März-Sitzung des AK „Prinzip Einfachheit“

Sitzung des Arbeitskreises „Prinzip Einfachheit“ am 27. März 2014
mit dem Vortrag von Prof. Dr. Dietmar Linke (MLS):

“Einfachheit in der Chemie? – Lasst, die ihr eintretet, alle Hoffnung fahren! – Oder doch nicht ganz?“

Die Sitzung wurde von der Sprecherin des Arbeitskreises Prof. Dr. Erdmute Sommerfeld (MLS) geleitet.

Der Autor stellt den Inhalt seines Vortrages wie folgt dar: „Die Systeme, für die sich die Chemie interessiert, sind  – angesichts der etwa 20 Millionen bisher bekannter Substanzen – in der Regel komplexer und komplizierter als die der Physik. Deshalb ist der Chemiker – trotz aller Fortschritte der Quantenchemie – oft genötigt, bei der Behandlung seiner Systeme auf qualitative Betrachtungsweisen und Regeln zurückzugreifen, auf intuitive, also einer klaren Definition unzugängliche Begriffe oder fiktive Größen (z. B. Aromatizität, Substituenteneffekt, Säure-Base-Konzept, Chromophor, Oxidationszahl, formale Ladung), die bei problembewusster Handhabung dennoch wertvolle Hinweise für den Chemiker geben. Für ihn gehen die chemischen Reaktionen weiterhin vor allem einher mit Veränderungen der Elektronenhüllen der beteiligten Atome. Die Frage nach der “Einfachheit” in der Chemie ist auch deshalb nicht leicht zu beantworten, da dieser Begriff selbst ähnlich unbestimmt ist wie manche chemietypischen Ausdrücke (Energie, Stabilität, Reaktivität, Bindung, Wertigkeit, Ladung, Teilchenradien), die erst nach präziser Eingrenzung der Begriffe einen heuristischen Wert bekommen. Auf jeden Fall “einfach” als Einstieg in die Welt der Chemie ist das zunächst zwar genial erdachte, aber doch erst nur empirisch fundierte Periodensystem der Elemente, das durch die Quantenmechanik nicht nur bestätigt wurde, sondern auch sehr umfassende weitere Interpretationen erlaubte.

So einfach die Formulierung von Bruttoreaktionen mit den international verbindlichen Elementsymbolen ist, so werden doch die zugehörigen Strukturdarstellungen besonders in der organischen und Biochemie umso komplizierter, je “wahrer” sie die tatsächliche Anordnung der Elektronendichte und -dichteverteilung in der jeweiligen Substanz widerzuspiegeln versuchen. “Einfachheit” ist also der Chemie oft nur zu bescheinigen im Sinne einer bewusst in Kauf genommenen Simplifizierung der allzu komplexen Sachverhalte. Vielleicht sollte man auch als “Pragmatismus” benennen, was die Chemie wissentlich auf an sich überholten oder aus Sicht der Physik unzulässig vereinfachten Prämissen ruhen lässt. – Zumindest für die Lehre wie auch für die Anwendbarkeit chemischer Kenntnisse in Nachbardisziplinen ist das eine Erleichterung und Vereinfachung, auch wenn sie sicherlich der Geschwindigkeit des Erkenntnisfortschritts nicht gerade förderlich ist.“

Ein ausführlicher Vortrag, der durch die Welt der Chemie führte und zeigte, dass von Jahrhundert zu Jahrhundert die Ordnung über Stoff, Relation und Wirkung wissenschaftlich fundierter und systematischer wurde. Zugleich stimmte der Vortrag im Hinblick auf die Grundfrage des Arbeitskreises nachdenklich. Dies spiegelte sich auch in der Diskussion wider und betraf die Frage: Ist Einfachheit eine Fiktion? Die große Komplexität in der Chemie lässt wenig Raum für den Gedanken Einfachheit als Wirkprinzip. Denkbar wäre, wie in der Diskussion angeregt, Einfachheit als Wirkprinzip mit Effektivität zu verbinden.  

Einfachheit als Erkenntnisprinzip spielt jedoch eine wichtige Rolle: kann man einfachste Modelle bilden, kann Einheitenbildung zur Vereinfachung führen, lässt sich auf der Beschreibungsebene eine Vereinfachung durch Wort oder Bild bzw. durch Struktur erkennen, ohne dass man dabei einem philosophischen Reduktionismus aufsitzt? Mit Zurückhaltung begegnet der Autor einer Aufspaltung von Einfachheit als Wirk-, Erkenntnis– und Gestaltungsprinzip in der Festkörperchemie. Schließlich spielten auch Begriffsdefinitionen wieder eine wichtige Rolle in der Diskussion.

Ergebnisorientiert im Sinne von Punkt 1, Punkt 2 usw. war diese Diskussion nicht, vielmehr war die Nachdenklichkeit dominant. Zu wenig? Keineswegs. Im Zweifeln, im Anregen, im Widerspruch, im Nachdenken liegt die Stärke eines interdisziplinär zusammengesetzten Arbeitskreises. Wir dürfen gespannt sein auf die nächste Sitzung des Arbeitskreises und Analogien herstellen.

Abstract und C.V. des Referenten s. „Die nächsten Termine“

Am 20.11.2014 wird Herr Prof. Dr. Charles Coutelle (MLS) zum Thema

Die verführerische Illusion „einfacher“ Konzepte
– Kritische Betrachtungen zum Prinzip Einfachheit an Hand von Beispielen aus Molekularbiologie und Medizin –

vortragen.

(Werner Krause)

 

 

 

 

2 Gedanken zu „März-Sitzung des AK „Prinzip Einfachheit“

  1. Ich stimme der Darstellung vom Prinzip Einfachheit in der Chemie von Dietmar Linke voll zu, habe aber die Vermutung, dass dies nicht nur für die Chemie zutrifft, sondern – natürlich cum grano salis – für jede Wissenschaftsdisziplin gilt. Deshalb halte ich auch die durch den Vortrag angeregte Nachdenklichkeit über das Prinzip Einfachheit für besonders wichtig. Die komplizierten Verhältnisse in der realen Interpretation der Wissenschaftsgebiete haben ihren Grund in der Wechselwirkung vieler auch nicht linearer Vorgänge. Meiner Auffassung nach sind nur die fundamentalen Verhältnisse in jedem Wissenschaftsbereich von Einfachheit gekennzeichnet, wie etwa Einsteins Formel von der Energie E = m c². Das entspricht der Auffassung von Aristoteles und dem Prinzip von Wilhelm von Occam. Dass die Physik in der Komplexheit keine Ausnahmesituation erfährt, wird schon deutlich an der heutigen Interpretationsvielfalt der Elementarteilchenphysik und des kosmologischen Geschehens.

  2. Ich möchte die Argumentation von Lothar Kolditz unterstreichen. Man denke nur an das Ohmsche Gesetz, das mit U = I * R in der Tat für die Berechnung von Schaltkreisen sehr einfach zu handhaben ist. Dieses Gesetz ist aber bekanntlich eine Vereinfachung. Allein die Temperaturabhängigkeit des Widerstandes ist nichtlinear. Je genauer dieses Gesetz die Realität abbildet, umso stärker werden die Abweichungen von einer Vereinfachung.

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