Kant:

Von dem ersten Grunde des Unterschieds der Gegenden im Raum

Kant hat sich sehr intensiv mit naturwissenschaftlichen Fragen beschäftigt, insbesondere mit der Astronomie.

Aus den wenigen gesicherten Fakten über unser Sonnensystem, unsere Milchstraße und die zu seiner Zeit nur als Nebelflecken erkennbaren anderen Galaxien, hat er  – basierend auf den Erkenntnissen von Kopernikus, Kepler und Newton –  eine qualitative Theorie über die Entstehung unseres Universums, der Galaxien und unseres Planetensystems mit den Monden und den Ringen des Saturns abgeleitet.

Kant hat sich auch gefragt, welche   Raum-Zeitstruktur das Universum hat.

Dafür geht er von Beobachtungen aus:

• Bohnen drehen nach links
• Schneckengehäuse drehen nach rechts, wenn man von dem spitzen Ende auf das Gehäuse schaut
• Passatwinde drehen auf der Nordhalbkugel entgegengesetzt zu denen auf der Südhalbkugel
• unsere beiden Hände sind spiegelbildlich, aber nicht kongruent

Auf Grund dieser Beobachtungen fragt er sich, ob  aus den Anordnungen der inneren Teile eines Gegenstandes erklärt werden kann, warum 2 Gegenstände, die dieselben internen Abmessungen haben, nicht durch Bewegungen im Raum zur Deckung gebracht werden können.

Da das bei den genannten Beispielen nicht möglich ist, insbesondere auch nicht bei den beiden Händen, schließt er, dass das Objekt den Raum, in dem die linke Hand eingebettet ist, in seiner Struktur so beeinflusst, dass er von dem Raum, in dem die rechte Hand eingebettet ist, sich unterscheidet.

Kommentar

Kant untersucht diese Frage nicht mathematisch weiter.

• Er hätte sonst erkannt, dass die Struktur eines  Gegenstanden nicht alleine durch die Abstände seiner Teile definiert wird, sondern, dass dass dazu auch die Drehsymmetrien gehören.

In der Physik wird angenommen, dass der Raum gleichförmig ( homogen ) und in allen Richtungen gleich ( isotrop ) ist.

• Aus der Allgemeinen Relativitätstheorie wissen wir aber, dass Massen die Raum-Zeitstruktur ändern. Licht von Sternen, das in der Nähe von sehr massereichen Sternen,  wie Schwarzen Löchern etwa, vorbeifliegt, wird abgelenkt.
• In der Elementarteilchenphysik werden die Eigenschaften der Elementarteilchen durch Symmetrieeigenschaften beschrieben.
  • Dabei ist aber nicht geklärt, ob diese Teilchen nicht auch die Raum-Zeit – Struktur ändern.

„Wavy“       Lizenziert unter Gemeinfrei über Wikimedia Commons

Die Animation zeigt die Gravitationswellen, die durch 2 sich umkreisende Neutronensterne erzeugt werden sollten.

Gravitationswellen folgen aus der Allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein. Sie ändern die Raum-Zeit-Struktur. Allerdings wurden sie bisher noch nicht experimentell nachgewiesen.

Die Fragestellung, ob Gegenstände die Raum-Zeitstruktur ändern, ist für Gegenstände, wie wir sie in unserem Alltagsleben vorfinden negativ zu beantworten, aber nicht für extrem kleine oder extrem große Körper.

Insofern hat Kant bereits eine sehr wichtige Fragestellung der Physik erkannt, auch wenn er sie  noch nicht tiefgreifender untersuchen konnte, da es zu wenig Faktenwissen zu seiner Zeit gab.

Leonardo da Vinci

Zu den Unterschieden der beiden Hände gibt es eine interessante Erklärung von Aurelio Teleman:

Hormone spielen bei der Kontrolle des Wachstums eine wichtige Rolle, und Insulin ist einer der Drahtzieher“, erklärt Aurelio Teleman, Nachwuchswissenschaftler im Deutschen Krebsforschungszentrum. Der junge Wissenschaftler baut derzeit seine Arbeitsgruppe „Krebs- und stoffwechselassoziierte Signaltransduktion“ auf, die sich zur Aufgabe macht, die Funktion Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktoren zu erforschen.

Zentraler Regulator am Werk?
„Es muss aber noch mehr Kontrollelemente geben“, fügt er hinzu. „Wenn Sie Ihre rechte und linke Hand miteinander vergleichen, sind sie fast gleich groß, obwohl sie während ihrer Entstehung nicht miteinander kommunizieren konnten. Sie stammen von getrennten Zellgruppen, die sich während der Entwicklung vermehrt, und zu einem bestimmten Zeitpunkt damit aufgehört haben. Hätten die Zellen einer Hand ihre Vermehrung nicht zum richtigen Zeitpunkt beendet und nur eine weitere Zellteilungsrunde durchlaufen, wäre eine Hand doppelt so groß wie die andere.“

Deshalb lautet seine Schlussfolgerung: Es müsse eine ausgeklügelte Instanz geben, welche die Größe der Zellen und Gewebe von Beginn des Lebens an reguliert.

Als zentraler Regulator konnten ausgeschlossen werden:

• die Zeit
• Anzahl der Zellteilungen; dagegen spricht das Regenerationsvermögen
• die Größe der Zellen spielt keine Rolle

Aurelio Teleman glaubt, dass die reduktionistische Methode bei der Untersuchung dieser Frage an ihre Grenzen stößt:

Was hindert uns daran, die Prinzipien zu verstehen und lückenlos aufzuklären? Nach Meinung von Aurelio Teleman liegt das daran, „dass die Kontrollmechanismen, die die Größe regulieren, an anderen lebenswichtigen biologischen Vorgängen beteiligt sind. Schalten wir einen solchen Faktor in einem Tierexperiment aus, wird das Tier sterben. Ob der Faktor für die Steuerung der Größe wichtig ist, bleibt dann ungeklärt.