Ein Poet der Mathematik

Er entdeckte die berühmte Zahl “Pi”, die z.B. den Erdkreis beschreibt. Er taufte sie “Pi” nach dem Anfangsbuchstaben der Stadt St. Petersburg, in der er lebte. Von ihm stammt die imaginäre Zahl “i” (für Wurzel aus -1) und die Zauber-Zahl “e” (= Euler), welche die “natürlichen und hyperbolischen Logarithmen” wiedergibt. Es geht um das Genie Leonhard Euler, geboren 1707. Wladimir Velminski, Mathematiker und Wissenschaftshistoriker, berichtet über Euler, das Genie.

ADA, die die Computersprache erfand

Lord Byrons Tochter hieß “Ada” Byron King. Sie erfand die Computersprache und noch heute heißt das vom U.S.-Pentagon benutzte Computersystem ADA. Sie war ein Wunderkind und Frühgenie. Die Mutter wollte sie vor dem Schicksal des berühmten Dichtervaters bewahren. Deswegen wurde sie vor jeglicher Poesie gehütet und vor allem in Mathematik unterrichtet. Das führte zu dem Ergebnis, daß Ada mit poetischer Besessenheit mathematische Sprachen entwickelte und die Computersprache kombinierte.
SIe tat dies mit Männern, die sie für sich interessierte: pervers, brilliant, obsessiv, mathematisch, d.h.: durch und durch Lord Byrons Tochter.

Die U.S.-Filmemacherin Lynn Hershmann Leeson beschreibt in ihrem Film CONCEIVING ADA wie eine Frau von heute, computerbegeistert, im Cyberraum Kontakt mit der seit 144 Jahren toten Ada aufnimmt. Diese junge Frau von heute begibt sich über ein Interface, das ihr Timothy Leary 9 Tage vor seinem Tod beschafft, in den Cyberspace, obwohl sie schwanger ist. Ihr Kind wird später geboren, behaftet mit der Persönlichkeit und dem Gedächtnis von Ada, die sich auf diese Weise unsterblich zeigt.

Mathematik der sinnlichen Kraft

Man spricht von den fünf Sinnen eines Menschen. Tatsächlich sind es viel mehr sinnliche Kräfte an der Arbeit, wenn wir uns bewegen, das Gleichgewicht halten und unsere Lebendigkeit ausüben. Die Evolution zeigt sich als eine Wunderkammer verblüffender Kooperationen zwischen den sinnlichen Fähigkeiten der Lebewesen. Der Wüstenskorpion ist z.B. ein sinnlicher Mathematiker seiner Sinneskräfte. Im trocknen Sand, der sich in der Wüste wie eine Wasserfläche verhält, referieren winzige Härchen an den acht Beinen des Tiers den genauen Ort und den Weg einer Beute. Über vier Lebensjahre verfügt dieser Skorpion. Als Nahrung braucht er pro Jahr eine fette Motte. Also viermal Beutemachen im Leben. Dafür besitzt das blinde Tier staunenswerte Präzisionswerkzeuge der Ortung. Ganz anders die Schleiereule. Die Ernährung ihrer Jungen und des Weibchens fordert von dem nächtlich jagenden männlichen Tier, dass es alle zehn Minuten eine Maus fängt und zum Nest bringt. Die Koordination des Ohrs der Schleiereule weist dafür eine extrem genaue Winkelgenauigkeit auf. Es ist merkwürdig, dass diese Treffsicherheit des Ohrs auch zu den Eigenschaften von uns Menschen gehört. Für Krokodile und Vögel wäre der Abstand zwischen den Ohren zur genauen Orientierung im Raum unzureichend. Die Natur hat bei ihnen daher eine Direktkommunikation der Ohren durch einen Tunnel oder “Konzertsaal” im Kopf erfunden. Der Bio-Physiker Prof. Dr. Leo van Hemmen untersucht die feinabgestimmte biologische Basis, in der die Neuronen in extrem kurzer Zeit und mikrostrukturell im Gehirn diese Mathematik der sinnlichen Kraft ausüben. Die sinnlichen Kräfte erweisen sich in ihrer Praxis als erfahrene Mathematiker. Wir Menschen in der Zivilisation machen von unseren sinnlichen Fähigkeiten nur teilweise Gebrauch. Was wir dabei nicht verlernt haben, ist das Lernen selbst: die Plastizität des Gehirns. Fahrradfahren oder Schwimmen lernen bleiben hochkomplexe, kooperative Aktionen zwischen den Sinnen. Das Belohnungssystem beim Lernen liegt, sagt Leo van Hemmen, darin, dass die Sinne von sich aus ein Vergnügen daran haben, zusammenzuwirken: Wenn ihnen etwas Ganzes gelingt. Die Belohnungen, die wir verstehen, und die tatsächlichen (offenbar auf anderer Ebene ebenfalls lustvollen) Vorgänge auf der Mikroebene zwischen den Neuronen und Synapsen sind dabei zwei verschiedene Welten. Alles dies wird biophysikalisch durch einen imposanten Aufwand an Mathematik regiert, von dem unser Verstand nur wenig wahrnimmt. Begegnung mit dem Bio-Physiker Leo van Hemmen.

Leibniz und die Mathematik der Schlangen

Grubenottern sind Schlangen, die außer ihren Augen Infrarotsensoren an ihren Köpfen haben, sogenannte „Gruben“. Im Sandmeer der Wüste schaukeln die zwei Kiefer dieser Schlangen im Wellenrhythmus, in dem sich die Beute nähert. Die Wärmebilder, in denen die Daten das rechnende Hirn der Schlange erreichen, sagt der Biokybernetiker Prof. Dr. Leo van Hemmen, sind unglaublich unscharf. Dennoch sind die „mit der Mathematik der Schlangen“ am Ende erstellten Kartierungen im Gehirn so präzise, dass der Angriff der Schlange blitzartig trifft.

An solchen Prozessen, in denen mehrere voneinander unabhängige Sinne „multi-modal“ zusammenwirken, untersucht die moderne Biophysik die Eigengesetzlichkeit der Sinne, aber auch Innovationsschübe für Roboter. Die Skalen, auf denen die elementaren Prozesse der Wahrnehmung stattfinden, sind bei Menschen – wie bei den Schlangen – absolut voneinander getrennt. Die Neuronen wissen nichts von der Psychologie, an der sie doch bauen.

Die moderne Biophysik kommt hier zu ähnlichen Ergebnissen wie der große Philosoph Leibniz: Alles Elementare besteht aus Monaden, die blind sind. Und doch produzieren diese autonomen Monaden ein Ganzes, das als Realität funktioniert.

Unsere menschlichen Neuronen haben das Sternenzelt nie selber gesehen. Und doch erforschen wir den Kosmos.

Begegnung mit dem Biokybernetiker Leo van Hemmen: „Jeder Punkt auf der Skala der Sinne hat seinen eigenen Verstand“.

Ein Gespräch mit Gerald Edelman

Mit nur 43 Jahren erhielt der Mediziner und Chemiker Gerald Edelman den Medizin-Nobelpreis für seine bahnbrechenden Erkenntnisse über das Immunsystem. Seither hat er sich der Erforschung des menschlichen Gehirns zugewandt und eines der führenden Hirnforschungsinstitute gegründet. Dort studiert er auch Fragen, vor denen viele andere Wissenschaftler zurückschrecken, so etwa die Königsfrage nach Beschaffenheit und Wesen des menschlichen Bewusstseins.

Sind wir Menschen Cyber-Wesen?

Die Filmemacherin Iara Lee aus Brasilien dreht ihre Filme in Japan und in den U.S.A. In ihrem jüngsten Film “Synthetic Pleasures” beschreibt sie spannend neueste Formen kontrollierter Umwelt in Japan (Ocean-Beach in der Halle, Hallen-Ski), Errungenschaften der Nano -Technik (Roboter, die in die einzelnen Zellen und Organe dringen), Nootropics (Optimierung der Hirnökologie), transhumane Terminal Identitäten (“der Mensch als Interface”), Cryonics (Einfrieren der Toten zwecks Wiederbelegung) und viele andere virtuelle Vergnügungen, die schon auf die Menschheit warten. Wie lange noch gibt es und braucht man Menschen? Wann kommt der Übermensch? Iara Lees Lieblingslektüre (die Filmemacherin hat in New York Philosophie studiert): Friedrich Nietzsche.

Ohne Körper kein Geist

Kein Computer, sagt Professor Mrigangka Sur, hat von sich aus “common sense”. Nur der menschliche Verstand besitzt die nötige Plastizität um auf Grund von Strukturen und Ähnlichkeiten zu realistischen Schlüssen zu kommen. Diese menschliche Einbildungskraft braucht nicht nur die Leistungen des Gehirns sondern sie braucht auch die Hilfe eines Körpers, der in der Welt lebt. Menschliche Einbildungskraft ist ein Wunderwerk. Prof. Dr. Mrigangka Sur berichtet. Er ist Chef des Departments für Hirnforschung und Künstliche Intelligenz am Massachussetts Institute of Technology in Boston

Dramaturgie des neuen Lernens

Der aufsehenerregende Kongress in München ist eingeteilt in 7 “Expeditionen”: Expedition heißt übersetzt “Feldzug”. Es geht um einen Feldzug für das neue Lernen, das junge Menschen für das Zeitalter der Computer vorbereitet. Von dem genialen Theoretiker des Lernerns im 16. Jahrhundert, dem Tschechen Comenius, bis Zyberspace im 20. Jahrhundert, führt ein weiter und doch nachbarlicher Weg. Das FMU, ein Institut mit dem langen Namen “Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht”, hat diesen Kongress veranstaltet, der auf dieses neue Lernen, zusammengesetzt aus Personal Computer und Schulpause, vorbereitet, organisiert. Es berichtet der Direktor des Instituts Herr Dieter Kamm: Lernen als Prozess, “Trust the process”.

Mathematik steckt in allen Dingen

Moderne Mathematik arbeitet im Grenzbereich zur Technik und zur Naturwissenschaft. Es gilt Unbekanntes zu entdecken. Mathematische Strategien erweisen sich als Wünschelrute. Sie lassen in ihren strukturellen Analysen den Zufall und auch Irrationalität zu. Schwämme, Mikrostrukturen und Gedächtnismetalle sind ihre liebsten Studienobjekte.