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.

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. Prof. Dr. Stefan Müller vom Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften berichtet.

Mathematik als olympische Disziplin

Die einzige Sprache, in der sich der Kosmos entziffern lässt, ist die Sprache der Mathematik, sagt Albert Einstein. Erneuert und rein erhalten wird diese Sprache durch spezielle “Philologen” und “Gedankenarchitekten”, die z.B. im Max-Planck-Institut für Theoretische Mathematik in Bonn tätig sind. Peter Satorius, Chefreporter einer populären Tageszeitung, besucht dieses Institut.

Einen Nobelpreis für Mathematik gibt es nicht, weil Frau Nobel mit einem Mathematiker fremdging. Spitzenleistungen sind auf Anhieb unverständlich. Dennoch lösen sie, sagt Peter Satorius, Hochachtung aus. Wir müssen auch das Achten lernen, was wir nicht sofort verstehen.

Es stünde den Olympischen Festspielen gut an, wenn sie den Wettkämpfen der Körper auch Wettkämpfe der Mathematik gegenüberstellen könnten.

Mathematik, die letzte Freiheit der Gedanken

Die Knotentheorie gehört zur Hohen Schule der theoretischen Mathematik. Die Kunst besteht darin, zu beweisen, dass bestimmte Knoten auf ewig unlösbar sind. Diese Fälle unterscheiden sich von komplizierten Verwicklungen, die nur unlösbar aussehen. Ein solcher Beweis benötigt einen Tag oder hundert Jahre. Einen Vorteil hat derjenige, der den Quoten-Zoo respektiert. Ein Zerhauen von Gordischen Knoten ist in der Mathematik verboten und im Nahen Osten vergeblich. Der Mathematiker Priv.-Doz. Dr. Peter Schauenburg berichtet.