Zusammenhänge. Gedanken zu einem naturwissenschaftlichen Weltbild

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Ein brillanter Vermittler naturwissenschaftlicher Erkenntnisse

Der Buchtitel gibt zum Ausdruck, worum es in diesem Werk geht. Hoimar von Ditfurth (HvD) beschreibt naturwissenschaftliche Zusammenhänge. Es geht primär um die Disziplinen Astronomie, Medizin und Biologie. Die (überwiegend zwei- bis dreiseitigen) Essays sind gleichzeitig leicht verständlich und wegen der übergreifenden Fragestellungen, die behandelt werden, niveauvoll. Die Beiträge stammen aus den Jahren 1964-1971 (HvD war in den 1960er Jahren bei Boehringer beschäftigt) und wurden ursprünglich in der Zeitschrift „Naturwissenschaft und Medizin“ veröffentlicht.

Ich habe das Buch seit Jahren mal wieder gelesen und stelle fest, dass es sich um überwiegend zeitlose Beiträge handelt. Auch fällt HvDs unnachahmliche Art und Weise auf, naturwissenschaftliche Erkenntnisse zu vermitteln. Diesen Stil vermisse ich in vielen aktuellen Büchern. Die Essays fesseln; sie sind von einem Autor verfasst, der das Staunen nicht verlernt hat. HvDs Ausführungen bewegen sich auf dem Boden der Naturwissenschaften und sind von der Vision getragen, dass die Welt einen Sinn hat, den wir zwar erahnen, aber niemals ergründen können.

Viele der Gedanken sind in seine späteren Bücher eingeflossen. „Unser Gehirn ist kein Organ zur Erkenntnis der Natur, sondern ein Organ zum Überleben“ und „Wir sind, mit anderen Worten, die Neandertaler von morgen“ sind solche zentralen Aussagen. Lediglich Prognosen in „Immer eins nach dem anderen“ und „Kosmische Quarantäne“ erweisen sich tlw. als überholt. Das beeinflusst die Qualität des Buches aber nur unwesentlich. Wer HvD nicht kennt, findet über dieses Buch einen leichten Einstieg in seine Werke.

Der Schatten des Windes / Barcelona Bd.1

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Im Bann des Schicksals

Der Roman beschreibt einen Abschnitt aus dem bewegten Leben von Daniel Sempere. Die Geschichte beginnt 1945, als der zehnjährige Daniel mit seinem Vater, einem Buchhändler, den „Friedhof der Vergessenen Bücher“ besucht und endet etwa zehn Jahre später. In einem Nachwort skizziert Carlos Ruiz Zafón das Schicksal seiner Romanfiguren Jahre später. Hier schließt sich der Kreis der Ereignisse.

Der „Friedhof der Vergessenen Bücher“ ist ein magischer Ort, in dem Daniel sich ein Buch aussuchen darf, aus einem riesigen Reservoir verstaubter Bücher längst vergessener Autoren. Die Tradition will es, dass Daniel eine Beziehung zu dem ausgewählten Buch aufbaut, so das dessen Geschichte durch ihn weiterlebt. Diese Buchadoption ist Auslöser für zahlreiche Ereignisse in Daniels Leben.

Er wählt „Der Schatten des Windes“ von Julian Carax aus. Das Buch hat sein Interesse geweckt und er macht sich auf die Suche nach weiteren Informationen über den unbekannten Autor. Die Beschäftigung mit Carax beginnt spielerisch, aus jugendlicher Neugierde heraus und wird immer mehr zu einer Auseinandersetzung mit der Vergangenheit.

Carlos Ruiz Zafón hat eine wunderbare Art zu schreiben. Die Mischung aus Abenteuer, Krimi und Liebesgeschichte, eingewoben in einen politischen Hintergrund, ist nicht zu übertreffen. Die Geschichte wirkt trotz der gewagten Verschneidungen der Lebensläufe echt und ist an keiner Stelle langweilig. Die Verflechtungen der Romanfiguren, die Geschichte in der Geschichte und die Vergangenheitsbewältigung sind gekonnt inszeniert. Es ist ein Roman über den Reifungsprozess eines Heranwachsenden.

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Computernetzwerke

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Netzwerke wirklich verstehen

Bei diesem Buch handelt es sich um eine wohl strukturierte und verständliche Einführung in die Grundlagen von Netzwerken. Autor Rüdiger Schreiner versteht es, auf den Punkt zu kommen. Er erklärt den Aufbau und die zugehörigen Komponenten so, dass Zusammenhänge deutlich werden.

Der Fokus liegt auf dem OSI-Modell. Schreiner erläutert die für Netzwerkadministratoren wichtigen Schichten eins bis vier des OSI-7-Schichtenmodells einschließlich der Übertragungswege, Protokolle und Komponenten. Zur Zielgruppe dieses Buches gehören Einsteiger und künftige Administratoren.

In weiteren Kapiteln geht es um aktuelle Themen der Netzwerktechnik wie VLAN, VPN, WLAN, verschiedene Netzzugänge und IP V6. Deutlich wird, dass IP V6 mehr ist, als eine Erweiterung des Adressraumes. Die Verschlüsselungsmethoden im Zusammenhang mit VPN werden nur kurz angesprochen. Hier verweist der Autor auf weitergehende Literatur.

In den letzten Kapiteln befindet sich ein Fragenkatalog, um das Erlernte zu überprüfen, eine Übersicht über verschiedene Steckertypen, ein Exkurs in das Binär- und Hexadezimalsystem sowie ein Praxisteil mit Übungen. Es folgen konzeptionelle Überlegungen zur Einrichtung von Netzen und Fehleranalysen. Letztere sind recht kurz und sehr allgemein gehalten.

In dem Buch dominieren nicht Kommandozeilenbefehle. Es ist dennoch keinesfalls oberflächlich gehalten. Der Autor liefert prägnante Erklärungen und versteht es, durch Querverbindungen das Thema ganzheitlich anzugehen. Mit dieser verständlichen Einführung werden Voraussetzungen geschaffen, um tiefer gehende Werke überhaupt verstehen zu können.

Der Himmel unter der Stadt

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Abbild einer rauen Wirklichkeit

Dem irischen Autor Colum McCann ist mit diesem Roman eine eindrucksvolle Milieustudie aus der Arbeiterwelt von New York gelungen. McCann beschreibt den Alltag der Verlierer der Gesellschaft, die zwar täglich ihr Leben im Tunnelbau oder Stahlhochbau riskieren, aber an den Pfründen des Wohlstandes nicht teilhaben. Es geht aber nicht nur um die Menschen, die an den Baumaßnahmen beteiligt waren, sondern auch um die, die später in den Katakomben der Tunnel leben, weil sie keinen festen Wohnsitz mehr haben. Das Leben ist rau, brutal, oftmals hoffnungslos. Dennoch lassen sich die Protagonisten nicht unterkriegen.

Der Roman ist in zwei Geschichten in unterschiedlichen Zeitebenen (1916 und 1991) unterteilt. Die Hauptakteure sind Nathan Walker, ein Arbeiter, der 1916 am Tunnelbau beteiligt war und Treefrog, der 1991 in dem Tunnel lebt. Im Laufe der Geschichte gibt es eine zeitliche und inhaltliche Annäherung. Während die Zeitsprünge in der ersten Hälfte durch Kapitel scharf getrennt sind, verschwimmt diese Trennung in der zweiten Hälfte des Buches. Innerhalb einzelner Kapitel wechselt Autor McCann zunehmend die Erzählebenen. Durch diese immer kleiner werdenden Sprünge deutet sich an, dass die Geschichten inhaltlich konvergieren, dass es Schnittstellen gibt zwischen beiden Erzählsträngen.

Die Erzählungen sind eindringlich, düster, aber auch hoffnungsvoll. McCann beschreibt unterschiedliche Schicksale, die von Armut, Schuld, Liebe und Sehnsucht, aber auch von Gewalt, Rassismus, Raub und Drogen geprägt sind. Er schafft eine Atmosphäre, die die Leser in den Bann zieht. Auch wenn es sich um eine Mischung von Historie und Fiktion handelt, wirkt der Roman authentisch. Der Titel beschreibt durch seine Symbolik, was das Buch ausmacht. Es gibt auch einen Himmel für die Verlierer der Gesellschaft, aber dieser befindet sich unter der Stadt.

Jenseits von Gut und Böse

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Abschied von der Moral – eine kritische Analyse

Michael Schmidt-Salomon (MSS) skizziert eine menschenfreundliche Philosophie jenseits von Gut und Böse. Er verabschiedet sich von den archaischen Denkmustern Schuld und Sühne. Das Böse sei eine Wahnidee. Es ist ein Mythos, dass das sogenannte Böse erst mit dem Menschen in der Welt aufgetaucht ist. Auch in der Tierwelt gibt es grausame Verhaltensweisen.

Die moderne Hirnforschung lehrt uns, dass das Ich eine Konstruktion des Gehirns ist (siehe z.B. Thomas Metzinger „Der Ego-Tunnel“). Die grundlegende Funktion des Bewusstseins ist es nicht, das Verhalten zu steuern, sondern dem Ich einleuchtende Begründungen dafür zu liefern, warum es sich so und nicht anders verhält.

Bereits Schopenhauer erkannte, dass ein von Ursachen unabhängiger (also freier) Wille gegen das Kausalitätsprinzip verstoße. Die Menschen schließen aus der Handlungsfreiheit (tun zu können, was man will) auf die Existenz von Willensfreiheit (beliebig wollen zu können, was man will). Ein freier Wille ist mit wissenschaftlichen Überlegungen nicht zu vereinbaren.

Im dritten Kapitel erläutert MSS seine Definitionen von Moral und Ethik. In der Moral geht es um subjektive Wertigkeit von Menschen vor dem Hintergrund vermeintlich vorgegebener metaphysischer Beurteilungskriterien, in der Ethik hingegen um die objektive Angemessenheit von Handlungen anhand intersubjektiv ausgehandelter Spielregeln.

Im fünften Kapitel thematisiert MSS Kritikfähigkeit, die ein wesentlicher Bestandteil der Entwicklungsgeschichte der Naturwissenschaften ist, jedoch bei den (statischen) Religionen fehlt. Bei Aussagen, die einen hohen Wahrheitsanspruch für sich reklamieren, ist das Prinzip der Kritik unerlässlich.

Eines der m.E. wichtigsten Themen „Emergenz“, welches thematisch mitten ins Buch gehört, hat MSS, der Komplexität wegen, als letztes Kapitel angefügt. Es geht um Mikrodetermination (Bestimmung des emergenten Systems durch Ursachen auf niederer Integrationsebene) und Makrodetermination (Rückwirkung des emergenten Systems auf niedere Integrationsebenen).

MSS lehnt sowohl den radikalen eliminatorischen Reduktionismus (Phänomene der Biologie und Kultur sind vollständig auf physikalische Prinzipien zurückzuführen) als auch das starke anti-naturalistische Emergenz-Prinzip (emergente Prozesse sind nicht durch Ursachen auf niederer Integrationsebene determiniert) ab. Er favorisiert ein starkes, naturalistisches Emergenz-Prinzip: Kausalität wird durch das Auftreten emergenter Phänomene nicht durchbrochen; kulturelle Phänomene widersprechen nicht den grundlegenden biologischen, chemischen und physikalischen Determinanten, werden durch diese jedoch nicht hinreichend erklärt.

Im Bereich der Makrodetermination liefert MSS mit dem evolutionären Selektionsprinzip einen naturalistischen Ansatz, wie diese denn funktionieren kann. Die Frage, wie ein Gedanke Auswirkungen auf Moleküle und Atome hat, ist mit dem evolutionären Selektionsprinzip, wo Häufigkeiten beeinflusst werden, nicht hinreichend erklärt. Das Modell erklärt, wie ein emergenter Prozess seinen „Fußabdruck“ in der physikalischen Welt hinterlässt, es erklärt aber nicht, wie ein Gedanke auf die physikalische Welt wirkt.

Wir unterliegen einer Jahrtausende alten Prägung von Gut und Böse. MSS versucht diese mit naturalistischen Argumenten aufzubrechen. Er rüttelt, wie auch schon die Hirnforschung in den letzten Jahrzehnten, am Selbstverständnis des Menschen. Ob es gelingt, das Weltbild zu verändern, wird die Zukunft zeigen. Das Buch, welches sich an eine breite Leserschaft richtet, sollte man lesen, wenn man bereit ist, sich kritisch mit dem Thema „Gut und Böse“ auseinander zu setzen. Es sollte aber nicht das einzige Buch zum Thema sein.

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Tinnitus natürlich heilen

sehr gut

„Ein Wurm bohre und brumme in seinem Kopf“ (Römischer Kaiser Titus)

Unter (subjektivem) Tinnitus wird ein Symptom verstanden, bei dem Betroffene Geräusche wahrnehmen, die keine äußere für andere Menschen wahrnehmbare Quelle besitzen. Es handelt sich um eine Volkskrankheit. Allein in Deutschland sind ca. drei Millionen Menschen betroffen. (15) Autorin Brigitte Hamann beschreibt physische und psychische Ursachen für Tinnitus.

Es gibt keine Wunderpillen gegen Tinnitus, aber Behandlungsmethoden, die die Auswirkungen reduzieren können, existieren schon. Hamann stellt zahlreiche Therapien strukturiert vor. Zur ersten Gruppe gehören übliche Behandlungsmethoden (Infusionen, Sauerstofftherapie, …), zur zweiten Gruppe zählen Selbsthilfemaßnahmen (Meditation, Musik- und Klangtherapie, ...) und die dritte Gruppe umfasst alternative Methoden (Tibetische Medizin, Hypnosetherapie, …). Letztlich geht es ohne fachkundige Unterstützung nicht.

Positiv ist, dass den Lesern eine Vielzahl von Therapieformen vorgestellt werden, die (negativ) den Eindruck erwecken, als ob es einfache Lösungen für das Problem Tinnitus gäbe. Eine Heilung ist nur in wenigen Fällen möglich. Viele Betroffene werden mit einer Linderung der Auswirkungen zufrieden sein müssen. Insofern klingen Titel und Klappentext zu optimistisch. Ich hätte es begrüßt, wenn Betroffene zu Wort gekommen wären, die die eine oder andere Therapieform angewandt haben bzw. Statistiken über Erfolge Auskunft geben würden. Auch dürfte es ohne fachkundige Beratung schwierig sein, bei der Vielzahl von Möglichkeiten, den individuell richtigen Weg zu finden.

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Die Physik der Unsterblichkeit

weniger gut

Der Entwurf einer naturwissenschaftlichen Religion

Für sein Entwicklungsmodell des Universums benötigt Frank Tipler, Professor für mathematische Physik, keine vitalen Kräfte. Er erklärt den Menschen und die Strukturen der Welt mit den Mitteln der Physik. Religiöse Glaubensbekenntnisse wie „Auferstehung von den Toten“ und „Unsterblichkeit der Seele“ seien physikalische Ereignisse.

Tipler gilt als Experte auf dem Gebiet der globalen allgemeinen Relativitätstheorie. Mit diesem Buch verlässt begibt sich in den Bereich der Metaphysik. Er begründet die physikalische Omegapunkt-Theorie und verschneidet diese, entgegen den Warnungen seiner Fachkollegen, mit Begriffen und Vorstellungen der Theologie.

Die Omegapunkt-Theorie ist eine physikalische Theorie, die den weit in der Zukunft liegenden Endzustand des Universums behandelt. Der Omegapunkt ist das Gegenstück zur Anfangssingularität, die in der Kosmologie allgemein als Urknall bezeichnet wird. Der Begriff „Omegapunkt“ geht auf den Jesuiten Teilhard de Chardin zurück.

Eine physikalische Interpretation der Welt setzt voraus, dass man den Menschen als eine besondere Art von Maschine betrachtet, mit einem Gehirn als Träger der Informationsverarbeitung und der Seele als Software. Hierfür wird die Welt in Quanten zerlegt und auf dieser untersten Ebene der physikalischen Strukturen der Mensch als ein Bündel quantenmechanischer Zustände definiert.

Die Menschheit wird den Weltraum kolonisieren, da biologisches Leben auf der Erde langfristig dem Untergang geweiht ist. Für die Kolonisierung des Weltraumes sind Sonden mit sich selbst reproduzierenden Konstrukteuren erforderlich, also Maschinen, die andere Maschinen generieren können.

Tipler ist der Auffassung, dass jedes System einschließlich des Menschen durch eine endliche Anzahl von Quantenzuständen hinreichend definiert ist und daher nichtbiologische Trägermedien denkbar sind, auf die die Informationen, die das Leben ausmachen, implementiert werden können.

Der Autor entwirft eine Computermetaphysik und erklärt damit die Auferstehung. Die physikalische Auferstehung besteht darin, dass Leben in den Computern der fernen Zukunft (nahe des Omegapunktes) emuliert wird. Dies betrifft nicht nur den einzelnen Menschen, sondern die gesamte Welt.

Tipler verwendet in seiner Theorie ausschließlich Bausteine der Physik und vernachlässigt die Strukturen, mit denen Biologen, Neurologen oder Soziologen arbeiten. Durch Selbstorganisation emergieren in der Natur (aus den Grundbausteinen der Physik) neue Entwicklungsstufen bis hin zu lebenden Strukturen, die jeweils ihre eigenen Werkzeuge und Interpretationen benötigen. Diese Strukturen sind nicht physikalisch erklärbar. Tipler muss sich daher den Vorwurf gefallen lassen, eine extrem reduktionistische Position zu vertreten.

Wissenschaftliche Theorien gelten in ihrem eng umrissenen Definitionsbereich. Extrapolationen oder die Verknüpfung von unterschiedlichen Theorien führen zu verwässerten Ergebnissen. In diesem Sinne hat Tipler keine wissenschaftliche Theorie, sondern eine naturwissenschaftliche Religion kreiert.

Ich hätte es begrüßt, wenn Tipler die Religion in einem separaten Kapitel behandelt hätte. Tiplers provokante These „Theologie wird ein Teilbereich der Physik“ beruht auf einem Kategorienfehler; damit überspannt er den Bogen. Mit seiner Theorie gibt es eine fantastische Theorie mehr auf dem Markt der Möglichkeiten.

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Kryptografie

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umfassend – verständlich – akuell - empfehlenswert

Das mit über 800 Seiten recht umfangreiche Werk ist grob gesehen in 6 Teile gegliedert. Die zentrale Frage des ersten Teils „Wozu Kryptografie?“ wird aktuell durch die Enthüllungen des US-Whistleblowers Snowden beantwortet [1]. Das Buch ist vor dessen Enthüllungen entstanden, der Name NSA kommt aber so oft vor, dass Autor Schmeh dieser Organisation am Schluss ein eigenes Kapitel widmet.

Klaus Schmeh ist von der Geschichte der Kryptografie fasziniert (724) und lässt einige Erkenntnisse über die Enigma und andere historische Verschlüsselungsmaschinen in sein Buch einfließen. Bereits bei diesen Erläuterungen wird deutlich, dass es oft die weichen Faktoren sind (Faktor Mensch), die dazu führen, dass der Code geknackt wird.

Ab dem zweiten Teil geht es ins Eingemachte. Schmeh beschreibt moderne Verschlüsselungsmethoden. Hierzu zählt z.B. der Data Encryption Standard (DES), an dessen Entwicklung die NSA beteiligt war. (82) Auch wenn es paradox klingt, erhöht die Offenlegung der Funktionsweise eines Verschlüsselungsverfahrens seine Sicherheit. (87)

Der Autor erläutert ausführlich den Aufbau symmetrischer und asymmetrischer Verschlüsselungsverfahren. Die Schwachstelle der symmetrischen Verschlüsselung ist das Schlüsselaustauschproblem. Beide Kommunikationspartner („Alice und Bob“) müssen den gleichen Schlüssel verwenden. Dieses Problem gibt es bei der asymmetrischen Verschlüsselung, die mit öffentlichen und privaten Schlüsseln arbeitet, nicht. Öffentlicher und privater Schlüssel hängen zwar voneinander ab, aber aus dem öffentlichen Schlüssel kann nicht der private Schlüssel abgeleitet werden.

Schmeh verwendet zahlreiche Skizzen, um Sachverhalte zu verdeutlichen. So bringt er z.B. den Unterschied zwischen asymmetrischer Kryptografie und digitaler Signatur durch einfache Prinzipskizzen prägnant zum Ausdruck. (177, 202) Von der digitalen Signatur ist der Weg nicht weit zu Hashfunktionen, die dazu dienen, das Signieren zu vereinfachen.

In der Einleitung betont Krypto-Experte Schmeh die Bedeutung der praktischen Umsetzung der Kryptografie. (4) Diesem Anspruch wird er ab dem dritten Teil des Buches gerecht. Aber bevor er Software und Hardware zur Kryptografie beschreibt, stehen vorbereitend elementare Themen wie Standardisierungen, kryptografische Protokolle, Methoden der Authentifizierung und auch Angriffsmethoden auf Schlüssel an.

Die Implementierung von Krypto-Verfahren hat seine Tücken, wie Schmeh deutlich macht. Wenngleich die theoretischen Grundlagen der Kryptographie ausgereift sind, gibt es zu viele Fallstricke bei der Umsetzung. Auch ist es schwierig, die Qualität der Umsetzung zu beurteilen.

Ein besonderes Thema ist die Kryptografie im OSI-Modell. Der Autor beschreibt, welche Verschlüsselungen in welcher Schicht möglich bzw. sinnvoll sind. Dabei wird unter anderem erkennbar, dass die Anwender „Alice und Bob“ umso mehr Einfluss darauf haben was und wie verschlüsselt wird, je höher die Schicht ist.

Schmeh erläutert einige Anwendungen aus dem Alltag, die nicht nur für Administratoren wichtig sind. Hierzu gehören Geldkarten, Online-Bezahlsysteme, Gesundheitskarten, Kreditkartensysteme und elektronische Ausweise einschl. des elektronischen Personalausweises. Zu letztgenanntem Thema hätte ich mir mehr Informationen zu Anwendungen, Sicherheit, Verbreitung etc. gewünscht.

Es ist nicht leicht, ein Buch über ein trockenes Thema wie Kryptografie zu schreiben und das so aufzubereiten, dass der Inhalt unterhaltsam, präzise, tiefgehend, aber auch leicht lesbar ist. Klaus Schmeh ist das fast Unmögliche gelungen. Das Buch ist eine Fundgrube für IT-Leiter, Sicherheitsfachleute, Datenschützer und Administratoren. Es ist weniger ausgerichtet auf Programmierer und Mathematiker.

[1] Glenn Greenwald „Die globale Überwachung“