Chaos II

Sternennebel - M. Levens Sternwarte Hannover

Chaotisches Verhalten wird charakterisiert durch zeitliche Unregelmäßigkeit und Nichtvorhersagbarkeit – in der mathematischen Physik und im Leben der Menschen.

Das zentrale Kennzeichen ‘chaotischer Systeme’ in der Physik ist die sensitive, empfindliche Abhängigkeit eines Bewegungsverlaufs von den Anfangsbedingungen. Auch wenn sich zu einem Zeitpunkt die Zustände zweier Systeme fast nicht unterscheiden, zeigen sich nach kurzer Zeit gänzlich unterschiedliche Verläufe. Die “empfindliche” Abhängigkeit verhindert jede längerfristige Vorhersage des Bewegungsablaufs – auch dann, wenn die zugrunde liegenden Naturgesetze bekannt sind. Der Flügelschlag eines Schmetterlings auf Hawaii kann so den Unterschied ausmachen, der entscheidet, ob ein Tornado Texas verwüstet oder sich ohne Schaden auflöst.

Chaotische Systeme verletzen das starke Kausalitätsprinzip (Ursache und Wirkung). Chaos ist notwendiger Bestandteil der Veränderung und Weiterentwicklung von Systemen.  Chaotische Systeme sind normal.

Das größte denkbare Maß an Ordnung, an absoluter Abwesenheit von Chaos schlechthin, findet sich in kosmologischer, physikalischer Hinsicht in den ‘Schwarzen Löchern’, den allumfassenden Staubsaugern des Weltalls entstanden aus kollabierten Sternen spezifischer Größe, deren nicht fassbarer Gravitation auch Lichtstrahlen nicht entkommen. Schwarze Löcher vernichten Chaos – komplexe, multiple Vergangenheiten und Strukturen :

“1967 … bewies Werner Israel, ein kanadischer Wissenschaftler, der in Berlin geboren wurde, …  dass nach der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht rotierende Schwarze Löcher sehr einfach sein müssen :

Ihre Größe und Form richten sich nur nach ihrer Masse und ihrer Rotationsgeschwindigkeit. Ist ihre Rotation gleich Null, ist das Schwarze Loch vollkommen rund …; ist die Rotation hingegen nicht gleich Null, so ist das schwarze Loch an seinem Äquator nach außen gewölbt (…), und je schneller es rotiert, desto stärker prägt sich die Wölbung aus. … bei der Entstehung eines schwarzen Lochs [muss] eine beträchtliche Menge an Informationen über den zusammengestürzten Körper verloren gehen, weil sich hinterher nur noch Masse und Rotationsgeschwindigkeit bestimmen lassen.” (Stephen Hawking, Eine kurze Geschichte der Zeit, Rowohlt Verlag, 2011, S. 123 – 124)