Wolfgang Tomášek

 

 

 

Evolution, Planung, Fortschritt

 

Öko-Text

 

2

 

Stand 1.9.2001 (´Homo oeconomicus´ VI, 1989, S. 11-27)

 

 

 

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Zusammenfassung

 

 

 

1.  Evolution dissipativer Systeme

 

1.1. Grundbegriffe und Grundannahmen

 

1.2. Punkte und Punkt­wolken im Mög­lichkei­tenraum

 

 

 

2.  Modelle und Pläne

 

 

 

3.  Fortschritt und Exi­stenzrand

 

3.1. Ökologischer Fort­schrittsbegriff

 

3.2. Systemverhalten und Existenzrand

 

3.3. Fortschritt und Thermodynamik

 

 

 

4. Ethische Folgerungen

 

 

 

Quellen

 

 

 

Begriffe: Anklicken der im Haupttext mit ">" markierten Begriffe führt zur Erläuterung. Nochmaliges Anklicken des Begriffs bei der Erläuterung führt zurück zur Lesestelle.

 

 

 

 

 

 

"Uninhibited by laws natural or divine, we busied ourselves with the building of Paradise"

 

Robert Ardrey, 1970

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                        

                                                                              

 

 

Zusammenfassung

 

>Konkurrenz- und >Ökonomieprinzip, die für die >Evolu­tion von Lebewesen eine Rolle spielen, lassen sich mit dem >Entropiesatz verknüpfen und deshalb auf die Entwicklung energieumset­zender (>dissipativer) >Systeme verallgemei­nern, damit auch für planende Systeme und ihre >Pla­nungs­modelle. Wenn ">Fortschritt" als Entfer­nung eines dis­sipativen Systems vom >Existenzrand gedeutet wird, dann ist er in einer >Ökosphäre, die ausschließlich Syste­me enthält, die an einer Evolution im gleichen >Energie­strom teilnehmen, nur als zufällige, kurzzeitige Ausnahme mög­lich, es sei denn, es werden grundlegende physikali­sche Annahmen, insbesondere der Entropiesatz in Frage gestellt. Planung kann demnach notwendig für das Über­leben sein, bringt jedoch länger­fristig nicht viel mehr als dieses.

 

 

 

 

1. Evolution dissipativer Systeme

 

 

1.1. Grundbegriffe und Grundannahmen

 

 

Ein energieumsetzendes, "dissipatives" System ...

 

 

 

Als ein >"dissipatives System" soll hier ein offenes >dyna­misches System verstanden wer­den, eine Gesamtheit von Elementen mit einer Gesamtheit von Bezie­hungen, die Verände­rungen in der Zeit und Um­satz von Energie zeigen. Ein Gesteins­brocken zum Beispiel, der kräftefrei und gleichför­mig im Welt­raum seine Bahn zieht, ist kein dissipatives System in die­sem Sinn, ebensowenig ein ausge­wachsener Kristall ohne Veränderung. Weil Energie in den Grenzen ge­wöhnlicher Erfahrung nicht aus nichts ent­steht und sich nicht in nichts auflöst, hat ein dis­sipatives Sy­stem, das als solches längere Zeit besteht, Beziehun­gen zu seiner >Umwelt, aus der es seine Ener­gie be­zieht und in die es sie wieder entläßt (zum Begriff des dissipativen Systems vgl. z.B. Ei­gen/Winkler 1975, S. 114 ff.).

 

... ohne ...

 

Manche dissipative Sy­steme haben nur kurzen Bestand; sie finden kein >Gleichgewicht, in dem sie selbst länger beste­hen könnten. Eine La­wine, eine explodierende Bombe, ein brennendes Haus sind Bei­spiele für solche Systeme. Was im Gleichgewicht da­von übrigbleibt, sind nicht mehr die ursprünglichen Systeme. Vor allem Syste­me, deren Verhal­ten nur verstärkend (positiv), nicht aber auch hemmend (nega­tiv) über die Umwelt auf sich selbst zurückwirkt, zählen zu diesem kurz­lebigen Typ; sie zer­stören sich praktisch selbst.

 

... oder mit längerfristi­gem Gleichgewicht ...

 

Andere dissipative Sy­steme haben auch mit Umsatz von Energie längeren Bestand; sie erhalten sich län­gere Zeit in einem >dynami­schen Gleichgewicht - mit mindestens einer negativen >Rückkopplung von ihrer Umwelt her, einem >Regelkreis. Bei­spiele hierfür sind eine schwingen­de Violinsaite, eine Kerzenflamme, ein Wasserfall, eine laufen­de Maschine, ein Bak­terium, eine Pflanze, ein Tier, ein Mensch, ein Unternehmen, ein Staat, aber auch ein Fluß, ein Wald, eine Landschaft, die ganze Erdhülle.

 

... in Konkurrenz oder Symbiose mit anderen dissipativen Systemen

 

 

 

Neben dem Energieum­satz können dissipative Systeme auch einen Umsatz von Stoffen zeigen; er kann mit dem Energieumsatz gekoppelt sein, etwa bei der Nah­rungsauf­nahme der Tiere oder dem Wasserumsatz eines Wasser­falls. Dissipative Systeme können mitein­ander in Wechsel­bezie­hung treten und sich gegenseitig in ihrem Verhalten und ihrem Aufbau beeinflussen. Sie können sich zer­stören, wie das Raub­tier seine Beute, aber auch gegen­seitig in Form einer >Symbiose in ihrem Bestand fördern und erhalten, wie etwa Men­schen und Nutz­pflanzen. Wenn ver­schiedene dissipati­ve Systeme sich aus der gleichen Energiequelle spei­sen, dann können sie mitein­ander in Kon­kurrenz treten: Die En­ergie, die das eine dissipative System ver­braucht, kann nicht gleichzeitig von einem anderen dissipativen System verbraucht wer­den. Beispiele sind die Flüsse mit ihren Tälern in der Kon­kurrenz um die Niederschlagsgebiete und damit um die Ener­gie­quelle des fallenden und fließenden Wassers, die Bäume im Wald in der Konkurrenz um das Licht oder die Unter­nehmen in der Konkur­renz um die Märkte, damit ums Geld und indirekt um die Energie. Bei dissipativen Syste­men mit Stoffumsatz kann auch die Konkur­renz um die Stoffe dazukommen, zum Bei­spiel bei Tieren die Konkurrenz um die Nahrung oder bei Staa­ten um die Rohstoffe.

 

Längerfristiges Überle­ben und Entwicklung ...

 

Dissipative Systeme können sich selbst för­dern (ver­stär­ken), das heißt durch ihr Verhal­ten die Wahr­scheinlich­keit für ihren eigenen Bestand in der Zu­kunft vergrößern, sei es durch Festigung der eigenen Existenz und Abwehr von Störungen aus der Umwelt, sei es durch Wachstum, sei es durch Symbiosen mit anderen dissipativen Systemen. Sie können aber auch durch ihr Verhalten dazu beitra­gen, daß in Zukunft gleichartige Systeme existieren wie sie selbst: Ver­mehrung, >Reproduktion. Alle Le­bewesen, aber auch etwa die Flammen in einem Waldbrand sind dafür Beispiele. Durch Unterschiede im Umsatz von Energie innerhalb eines einzigen dissipati­ven Systems entstehen konservativere Teilstruk­turen, damit die Mög­lichkeit, einmalige Ent­scheidungen als blei­bende Verände­rungen über längere Zeit fest­zuhalten, also >Informa­tion zu sammeln.

 

... mit Mutation

und Selektion

 

Es kann auch sein, daß in einer veränderlichen Um­welt die Chancen für ein vermehrungsfähiges dissipa­tives System, das kleine stabile Verände­rungen (">Mu­tationen") gegenüber seinem Vor­gänger zeigt, größer sind als die Chancen eines genauen Ebenbil­des die­ses Vorgängers. Die dissipativen Systeme mit dieser Mutation werden deshalb in Zu­kunft eher in dieser Umwelt angetroffen werden als die anderen, die in die Gefahr kom­men, zu verschwinden (">Auslese" oder ">Selek­tion"). Im umge­kehr­ten Fall können die Verän­derungen weniger Chancen haben als das unverän­derte System und werden deshalb der Selektion zum Opfer fallen.

 

Ökologische Begriffe

und Vorstellungen

anwendbar

 

 

 

Manche dissipativen Systeme bekämpfen aktiv ihre Kon­kurrenten, das heißt, sie vermin­dern die Existenz-, Wachstums- oder Vermehrungs­chancen anderer Sy­ste­me, die sich aus der gleichen Energiequelle spei­sen. Manche ver­teidigen sich gegen sie (Beispiele: Wolfsrudel, Staa­ten). Manche Sy­steme beziehen ihre Energie unmittelbar von einer strahlenden Ener­giequel­le, so die Pflan­zen von der Sonne, andere von ande­ren dissipativen Systemen, so die Tiere oder die Pilze. Allgemein werden in einer Vielzahl von dissipativen Systemen, die in gegenseitiger Beeinflussung ihre Energie aus der glei­chen Energiequelle be­ziehen, im Lauf der Zeit diejenigen übrigbleiben, die sich selbst in ihrer jeweiligen Umwelt - die auch die anderen dis­sipativen Systeme ent­hält - am besten erhal­ten oder reproduzieren können. Die anderen werden allmählich ver­drängt werden; für sie wird schließlich keine Energie mehr übrigblei­ben. Die Gesamtheit aller dissipati­ven Syste­me, die sich aus einer einzigen Energiequelle speisen, einschließlich der Umwelt, aus der sie ihre Stoffe beziehen, soll "Ökosphäre" ge­nannt werden; ein räumlicher Ausschnitt daraus ">Ökosystem". Die lang­fristige Entwick­lung eines einzelnen dissipativen Systems, eines Ökosystems oder einer Ökosphäre soll Evolution genannt wer­den (zu den hier nur skizzierten Begriffen und Zusammenhängen der Evolutionstheorie vgl. im einzelnen z.B. Wesley 1974, Eigen/Winkler 1975, Riedl 1975, Hass/Lange-Prollius 1978, Krueger 1984, Atkins 1986).

 

 

 

1.2. Punkte und Punkt­wolken im Möglichkei­tenraum

 

 

Abstrakte Abbildung:

Ökologische Vorgänge als Bewegung von Punkten im Möglichkei­tenraum

 

 

 

Man kann sich nun die verschiedenen Zustände und Eigenschaften eines dissipativen Systems auf ein >ab­straktes >Modell abgebildet denken. So kann man den irgendwie meß- und zählbaren Zuständen und Eigen­schaften eines solchen Systems (zum Beispiel Masse, Volu­men, Form, chemische Zusammensetzung, Auf­bau, Energiegehalt, Impuls, Geschwindigkeit) ihre Meßzahlen (">Para­meter") zuordnen. Diese Zahlen kann man als Koordinatenmaße in einem mehrdimensiona­len Raum deuten, der durch die Gesamtheit dieser Koor­dinaten auf­gespannt wird - einen Zustands-, Eigen­schafts- oder >Möglich­keitenraum. Solche abstrakten, "platoni­schen" Räume haben sich in verschiedenen Zusammenhängen als nützlich gezeigt (im Rahmen der >Ökologie vgl. hierzu etwa Whitta­ker 1970, S. 23, Mo­ro­witz 1974, S. 14).

 

Jedes dissipative Sy­stem zu einem bestimmten Zeitpunkt ist durch einen Punkt in diesem Möglichkeiten­raum repräsentiert; jede Veränderung eines Pa­rameters läßt sich als Bewegung des System­punktes auf einer ein­zigen Koordinate darstellen; die Gesamtheit der Veränderungen aller Parameter eines dissi­pativen Systems als Bewegung des System­punktes im mehrdimen­sionalen Möglichkeiten­raum. Ähnlich wie ein einzelnes dissipatives System seinen Punkt in diesem Raum zugeord­net erhält, so kann einer Vielzahl von dis­sipativen Systemen, etwa einem Ökosystem oder einer Ökosphäre, eine "Wolke" ent­spre­chender Punkte zuge­ordnet werden, die sich bewe­gen. Die Evolution eines Ökosystems oder einer Öko­sphäre bildet sich in einer langfristi­gen Bewegung dieser Punkt­wolke ab, bei der man von kurzfristigen Schwan­kungen oder Schwingungen absieht. Wenn man ein Ökosy­stem oder eine Öko­sphäre selbst als ein einziges dissipatives System auffaßt, dann wird seine Evolution wie bei allen anderen dis­sipativen Systemen durch die Bewe­gung eines einzigen Punktes in seinem entsprechend höherdimensio­na­len Mög­lichkeitenraum repräsen­tiert. Der Vermehrung von dissipativen Syste­men, wie sie zum Bei­spiel die Lebewe­sen zeigen, entspricht eine Vermeh­rung von Punk­ten, ebenso der Her­stellung von dissipati­ven Systemen durch andere dissipative Systeme, etwa dem Maschinen­bau durch Menschen.

 

Dadurch Anwen­dung thermodyna­mischer

Ge­sichtspunkte möglich ...

 

 

 

Die Zahl der nach ei­nem Änderungsschritt erreichba­ren Möglich­keiten für einen Sy­stempunkt ist eine an­dere als im vorherge­henden Zustand; wenn man nicht annimmt, daß alle Bewegungen im Möglichkeitenraum bis ins letzte und einzelne geordnet und voraus­sagbar sind, sondern wenn man auch zufäl­lige, nicht im ein­zelnen voraussag­bare Bewe­gungen der Punkte im Möglichkeitenraum an­nimmt - wie es der allgemeinen Erfahrung entspricht - dann stellen sich die Punkte im Möglich­kei­tenraum, die etwa die dis­sipativen Systeme eines Ökosystems re­prä­sentieren, wie die Teilchen eines ab­strak­ten Gases mit speziellen Eigenschaften dar. Dessen Verhalten läßt sich dann mit den Begriffen einer verall­gemeinerten >Ther­modynamik beschreiben. Für bestimmte Zwecke könnte man sicher bei der Zahl der Dimensio­nen eines solchen Möglichkeitenraums Einsparungen machen; man könnte zum Bei­spiel nur die selbstver­stärkenden Eigenschaf­ten der dissipativen Systeme auswählen und so eine Art "Maschen­raum" konstruieren, der nur aus den positiven Rückkopplungsmaschen besteht. Für die allge­meinen Überlegungen in diesem Rahmen genügt jedoch schon ein gro­ber Entwurf eines all­gemeinen Möglichkeiten­raums.

 

 

 ... Drift, Diffusion, ...

 

Durch zufällig gleichge­richtete Bewegung eines Sy­stem­punktes ergibt sich eine langsame >Drift im Mög­lichkei­ten­raum, die sich bei vielen Sy­stempunkten zu einer >Diffu­sion überlagert. Es ist anzunehmen, daß solches Driften und Diffundieren nicht immer völlig unbedeutsam ist für die gegenseitigen Bezie­hungen der ent­sprechenden dis­sipa­tiven Systeme. Kleine Abwei­chungen können be­stimm­te Funktionen der beteilig­ten Systeme verstärken und damit ihre Erhaltungs- und Reproduktionswahr­schein­lich­keiten verän­dern. Wenn ein dissipa­tives Sy­stem durch eine bestimmte Änderung vergrößerte Er­haltungs- bzw. Reproduktions­wahrschein­lichkeit er­hält, dann kann das gleichzeitig vergrößerte Erhaltungswahrschein­lichkeit für die Änderung selbst bedeuten, das heißt, die Drift ver­stärkt sich selbst. Jeder Keim zu einer >Selbstverstär­kung bringt das Gefüge der beteiligten Systeme aus dem Gleichgewicht; es verändert sich so lange, bis die Selbst­verstärkung an ihre Grenzen stößt und ent­weder sich selbst zer­stört oder mit einer stabilisierenden negati­ven Rückkopplung, ei­nem Regel­kreis, ein neues dynami­sches Gleichgewicht bildet. Dieses Gleichgewicht ist geordneter als der Zu­stand der Wolke vor der selbstver­stärkten Bewegung, denn einer großen Zahl von Zu­ständen eines Systems bzw. einer Mehrzahl von Syste­men vorher läßt sich der gleiche Zu­stand nachher zuord­nen. Eine Selbst­verstär­kung frißt sozusagen Möglichkeiten weg, die ohne sie nach wie vor offen­stünden; die Unge­wißheit der Zukunft wird durch Selbst­verstärkun­gen vermindert.

 

... Ordnungsaufbau.

 

Jede Ökosphäre, jedes Ökosystem, jedes dis­sipative System, das überhaupt die Möglich­keit zu selbstver­stärk­ter Bewegung enthält, ent­wickelt sich also in die Rich­tung zu größerer >Ordnung. Eine Rückbe­wegung zu dem vorhe­rigen, weniger geord­neten Zustand ist un­wahr­scheinlich, ähnlich wie es unwahrscheinlich ist, daß ein Fisch durch eine Reuse wieder zu­rückschwimmt oder ein Unternehmen nach sei­nem Bankrott wieder in der alten Form entsteht. Daß die Steigerung der Ord­nung eines dissipati­ven Systems durch Senkung der Ordnung in der Umwelt erkauft wird, steht auf einem anderen Blatt (aus­führ­lichere Dar­stellun­gen über die Zus­ammen­hänge zwi­schen Wahr­schein­lichkeit, Zufall, >En­tropie, Ordnung, Information, Voraus­sagbarkeit finden sich zum Beispiel bei Eigen/­Winkler 1975, Riedl 1975, Krueger 1984, Atkins 1986).

 

 

 

2. Modelle und Pläne

 

 

Modelle

als dissipative Systeme, ...

 

 

 

Die bisherigen Überle­gungen sollen nun auf spezielle dissipative Systeme angewendet werden, die bei Pla­nung und bei der Diskussion um Fortschritt eine Rolle spielen: Modelle.

 

Was ist ein Modell? - Hier soll darunter ein Gegen­stand verstanden werden, der einen an­deren Gegen­stand ab­bildet. Wenn der abge­bildete Gegenstand als ein "Sy­stem", also als eine Gesamtheit von Elementen mit einer Gesamtheit von Bezie­hungen zwischen diesen Elementen betrachtet werden kann, dann im allgemeinen auch das Modell. Ein Modell ist dann ein System, das Eigenschaf­ten oder Beziehungen mit einem anderen System teilt, dessen Modell es ist. Umgekehrt kann jedes Urbild wiederum als Modell seines Modells betrachtet werden. Es gibt dann Aussagen, die auf beide Systeme zu­treffen.

 

 

 ... an denen Verhalten erprobt werden kann, helfen Energie sparen, ...

 

Ein dissipatives System kann nun mit einem anderen System gekop­pelt sein, das Eigen­schaften mit der Umwelt des dissipativen Sy­stems teilt, das also diese Umwelt in Teilbe­reichen "abbildet". Statt der Umwelt kann es auch das dissipative System selbst sein, das in Teilbereichen abge­bildet wird. Wenn nun das dis­sipative System der­artige Modelle beein­flussen kann und von den beein­flußten Model­len wiederum Einflüsse erfährt, dann kann es damit sein Verhalten gegenüber der Umwelt oder gegenüber sich selbst vorher an den Modellen "aus­probie­ren". Verhaltensmöglich­keiten, die nach den Erfah­rungen mit den Modellen seine Exi­stenz gefährden, wird es vermeiden können; sol­che, die nach den Mo­dellerfah­rungen sein Bestehen und seine Reproduktion fördern, wird es bevorzugen und dadurch Risiken vermin­dern können. Wenn das Ausprobieren von Ver­halten gegenüber dem Umweltmodell weniger Energie erfordert als das Ausprobieren in der ursprünglichen Umwelt, um zu Ver­haltensweisen zu finden, die das Überleben bzw. die Reproduktion fördern, wird das System mit seinen Model­len Energie einsparen können. Ein dissipatives System, das fähig ist, Modelle zu nutzen, wird im allge­meinen größere Existenz- und Reproduktions­chancen besitzen ge­genüber einem sonst gleichen System, das dazu nicht fähig ist. Die allgemeine Tendenz in einer Ökosphäre mit verschiedenen, sich gegenseitig beeinflus­senden und insgesamt einer Evolution unter­worfenen dissipativen Systemen wird also in die Richtung auf ein Maximum an Modellbil­dung und Modellvernet­zung zielen. Dies ent­spricht der allgemeinen Tendenz eines Ökosy­stems oder einer Öko­sphäre in die Richtung zu größerer Vorhers­agbarkeit und Ordnung.

 

 

 

 

Modelle, die von einem dissipativen System benutzt werden, um dynamische Eigenschaf­ten seiner Umwelt oder seiner Innenwelt abzu­bilden, können selber, zu­mindest über einen genügend langen Zeit­raum hinweg, als dis­sipative Systeme betrachtet werden, die zu ihrem Aufbau und ihrer längerfristigen Er­haltung Energie benöti­gen. Wenn die Bezie­hung zu einem Modell ein dissipati­ves System fördert, dann fördert dieses sich selbst durch eine Förderung von Existenz oder Repro­duktion dieses Modells. Dissipative Systeme, die ihre Modelle fördern, werden in der Konkur­renz zu sonst gleichen anderen dissipativen Systemen, die das nicht tun, Überlebensvor­teile haben und sich allmäh­lich durchsetzen. Die Tendenz der Beziehung zwischen dissipativen Systemen und ihren Modellen wird sich also im allgemeinen in die Richtung auf eine Sym­biose, eine gegenseitige Förderung entwickeln.

 

... wenn sie nicht

selbst zu viel Energie

beanspruchen.

Hierbei werden die Vorteile der Energie-Einsparung Modelle bevorzugen, die weniger Energieumsatz erfor­dern, um die gleiche Abbil­dungsleistung zu erbrin­gen. Da ein Stoffumsatz immer auch Energie­umsatz erfor­dert, gilt das gleiche auch für den Umsatz von Stof­fen. Die allgemeine Tendenz wird deshalb in die Rich­tung auf kleine­re, feinere, sparsamere Modelle laufen, nicht umgekehrt (Ökonomie­prinzip). Der Wert von Mo­dellen wird sich im allgemeinen an der Energie-Einsparung messen lassen, die sie den modellnutzenden Sy­stemen bei ihrer Um­weltbe­wältigung, ihrer Existenzerhaltung oder Vermehrung in ihrer Umwelt bieten (vgl. zur Bedeutung von Energie und Energie-Ökonomie z.B. Hass/Lange-Prolli­us 1978).

 

Planung als Bauen

von Sollmo­dellen ...

 

 

 

Planung ist vor diesem Hintergrund eine spe­zielle Art von Modell­bildung und Modellver­wendung. Pläne sind Modelle von angestreb­ten Zuständen der Pla­nungsge­genstände. Die Planer und ihre Auf­traggeber sind die mo­dellnutzen­den dissipati­ven Systeme. Alle bei Planun­gen vorkom­men­den Systeme, also auch die Planungs­mittel, Werkzeu­ge und Geräte, sind, langfristig betrachtet, dissipative Syste­me, die zu ihrem Bau und ihrer Erhaltung auf Energie­umsatz an­gewiesen sind und in den oben all­gemein skizzierten Zusammen­hän­gen stehen: Kon­kurrenz­situation im Energiestrom; Mu­tation und Selektion, Evolu­tion als langfristige Diffusion im Möglichkeitenraum. Wenn erst einmal die Modellnutzung der Pla­nung in einer Ökosphä­re entstanden ist, wenn die Möglichkeiten der Energie-Einsparung durch Planung bereitlie­gen, dann werden sich konkurrierende dissipati­ve Systeme nicht ohne weiteres erlauben kön­nen, darauf zu verzich­ten und damit länger­fristig ihre eigene Exi­stenz in Frage zu stel­len.

 

... gesehen vom Blick­punkt der evolutionären Planungstheorie

 

Was oben für ein dis­sipatives System allge­mein dar­ge­stellt wurde, das gilt auch für Mo­delle, zumindest für die Zeit, in der sie als dissipative Systeme betrachtet werden kön­nen: die Abbildungs­möglichkeit im abstrak­ten Möglich­keitenraum; eine unvorhersagba­re, zufällige und eine vor­hersagbare, nichtzufäl­lige Komponente der Bewegung der sie re­präsentierenden Punkte in diesem Raum. Wenn auch bei den geplan­ten und konstruierten Mo­dellen der Anteil der zufäl­ligen Komponente im allgemeinen als ge­ringer ange­nommen werden kann - daß er völlig ver­schwindet, würde eine sehr weit­gehendene Annahme vorausset­zen, nämlich daß solche Modelle prinzipiell einen völlig anderen Typ von dis­sipativen Systemen dar­stellen als die übrigen dissipativen Systeme. Es wäre verwunder­lich, wie Systeme, die in ihrem Verhalten völlig voraus­sagbar und demnach starr sind, längerfristig in einer Umwelt über­leben oder sich repro­duzieren können sollten, die eine zufällige, nicht­voraussagbare Kompo­nente enthält. Als den allgemeinen Fall kann man also bei den Mo­dellen wie auch bei allen anderen dissipati­ven Systemen eine - wenn auch manchmal sehr kleine - Zufalls­komponente in ihrem Verhalten annehmen. Dies entspricht dem Kon­zept der "evolutio­nären Planungstheorie" (vgl. z.B. Vollmer 1975) und widerspricht dem verbreiteten Konzept der "rationalen Planung", das gerade von dieser Zufallskom­ponente ab­sieht und deshalb mit der - in speziellen Bereichen allerdings nütz­lichen - idealisierenden Abstrak­tion des "starren Körpers" in der Mechanik ver­gleichbar ist.

 

 

 

 

3. Fortschritt und Exi­stenzrand

 

 

3.1. Ökologischer Fort­schrittsbegriff

 

 

"Fortschritt" ...

 

 

 

In der Begründung von Planung spielt bis heute der Begriff oder die Vorstellung von Fort­schritt eine Rolle. "Pla­nung für Fortschritt" - das ist das Motiv, das viele Planer bewegt. Im folgenden soll unter­sucht wer­den, wie sich dieses Motiv vor dem Hintergrund der bisheri­gen Überlegungen zur Evolution dissipativer Sy­steme darstellt.

 

Es ist sicher nicht ohne weiteres möglich, alle denkbaren Begriffe von "Fortschritt" in einem ökologischen Zusam­menhang zu verwenden. Hier käme es darauf an, ökolo­gische Deutun­gen des Begriffs zu definieren, die mög­lichst viel von dem ausdrücken sollten, was im allgemei­nen Sprachge­brauch darunter ver­standen wird.

 

Der Begriff "Fortschritt" hat einen Zeitbezug und einen Wertbezug. Wenn er sich auf ein System bezieht, kann er ganz allgemein einer Zustandsfolge dieses Systems zugeordnet wer­den; der Zustand eines Systems nach einem Fortschritt wird als wer­tvoller betrachtet als der Zustand vor dem Fort­schritt - oder die Rich­tung eines Fortschritts wertvoller als die umge­kehrte Richtung. Man sagt: "Ich mache Fort­schritte bei der Arbeit". Oder: "Nach dem Krieg ergaben sich Fort­schritte beim Wie­der­aufbau". Oder "Gegen­über der Nazizeit be­deutet unsere Demokra­tie einen Fortschritt".

 

... wird verschieden verstanden.

 

Man kann nun "Fort­schritt" definieren im Bezug auf einzelne dissipative Systeme oder im Bezug auf eine Ge­samtheit von dissipativen Systemen in einem Öko­sy­stem oder einer Ökosphäre. Als Maß für Fortschritt im letzte­ren Sinn könnte zum Bei­spiel die Gesamtmas­se der dissipativen Systeme in einer Ökosphäre ge­wählt werden (">Bio­masse" oder ">Ökomas­se") oder auch der Ge­samt­energieumsatz oder die Gesamtzahl unterscheid­barer Ele­mente (">Kompliziertheit") oder un­terscheid­barer Bezie­hungen (">Komplexi­tät"), jeweils auf ein einheitliches Raster bezogen. Die Tendenz "mehr, reicher, vielfälti­ger" wäre dann Fort­schritt. Man könnte auch gewisse Ver­rech­nungswerte bilden, zum Beispiel Komplexität pro Gesamtmasse oder pro Energieumsatz (">ökologi­scher >Wirkungsgrad") und "Fortschritt" hierauf beziehen. Fort­schritt wäre dann die Tendenz "sparsamer, raffinierter, effektiver".

 

Wenn die Maximierung solcher Größen ohnehin eine wahrscheinliche Tendenz im Laufe der Evolution als einer Dif­fusion im Möglichkeiten­raum ist, dann wäre Fortschritt in diesem Sinn das wahrscheinli­che und nicht wesent­lich aufzuhaltende Er­gebnis von Evolutions­schritten bzw. ihre Richtung. Der Wertbe­zug bestünde darin, diese Fort­schrittstendenz der Evolution als allge­mein wertvoll zu betrachten und sich selbst als mitwirkendes System im Evolutions­strom zu erleben (vgl. hierzu auch Hass/Lan­ge-Prollius 1978). Al­lerdings wäre damit nicht ohne weiteres ein Bezug zum eigenen Verhalten gegeben, denn die Gesamttendenz einer Evolution in einer Ökosphäre ist ja weit­gehend unabhängig vom Verhalten eines einzel­nen Teilsystems, sonst könnte man keine all­gemeine Gesetz­mäßigkeit dafür aufstellen. Eich­baum wie Schleimpilz, Lamm wie Löwe wie Laus, König wie Bettler, Verbrecher wie Heiliger, Faustkeil wie Violine wie Galgen würden gleicherweise zu dieser Gesamttendenz beitra­gen. Es gäbe gar keine Alternativen, nicht dazu beizutragen. Sogar Selbstmord würde be­deuten, daß Platz ge­macht wird für ein an­deres dissipatives Sy­stem, das schon darauf wartet, sich in den dadurch freiwerdenden Ener­giestrom hinein auszubreiten.

 

Im ökologischen Zusam-

­menhang ist der Bezug

zum Überleben nahe­lie­gend.

 

 

 

Man kann aber im Ge­gensatz dazu "Fort­schritt" auch auf ein einzelnes dissipatives System beziehen. Dann wird man mehr "sub­jektive" Maße für Fort­schritt ins Auge fassen: "Lebensqualität", "Ge­sundheit", "Zufrie­den­heit", "Glück", "Frie­den", Ausgeglichenheit", "Har­monie". Im hier behandelten Zusammen­hang soll in der ersten Annä­herung das als Fortschritt bezeichnet werden, was die Über­lebenschancen in der Zukunft vergrößert oder umge­kehrt die Unter­gangsrisiken ver­ringert. Dies ist die ökolo­gisch massivste Bedingung für Fortschritt. Fortschritts­begriffe, die das Ge­genteil bewirken, wären hier fragwür­dig. Aller­dings sind Aussagen, die sich auf einen so gefaßten Fortschritt beziehen, nicht ohne weiteres auf anderes, etwa mit subjektiven Maßen gefaßte Begriffe von Fortschritt übertrag­bar - es sei denn, die subjektiven Begrif­fe von Fortschritt ließen sich als Maß­stäbe für einen ökologisch gefaßten Fort­schritt deuten.

 

Vielleicht haben auch andere Fortschrittsbe­griffe damit Zusammen­hang.

 

Daß das tatsächlich oft möglich sein dürfte, dafür spricht folgende Überlegung: Subjektive Empfindungen müßten als mehr oder weniger einfache oder auch komplexe Modelle von Systemzu­ständen ge­deutet wer­den kön­nen. Damit wären die oben skizzierten Über­legungen über die Evolution von Modellen und Modell­benutzung darauf an­wendbar, insbesondere das Öko­nomieprinzip: Luxuriöse Modelle dürf­ten unter Konkur­renz­druck stehen; deshalb dürften sich diese psy­chischen Modelle nicht allzuweit von der Funk­tion entfernen können, reale Zusammen­hänge abzubilden. Und wenn die Realität die Chance von Überleben und Vermehrung, gleichzeitig das Risiko von Vernichtung und Tod enthält, müßten solche Chancen und Risiken sich in den meisten subjektiven Empfindungen, auch im Zu­sammen­hang mit Fortschritt, abbilden.

 

 

 

3.2. Systemverhalten und Existenzrand

 

 

Fortschritt als dauerhaf-

­te Entfernung

vom Exi­stenzrand ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

... für ein einzelnes

dis­sipatives System ...

 

Im oben skizzierten Möglichkeitenraum soll nun der Rand des Teil­raums, innerhalb dessen der System­punkt eines bestimmten dissipati­ven Systems existieren kann, jenseits dessen aber nicht, als der "Existenz­rand" dieses Systems bezeichnet werden. Der Exi­stenz­rand im Möglichkeiten­raum ist also nicht ein Rand für die Bewegung eines dissipatives Sy­stem im dreidimensio­nalen Erfahrungsraum, sondern die Bewegungsgrenze für den Punkt, der im Möglichkei­tenraum ein existenzfähiges System repräsen­tiert. Wenn sich dieser Punkt über den Existenzrand bewegt, oder auch, wenn sich der Existenz­rand über den Punkt hin­wegbe­wegt, geht das reprä­sen­tierte dissipative System unter, "stirbt ab", oder löst sich in Teilsysteme auf, deren Summe nicht das vor­herige dissipative Sy­stem ergibt. Wenn man ein einzel­nes dis­sipati­ves System fragen woll­te, dann könnte es "Fortsch­ritt" gemäß ökolo­gischer Fassung des Begriffs darin se­hen, daß sich sein Systempunkt vom Exi­stenz­rand entfernen oder sich auch entfernt von diesem Rand im Möglichkeiten­raum stabilisie­ren kann. Die Entfer­nung eines System­punktes vom Existenzrand in einem konstruierten Möglich­keiten­raum könnte als ein Maß für Fortschritt - bezogen auf ein dis­sipatives System - gel­ten.

 

... und eine Mehrzahl

solcher Systeme

 

 

Die Lage des Existenz­randes für ein dissipati­ves Sy­stem wird unter anderem auch von der Gesamtheit der ande­ren Systeme abhängen, deren Punkte den je­weiligen Möglichkeiten­raum bevölkern. Ein System kann zum Bei­spiel in einer bestimm­ten Symbiose mit einem anderen System existie­ren, ohne diese Sym­bio­se aber untergehen. Fortschritt für ein Ge­samtsystem (Ökosystem oder Öko­sphäre) aus verschiedenen dis­sipati­ven Systemen bedeutet in diesem Sinn, daß sich die Punktwolke des Gesamt­systems allseitig vom Existenz­rand zu­rückzieht - daß also das Zurückziehen der Punkte der einen Teil­systeme nicht die der ande­ren näher an oder über diesen Rand drängt. Wenn ein Teilsystem Fortschritt nur erleben kann auf­kosten eines anderen Teilsystems, dann wäre das für das Gesamtsystem kein Fortschritt im hier defi­nierten Sinn.

 

Aber: Abstand gewinnen vom Existenzrand ...

 

 

 

Nehmen wir an, die Bewegung eines Systempunkts im Mög­lichkeiten­raum führt zufällig zu einer Stelle, die einen größeren Abstand vom Existenz­rand bedeutet. Fort­schritt für das System erfordert, daß dieser Ab­stand dann zumindest für eine gewisse Dauer erhalten bleibt, daß also die Bewegung des Sy­stempunkts nicht sofort von einer Bewegung in der Umwelt dieses Sy­stems, insbe­sondere seiner Konkurrenten begleitet oder gefolgt wird, die den Existenz­rand wieder auf den Systempunkt zu­schie­ben. Wenn solcher Fortschritt nur zufällig möglich ist, dann ist die Entfernung des System­punkts vom Existenzrand nur "Glück", ver­gleich­bar mit den zufälligen Schwankungen von Teil­chen in der ">Brownschen Bewe­gung", und kann jeder­zeit durch eine kleine Muta­tion in der Umwelt wie­der zunichtegemacht werden (vgl. hierzu auch z.B. Eigen/Winkler 1975, S. 177). Wenn aber diese kleine Be­wegung weg vom Exi­stenzrand nicht nur Zufall ist, dann muß sie gegen mögliche ungün­stige Mutationen in der Umwelt, aber auch im System selber aufrech­terhalten werden.

 

... ist nicht ohne Ko­sten möglich, es sei denn ...

 

 

 

 

Diese Mutationen müs­sen erkannt und ausge­schaltet oder kompen­siert werden. Ein Me­chanismus, der die­ses leistet, muß ein gewis­ses Maß an Energie umset­zen. Wenn das mehr Energie ist als unbedingt nötig, ist er selber der Gefahr aus­gesetzt, durch einen energiesparsameren Konkurrenten verdrängt zu wer­den. Wenn ein dissipatives System aber auf einen solchen Me­chanismus überhaupt verzichtet, dann kann es diese Energieeinspa­rung ander­weitig ver­wenden, etwa um seine Konkurrenten zu be­kämpfen. Ein relativ risikofreudiges und gleichzeitig ag­gressives dissipatives System, das den Abstand seines Systempunktes vom Existenzrand gering hält, hat dann Überlebens­vorteile gegenüber ei­nem sonst gleichen Sy­stem, das mit dem gleichen Aufwand für seine "Lebens­qualität", das heißt hier für einen größeren Abstand sei­nes Systempunktes vom Existenzrand sorgt.

 

... man bekommt von außen etwas geschenkt.

Das gilt allerdings nicht, wenn der störungser­kennende und -aus­schaltende Mechanismus von außerhalb der be­treffenden Ökosphäre eingebracht wird, ohne ihre Ener­giebilanz zu belasten und damit ohne konkurrenz­be­deut­sam zu werden - sozu­sagen durch einen "au­ßer­irdischen Erlöser".

 

 

 

3.3. Fortschritt und Thermodynamik

 

 

Fortschritt als

dauerhaf­tes Entfer­nen

vom Exi­stenzrand ...

 

 

 

Vor dem Hintergrund solcher Überlegungen kann sich also der Systempunkt eines dis­sipativen Systems, das einer Evolution in einer Ökosphäre unterliegt, nicht viel mehr als durch zufälliges Driften, vergleichbar der Brown­­schen Bewegung, vom Rand der Existenz ent­fernen, die Punktwolke eines Gesamtsystems aus einer Vielzahl dis­sipativer Systeme der gleichen Ökosphäre nicht all­seitig. Über kurz oder lang ist es wahr­schein­lich, daß durch ähnliches Driften bei einem Konkur­renten oder >Symbion­ten eine entsprechend umgekehrt wirkende Muta­tion auf­tritt. Damit kommt eine ökonomi­schere Va­riante ins "Spiel", das heißt, in den Konkur­renzkampf ums Über­leben; der Umweltdruck für das betrachtete glück­hafte dissipati­ve System wird vergrö­ßert; sein Systempunkt wird dem Existenzrand wieder näher ge­bracht. "Fort­schritt" im Sinne einer dauerhaf­ten Entfer­nung des Systempunktes vom Existenzrand ist damit nicht absolut unmöglich, jedoch sehr unwahr­schein­lich; Fort­schritts­streben wird ver­gleichbar dem Bemühen um das ">Per­petuum mobile", also eine Maschine, die ohne Ener­gie­ver­lust läuft, bzw. die zufällige kleinste Störungen ohne Energieaufwand erken­nen und ausschalten kann - in der also ein soge­nannter ">Maxwell´scher Dämon" wirkt. Daß eine solche Ma­schine extrem un­wahrscheinlich, prak­tisch unmöglich ist, besagt der sogenannte zweite Hauptsatz der Thermo­dyna­mik, der Entropiesatz.

 

... ist also so unmög­lich wie das Errei­chen des ab­soluten Null­punkts der Tempe­ratur

 

Man kann unser Modell der Punkte im Möglich­keiten­raum dazu ver­wenden, die thermody­namischen Kon­sequen­zen von dauerhaftem Fortschritt zu veran­schau­lichen. Fort­schritt in diesem Modell be­deutet, daß die - durch zufällige, nichtvorhers­agbare Bewegung der Systempunkte bedingte - Vermehrung und Diffu­sion der Punktwolke im Möglichkeitenraum im Lauf der Evolution schon vor der Errei­chung eines Gleichge­wichtszustandes, bei dem keines der betei­ligten dis­sipativen Sy­steme weiter als knapp vom Existenzrand ent­fernt ist, zu einem Ende kommt. Das würde vor­aussetzen, daß die zufällige Komponente der Bewe­gung der Sy­stempunkte zumindest zu einem gewis­sen Teil, zu gewissen Zeiten oder in gewissen Teilberei­chen verschwindet, daß die Punkte also irgend­wie auf Zufälligkeit in ihrem Verhalten verzich­ten können, daß nicht nur das Gesamtverhal­ten der abstrakten Gaswolke aus System­punkten, sondern auch die Bewegung eines einzelnen Systempunktes geordnet und voraus­sagbar ist - zumindest in Bereichen endlicher Ausdehnung. Für unser abstraktes Gas im Möglichkeitenraum wäre damit zu­mindest stellen- oder zeitweise ein Ord­nungszustand angenom­men, der einem realen Gas bzw. Körper beim absoluten Nullpunkt der Temperatur entspricht. Die An­nahme eines Fortschritts im obigen Sinn, der nicht nur zufällig und vorüberge­hend wäre, würde also dem En­tropie­satz wider­sprechen - hier in der Form des Satzes von der Unerreichbarkeit des absoluten Nullpunktes der Temperatur, ange­wandt auf unser ab­straktes Gas der Sy­stempunkte im Möglich­keitenraum.

 

Eine Ökosphäre mit einer einzigen Energie­quelle als "abgeschlos­senes System zweiter Ordnung

 

Um eine formale An­gleichung an eine gän­gige Formu­lie­rung des Entropiesatzes für ab­geschlossene Syste­me zu erreichen, kann man den Begriff des "abge­schlossenen Systems" als >"Stufenbegriff" fassen und als ein "abge­schlossenes System zweiter Ordnung" ein System defi­nieren, das sich aus einer einzigen Energiequelle speist, und keine Einwirkung durch ein System er­fährt, das sich nicht aus dem gleichen En­er­giestrom speist. Eine Öko­sphäre ist dann ein sol­ches abgeschlosse­nes System zweiter Ordnung. Der Entropie­satz besagt vor diesem Hintergrund, daß ein solches System keinen Fort­schritt im Sinne eines dau­erhaften Zu­rückziehens seines Sy­stempunktes vom Exi­stenzrand erleben kann, ähnlich wie ein abge­schlossenes System erster Ordnung keine Sen­kung der Gesamten­tropie - genauer, daß das so un­wahr­scheinlich ist wie ein Perpetuum mobile. Erst wenn ein Raumschiff mit einem "außerirdischen Erlöser" lande­te, der Ordnung ohne Energiekosten schaffen, also die Rolle eines "Maxwellschen Dämons zweiter Ord­nung" spielen könnte, wäre das System nicht mehr auf der zweiten Ordnung abgeschlossen.

 

 

 

4. Ethische Folgerungen

 

 

Pessimistische Sicht auf "Fortschritt" ...

 

 

 

Die bisherigen Überle­gungen widersprechen also den "Ideologien der Hoffnung", die Fortschritt im obigen Sinn als allseitiges und dauerhaftes Zurückzie­hen der System­punkte vom Existenzrand für möglich halten. Die Über­legungen berühren sich eher mit den Kon­zepten pessimi­stischer Philosophen - von Sa­lomo bis Scho­penhauer, mit der Vorstellung von der "schlechtesten aller möglichen Welten", eventuell auch mit der christ­lichen Vorstellung von der Erbsünde.

 

... relativiert bisher gän­gige Motive, ...

 

Das bisher weit verbrei­tete Motiv für Planung - Wirken für den Fort­schritt ("damit unsere Kinder es einmal besser haben als wir") kann nach diesen Überlegun­gen als Widerspruch zu Entropiesatz nicht mehr naiv aufrech­terhalten werden. Jeder Planer hat sich damit abzufin­den, daß er in einem Konkurrenzfeld lebt, in dem konkurrie­rende Systeme mit konkurrie­renden Pla­nern in die Rich­tung wirken, seine Anstrengungen zunichte zu machen, so daß die Bilanz kaum mehr als das bloße Überleben darstellen kann. Das gilt nicht nur für militäri­sche, son­dern für jegli­che Planung, im priva­ten und im öffentlichen Bereich. Die Konkurren­ten können unter Um­ständen weit weg sein, anonym und nicht sichtbar, eventuell in einem anderen Erdteil, sind aber dennoch stets vorhanden.

 

... kann aber Ethik nicht aufheben.

Vor diesem Hintergrund ist Planung notwendig zum Über­leben auf einer gewis­sen >Organisationshöhe, und wäre dem­nach im jeweiligen Zusammen­hang auch ethisch ge­boten, bringt aber nicht viel mehr als die­ses Überleben - ähnlich wie das Bemühen des Arztes um Leben und Gesundheit des Pati­en­­ten ethisch geboten ist, aber zuletzt doch gegen Krankheit und Tod unter­liegen muß.

 

 

 

 

 

 

Quellen

 

 

 

Ardrey, R. The social contract. A personal inquiry into the evolutiona­ry sources of order and disorder.

New York 1970

 

Atkins, P. W.: Wärme und Bewegung

Heidelberg 1986

 

Eigen, M. Winkler, R.: Das Spiel.

München, Zürich 1975

 

Hass, H.; Lange-Prollius, H.: Die Schöpfung geht weiter.

Stuttgart-Degerloch 1978

 

Krueger, F. R.: Physik und Evolution.

Berlin 1984

 

Morowitz, H. J.: Entropy for biologists

New York 1970

 

Riedl, R.: Die Ordnung des Lebendi­gen.

Hamburg, Berlin 1975

 

Vollmer, G.: Evolutionäre Erkenntnis­theorie.

Stuttgart 1975

 

Wesley, J. P.: Eco­phy­sics.

Springfield (Illinois) 1974

 

Whittaker, R. H.: Com­munities and ecosystems. London 1970

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Begriffe, wie sie hier verwendet werden

 

 

 

 

 

abstrakt = nichtgegenständlich, verallge­meinert

 

Auslese = >Selektion. Vernich­tung von Möglichkei­ten, ins­besondere in der >Evolu­tion. Gegen­spieler der >Mutation

 

Biomasse = Masse aller lebenden Indivi­duen einer >Population oder eines ganzen >Ökosy­stems

 

Brownsche Bewegung = zufälliges Zittern, Taumeln und Driften kleiner Teil­chen in einer Flüssigkeit oder einem Gas, bedingt durch Unregelmäßigkeiten der Wärmebe­we­gung der diese Teilchen anstoßen­den Flüssigkeits- oder Gasmoleküle

 

Diffusion = Ausbreitung von Elementen (zum Bei­spiel von Molekülen eines Stoffes) in realen oder >abstrakten Räumen, an­getrieben durch ungeord­nete (>thermody­nami­sche) Bewegung. Nach >En­tropiesatz nie völlig zu ver­meiden.

 

dissipatives System = energieumsetzen­des, deshalb gemäß >Entropiesatz Energie zer­streuendes >dynamisches System. Ein dynamisches Sy­stem, das längerfristig in einem dyna­mischen Gleichgewicht blei­ben soll, muß mit seiner >Umwelt >Ener­gie austauschen.

 

Drift = (hier) durch Über­lagerung zufälliger Einzel­bewe­gungen zustandege­kom­mene Bewegung in die gleiche Richtung, etwa von Teilchen in einer Flüssig­keit oder einem Gas

 

dynamisches Gleichge­wicht = ein in ge­wissen Grenzen (z.B. abgesehen von geringen Schwan­kungen) gleichbleibender Zustand eines >dynamischen Systems. Beispiele: Ein rund laufender Motor, ein Wasserfall, ein gleichmäßig fliegen­der Vogel.

 

dynamisches System = >System mit Ver­änderun­gen in der Zeit

 

Energie = Fähigkeit eines dy­nami­schen Sy­stems, Arbeit zu leisten. Einer der Grundbegriffe der Phy­sik

 

Energie-Erhaltungssatz = Satz von der Erhaltung der Energie und damit der Un­möglichkeit eines Perpetuum mo­bile 1. Art (einer Maschine, die aus nichts Energie erzeugen kann). Gleichbedeutend mit der Annahme der Gleichförmigkeit der Zeit. Auch "Erster Hauptsatz der Thermodyna­mik" genannt.

 

Entropie = wissen­schaftliches Maß für >Ordnung und Unordnung eines >Sy­stems.

 

Entropiesatz = "Zwei­ter Hauptsatz der Ther­mo­dyna­mik", Satz von der Unum­kehr­barkeit der Zeit - unter gängi­gen Bedin­gungen; gleichbedeutend mit der Unmög­lich­keit, Ord­nung ohne En­er­gie­ein­satz zu schaf­fen, ins­be­son­de­re der Un­möglichkeit, ein "Per­pe­tuum mobi­le" 2. Art zu bau­en - eine Ma­schi­­ne, die ohne Rei­bung läuft. Der En­tropie­satz wird in ver­schie­denen Sprich­wör­tern aus­ge­drückt, z.B.: "Der Krug geht so lan­ge zum Brun­nen, bis er bricht".

 

Evolution = Entwick­lung, insbesondere Entwicklung der >dissipativen (bzw. leben­den) >Systeme auf der Erde in gegen­seitiger Beeinflussung und unter Verände­rung der inneren >Struktur

 

Existenzrand = Grenze zu Zuständen der >Umwelt, jen­seits der ein >dissipa­tives bzw. leben­des >Sy­stem seine Exi­stenz ver­liert, also abstirbt oder in Teilsysteme zerfällt, deren Gesamtheit nicht mehr das ursprüngliche System ergibt.

 

Fortschritt = Fortschreiten in der Zeit zu einem als wertvoller eingeschätzten Zu­stand. Hier: Dauerhafte Entfer­nung eines >dis­sipativen Systems vom >Existenzrand

 

Gleichgewicht = Zustand eines Systems, das sich - in gewissen Grenzen - in der Zeit nicht ändert. Ein statisches Gleich­ge­wicht kann ohne Ener­gieumsatz erhalten wer­den, ein >dynamisches Gleichgewicht nur mit Energieumsatz.

 

Information = Ungewißheit von Ereignissen, zum Beispiel von Zuständen eines >dyna­mischen Sy­stems oder von Störun­gen aus der >Umwelt, gleichzeitig (bis auf das Vorzeichen) aber auch das Wissen, das die Ungewißheit aufhebt. Einheit der In­formation: eine Ja/Nein-Entschei­dung (Bit).

 

Komplexität = Vielfalt unterschiedlicher Beziehungen in einem >System

 

Kompliziertheit = Vielfalt unterschiedlicher Elemen­te in einem >System

 

Konkurrenz = das Beanspruchen der glei­chen >Ressource durch zwei oder mehre­re lebende Systeme.

 

Maxwell´scher Dämon = fiktives Subjekt, das Information umsetzen kann, ohne dabei Energie umzusetzen oder selbst Information zu erzeugen. Wenn ein Maxwell´scher Dämon möglich wäre, wäre auch ein >Perpetuum mobile möglich.

 

Modell = Gegenstand, der mit ei­nem anderen Gegenstand - dem "Ur­bild" des Modells - Ei­gen­schaften oder Beziehun­gen ge­meinsam hat

 

Möglichkeitenraum = >ab­strakter Raum, der aus den Koordinaten aufge­spannt wird, auf denen die Eigen­schaf­ten oder Bezie­hungen eines >Sy­stems abgebildet wer­den. Dient zur Veranschaulichung bei der Beschrei­bung von Systemen und ihrem Verhalten.

 

Mutation = Erschließen von Möglichkeiten durch kleinste Verän­derungen, insbeson­dere in der >Evo­lution

 

Ökologie = Wissen­schaft von den Wech­selwir­kungen, insbe­sondere dem Stoff- und Energieaustausch le­bender, allgemein >dissipativer >Systeme mit ihrer >Umwelt, verall­gemeinert Wissen­schaft von den >Ökosystemen

 

ökologischer Wirkungs­grad = Verhältnis von gespei­cherter >In­for­mation zum Energieumsatz in einem >dis­sipativen Sy­stem

 

Ökomasse = >Biomasse plus >Techno­masse in einem >Ökosystem oder einer >Popula­tion von Lebewesen oder >techni­schen >Systemen

 

Ökonomie = Wirt­schaftslehre; auch Spar­sam­keit, Haushal­ten

 

Ökosphäre = der Raum, in dem sich Lebewesen aufhalten - verallgemeinert Gesamtheit aller >dissipati­ven Syste­me mit ihrer stoff­lichen >Umwelt, die sich aus einem Energie­strom spei­sen.

 

Ökosystem = Wirkungs­gefüge aus Lebe­wesen, unbelebten natürlichen sowie ggf. auch techni­schen Bestandteilen, die unterein­ander und mit ihrer >Umwelt in Wech­sel­wir­kung stehen, ins­besondere >Energie und Stoffe austau­schen.

 

Ordnung = Eigenschaft eines >Systems, das ein Teilsy­stem enthält, das als >Mo­dell für ein an­deres Teilsystem dienen kann, weil es >Informa­tion über dieses andere Teilsystem enthält. Gleichbedeu­tend: Negative >Entropie, Redundanz. Gegensatz: Unordnung, >Entropie.

 

Organisationshöhe = >Komplexität = Vielfalt unterschiedlicher Beziehungen in einem >System

 

Parameter = veränder­liche Größe

 

Perpetuum mobile = (lat.: "ewig beweg­lich") eine Maschi­ne, die ent­we­der Energie aus nichts schafft - Per­pe­tuum mobile 1. Art, oder ewig ohne Reibung läuft - Perpe­tuum mobile 2. Art. Ersteres wi­der­spricht dem >Ener­gie-Er­hal­tungssatz, zweiteres dem >En­tropie­satz. Beide können dem­nach - in gängigen Bereichen der Physik - grund­sätzlich nicht exi­stie­ren

 

Plan = Sollmodell

 

Population = Gesamt­heit aller Individuen einer Art in einem bestimmten Raum bzw. >Ökosystem

 

Regelkreis = Grundsche­ma einer negativen >Rückkopplung. Das >Verhalten eines >dyna­mi­schen Systems verän­dert die >Umwelt in der Weise, daß sie gegen­sinnig, also bremsend auf das Verhalten zurück­wirkt. Grundbedingung für >dynami­sches Gleichge­wicht. Gegenteil: Wachs­tumskreis oder "Teufels­kreis", durch eine positi­ve Rückkopplung verur­sacht.

 

Reproduktion = Vermeh­rung (>lebender bzw. >dissipativer Syste­me)

 

Ressourcen = Energie, Rohstoffe, Boden und andere Grundlagen für die Existenz eines leben­den Systems, insbeson­dere menschlicher Gesellschaften.

 

Rückkopplung = Beein­flussung des >Ver­haltens eines >dynamischen Sy­stems oder >Elements durch die Auswirkungen dieses Verhaltens auf seine >Umwelt. Kann zur Verstärkung dieses Ver­haltens führen (positive Rückkopplung) oder zur Brem­sung (negative Rückkopplung).

 

Selbstverstärkung = durch eine positive >Rückkopplung erzeugte Verstärkung eines Verhal­tens eines >dynami­schen bzw. >dis­sipativen Sy­stems oder >Elements durch die Aus­wirkungen dieses Verhaltens in sei­ner >Umwelt.

 

Selektion = Auslese, Vernich­tung von Möglichkei­ten, insbesondere in der >Evo­lu­tion. Gegensatz: >Mutation

 

Struktur = Gesamtheit der Beziehungen in einem >Systems

 

Stufenbegriff = Begriff, der auf verschie­denen Stufen der >Komplexität in ähn­licher Bedeutung angewandt werden kann

 

Symbiont = Partner in einer >Symbiose

 

Symbiose = Zusammen­wirken zwischen zwei oder mehreren lebenden, allgemein >dis­sipativen >Systemen zu gegenseitigem Vor­teil - meist als ge­gen­seitiger Austausch von Stoffen und Ener­gien dar­stellbar.

 

System = Gesamtheit von Elementen, die unterein­ander, bei offenen Sy­stemen auch mit ihrer >Umwelt, in Beziehung stehen.

 

System, dissipatives = energieumsetzen­des, deshalb gemäß >Entropiesatz Energie zer­streuendes >System

 

System, dynamisches = >System mit Ver­änderun­gen in der Zeit

 

Technomasse = Gesamt­masse aller funk­tionie­renden technisch-kultu­rellen Syste­me einer bestimmten Art oder ei­nes bestimmten >Ökosy­stems

 

Thermodynamik = Wärme­lehre, heute z.T. auch ver­all­gemei­nert auf alle Anwendun­gen des >En­tropie­satzes.

 

Umwelt = Im allgemei­nen Sinn = Ge­samt­heit aller Systeme, die mit ei­nem bestimm­ten Sy­stem in Beziehung ste­hen. Im engeren Sinn = die Ge­samt­heit der natürlichen Systeme, die mit der mensch­li­chen Zivilisa­tion in Beziehung stehen, also Ge­stein und Boden, Gewässer, Luft­hül­le, Pflan­zen- und Tier­welt.

 

Wirkungsgrad = Verhältnis vom Erfolg zum Aufwand

 

Wirkungsgrad, ökologischer = Verhältnis von gespeicherter >In­formation zu Ener­gieumsatz in einem >lebenden bzw. >dissipati­ven System.