Eins ist mal sicher:

                                              zu öffentliche Angelegenheiten 
Ein gewiefter Strippenzieher ist er nicht.
Man muss doch auch mal was Positives über ihn sagen. 

 

 

Eine neue Ära der Chemie?

                         zu Jochen Ebmeiers Realien
aus spektrum.de, 21.07.2026                                                                                   Seit Jahrzehnten diskutieren Fachleute, was chemische Bindungen sind. Ein neues Modell stellt jetzt die Vorstellung des gleichberechtigten Elektronenpaars auf den Prüfstand

Paar-Trennung: Neues Modell stellt Grundlage der Chemie infrage 

Das Elektronenpaar ist die Grundlage klassischer chemischer Bindungen. Ein Modell legt nun eine ungleiche Partnerschaft nahe: Manchmal macht eins der Elektronen schlicht nicht mit. 

 

von Lars Fischer

Es kommt nicht häufig vor, dass Grundlagen eines Schulfachs revidiert werden müssen. Aber genau das könnte in der Chemie passieren, denn Fachleute hinter-fragen nun eines der zentralen Konzepte des Fachs: die Elektronenpaarbindung. Das Elektronenpaar könnte demnach weniger grundlegend sein als gedacht. In einer neuen Veröffentlichung schlagen drei Forscher der Universität Oviedo in Spanien vor, dass in vielen Fällen nicht ein Elektronenpaar die chemische Bindung bildet, sondern nur ein einzelnes Elektron. Das andere sei »Zuschauer« und bleibe an seinem Atom, berichten Daniel Barrena-Espés, Elivio Francisco und Ángel Martín Pendás in der Fachzeitschrift »Chemical Science«. Das geht aus ihrer um-fassenden Analyse hervor, in der sie die Elektronenverteilung mit einer Kombi-nation verschiedener Ansätze untersucht haben. Demnach könne man Beispiele aus allen klassischen Bindungstypen im Sinne dieser Ein-Elektronen-Bindung interpre-tieren.

Die Natur chemischer Bindungen ist bis heute umstritten – besonders, wenn es um ungewöhnliche Sonderfälle wie Mehrzentrenbindungen oder schwache Wechselwir-kungen wie die Wasserstoffbrückenbindung geht. Doch das Modell der drei For-scher betrifft das ganz klassische Bindungsmodell, in dem Elektronenpaare zentrale Akteure sind: In der kovalenten Bindung sind die Paare über die beiden aneinander-gebundenen Atome hinweg delokalisiert, »gehören« also zu beiden Atomen glei-chermaßen. 

In einer Donor-Akzeptor-Bindung stellt eines der beiden beteiligten Atome das komplette Elektronenpaar. In der Ionenbindung wiederum sind die Elektronen-paare an einem Atom lokalisiert, und beide Atome tragen unterschiedliche La-dungen. 

In allen diesen Bindungen gilt jedoch, dass die gleiche Wellenfunktion mathema-tisch beide Elektronen eines Paars beschreibt – sie sind ununterscheidbar. Im Modell des Teams um Martín Pendás gilt das jedoch nicht mehr. Dort spaltet sich das Elektronenpaar in zwei Einzelakteure auf, von denen im Extremfall eins an seinem ursprünglichen Atom bleibt und dessen mathematische Beschreibung sich kaum ändert, während das andere die chemische Bindung bildet.

Ziel der Analyse war vor allem, die seit Jahrzehnten intensiv diskutierten Eigen-schaften von Donor-Akzeptor-Bindungen zu untersuchen. Dabei ist insbesondere unklar, warum diese auch als koordinativ bezeichneten Bindungen so viel schwä-cher sind als kovalente Bindungen, obwohl in beiden ein geteiltes Elektronenpaar vorliegt. Die neue Ein-Elektronen-Perspektive könnte das erhellen. Zusätzlich bietet diese Sichtweise eine einheitliche Erklärung für eine ganze Reihe recht schwacher Bindungen, die man bisher teilweise mit unterschiedlichen Modellen beschreibt. Unklar ist jedoch, ob die neue Art, Bindungen zu beschreiben, einen Fortschritt für praktische Probleme wie das Design chemischer Reaktionen und Mechanismen bietet.

 

Nota. - Von den diskutierenden Fachleuten bin ich keiner. Vielmehr verstehe ich auch diesmal nicht, worum es überhaupt geht. Aber spektrum.de stellt uns in Aus-sicht, dass ein neues Zeitalter der Chemie eröffnet wird. Das will ich Ihnen nicht vorenthalten. Vielleicht geht es auch hier um die Frage, ob mathematische Modelle die Wirklichkeit so beschreiben, dass jene voraussagbar wird.
JE 

 

Lichtgeschwindigkeit (Fragen eines lesenden Ober-schülers).

  DIE ZEIT                                      zu Jochen Ebmeiers Realien 

Ist die Geschwindigkeit des Lichts die größte, die es gibt, oder bloß die größte, für die unser Wahrnehmungsapparat ausgestattet ist? 

Man hat angenommen, dass beim Quantensprung keine Zeit vergeht - und folglich auch kein räumlicher Abstand gemessen wurde. Schließlich hat sich aber herausgestellt, dass lediglich unsere Messinstrumente - Prothesen unseres Sinnesapparats - zu grob waren, um sie zu registrieren; und also den Intervall zu messen. Inzwischen ist das geschehen; es vergeht Zeit, es wird Raum durchquert. 

Können wir Instrumente bauen, die nachweisen, nämlich messen können, das keine Zeit vergeht?

Wie ist das denn beim Quantensprung: Zeit ist inzwischen gemessen worden; ist auch überwundener Raum gemessen worden? Oder wird nur gefolgert: weil Zeit vergangen ist, muss auch Raum durchquert worden sein - ?!

*

Raum und Zeit können wir messen, nämlich an einander.

Angenommen, das Raum-Zeit-Kontinuum wäre selbst gequantelt - woran würden wir ein solches Quant messen können? 

Diese Frage habe ich ChatGPT gestellt. 

Antwort:

Das ist eine sehr tiefgehende Frage. Tatsächlich stößt du hier an einen Punkt, an dem Physik und Philosophie ineinander übergehen.

Wenn Raum und Zeit nur über ihre Beziehung zueinander messbar sind, dann stellt sich bei einer Quantelung der Raumzeit die Frage: Was ist die Bezugsgröße für das Quant selbst?

Die Antwort der heutigen Physik lautet im Wesentlichen: nicht direkt.

Ein Quant kann man immer nur über seine Auswirkungen erkennen. Ein Elektron sehen wir nicht als "Punkt", sondern über seine Wechselwirkungen. Ebenso wäre ein Raumzeitquant nur durch Effekte messbar, die eine kontinuierliche Raumzeit nicht hervorbringen würde.

Ein paar Möglichkeiten:

• Mindestlängen. Wenn es ein kleinstes Raumzeitquant gäbe (oft in der Größenordnung der Planck-Länge, etwa $1{,}6 \times 10^{-35}$ m), könnte man prinzipiell keine kleineren Abstände mehr unterscheiden. Das wäre keine Messung des Quants selbst, sondern das Scheitern jeder feineren Messung.
• Veränderte Ausbreitung von Licht. Manche Quantengravitationstheorien sagen voraus, dass extrem hochenergetische Photonen sich minimal anders ausbreiten als energiearme. Über astronomische Entfernungen könnten winzige Unterschiede messbar werden.
• Diskrete Geometrie. In Ansätzen wie der Schleifenquantengravitation sind Flächen und Volumina quantisiert. Dort wären nicht die Koordinaten diskret, sondern geometrische Größen hätten diskrete Eigenwerte.

Der eigentliche Kern deiner Frage ist aber noch fundamentaler:

Woran misst man das Quant der Raumzeit, wenn Raum und Zeit selbst bereits die Maßstäbe sind?

Das erinnert an die Frage:

Woran misst man die Länge des Lineals, mit dem alle anderen Längen gemessen werden?

Die Antwort ist: Man misst sie nicht absolut, sondern relational. Es gibt keine "Meta-Länge", außerhalb der Raumzeit.

Man könnte sagen:

• Ein Meter ist definiert über die Lichtgeschwindigkeit und eine Zeit.
• Eine Sekunde ist definiert über Atomübergänge.
• Diese Definitionen setzen aber bereits Raumzeit voraus.

Falls die Raumzeit fundamental diskret ist, dann wäre das Raumzeitquant kein Objekt in Raum und Zeit, sondern der Baustein, aus dem Raum und Zeit entstehen. Dann gibt es nichts "Feineres", woran man es messen könnte. Es wäre ähnlich wie in einem digitalen Bild: Man kann die Pixelgröße nicht durch noch kleinere Pixel desselben Bildes bestimmen. Man erkennt sie erst daran, dass bei genügend starker Vergrößerung das Bild nicht mehr kontinuierlich erscheint.

Einige moderne Ansätze gehen sogar noch weiter. Sie vermuten, dass Raum und Zeit gar nicht fundamental sind, sondern aus etwas Tieferliegendem entstehen – etwa aus Quanteninformation, Verschränkungsstrukturen oder algebraischen Relationen. In solchen Theorien wäre das "Quant der Raumzeit" gar nicht mehr die grundlegende Größe. Fundamental wären Beziehungen oder Informationsstrukturen, und Raum sowie Zeit wären emergente Eigenschaften dieser tieferen Ebene.

In diesem Sinn könnte deine Frage umformuliert werden:

Falls Raum und Zeit selbst nur emergente Messgrößen sind – was ist dann die fundamentale Größe, aus der sie hervorgehen?

Das ist tatsächlich eine der zentralen offenen Fragen der theoretischen Physik. Bisher gibt es darauf keine experimentell bestätigte Antwort. Deine Überlegung trifft also genau den Punkt, an dem heutige Theorien versuchen, über die klassische Vorstellung eines Raum-Zeit-Kontinuums hinauszugehen.

"Über astronomische Entfernungen könnten winzige Unterschiede messbar wer-den" - das ist die ärgerlichste Antwort: Wir könnten das Raum-Zeit-Quant aus fakt-ischen, aber absoluten Gründen nicht messen; logisch jedoch wäre es möglich. Das wäre allerdings kein physikalisches, sondern ein philosophisches Problem, und das lässt sich auch logisch nicht lösen.
JE 

 

 

 

"Messbare Wahrheit."

                 zu Jochen Ebmeiers Realien 
aus derStandard.at, 25. April 2026              Nguyen-Kim scheut nicht davor zurück, in ihren Statements politisch zu werden.

 

Messbare Wahrheit

"Wir überschätzen völlig, was Rationalität leisten kann"

Die populäre deutsche Wissenschaftsjournalistin und Youtuberin Mai Thi Nguyen-Kim tritt für eine politisch aktive Rolle der Wissenschaft ein. Dass sie dafür Hass erntet, nimmt sie in Kauf

 

Interview von Reinhard Kleindl

Die studierte Chemikerin Mai Thi Nguyen-Kim ist eine der einflussreichsten deutschsprachigen Wissenschaftserklärerinnen, mit Wissenschaftssendungen im Fernsehen, Millionen Followern in sozialen Medien und populären Sachbüchern. Während ihres Engagements für Aufklärung in der Corona-Pandemie wurde sie, wie andere Fachleute, teils heftigen Anfeindungen ausgesetzt. Ein vor zwei Jahren angekündigter Einstieg in die Politik erwies sich als Finte, was nicht heißt, dass Nguyen-Kim unpolitisch ist. Auf Einladung des Wissenschaftsfonds FWF und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) hielt sie in Wien einen Vortrag zur Langen Nacht der Forschung und sprach darüber, wie sich Wissenschaft "zwischen all dem Geschrei hörbar macht". Der STANDARD traf sie vorab zum Gespräch, zu dem sie mit Personenschutz erschien.

STANDARD: Frau Nguyen-Kim, Sie behandeln in Ihren Formaten einerseits naturwissenschaftliche Fragen, andererseits gesellschaftlich brisante Themen wie Alternativmedizin, Impfen oder den Klimawandel. Wie suchen Sie Ihre Themen aus?

Nguyen-Kim: Ich interessiere mich für Themen, die ohnehin schon viel diskutiert werden, bei denen aber typischerweise oft eine evidenzbasierte Sicht fehlt. Ich habe natürlich einen Schwerpunkt auf naturwissenschaftliche Themen, aber grundsätzlich interessiere ich mich für alles, was evidenzbasiert ist und wo es zum Beispiel Zahlen oder Statistiken gibt und man erklären kann, wie die entstanden sind. Das kann zum Beispiel auch Migration sein. Ich würde mir vonseiten der Wissenschaft wünschen, dass man sich da auch einmischt. Ich versuche das zumindest immer.

STANDARD: Warum?

Nguyen-Kim: Weil es, wie ich glaube, etwas gibt, das ich gerne Neutralitätsfehlschluss nenne. Es gibt den Standpunkt: Wissenschaft ist nicht politisch und muss politisch neutral sein, und deshalb hält man sich raus. Aber die Wissenschaft wird ja selbst zum Thema. Es wird mit Zahlen oder Studien argumentiert, und das zum Teil falsch. Die Frage ist, will man die verzerrt dastehen lassen oder muss man sich aus Gründen der Neutralität einmischen, um die wissenschaftliche Korrektheit hinter diesen Zahlen und Studien zu vertreten? Und da denke ich, dass das wichtig ist.

STANDARD: Wie weit darf Wissenschaft bei einer solchen Einmischung gehen? Hat sie gewissermaßen ein Monopol auf die Wahrheit?

• Wissenschaft ist öffentliches Wissen, punctum.  
• Wissenschaft ist öffentliches Wissen (zum Zweiten). 

Nguyen-Kim: Für Menschen mit einem postmodernen Wahrheitsverständnis scheint es vielleicht gefährlich zu sagen: Das ist die Wahrheit, weil es hier auch um Ausüben von Macht geht. Aber es gibt eben auch physikalisch messbare Dinge. Klar gibt es Paradigmenwechsel, aber solche Paradigmenwechsel erfordern Evidenz. Ich finde es richtig, dass man den wissenschaftlichen Konsens hinterfragt, so funktioniert Wissenschaft auch, aber es ist immer schwierig, wenn etwas ohne eine entsprechende Gegenevidenz hinterfragt wird, und diese Kritik genauso ernst genommen werden soll. Da entsteht schnell so eine False-Balance. Wobei eine dogmatische Wissenschaft natürlich ebenfalls problematisch ist.

STANDARD: Was ist davon zu halten, wenn sogenannte Querdenker die Wissenschaft kritisieren?

Nguyen-Kim: So frustrierend es ist, mit etwas wie Querdenkertum konfrontiert zu sein, ist es auch eine sportliche Herausforderung, sich damit auseinanderzusetzen. In gewissem Maß muss man auch herausstellen, dass manche Querdenker überhaupt diese Skepsis haben. Ganz ehrlich: Sehr viele, oft auch eher privilegierte Leute, haben noch nie etwas hinterfragt. Jemand, der ein Querdenker ist und sich überlegt, ob die Pharmaindustrie nicht vielleicht ein Interesse hat, uns alle krankzumachen, ist da eigentlich einen Schritt weiter. Ich glaube, die Schieflage kommt daher, dass diese Skepsis nur sehr einseitig ist, also gegenüber Autoritäten oder "die da oben". Aber sobald dann irgendein Scharlatan kommt und sagt, ich habe die Lösung, wird das nicht hinterfragt. Ich glaube, hier kann man sehr schnell sehen, wie Skepsis, die auch im wissenschaftlichen System notwendig ist, dann doch ins Leere läuft.

STANDARD: Geht es also letztlich darum, wem man vertraut?

Nguyen-Kim: Ich glaube, wir überschätzen völlig, was Rationalität und Logik leisten können, und übersehen, welche große Rolle Vertrauen spielt. Wenn ich überlege, wie ich durch mein eigenes Leben gehe, wie viele Entscheidungen ich treffe, dann muss ich sagen, sehr viel basiert auf Vertrauen. Früher bei Youtube hatten wir manchmal, wenn die Quellenliste so lang war, dass sie nicht mehr in die Video-Beschreibung passte, ein Google-Doc verlinkt, wo alles drinstand. Da konnte man nachvollziehen, wie viele Menschen hineingeschaut haben. Es waren in jedem Fall unter zehn. Nur damit das klar ist: Ich finde es wichtig, dass man so arbeitet. Aber man muss den Realismus haben, dass die meisten Menschen, die meine Videos ansehen und die ich überzeuge, ganz einfach sagen: Der Mai vertraue ich.

STANDARD: Sollen Forschende also selbst Wissenschaftskommunikation betreiben? Ist das zumutbar?

Nguyen-Kim: Ich finde es sehr wichtig, dass man Forschende auch als Menschen wahrnimmt. Ich bin davon überzeugt, dass zum Beispiel Christian Drosten, der ja während der Pandemie zum Glück wahnsinnig einflussreich war, nicht diesen Einfluss gehabt hätte, wenn er nicht auch als Person und Mensch und Gesicht in der Öffentlichkeit gewesen wäre. Es hat ihm natürlich auch sehr viel Anstrengung und Ärger bereitet und Hass beschert, das ist die Kehrseite dieser Medaille. Aber ich kann trotzdem immer nur dazu ermuntern. Manche lassen sich vielleicht dadurch einschüchtern. Aber ich sage immer, der Hass ist proportional zum Impakt. Am Anfang wird man nicht mit Hass zu tun haben, sondern damit, dass einen überhaupt jemand sieht.

STANDARD: Ist der Hass also ein normaler Teil dieser Arbeit?

Nguyen-Kim: Meine persönliche Bilanz ist durch den Impakt, den ich dafür erreiche, auf jeden Fall eine positive. Gleichzeitig spreche ich natürlich aus einer wirklich starken Position daraus. Ich bin bei einem großen Sender, ich bin bei einem großen Verlag. Ich habe um mich herum einfach eine ganze Infrastruktur, die mir erlaubt, frei zu arbeiten. In der deutschen Politik gibt es zumindest meiner Meinung nach viel aufrichtige Motivation für mehr Wissenschaftskommunikation. Da wird Geld bereitgestellt. Ich denke aber, dass das nicht so viel bringt. Klar braucht man auch Geld, aber vor allem braucht man Strukturen, um Forschende in der Öffentlichkeit zu unterstützen und im Zweifelsfall auch zu schützen. Außerdem braucht es einen Anreiz für die Forschenden. Aktuell zählt im Lebenslauf von Forschenden nur die wissenschaftliche Publikation. Für Leitungsfunktionen etwa sollte auch nachweisbare, gute Wissenschaftskommunikation eine Anforderung sein.

STANDARD: Sie haben für Ihre Profession die Forschung hinter sich gelassen. Haben Sie damit gerechnet, dass Sie eine so große Reichweite erzielen werden?

Nguyen-Kim: Ich war zum Glück schon 27, als ich mit meinem Hobby-Kanal auf Youtube angefangen habe. Ich habe mir dann lange darüber Gedanken gemacht, wie ich damit umgehe, oder was das mit mir machen wird, wenn irgendwann andere Menschen als die, die ich kenne, diese Videos sehen. Es ist schon eine verletzliche Position, in der Öffentlichkeit zu sein. Möchte ich das? Doch dann habe ich für mich beschlossen: Ja, das will ich. Ich dachte aber auch immer, am Ende wird sich das ja in Grenzen halten, weil es ja Wissenschaft ist. Wie viel Aufmerksamkeit kann man überhaupt mit Wissenschaft bekommen? Und, das war noch sehr naiv von mir damals, ich dachte tatsächlich, es sei total unpolitisch und unkontrovers, weil ich ja nur über Chemie und Physik reden will. Doch dann kam die Pandemie. 

Zur Person

Mai Thi Nguyen-Kim, 1987 als Tochter vietnamesischstämmiger Eltern im deutschen Heppenheim geboren, studierte in Deutschland sowie in den USA am Massachusetts Institute of Technology und der Universität Harvard Chemie. Nach dem Doktorat konzentrierte sie sich auf ihre 2015 gestartete Youtube-Präsenz, wo ihr populärster Kanal maiLab über 1,4 Millionen Abonnements erreichte. Sie moderiert Wissenschaftssendungen im Fernsehen, darunter MaiThink X auf ZDFneo, und schrieb Sachbücher. Sie ist verheiratet und Mutter zweier Kinder.

 

Nota. -Einer meiner Lieblingssprüche ist: Wissenschaft ist öffentliches Wissen. Damit ist die Streitfrage aber erst eröffnet. Es ist zu klären, was unter Wissen verstanden werden soll in Unterschied zu bloßem Meinen. Das ist strittig genug - aber nicht strittig wie messbare Erfahrung, sonder strittig wie Philosophie über-haupt. Ebenso strittig, aber in einem ganz anderen Gebiet, ist, was man unter Öf-fentlichkeit verstehen will. Es ist pragmatisch umstritten, nämlich in im Hinblick darauf, mit welcher Absicht man definiert.

Rein formal kann man sagen, öffentlich sei alles, was jederzeit jedermann zugäng-lich ist, der die nötigen Voraussetzungen erfüllt. Und zwar nötig in sachlicher und fachlicher Hinsicht, so dass jeder, der die Voraussetzungen nicht erbringt, beim Erwerb der erforderlichen Wissens scheitern muss. Wer nicht Griechisch gelernt hat, findet keinen Zugang zur Altphilologie, und wer mathematisch unbegabt ist, sollte keine Naturwissenschaft studieren. Das sind zwar sachliche Kriterien, aber auf den ersten Blick rein subjektive, und wer sie nicht erbringt, wird individuell scheitern und auch die Wissenschaft nur individuell stören, nicht aber objektiv. 

Doch individuelle Fähigkeiten sind von soziokulturellen Begingungen weitgehend vorgeprägt. Sodass man objektiv feststellen wird: In den Wissenschaften werden nur Angehörige gebildeter Volksgruppen aktiv, und die Vermutung drängt sich auf, dass sich das in den Ergebnissen der Wissenschaft irgendwo irgendwie nieder-schlägt. Wer beispielsweise herausfinden will, ob und wie und in welchem Maße das geschieht, betreibt in ganz anderer Weise Öffentliches Wissen, als einer, der er-mittelt, wie unterschiedlich stark die verschiednen griechischen Dialekte in der Ilias und der Odyssee verteten sind.

Wer nicht lesen und schreiben kann, fällt aus der Öffentlichkeit weitgehend aus, und auch einer, der weder TV- noch Internetanschluss hat. Das Publikum von Frau Nguyen-Kim dagegen braucht lediglich einen Fernseher, und den hat heute fast jeder; doch wer nicht im Netz ist, wird sich für ihre Themen kaum interes-sieren. Aber ein paar Sonderlinge, die täglich online sind, haben ihr Guckkästchen schon vor Jahr und Tag rausgeschmissen. Von Frau Nguyen-Kim kann er nur lesen, aber nichts hören oder sehen. 

*

Die weiteste Öffentlichkeit, die es je gab, ist das Internet. Aber auch die oberfläch-lichste. Zwar erfasst sie demnächst die ganze Menschheit, aber er findet nur was er sucht - und ein allgegewärtiges Rauschen, das ihn heimsucht. Es ist für die Wissen-schaft fast optimal, aber zugleich ein schleichendes Gift. Wer schon Wissenschaftler ist, benutzt es mit sturer Sorgfalt, und mit noch entschiedenerer Sorgfalt hält er sich das Geplätscher vom Leib. Aber der Rest wird zur Bedrohung der Wissenschaft, weil er glaubt, den Abstand verringert zu haben, den er eben dadurch verielfältigt. Er mag meinen, zum Wissen bräuchte es nur einen Klick, und es wär kinderleicht. Sodass die Wissenschaft in einem Ozean von öffentlicher Verdummung unterzugehen droht.
JE 

 

Die Brandmauer...

                                                zu öffentliche Angelegenheiten 

...war eine Dummheit. Aber keine unschuldige - aus mangelnder Intelligenz. Son-dern eine hinterhältige - aus Feigheit: Sie waren nicht sicher, dass sie wirklich die besseren Argumente haben; oder doch, dass sie sie glaubhaft vertreten können.

 

 

Nota. Das obige Foto gehört mir nicht, ich habe es im Internet gefunden. Wenn Sie der Eigentümer sind und seine Verwendung an dieser Stelle nicht wünschen, bitte ich um Nachricht auf diesem Blog. JE

Anschauen und symbolisieren.

 
aus derStandard.at, 20. 7. 2026                                                       zu Jochen Ebmeiers Realien 

Affen begreifen Geometrie auf ähnliche Weise wie Menschen

Auch Affen können geometrische Formen abstrahieren, legt eine neue Studie nahe. Das könnte für die Ausbildung von Kindern relevant sein

 

von Reinhard Kleindl

Wie entstand das, was uns menschlich macht? Der Moment, als sich die evolutionären Wege der Vorfahren von Affen und Menschen trennten, beflügelt unsere Fantasie und wurde etwa im Science-Fiction-Klassiker 2001: A Space Odyssey unvergesslich in Szene gesetzt. Lange Zeit schienen offensichtliche Unterschiede zwischen Affen und Menschen ausreichend Erklärungen dafür zu liefern, warum Erstere zwar an Intelligenz die meisten anderen Tiere in den Schatten stellen, es aber dem Menschen mit seinen kognitiven Fähigkeiten vorbehalten blieb, den Planeten zu beherrschen.

Im Lauf der vergangenen Jahrzehnte zeigte sich zunehmend, dass diese Grenze fließend ist und viele für typisch menschlich gehaltene Eigenschaften auch bei Affen zu finden sind, etwa der Gebrauch von Werkzeugen. Eine neue Studie im Fachjournal PNAS geht nun noch einen Schritt weiter in diese Richtung.

Zeichen von Intelligenz

"Geometrisches Vorstellungsvermögen gilt als wichtiges Kennzeichen der menschlichen Intelligenz", schreibt das Forschungsteam in der Studie. Auf der Ebene der visuellen Wahrnehmung sei alles noch sehr ähnlich: Im sogenannten inferotemporalen Kortex seien dieselben Strukturen vorhanden und auch mit den Augen wahrgenommene Formen würden dort fast identisch repräsentiert. Auch Eigenschaften wie Symmetrie würden bei Menschen und Affen wie Makaken gleichermaßen bereits im inferotemporalen Kortex extrahiert.

Menschen und Affen sind also mit vergleichbaren visuellen Werkzeugen ausgestattet. Ihre Fähigkeiten sind dennoch unterschiedlich: Menschen seien beim Erkennen von geometrischen Formen mit "euklidischen" Eigenschaften wie Parallelität oder Symmetrie klar im Vorteil und hätten komplexere geometrische Vorstellungen als andere Primaten. Vor allem bei rotierten Formen tun sich Affen schwerer. "Eine gängige Erklärung für diese Besonderheit des Menschen lautet, dass Menschen sich auf diskrete, symbolische Merkmale stützen, um geometrische Formen zu kodieren, während andere Primaten sich ausschließlich auf kontinuierliche Wahrnehmungsmerkmale stützen", heißt es weiter in der Studie.

Tests mit Affen und Menschen

Diese Idee wollte ein Forschungsteam US-amerikanischer Hochschulen prüfen. Man führte mit acht Affen und rund 150 Menschen Tests des geometrischen Verständnisses durch. Vier der Affen waren Rhesus-Makaken, vier waren Anubispaviane. Die Affen sollten auf einem Bildschirm zweidimensionale geometrische Formen – Dreiecke, Vierecke und andere – richtig zuordnen und erhielten bei erfolgreicher Lösung Snacks.

Das Zuordnen solcher Formen mag einfach klingen, gibt Studienautorin Jessica Cantlon von der Carnegie Mellon University zu. "Es ist aber tatsächlich ziemlich schwierig, da die Objekte keine charakteristischen Merkmale aufweisen und es keine wesentlichen Unterschiede in Farbe, Größe oder Form gibt." Auch für Menschen seien diese Tests nicht immer einfach.

Hier führen Anubispaviane den Test durch.

Kinder und Indigene

Die Tests wurden auch mit einigen Dutzend noch nicht schulpflichtigen Kindern, die sich mit abstrakten Formen noch schwerer tun als Erwachsene, sowie mit erwachsenen Indigenen vom Volk der Tsimane’ in Bolivien durchgeführt. Letztere leben dort von Landwirtschaft und gelegentlichem Jagen und Fischen. Bedeutsam für die Studie ist, dass sie keine etwa in den USA übliche Ausbildung genießen.

"Dadurch konnten wir Alter und kulturelle Erfahrungen gewissermaßen voneinander trennen", sagt Cantlon. "Denn wenn man versucht, etwas bei Kindern zu untersuchen, ist es manchmal schwierig zu unterscheiden, ob ihre Fähigkeiten entwicklungsbedingt sind oder ob sie durch Bildung oder Erfahrung erworben wurden."

Ähnliches Verständnis

Die Ergebnisse wurden daraufhin anhand verschiedener Modelle eingeordnet. Eines basierte auf der Annahme, dass Affen die Formen ohne Fähigkeit zur symbolischen Abstraktion erkennen müssen, ein anderes gestand ihnen diese Fähigkeit zu. Es stellte sich heraus, dass alle drei Gruppen dieselbe Herangehensweise zeigen, mit unterschiedlichen Stärken, die bei Erwachsenen am deutlichsten ausgeprägt waren.

"Was uns überrascht hat, war nicht nur, dass Affen diese Aufgabe bewältigen konnten", sagt Jessica Cantlon. "Es war vielmehr, dass Affen, Kinder und Erwachsene offenbar auf im Grunde genommen dieselbe Weise über geometrische Zusammenhänge nachdenken. Das deutet darauf hin, dass diese Intuitionen Teil der grundlegenden Architektur des Primatengeistes sind."

Das ist auch relevant für die Ausbildung von Kindern, betont die Forscherin. "Geometrische Intuition ist etwas, das Menschen schließlich in Mathematik und Naturwissenschaften umsetzen", erinnert Cantlon. "Wenn wir also verstehen wollen, wie Kinder Geometrie lernen, müssen wir verstehen, was sie bereits mitbringen, bevor der formale Unterricht beginnt." Die neue Untersuchung legt laut Cantlon nahe, dass Kinder tief verwurzelte, evolutionär alte Intuition über Form und Raum besitzen. "Die Bildung kann auf diesen Intuitionen aufbauen, anstatt Geometrie als etwas zu behandeln, das von Grund auf neu vermittelt werden muss." 

Studie
PNAS: "Geometric intuition in humans and monkeys"

                                                                                                                                                  

Nota. - Die auszeichnende Fähigkeit des Homos apiens wäre also das Symboli-sieren. Aber keine Symbolisierung ohne Reflexion. Ein  Lautbild oder sonst ein Zeichen an Stelle einer Vorstellung setzen heißt nicht bloß abstrahieren, sondern zwei vollends Inkommensurable gleichsetzen. Das ist ein Gewaltakt.
JE  

 

 

"Schwarmintelligenz".

 
aus derStandard.at, 19. 7. 2026                                                    Vogelschwärme wie dieser vor dem Wattmeer Schleswig-Holsteins sind zu erstaunlich komplexem Verhalten fähig.                                                              zu Jochen Ebmeiers Realien 

Schwarmintelligenz

Biologe Iain Couzin: "Tiere sind besser darin, kollektive Entscheidungen zu treffen"

 Der Brite Iain Couzin erforscht Schwarmverhalten bei Tieren, Menschen und einzelnen Zellen. Alte Vorstellungen von Schwärmen müssen seiner Ansicht nach revidiert werden

 

Interview von Reinhard Kleindl

Wer jemals Ameisenstaaten oder große Vogelschwärme genauer beobachtet hat, kann leicht ins Staunen kommen: Die Tiere sind in der Lage, riesige geordnete Strukturen zu bilden, die für das einzelne Individuum unmöglich zu überblicken sind, und sich wie ein eigener Organismus verhalten. Wie das möglich ist, untersucht seit vielen Jahren der britische Biologe Iain Couzin, der an der Universität Konstanz und am Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie forscht. Dazu steckt er Zebrafische in Virtual-Reality-Umgebungen, baut Schwärme aus Robotern und wendet das gewonnene Wissen auch auf Gruppen von Menschen an. Im Rahmen der 14. Europäischen Konferenz für Mathematische und Theoretische Biologie an der Universität Graz hielt er am vergangenen Freitag einen öffentlichen Vortrag über seine Arbeit. Der STANDARD traf ihn zum Gespräch.

STANDARD: Gerade sehr einfache Tiere wie Ameisen bilden äußerst komplexe Staaten. Wie ist das möglich?

Couzin: Wanderameisen sind ein sehr interessantes Beispiel, weil sie einige der größten Ameisenkolonien der Welt bilden. Sie können 20 Millionen Tiere haben, und die afrikanischen Wanderameisen sind komplett blind. Und trotzdem können die Tiere als Kollektiv Probleme lösen, wie Brücken mit ihren Körpern zu bauen, um Gräben zu überwinden. Da sie dieses Problem gemeinsam lösen, konnten sie im Laufe der Evolution die Kosten für die individuelle Intelligenz senken, denn das Gehirn braucht sehr, sehr viel Energie, wenn man es mit Muskeln vergleicht. Wird also das Sehvermögen nicht mehr benötigt, lässt sich eine beträchtliche Menge an Energie einsparen. Die Wanderameisen treiben das ins Extrem und können trotzdem als Kollektiv komplexe Aufgaben lösen.

STANDARD: Die Gründe für Schwarmverhalten bei Tieren sind dabei nicht immer naheliegend. Können Sie ein Beispiel geben?

Couzin: Was wir bei Heuschrecken festgestellt haben, ist, dass sie alles andere als kooperativ sind – Heuschrecken in einem Schwarm befinden sich vielmehr auf einem Zwangsmarsch. Wenn beispielsweise in Ostafrika Regen einsetzt, können die Heuschreckenpopulationen immer weiter wachsen, doch sobald eine Dürre eintritt oder die Heuschrecken die verfügbare Nahrung aufgefressen haben, sind sie gezwungen, sich zusammenzuschließen. Und wenn sie zu schwärmen beginnen, werden sie zu Kannibalen: Jedes einzelne Tier versucht, das vor ihm liegende zu erwischen und dem hinter ihm liegenden auszuweichen. Das Ergebnis davon ist, dass sie dazu neigen, die nährstoffreichen Bereiche gewissermaßen im Gleichklang zu verlassen, wobei sie verzweifelt um ihr Leben kämpfen.

STANDARD: Wie einfach darf ein Lebewesen sein, um noch komplexe Schwärme bilden zu können? Gibt es eine Grenze?

Couzin: Nein, nicht wirklich. Unsere Körper sind schließlich auch Kollektive. Man braucht also nicht einmal Tiere, um komplexes Verhalten zu erhalten. Die Interaktionen können ziemlich einfach sein, was nicht heißt, dass die Individuen selbst sehr einfach gestrickt sein müssen. Es ist einfach so, dass manchmal einfache Interaktionsregeln ausreichen, auch bei Menschen. Wenn wir uns in großen Menschenmengen befinden, sind wir uns gar nicht bewusst, wie wir uns in Relation zu anderen verhalten. In Menschenmengen sind wir dabei eigentlich recht vorhersehbar, weil wir gewissermaßen auf Autopilot agieren.

STANDARD: Folgen Menschenmengen und Zellen im Körper also denselben Gesetzen? Wie universell sind diese Regeln?

Couzin: Ich glaube, es gibt einige wirklich grundlegende mathematische Prinzipien, die all diese verschiedenen Größenordnungen miteinander verbinden. Ob es nun um die Klebrigkeit der Zellen geht, die dazu führt, dass sie ihre Bewegungsrichtungen aufeinander abstimmen, oder ob es sich um etwas Kognitives handelt – wir beobachten immer noch plötzliche Verhaltenswechsel und bestimmte Verhaltensmuster. Trotz der Vielfalt der Interaktionen entsteht auf einer größeren Ebene etwas Einfaches, das recht vorhersehbar ist, auch wenn die einzelnen Einheiten selbst dies vielleicht nicht sind, wie Aggregatzustände in der physikalischen Welt.

STANDARD: Wie hat sich unser Bild zur Bildung von Schwärmen in den vergangenen Jahren verändert?

Couzin: Als wir anfingen, uns mit Tierkollektiven zu beschäftigen, hatten wir keine experimentellen Daten. Deshalb griffen wir auf computergestützte Modelle zurück. Diese Modelle waren stark von der Chemie und Physik inspiriert, insbesondere von den Wechselwirkungen, die man zwischen Molekülen beobachtet. Sie waren also ziemlich weit von der Biologie entfernt. Die neuronalen Netzwerke, die Informationen verarbeiten, wurden dabei eigentlich gar nicht berücksichtigt. Als wir begannen, die Tiere detailliert in Gruppen zu verfolgen und diese Hypothesen zu überprüfen, fanden wir keine Belege dafür.

Schwärme bieten Fischen Schutz. Einzelne Tiere profitieren von der Intelligenz und Wahrnehmung des Kollektivs.

STANDARD: Gibt es eine bessere Erklärung?

Couzin: Vor wenigen Jahren wurden im Gehirn Strukturen entdeckt, die Ring-Attraktor-Netzwerke genannt werden. Sie entwickelten sich unabhängig voneinander in verschiedenen Tierarten, in Wirbeltieren ebenso wie in Fliegen. Ich halte es für ein bemerkenswertes Beispiel für konvergente Evolution. Dies hat uns daraufhin dazu veranlasst, unsere Vorstellungen davon, wie kollektives Verhalten koordiniert wird, neu zu überdenken. Wir konnten mit diesem Wissen Experimente durchführen, um die klassischen Modelle mit dem neuen kognitiven Zugang zu vergleichen. Und wir haben ziemlich überzeugende Belege dafür gefunden, dass die alten Theorien falsch sind und wir den neuen Ansatz übernehmen müssen. Viele Dinge, die wir über kollektives Verhalten zu wissen glaubten, sind also nicht korrekt. Aber wir haben zugleich zum ersten Mal die Möglichkeit, über abstrakte Modelle hinauszugehen und die neuen Modelle auf neurobiologische Prinzipien und eine neuronale Architektur zu gründen, die sich überall in der Natur findet.

STANDARD: Viele im Kollektiv agierende Tiere scheinen sich für die Gruppe aufzuopfern, für das große Ganze und den Fortbestand des Kollektivs. Ist dieses Bild richtig, oder profitieren auch einzelne Individuen?

Couzin: In der Biologie ist es äußerst selten, dass etwas nur der Gruppe dient. Fast immer geht es um den Vorteil des Individuums. Sie sind meist genetisch nicht eng verwandt und tun, was gut für sie ist und was ihre Gene verbreitet. Wir haben einmal Paviane untersucht, weil sie den Ruf haben, dass sie eine starke, auf Dominanz begründete Hierarchie haben. Die Männchen sind dominant, und an der Spitze steht das Alpha-Männchen. Wenn man sich Fernsehdokumentationen ansieht, lernt man dort, dass dieses Männchen entscheidet, was zu tun ist. Doch das erwies sich als nicht richtig. Die Gruppe trifft sehr demokratische Entscheidungen, die es auch anderen Individuen erlauben, vom intelligenten Verhalten der ganzen Gruppe zu profitieren. Erst wenn eine gute Futterquelle gefunden wird, dominiert das Alpha-Männchen. Man muss sehr aufpassen und alles aus der Perspektive einzelner Tiere betrachten, denn egoistische Individuen können von der kollektiven Intelligenz und Wahrnehmung einer Gruppe profitieren.

STANDARD: Sehr einfache Tiere wie Ameisen scheinen mit dem Zusammenleben viel besser zurechtzukommen als Menschen. Woran liegt das?

Couzin: Ich glaube, eine der großen Herausforderungen für den Menschen besteht darin, dass wir evolutionär nicht darauf ausgerichtet sind, in Großstädten oder sehr großen Gesellschaften zu leben – insbesondere in der heutigen Zeit, in der die Kommunikation, insbesondere die digitale Kommunikation, sehr schnell vonstattengeht. Das ist etwas, womit wir nicht zurechtkommen. Wir haben uns in kleinen Familiengruppen oder Clans entwickelt, in denen die Geschwindigkeit der Kommunikation – sei es durch Sprechen, Schreiben oder Ähnliches – relativ langsam war. Einer der Gründe, warum Tiergruppen so klug sind, liegt darin, dass jedes einzelne Tier gewissermaßen seine eigene Einschätzung, sein eigenes Urteil bildet und diese dann über das soziale Gefüge zusammengeführt werden. Wir Menschen hingegen lassen uns oft beeinflussen. Das macht es für uns viel schwieriger, tatsächlich kluge Entscheidungen zu treffen. In vielerlei Hinsicht sind Tiere viel, viel besser darin, kollektive Entscheidungen zu treffen als Menschen. 

Iain Couzin stammt aus Schottland und interessiert sich für die theoretischen Hintergründe des Verhaltens von Tieren in Schwärmen. Er nähert sich dem Phänomen über Laborexperimente, Feldforschung und theoretische Modelle. Er ist einer der drei Direktoren des deutschen Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie und Professor an der Universität Konstanz. Couzin erhielt für seine Arbeit zahlreiche Auszeichnungen, im Jahr 2025 wurde er Fellow der Royal Society. Im Rahmen der 14. Europäischen Konferenz für Mathematische und Theoretische Biologie war er mit einem Vortrag in Graz zu Gast. Die Konferenz dauerte von 13. bis 17. Juli, mehr als 1000 Fachleute nahmen daran teil.

 

Nota. -  Intelligenz galt als die auszeichnende Eigenschaft von Homo sapiens. Den Tieren wurden als karger Ersatz die Instinkte zugesprochen. Dass auch ihnen mehr oder weniger Intelligenz zuzubilligen sei, hat sich in der Wissenschaft erst seit einem Jahrhundert herumgesprochen. Wenn aber kein ausgezeichneter Unterschied identifiziert werden kann, muss die Abstammung eine stetige gewesen sein, ohne Sprünge und ganz graduell. Und so erscheint der Mensch lediglich als ein besonders hochentwickeltes Tier. 

So auch bei Iain Couzin, und so vergleicht er das menschliche Individuum mit dem tierischen 1:1. Doch bei der Kooperationsfähigkeit steht der Mensch auf einmal wie ein Nachzügler da, der sich in seiner selbstgeschaffenen Lebenswelt von Industrie und Handel nicht mehr ganz zurechtfindet. Doch an Intelligenz allein kann es nicht liegen, denn durch die hat er seine kulturelle Umwelt ja gerade aufgebaut...

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Nun aber ist der Übergang von tierischer Intelligenz zu menschlicher kein bruch-loser, sondern sehr wohl ein Sprung: Allein das menschliche Gehirn reflektiert. Es schaut das, was es umgibt, nicht bloß an und zählt zusammen, was es unterscheiden kann, sondern setzt sich zu ihm und es zu sich in ein Verhältnis. Indem er unter-scheidet, was er sieht - und dass er sieht -, kann er entscheiden, was er tut. 

Der Star braucht aber, um im Schwarm aufzugehen, auf sein Reflektieren nicht erst zu verzichten, denn er hat gar keins, und wenn der Mensch darauf verzichtet, er-wirbt er keine Schwarmintelligenz, sondern wird ein Schwarmidiot. Denn was ihn von Tier unterscheidet, ist nicht seine relative Intelligenz, sondern seine Fähigkeit zur Vernunft. Die kann er allerdings brachliegen lassen.
JE