, auch wenn er nicht gänzlich um die Zensur der Kirche herum kam.

Descartes schlug nun als Methode vor, komplexe Probleme in ihre Einzelteile zu zerlegen, die dann (ersatzhalber) zum Gegenstand der Untersuchung zu machen. Dabei besteht die Hoffnung, durch ein späteres Zusammensetzen auch das Komplexe verstehen zu können.

Das ist die Methode der Naturwissenschaft und wurde sehr lange Zeit von den meisten Gebildeten belächelt. Selbst wenn man ein isoliertes Detail versteht, was nützt das für das Verständnis des großen Ganzen?

Descartes selbst war natürlich noch kein Naturwissenschaftler im heutigen Sinne, weil es die nach unserem heutigen Verständnis noch nicht gab. Selbst Newton als protypischer Urvater aller mathematikbasierter Erklärung war in seiner Freizeit ein leidenschaftlicher Alchemist. Auch Galileo Galilei wurde über Jahrhunderte verklärt angedichtet, auf unabhängig überprüfbare Experimente, statt auf mathematische und logische Argumente zu vertrauen. Und dass, obwohl sich bei genauer Recherche herausstellt, dass er seine physikalischen Gesetze wie z.B, dass ein Körper ohne zutun stets in gleichförmiger Bewegung verharrt und das Gesetz der gleich schnell fallenden Körper in seinen Schriften nur argumentierte, ja nicht einmal in Erwägung zog, die hypothetischen Experimente durchzuführen. Es wurden also nur der Legende nach zwei verschieden schweren Kugeln vom Schiefen Turm von Pisa geworfen, um die Gelehrten und Zweifler zu überzeugen, dass sie gleich schnell fallen. In Wirklichkeit waren es eben diese altmodischen, mathematischen und logischen Argumente. Und ob er seine direkten Zeitgenossen überhaupt überzeugen konnte, ist auch mehr als fraglich.

Es gab zunächst nicht so viel von Interesse, auf das Descartes seine Methoden anwenden konnte. Es gab eigentlich nur drei Dinge, die in intellektuellen Kreisen wichtig waren: Gott an sich, die Natur in Anbetracht von Gott und der Mensch in Anbetracht von Gott.

Descartes stellte sich seinen Geist getrennt von seinem Körper vor und untersuchte Körper und Geist separiert und versuchte so, etwas über die Natur des Menschen zu erkennen. Er wollte verstehen, warum er sich so deutlich von anderen Lebewesen unterscheidet. Die Kritiker wiesen später darauf hin, dass er überhaupt nicht sagt, wie die entscheidende Schnittstelle zwischen der materiellen Welt des Fleisches und der Organe und der immateriellen Welt der Seele und des Verstands denn funktionieren soll. Heute wissen wir, es macht ein System aus Nervenzellen. Es war also zunächst eine wirklich verrückte neue Methode, aber ohne große Erfolgsaussichten. Heutzutage würde man so ein merkwürdiges Konzept wahrscheinlich sofort in die Schublade der Esoterik stecken.

Es ist trotzdem eine Erfolgsgeschichte geworden, nicht zuletzt auch aufgrund Descartes Glaubwürdigkeit durch seine überragender Leistung bei der Algebraisierung der Geometrie, das direkt zum xy-Diagramm führt, das die zum Symbol der technischen Wissenschaft werden sollte.

Wer im Sinne von Descartes denkt, denkt wie folgt: Stück für Stück erarbeitet man sich Erkenntnisse, z.B. wissenschaftliche Tatsachen. Man versucht dabei bloß nicht, alles auf einmal zu verstehen. Denker, die diesem Credo folgten, wurden von da an bald nicht mehr Philosophen oder Denker genannt, die eben genau das Wollen, alles auf einmal zu verstehen, alles auf ein Prinzip zurückzuführen (z.B. »alles ist Evolution«), sondern Wissenschaftler, die sich aufmachten, elementare Bausteine und Wahrheiten zu finden und sie mathematisch zu verstehen. Es war zunächst natürlich überhaupt nicht klar, ob es solche, unkaputtbaren, elementaren Prinzipien überhaupt abseits von »Ich denke, also bin ich« gibt, oder ob doch alles immer irgendwie subjektive Wahrnehmung ist. Es war aber bereits klar, dass wenn es diese elementaren Bausteine gibt, sie auf jeden Fall in der Mathematik (wie z.B. im Satz des Pythagoras) zu finden sind.

Es ist dann Newtons Verdienst, der aufbauend auf Galileis Denklogik genau drei solcher Bausteine abseits reiner Mathematik fand. Er nannte sie Axiome und erklärte damit jede Bewegung auf Erden als auch im unerreichbaren Himmel als das gleiche, indem er hochpräzise, mit enormen experimentellen Aufwand ermittelte astronomische Daten (Sensoren über eine ganze Insel verteilt) nutzte und Kepplers empirische Gesetze aus seinen Überlegungen ableitete. Dieses geniale, rein mathematische, modellierende Denken und Überprüfen mit experimentellen Daten, die nüchtern und unabhängig von den Vorhersagen des Modells vertrauenswürdig erhoben wurden, war so ungeheuerlich gut, das bald alle Alternativen des Denkens in Vergessenheit geraten sollten. Darunter auch die Descarte‘sche Wirbeltheorie eines Äthers, mit dem er die Planetenbewegung qualitativ zu erklären versuchte. Das Ideal der Wissenschaft sagte der menschlichen Spekulationsfreude den Kampf an.

Der Dämon des Descartes verschwand alleine dadurch, dass Wissenschaftler glauben, dass es keine Dämonen geben könne, da alles auf dieser Welt mit rechten Dingen bzw. nach mathematischen Naturgesetzen abläuft und der Mensch das sogar herausfinden kann. Die Natur gehorcht diesen ‚Gesetzen‘ viel besser, als es ein Mensch den irdischen Gesetzen je gleichtun könnte. Diese Gesetze wurden nicht wie die irdischen in Worten geschrieben, die immer verschieden interpretierbar sind, sondern in der Sprache der Mathematik, die alles universell zu durchdringen scheint. Und durch Descartes war auch klar, dass es nicht verschiedene Mathematika, wie die griechische Geometrie, die babylonischen Algorithmik, die indische Arithmetik und die moderne Algebra gibt. Die Stile waren ineinander überführbar. Es gibt nur eine Mathematik in verschiedenen Ausdrucksformen. Dieser Gedanke der gottesgleichen Universalität kam später wieder mächtig ins Wanken, doch das ist eine andere Geschichte. Descartes Bestreben zur Gleichsetzung von Geometrie und Algebra durch eine algebraisch beschriebenes Koordinatensystem, in dem geometrische Elemente durch Funktionen repräsentiert wurden, war jedenfalls der Wegbereiter und brachte die Denker seiner Zeit ins pure Staunen. Diese Techniken muss heute schließlich jeder Schüler lernen.

Doch was ist denn daran denn nun so gut? Die Geometrie dient dem visuellen Verstehen, die Algebra dem auf Zahlen basierten berechnen. Zusammen ein unschlagbar guter Ansatz, den jedes Berechnungsergebnis kann visualisiert werden und über Visualisierung lassen sich Ideen für Berechnungen und Analysen finden.
Descartes xy-Digramm ist somit der Dreh- und Angelpunkt zum Umgang mit unabänderlichen Gesetzmäßigkeiten, wenn nicht sogar der gesamten angewandten Wissenschaft.

Doch was soll das überhaupt sein, ein unabänderliches, physikalisches Gesetz, das mathematisch formuliert ist? Wo kommt es her, warum gibt es das? Warum entdecken wir mathematische Gesetze, nach denen die Welt scheinbar wie eine Maschine funktioniert? Und warum denken Menschen trotzdem ständig falsch und irrational? Die Descartes‘sche Frage nach dem Dämon war mit seiner Methode natürlich nicht gelöst.

Der Descartes‘sche Dämon wurde erst später von dem Laplace’schen Dämon abgelöst, der besagt, dass alles in dieser Welt mechanisch funktioniert, eben nach genau dieser mathematischen Maschine der Bewegung, die man durch Gleichungen ausdrücken kann. Dieses Funktionieren wird durch die Gesetze der Physik sowohl vorbestimmt, als auch immer schon als unabänderlich gegeben betrachtet. Hätte man genügend Informationen und Rechenleistung, um dieses Wissen zu nutzen, ließe sich alle kausalen Abfolgen wie ein mechanisches Uhrwerk vorherzusagen. Das Schicksal ist stets besiegelt. Man weiß es nur noch nicht.

Dieser Dämon wurde inzwischen wiederum durch den Heisenberg‘schen Dämon der Unschärfe abgelöst, der zwar das bisherige Denken anerkennender Weise zur „klassischen“ Physik degradiert, aber auch gleichsam in seine Schranken weist. Aber auch das ist eine andere Geschichte.

Wie man an diesem kurzen philosophischen Exkurs sehen kann, hat sich das Denken immer schon in revolutionären bzw. in subtilen Schritten gewandelt, je nachdem wie man es sieht. Momentan stehen wir ebenfalls an einer neuen Schwelle eines Denkwandels. Für jemanden, der sich damit beschäftigt, ist es eindeutig revolutionär. Mit philosophischem Abstand ist es aus einem historischen Blick eher subtil. Aber egal welchen Grad man dem Umdenken durch die neuen Technologien beimisst, die historischen Äquivalente, ob nun als subtil oder revolutionär bewertet, brachten erhebliche Veränderungen für die Menschen im Alltag.

Alle bisherigen kulturellen Revolutionen wurden stets durch technische Produkte begleitet, die wiederum das Denken beeinflussten. »Die Welt funktioniert nach mechanischen Gesetzen wie ein Uhrwerk«. (Laplace’sche Dämon) Als ob die Menschen nun alles verstanden, nur weil sie plötzlich ein präzises Uhrwerk bauen konnten. Heutzutage ist es der Ausruf, »Alles ist Information, Energie geht nicht verloren, es ist die Information, die in Wirklichkeit immer erhalten bleibt« Auch dieses Denken konnte nur aufkommen, weil der Telegraph erfunden wurde und Clausius sich die Entropie für die Thermodynamik ausdachte, von Boltzmann als statistische Größe interpretiert wurde, dessen Topologie Shannon dann in seiner Informationstheorie ebenfalls wiederfand. Morgen wird es dann wahrscheinlich die autonome Maschine oder das außerkörperliche VR-Bewusstsein sein, aus der wir schlussfolgern, dass wir jetzt das Ganze verstanden haben. »Intelligenz ist nichts rein Menschliches, sondern etwas allgegenwertiges der Welt, das sich der Mensch wie bereits das Feuer und das Rad zu Nutze macht.« Wie gesagt, die Philosophie will immer das Ganze verstehen, schlussfolgert aber stets aus zeitgenössischen Technologien und Ansichten. Der Wissenschaft und dem Ingenieurwesen ist das zeitgenössische und die Interpretation und Bedeutung ihrer Produkte egal. Sie schaffen die Realität, über die andere dann philosophieren können, und reden nicht drüber.

Was durch eifrige Ingenieure, die von Wissenschaftlern entdeckten elementaren Erkenntnisse im Descart’schen Sinne wieder zum Komplexen zusammensetzten, möglich ist, konnte sich weder Descartes noch Newton und Galilei ansatzweise vorstellen. Autonome Fahrzeuge waren vor wenigen Jahren nur Science Fiction, bevor sie plötzlich einem vor der Nase herumfahren. Auf einmal haben alle Angst vorm Terminator. Wovor hätten Sie wohl Angst, wenn es die Filme nicht geben würde? Angst hätten sie wohl trotzdem, denn jede Veränderungen wird von Ängsten begleitet, dass es nicht vorhersagbar schiefgehen könnte.

Es ist damit ein neuer Dämon am Horizont, dass der Mensch ein Auslaufmodell, eine veraltete Maschine sei, der seinen Planeten wie ein Geschwür verpestet und bald von intelligentere Maschinen überflügelt würde, wenn Intelligenz sowieso nichts rein Menschliches wäre. Wenn uns der Terminator vielleicht auch nicht umbringt, dann macht er uns zumindest arbeitslos. Der Tag des Jüngsten Gerichts, ob nun gut, mies oder katastrophal für den Menschen, wird im Silicon Valley Singularität genannt.
Es sei angemerkt, dass dieses Denken, das der Mensch letztlich auch nur eine intelligente Maschine sei, gar nicht möglich wäre, hätten Menschen keine Maschinen aus Holz, Stahl und Silizium erschaffen.
Der Mensch ist selbst schuld, denn er rückte sich selbst aus dem Zentrum der Schöpfung (Darwins Evolutionstheorie), aus dem Zentrum des Universums (Kopernikanische Wende) und nun auch noch aus dem Zentrum der Intelligenz (Intelligentere Algorithmen). Armer Mensch.

Was im Rahmen der digitalen Transformation eine Revival erlebt, ist die verstaubteste aller philosophischen Fragen – dem Unterschied und der Beziehung des Immateriellen (z.B. einem physikalischen Gesetz, einer Seele oder der menschlichen Intelligenz bzw. Vernunft) und des Materiellen (wie dem Stuhl und den Elementarteilchen). Dieser Konflikt existiert sowohl in Descartes Denken als auch schon als Idealismus und Materialismus seit der Antike (Planton vs Demokrit). Er wird uns in weiteren Beiträgen in einem neuen Gewand begegnen, ohne dass wir der philosophischen Lösung auch nur einen Schritt näher kommen. Aber das Denken wird uns vielleicht die Tür zu ungeahnten Produkten aufstoßen, so dass der Kreislauf weitergehen möge.

Ich möchte zusammenfassend den Symbolcharakter des xy-Diagramms betonen. Es verkörpert die wissenschaftlichen Ideale: Quantifizierte Fakten statt subjektiver Wertung. Mathematische Virtuosität statt Rhetorik. Logik und Verstand statt Emotion und Gefühl.

Es ist einfach schlimm, wie häufig das xy-Diagramm für Unwissenschaftlichkeit förmlich missbraucht wird. Als naturwissenschaftlich denkender Mensch, als Kartesianer, sollte man das xy-Diagramm heiligen und vor Schande bewahren, wie es die Christen mit ihrem Kreuz und die Amerikaner mit ihrer Flagge tun.

Das xy-Diagramm, eine dämonische Geschichte der Wissenschaft
5 (100%) 1 vote

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.