Chaos & Ordnung - IAAC

gefunden, sondern spontan und ständig entstehende Ordnungsmuster, sich ablösend, mit jeweils tausenden
von aktivierten Gehirnzellen.
Wenn ich an die schöne Stadt Gmunden denke, ist dieses innere Bild komplexer als eine Erklärung dieses
Gedankens aus Operationen tausender Ganglien?
Aus der Weltsicht der Chaostheorie hat jede Ebene ihre eigenen Gesetze und Modelle, mit denen sie am
besten beschrieben wird.
Antichaos
Ein deteriministisches Chaos kann in Unordnung stürzen, aber im eben erwähnten Beispiel erzeugt es Ordnung!
Wenn Chaos ein "Urstoff" sein soll, wie ihn sich die Antike dachte, dann ist er jedenfalls nicht so gestaltlos
und leer wie damals angenommen. Insbesondere in der Biologie fand man, dass die Chaostheorie
mit gleichem Recht "Ordnungstheorie" heißen könnte. Wesentlich interessanter als die möglichen Übergänge
in die Unordnung zeigten sich die Ordnungszustände, die (oft spontan) aus dem deterministischen Chaos
entstehen können.
Dabei entsteht aus Komplexität wieder Einfachheit, das vibrierende Chaos erzeugt Strukturen - solche Übergänge
werden als "Antichaos" bezeichnet. Das Leben selbst entstand durch unzählige solcher Schritte zu
höherer Ordnung, aus der chaotischen "Ursuppe" bildeten sich immer komplexere Lebewesen, die dann
aber als "einfache" (geordnete) Ganzheiten operieren. Obwohl ich aus Milliarden von Zellen bestehe, arbeiten
diese konzentriert zusammen, um den geordneten Griff zum Bierglas zu ermöglichen.
Solche Übergänge von Chaos zu Ordnung gibt es aber auch in ganz einfachen, "toten" Systemen. Frühmorgendlich
kann jeder - ob Chaot oder nicht - beobachten, wie sich in einer Kaffeetasse Antichaos ereignet: In
heißen Kaffe gießt man etwas Milch. Plötzlich bilden sich (sechseckige) Wirbelkanäle, die längere Zeit stabil
bleiben können. Besser gelingt dieses Experiment jedoch mit Flüssigkeiten, die von unten her erwärmt werden.
Ein weiteres Beispiel stellen die Heckwellen eines fahrenden Bootes dar: Abhängig von der Geschwindigkeit
entstehen stabile Wirbelmuster. Diese Art von geordneten Strukturen bei ständigem Durchfluß von
Materie und Energie nennt man "dissipative Strukturen", die Entstehung von Ordnungsmustern "Selbstorganisation".
Man könnte Antichaos auch so definieren: Das Entstehen von Ordnung, Muster, Struktur in Systemen mit
vielen einzelnen Einheiten (Teilchen, Zellen, Menschen, ...), wenn diese Ordnung etwas ganz Neues darstellt
und nicht auf die einzelnen Teile zurückgeführt werden kann. Das Ganze ist mehr als die Summe seiner
Teile.
Entropie
Dies scheint nun dem berühmten 2. Hauptsatz der Thermodynamik vollkommen zu widersprechen. Danach
laufen Vorgänge in der Natur von selbst nur von Zuständen niedriger zu solchen höherer Wahrscheinlichkeit
ab. Ohne Zutun nimmt die Ordnung ab. Die Physik prägte sogar eine physikalische Größe, die Entropie,
die man als Maß für die Unordnung verstehen kann.
Bremst etwa ein Auto, so wird geordnete Bewegung (alle Teilchen des Gefährts bewegen sich in eine Richtung)
in ungeordnete Wärmebewegung der Bremsen, Reifen und letztlich der Umgebung umgewandelt. Nie
aber wurde beobachtet, dass sich die Luft ein wenig abkühlt und ein Auto plötzlich zu fahren beginnt. In abgeschlossenen
Systemen bleibt die Entropie gleich, bei der Kombination mehrerer solcher nimmt sie zu.
Lebewesen sind jedoch Beispiele extremer Entropieverminderung - bereits einzelne Zellen kann man als
chemische Fabriken beschreiben, in denen hunderte Prozesse parallel ablaufen. Der Widerspruch ist aber
nur ein scheinbarer und läßt sich auf mehrere Arten entkräften.
1. Gerade Lebewesen sind Paradebeispiele für offene Systeme - sie existieren nur mit einem ständigen
Durchfluß von Materie und Energie. Thermodynamisch gesehen vermindern sie zwar ihre innere Entropie,
erzeugen aber nach außen hin trotzdem Unordnung - nur im dynamischen Fluß von wenig zu mehr Chaos
können wir Ordnung erzeugen! So entsteht aus Nahrungsmitteln einerseits komplexes Körpermaterial und
andererseits Abfall: Exkremente, Abwärme. Auch einfache dissipative Systeme wie die oben erwähnten
zeigen dieses Verhalten - sie brauchen einen ständigen Energiefluß, um sich ausbilden zu können. In der
Kaffeetasse mag zwar Ordnung entstehen, insgesamt nimmt die Entropie trotzdem zu - der Kaffee kühlt sich
ab, die Umgebung wird etwas wärmer. Letztlich wird er gar getrunken und darf nochmals Ordnung erzeugen
im müden Frühaufsteher.
2. Die Entropie ist eine physikalische Größe, die zur Beschreibung einfacher Systeme bis hin zu Wärmekraftmaschinen
erdacht wurde. Dort hat sie mit Wärmeprozessen zu tun und hängt mit der Wahrscheinlichkeit
von Zuständen zusammen. Sie mit Unordnung zu verbinden ist höchstens in solchen physikalisch einfachen
Systemen sinnvoll und zulässig, die kühnen Übertragungen auf komplexe Systeme wie Lebewesen,
Schreibtische oder gar das ganze Universum sind (obwohl oft gemacht) sinnlos, dort hat die Entropie nichts
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