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Abwärtskausalität

Wissenschaftsgeschichte, Wissenschaftstheorie bzw. -philosophie, Technik
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von seeker » 29. Jan 2019, 09:22

Ja, alles Ok für mich.
tomS hat geschrieben:
28. Jan 2019, 20:27
In dem man sich bewusst wird, dass Naturgesetze usw. lediglich Kategorien unseres Verstandes sind, die wir epistemisch / gedanklich über ein zunächst nicht direkt zugängliches Substrat darüberlegen, um Sichten, Perspektiven, strukturierte Wahrnehmung usw. für uns zu erzeugen.
Ja. Nur müssen wir aufpassen: Mit diesen Umstand kann man, wenn man möchte, jede Diskussion um Ontologie unterbinden.

Was ich wie gesagt hier tun möchte, ist erst einmal Ellis zu folgen und versuchen genügend gut zu verstehen, was er uns eigentlich sagt und wohin das führt.
tomS hat geschrieben:
28. Jan 2019, 20:27
Wirkt die Software, wenn sie läuft, kausal abwärts auf die Materie ein? Was sagt uns die Beobachtung?
Ja, das tut sie. Aber wenn sie das tut, dann immer exakt nach den Regeln der Materie.
Ja. Aber was bedeutet das genau? Hier kann es nun interessant werden.

Soweit ich das sehe ist es so, zumindest aus der hier zu besprechenden Perspektive:
Wenn die Software auf einem PC geladen ist, dann gibt es in der Hardware eine Repräsentation davon.
Wenn wir das dann nach unten hin verfolgen, stellen wir fest, dass diese Repräsentation eine bestimmte Ebene kennt, die am wichtigsten für das Geschehen ist: Die Ebene der loischen Gatter bzw. die Ebene, wo Bits und Bytes codiert sind.
Diese Ebene trägt das meiste der eigentlichen Information. Weitere Information steckt in den Ebenen darüber, wo bestimmt ist, wie diese Gatter miteinander verschaltet sind und wie sie im speziellen Fall zusammenarbeiten, wenn z.B. in Word die Taste "A" gedrückt wird.
Die Ebenen, die unter der Gatterebene liegen, sind weniger wichtig, sie sind in diesem Kontext sozusagen eher die 'passive Bühne' des Geschehens: Thermisches Rauschen auf Molekülebene spielt kaum eine Rolle, ebensowenig wie atomare Zerfälle, usw., so lange solche Dinge nicht ein gewisses Maß überschreiten, das den Computer zum Absturz bringt.
Umgekehrt ist es aber so, dass das Geschehen auf Bitebene und darüber sehr wohl auch einen Effekt auf diese unteren Ebenen hat: Die Moleküle/Atome, die eine Speicherzelle repräsentieren, werden wärmer, wenn das Programm läuft. Welche Speicherzellen wie warm werden ergibt sich von oben herab und wird nur so verständlich.

Ellis schreibt dazu (übersetzt):
"Das Hauptmerkmal ist, dass die Dynamik auf höherer Ebene effektiv von Gesetzen auf niedrigerer Ebene und Details der Variablen auf niedrigerer Ebene entkoppelt ist [1]: Mit einigen Ausnahmen im Zusammenhang mit strukturierten Systemen müssen wir diese Details nicht kennen, um das Verhalten auf höherer Ebene vorherzusagen."

(Das ist jetzt noch etwas aus dem Zusammenhang gerissen... es geht um den Textbloch direkt unter Table 1, Seite 2, im PDF, ich will hier jetzt nur nicht alles reinkopieren müssen.)

Ellis schreibt noch etwas Wichtiges:
"Fragen der Ontologie mögen auf der Quantenebene unklar sein, aber auf der Makroebene sind sie klar."

Ein Stuhl ist ein Stuhl, ein Mensch ist ein Mensch, usw. All das existiert klar. Er nimmt hier klar eine Perspektive von oben nach unten ein, ohne die unteren Ebenen zu verneinen und bewertet, in welchem Kontext welche Ebene wie stark für ein konkretes Geschehen kausal verantwortlich ist.
Kurz: Er bringt den Kontext ins Spiel.
Ich will sehen, wie er das genau meint und wohin man damit kommt.
Grüße
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von tomS » 29. Jan 2019, 11:31

seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 09:22
tomS hat geschrieben:
28. Jan 2019, 20:27
In dem man sich bewusst wird, dass Naturgesetze usw. lediglich Kategorien unseres Verstandes sind, die wir epistemisch / gedanklich über ein zunächst nicht direkt zugängliches Substrat darüberlegen, um Sichten, Perspektiven, strukturierte Wahrnehmung usw. für uns zu erzeugen.
Ja. Nur müssen wir aufpassen: Mit diesen Umstand kann man, wenn man möchte, jede Diskussion um Ontologie unterbinden.
Das war nicht meine Absicht.

Es ging mir darum, die Ontologie von den epistemischen Themen, den Theorien und Begriffen etc. zu trennen.

Bsp.: ich kann annehmen, dass die Welt durch das Substrat bottom-up vollständig und kausal determiniert ist; ich kann desweiteren annehmen, dass wir mittels physikalischer Theorien (Quantenmechanik, ...) sowie weiteren Theorien (Chemie, Biologie, ...) erfassen.

Ich denke, ich hatte diese zwei Annahmen immer wieder unzulässig vermischt, wenn ich davon gesprochen habe, "dass die Quantenmechanik die Systeme vollständig determiniert". Besser wäre es, zu sagen, "dass die mikroskopische Dynamik des Substrats die Systeme vollständig determiniert, und dass wir dies mittels physikalischer Theorien (Quantenmechanik, ...) sowie weiteren Theorien (Chemie, Biologie, ...) erfassen bzw. bewschreiben".
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 09:22
Was ich wie gesagt hier tun möchte, ist erst einmal Ellis zu folgen und versuchen genügend gut zu verstehen, was er uns eigentlich sagt und wohin das führt.
Ich bin auf der Suche nach einer anderen Darstellung.
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 09:22
tomS hat geschrieben:
28. Jan 2019, 20:27
Wirkt die Software, wenn sie läuft, kausal abwärts auf die Materie ein? Was sagt uns die Beobachtung?
Ja, das tut sie. Aber wenn sie das tut, dann immer exakt nach den Regeln der Materie.
Ja. Aber was bedeutet das genau? Hier kann es nun interessant werden.
Ich sehe hier nur die von mir immer wieder vorgeschlagene Sichtweise, dass die relevanten Entitäten und Prozesse immer mikroskopischer Natur sind, und dass Software letztlich in verschiedenen Formen für verschiedene Substrate existiert und dort wirkt. Zur "Software" im eigentlichen Sinne wird sie lediglich durch eine andere Betrachtungsweise, die es uns ermöglicht, einerseits vom unterlagerten Substrat zu abstrahieren sowie andererseits die "Software" für sich mit angemessenen Begriffen zu beschreiben.
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 09:22
Soweit ich das sehe ist es so, zumindest aus der hier zu besprechenden Perspektive:
Wenn die Software auf einem PC geladen ist, dann gibt es in der Hardware eine Repräsentation davon.
Ich nehme hier die andere Perspektive ein: Das Abstraktum "Software" resultiert aus unserer eigene Abstraktion des Konkretums "Zustand bzw. Inhalt des Arbeitsspeichers". Im Gegensatz zum Thema "Leben" fällt uns das leicht, weil wir natürlich die Strukturen zur Beschreibung von "Software" bereits vorgedacht haben und nicht erst im Experiment herausfinden müssen. D.h. "Software" ist keineswegs emergent, in dem Sinne dass es aus diesen Prozessen entsteht, sondern es ist geplant, konstruiert - so wie ein Fahrrad, ein Handy oder ähnliches.

Damit schließt sich für mich auch der Kreis zum Thema Gehirn/Geist.
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 09:22
Wenn wir das dann nach unten hin verfolgen, stellen wir fest, dass diese Repräsentation eine bestimmte Ebene kennt, die am wichtigsten für das Geschehen ist: Die Ebene der loischen Gatter bzw. die Ebene, wo Bits und Bytes codiert sind.
Diese Ebene trägt das meiste der eigentlichen Information. Weitere Information steckt in den Ebenen darüber, wo bestimmt ist, wie diese Gatter miteinander verschaltet sind und wie sie im speziellen Fall zusammenarbeiten, wenn z.B. in Word die Taste "A" gedrückt wird.
Die Ebenen, die unter der Gatterebene liegen, sind weniger wichtig, sie sind in diesem Kontext sozusagen eher die 'passive Bühne' des Geschehens: Thermisches Rauschen auf Molekülebene spielt kaum eine Rolle, ebensowenig wie atomare Zerfälle, usw., so lange solche Dinge nicht ein gewisses Maß überschreiten, das den Computer zum Absturz bringt.
Umgekehrt ist es aber so, dass das Geschehen auf Bitebene und darüber sehr wohl auch einen Effekt auf diese unteren Ebenen hat: Die Moleküle/Atome, die eine Speicherzelle repräsentieren, werden wärmer, wenn das Programm läuft. Welche Speicherzellen wie warm werden ergibt sich von oben herab und wird nur so verständlich.
Alles richtig, und dieses "verständlich" ist für mich entscheidend. Wir setzen - je nach Interessenslage - verschiedenen Brillen auf bzw. nehmen verschiedenen Perspektiven ein. Sobald die "Software" fertig gedacht ist, können wir sie schreiben und frei lassen, d.h. wir überführen sie von einem Gehirnzustand in einen greifbaren, vollständig verständlichen Zustand verschiedener Substrate; dabei bleibt einerseits die vorgedachte abstrakte Struktur der "Software" erhalten - und es ist oft ausreichend, allein diese zu betrachten - andererseits existieren nun verschiedene substrat-spezifische Ausprägungen.

Mit diesem Bild bin ich in der Lage, allen Perspektiven gerecht zu werden.

Wieder schließt sich auch der Kreis zum Thema Gehirn/Geist.
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 09:22
"Das Hauptmerkmal ist, dass die Dynamik auf höherer Ebene effektiv von Gesetzen auf niedrigerer Ebene und Details der Variablen auf niedrigerer Ebene entkoppelt ist [1]: Mit einigen Ausnahmen im Zusammenhang mit strukturierten Systemen müssen wir diese Details nicht kennen, um das Verhalten auf höherer Ebene vorherzusagen."
Auch das kann ich unterschreiben, allerdings nehme ich wieder eine andere Perspektive ein.

Aus Sicht der Halbleiterphysik, der Computertechnik und letztlich der Informatik und der Programmierer ist diese Entkopplung ja so gedacht und geplant. Das ganze Unternehmen ist so geplant, dass diese Entkopplungen existieren, um eben HW-neutrale Programme schreiben zu können. Umgekehrt können wir aber aus Sicht der Physik diese Entkopplung auch erklären, d.h. zunächst die zugrundeliegende Physik verstehen, aus der wir Mechanismen für eine derartige Entkopplung ableiten können, so dass wir diese anschließend technisch anwenden können.

Der wesentliche Unterschied zur Biologie ist wieder, dass wir im Falle der Computer vorher einen Plan haben, den wir umsetzen und deswegen später - wenig überraschend - implementiert wieder vorfinden, während im Falle der Biologie dieser Plan nicht vorher existiert, sondern dass wir ohne Plan entsprechende biologische Muster identifizieren müssen.
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 09:22
Ellis schreibt noch etwas Wichtiges:
"Fragen der Ontologie mögen auf der Quantenebene unklar sein, aber auf der Makroebene sind sie klar."
Das halte ich sprachlich für verfehlt. Da ist viel weniger Ontologie und viel mehr Phänomenologie enthalten, als zunächst gedacht.

Möglicherweise steht Ellis jedoch auch in einer eher phänomenologischen Tradition, so dass für ihn Ontologie letztlich identisch ist mit Phänomenologie: "Die Erscheinung wird nicht von irgendeinem von ihr verschiedenen Existierenden getragen: sie hat ihr eigenes Sein (Sartre)"
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 09:22
Ein Stuhl ist ein Stuhl ...
Nee. Ein Stuhl ist ein Stuhl - für den Menschen, der in betrachtet und benützt. Die Funktion liegt im Auge des Betrachters und ist deswegen keine reine Ontologie.

Deswegen halte ich den Artikel von Ellis für nicht besonders gut.
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 09:22
Er nimmt hier klar eine Perspektive von oben nach unten ein, ohne die unteren Ebenen zu verneinen und bewertet, in welchem Kontext welche Ebene wie stark für ein konkretes Geschehen kausal verantwortlich ist.
Ich vermisse bei ihm die explizite Referenz auf den Beobachter.

Der Stuhl als Ansammlung von Atomen verändert seine mikroskopische Dynamik nicht, egal ob wir ihn nun betrachten oder benützen. Der Stuhl als "Stuhl" wird zu einem solchen, dass ihn bewusste Menschen mit entsprechender Körpergröße als solchen nutzen. Ohne einen einzigen Menschen im Weltall existieren keine "Stühle"
Gruß
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von Skeltek » 29. Jan 2019, 13:55

Ich habe leider zu lange mit dem Abschicken meines Beitrags gewartet, wodurch mir hier einige bei Kernpunkten vorweg gekommen sind.
Besonders Toms letzte Feststellung, dass Strukturen für uns erkennbar sein müssen, bevor wir diese als emergent betrachten ist ein wesentlicher Punkt.
Die meisten Dinge welche geschehen ordnen wir gar nicht als emergente Struktur ein, da wird ihr keine für uns ersichtliche Funktion zuordnen können.
Vor allem ist auch fraglich, ab welchem Zeitpunkt wir die noch zu geschehenden Dinge erkennen und wohin diese funktional führen.

Ich werde meinen Beitrag demnächst nach Überarbeitung posten.
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von seeker » 29. Jan 2019, 17:54

Alles in Ordnung, wenig Einwände Tom...

Nur, zunächst:
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Ich nehme hier die andere Perspektive ein: ...
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Ich sehe hier nur die von mir immer wieder vorgeschlagene Sichtweise, ...
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Auch das kann ich unterschreiben, allerdings nehme ich wieder eine andere Perspektive ein. ...
Das wird mir ja alles klar, was du dann sagst und was sich dann aus deiner Perspektive ergibt und die ist mir ja auch nicht gänzlich unbekannt.

Nur:
Irgendwo stelle ich fest, dass es dir nicht gelingt einen Perspektivwechsel zu vollführen, nicht einmal kurz, probeweise.
Bist du dazu nicht in der Lage oder willst du nicht (warum?) oder siehst du darin keinen Sinn oder woran liegt das?
Also mir gelingt das, meine ich... Ich kann Dinge so oder so betrachten, ich kann switchen...

Meine Überzeugung dabei ist halt:
Man muss eine Perpektive erst einmal wenigstens kurz und probeweise einnehmen, um sie wirklich begreifen zu können und zu sehen wohin sie führt, weil das nur 'von innen heraus' wirklich möglich ist.
Wenn man das dann für z.B. zwei verschiedene Perpektiven gemacht hat und beide genügend durchdrungen hat, dann und erst dann, kann man so eine Geschichte erst wirklich gut bewerten. Deshalb war meine Idee nun zu versuchen in je einem eigenen Thread je eine andere Perspektive einzunehmen. Wenn man das nicht tut, ergibt sich sonst gerne nur ein 'Angriffs-Verteidigungs-Spiel', das m. E. weniger gut geeignet ist Dinge wirklich zu durchdringen.
Verstehst du, was ich sagen will?

Ansonsten:
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Besser wäre es, zu sagen, "dass die mikroskopische Dynamik des Substrats die Systeme vollständig determiniert, und dass wir dies mittels physikalischer Theorien (Quantenmechanik, ...) sowie weiteren Theorien (Chemie, Biologie, ...) erfassen bzw. beschreiben".
Ja, kann man und können wir -würde ich vorschlagen- gerne im anderen Thread verfolgen.
Aber können wir hier nicht probeweise einmal annehmen, dass es nicht so einfach wäre?
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Ich bin auf der Suche nach einer anderen Darstellung.
Ich bin über die Quellanangaben von Ellis nun gerade bei P.W. Anderson gelandet (Physik-Nobelpreisträger) und versuche gerade das hier zu verstehen:

More Is Different
http://science.sciencemag.org/content/s ... 3.full.pdf

Er hat es von Symmetriebrüchen.

Außerdem ringe ich immer noch um ein tieferes Verständnis bei Ellis, mich interessiert im Moment vor allen Dingen dies:

"There are various ways that top down causation can be effective, based in lower level physical
operations: ..."
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1212/1212.2275.pdf, Seite 7

Dort werden fünf Punkte genannt:

a: Setting Constraints on lower level interactions
b: Changing the nature of the constituent entities:
c: Creating constituent entities:
d: Deleting lower level entities.
e: Statistical fluctuations and Quantum uncertainty

Jeder ist für mich des Nachdenkens wert.
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Der wesentliche Unterschied zur Biologie ist wieder, dass wir im Falle der Computer vorher einen Plan haben, den wir umsetzen und deswegen später - wenig überraschend - implementiert wieder vorfinden, während im Falle der Biologie dieser Plan nicht vorher existiert, sondern dass wir ohne Plan entsprechende biologische Muster identifizieren müssen.
Interessant ist dieser Unterschied, aber beides ist Kontext. Ich bin nicht sicher, ob das wirklich so entscheidend ist. Außerdem ist es i.d.R. nicht so, dass der Plan vollständig vorher vorliegt, meist findet das auch in einer Hand-in-Hand-Entwicklung statt: Evolution.
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Alles richtig, und dieses "verständlich" ist für mich entscheidend.
Mir war beim Schreiben schon völlig klar, dass du das höchstwahrscheinlich herausstellen wirst und dass das für dich so ist... :)
Du hast auch Recht, dass die Software am Ende sozusagen "verfestigte Gedanken" sind. Womit wir wieder in Richtung Geist-Körper-Problem gewiesen werden...
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Aus Sicht der Halbleiterphysik, der Computertechnik und letztlich der Informatik und der Programmierer ist diese Entkopplung ja so gedacht und geplant. Das ganze Unternehmen ist so geplant, dass diese Entkopplungen existieren, um eben HW-neutrale Programme schreiben zu können. Umgekehrt können wir aber aus Sicht der Physik diese Entkopplung auch erklären, d.h. zunächst die zugrundeliegende Physik verstehen, aus der wir Mechanismen für eine derartige Entkopplung ableiten können, so dass wir diese anschließend technisch anwenden können.
In manchen Fällen haben wir das schon gezeigt und können es sicher. Die Frage ist, ob wir es immer können, beonders, ob wir es vorhersagen können. Und welche Überzeugungen wir unabhängig davon auf das was wirklich der Fall ist durchhalten können.
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Ich vermisse bei ihm die explizite Referenz auf den Beobachter.
Nun ja, ich würde sagen, dass der Beobachter in einem allgemeineren Sinne eben zum Kontext gehört.
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Der Stuhl als Ansammlung von Atomen verändert seine mikroskopische Dynamik nicht, egal ob wir ihn nun betrachten oder benützen.
Aber doch: Sobald ich mich darauf setze, wird er verformt, womit sich auch seine Mikro-Dynamik ändert. Kontext...
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Der Stuhl als "Stuhl" wird zu einem solchen, dass ihn bewusste Menschen mit entsprechender Körpergröße als solchen nutzen. Ohne einen einzigen Menschen im Weltall existieren keine "Stühle"
Ja. In einem weiteren Sinne ist der Stuhl dann erst aus einem bestimmten Kontext heraus ein Stuhl.
Ein Programm ebenfalls, Leben ebenso, usw.
Und auch ein Elektron ist erst aus einem bestimmten Kontext heraus ein Elektron.
Und es ist möglich, dass das nicht nur mit unserer Anschauung zusammenhängt.

Kontextabhängigkeit...

Aber wie gesagt, sind diese Punkte für mich gerade nicht so wichtig, ich möchte jetzt zunächst einmal Ellis a) - e) verstehen.
Grüße
seeker


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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von tomS » 29. Jan 2019, 19:56

seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 17:54
Das wird mir ja alles klar, was du dann sagst und was sich dann aus deiner Perspektive ergibt und die ist mir ja auch nicht gänzlich unbekannt.

Nur:
Irgendwo stelle ich fest, dass es dir nicht gelingt einen Perspektivwechsel zu vollführen, nicht einmal kurz, probeweise.
Bist du dazu nicht in der Lage oder willst du nicht (warum?) oder siehst du darin keinen Sinn oder woran liegt das?
Ich versuche zunächst, bei meiner Perspektive zu bleiben und mich deiner trotzdem anzunähern.

Ich sehe ggw. zwei mögliche Wege, um diesbzgl. vollständige Übereinstimmung zu erzielen:
a) es verbleiben Differenzen, die wir auf der sprachlichen Ebene oder Geist/Gehirn verorten können
b) es verbleiben Differenzen, und ich vollziehe den Perspektivwechsel
Letzteres kann ich sicher tun, möchte vorher jedoch (a) soweit als möglich geklärt haben.

seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 17:54
Verstehst du, was ich sagen will?
Ja.
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 17:54
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Besser wäre es, zu sagen, "i) dass die mikroskopische Dynamik des Substrats die Systeme vollständig determiniert, ii) und dass wir dies mittels physikalischer Theorien (Quantenmechanik, ...) sowie weiteren Theorien (Chemie, Biologie, ...) erfassen bzw. beschreiben".
Ja, kann man und können wir -würde ich vorschlagen- gerne im anderen Thread verfolgen.
Aber können wir hier nicht probeweise einmal annehmen, dass es nicht so einfach wäre?
Ja, aber nur da, wo es nötig ist, nämlich bei (i). Bei (ii) erreichen wir Einigkeit, wenn wir uns über die Rolle der Gesetze einig werden, die m.E. nur verschiedene Perspektiven auf die selbe Sache darstellen. Das ist dann keine Prinzipfrage mehr, sondern lediglich eine der praktischen Anwendung.
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 17:54
Außerdem ringe ich immer noch um ein tieferes Verständnis bei Ellis, mich interessiert im Moment vor allen Dingen dies:

"There are various ways that top down causation can be effective, based in lower level physical
operations: ..."
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1212/1212.2275.pdf, Seite 7

Dort werden fünf Punkte genannt:

a: Setting Constraints on lower level interactions
b: Changing the nature of the constituent entities:
c: Creating constituent entities:
d: Deleting lower level entities.
e: Statistical fluctuations and Quantum uncertainty
Ich halte einige Beispiele für trivial.

Natürlich beeinflussen externe Strukturen, Randbedingungen usw. die unterlagerte Ebene, in vielen seiner Beispiele jedoch nur, wenn man ich eine künstliche Trennung zwischen externen Strukuren und verbleibendem System auf unterlagerter Ebene einführt - meist aus praktischen Gründen. Bsp. Phononen: Man kann das Gesamtsystem Atomkerne + Photonen betrachten und für die schweren Kerne eine Näherung einführen. In dieser Näherung ergibt sich zunächst ein statischer Kristall, in nächster Ordnung dann Gitterschwingungen; an diese kopple ich dann die freien Elektronen. Das ist genau so ein Fall, den ich für den anderen Thread explizit diskutieren wollte, der jedoch mathematisch aufwändig ist. Jedenfalls ergibt sich die Randbeding „Gitter mit Phononen“ dadurch, dass ich - aus praktischen Gründen - diese Näherung durch führe, um genau den Effekt, den ich studieren möchte, aus dem Gesantsystem ohne Näherung herauspräparieren möchte.

Stell‘ dir vor, du erwartest in einem Gewimmel aus Feldern unterschiedlicher Grauschatierungen eine Figur. Du findest die Figur in genau einer Schattierung, malst sie rot aus und vergisst den Rest.

Das ist jedenfalls ein Beispiel, bei dem top-down als Näherung an bottom-up folgt.

Siehe z.B. den Unterschied zwischen normalen und Hochtemperatur-Supraleitern. Bei letzteren hat man die Figur noch nicht gefunden, bei ersteren schon; es besteht jedoch kaum ein Zweifel, dass sie da ist.

Ich muss mir die Beispiele nochmal anschauen, aber ich hatte jetzt nicht den Eindruck, dass sie uns auf einen Paradigmenwechsel mit der Nase draufstoßen. Man kann beide Perspektiven einnehmen - ich weiß, dass ich bei meiner bleiben und deine ableiten kann - OK.

Mich würde da eher das Leben selbst interessieren.
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 17:54
Du hast auch Recht, dass die Software am Ende sozusagen "verfestigte Gedanken" sind. Womit wir wieder in Richtung Geist-Körper-Problem gewiesen werden...
Das ist für mich generell der entscheidende Punkt. Bei top-down wissen wir - ausgehend von einer Struktur der Makroebene - dass wir die Beeinflussung der Mikroebene noch erklären müssen. Wenn wir aber die Struktur nach Gesetzen der Mikroebene konstruiert haben, dann ist das wenig überraschend. Auch dann sehe ich, dass man beide Perspektiven miteinander versöhnen kann.

Man kann es nicht mehr, wenn wir keinen Plan haben, wie beide Ebenen interagieren, wie sie auseinander hervorgehen, wie ihre Beziehung lautet. Dann wird es spannend.
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 17:54
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Ich vermisse bei ihm die explizite Referenz auf den Beobachter.
Nun ja, ich würde sagen, dass der Beobachter in einem allgemeineren Sinne eben zum Kontext gehört.
Mag sein, aber unpräzise. Ich habe für mich festgestellt, wie sehr mir (uns) das im Weg stand - s.o.
seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 17:54
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Der Stuhl als "Stuhl" wird zu einem solchen, dass ihn bewusste Menschen mit entsprechender Körpergröße als solchen nutzen. Ohne einen einzigen Menschen im Weltall existieren keine "Stühle"
Ja. In einem weiteren Sinne ist der Stuhl dann erst aus einem bestimmten Kontext heraus ein Stuhl.
Ein Programm ebenfalls, Leben ebenso, usw.
Und auch ein Elektron ist erst aus einem bestimmten Kontext heraus ein Elektron.
Und es ist möglich, dass das nicht nur mit unserer Anschauung zusammenhängt.
Aber diesen Punkt müssen wir herausarbeiten. Wo liegt ein prinzipieller Bruch vor, der einen Paradigmenwechsel erzwingt, und wo handelt es sich nur um letztlich miteinander versöhnbare Perspektiven. Und wenn ein prinzipieller Bruch vorliegt: ist es dann immer Gehirn/Geist? also letztlich das große Unbekannte? oder bereits vorher ein Bruch bzw. Paradigmenwechsel innerhalb der Naturwissenschaften?
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 11:31
Aber wie gesagt, sind diese Punkte für mich gerade nicht so wichtig, ich möchte jetzt zunächst einmal Ellis a) - e) verstehen.
OK
Gruß
Tom

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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von tomS » 29. Jan 2019, 20:35

seeker hat geschrieben:
29. Jan 2019, 17:54
a) Setting Constraints on lower level interactions
b) Changing the nature of the constituent entities:
c) Creating constituent entities:
d) Deleting lower level entities.
e) Statistical fluctuations and Quantum uncertainty
In (a - c) sehe ich ich den Perspektivwechsel lediglich als praktisch an; prinzipiell sind die Strukturen auf höherer Ebene durch die Dynamik der unterlagerten Ebene determiniert, d.h. die unterlagerte Ebene wird je nach Kontext unterschiedliche Strukturen auf höherer Ebene ausbilden. Der Kontext entsteht jedoch lediglich durch eine künstliche bzw. aus praktischen Gesichtspunkten notwendige Setzung einer Systemgrenze.

(d) ist schwierig, denn „This selective top-down process is what underlies i) state vector preparation in quantum physics. It is crucial in ii) evolutionary biology and iii) in the mind.“ führt zu drei völlig verschiedenen Aspekten
(d.i) fällt in die Kategorie (a - c)
(d.ii) kann ich mangels Expertise nicht beurteilen
zu (d.iii) hätte ich nicht erwartet, so ein plattes Statement zu lesen; m.E. wissen wir zu wenig über „mind“ bzw. haben nicht mal eine verbindliche Definition.

Für (e) gilt das selbe wie bei (d.ii)

Insgesamt sehe ich bei den hier genannten Beispielenur nur in der Biologie das Potential für einen prinzipiellen Paradigmenwechsel.

Ein wesentlicher Punkt, um Ellis besser zu verstehen, ist sicher

https://arxiv.org/abs/1108.5261
On the limits of quantum theory: contextuality and the quantum-classical cut
George F. R. Ellis
(Submitted on 26 Aug 2011 (v1), last revised 8 May 2012 (this version, v4))
This paper is based on four assumptions: 1. Physical reality is made of linearly behaving components combined in non-linear ways. 2. Higher level behaviour emerges from this lower level structure. 3. The way the lower level elements behaves depends on the context in which they are imbedded. 4. Quantum theory applies to the lower level entities. An implication is that higher level effective laws, based in the outcomes of non-linear combinations of lower level linear interactions, will generically not be unitary; hence the applicability of quantum theory at higher levels is strictly limited. This leads to the view that both state vector preparation and the quantum measurement process are crucially based in top-down causal effects, and helps provide criteria for the Heisenberg cut that challenge some views on Schroedinger's cat.

Den markierten Teil interpretiere ich als maßgebliche Abweichung von Mainstream-Interpretation. Jetzt ist zu prüfen, ob Ellis zu dieser Erkenntnis durch die Analyse diverser Szenarien gelangt, oder ob er dies voraussetzt, um die Szenarien erklären zu können. Ich werde das auf jeden Fall aufmerksam lesen.
Gruß
Tom

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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von Skeltek » 29. Jan 2019, 22:17

Da ich keine Zeit habe selbst etwas dazu zu schreiben,formuliere ich es mal als für später diskutierbare Frage:
Ist die Planckkonstante bottom-up oder top-down wirksam? Sie diktiert soweit ich das beurteilen kann viele der elementarsten physikalischen Vorgänge und Gesetzmäßigkeiten von Oben herab.
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von seeker » 30. Jan 2019, 09:22

Danke.
Ich glaube, ich brauche jetzt erst einmal etwas Zeit um über ein paar Dinge nachzudenken und dies und das nachzulesen.
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 19:56
Ich sehe ggw. zwei mögliche Wege, um diesbzgl. vollständige Übereinstimmung zu erzielen:
a) es verbleiben Differenzen, die wir auf der sprachlichen Ebene oder Geist/Gehirn verorten können
b) es verbleiben Differenzen, und ich vollziehe den Perspektivwechsel
Letzteres kann ich sicher tun, möchte vorher jedoch (a) soweit als möglich geklärt haben.
OK.

Wobei es sein kann, dass a) Perspektive-spezifisch bleiben wird (ich vermute, dass das so ist).
Im Grunde sehe ich deinen Ansatz in der Argumentation in etwa so:

Hey, wir haben doch schon ein gute Perspektive, mit der wir alles auf die Reihe bekommen!
Dass das so ist, werde ich versuchen zu zeigen.
Falls ich das zeigen kann: Warum sollte man dann ohne Zwang noch eine andere Perspektive einnehmen wollen?

Mein Ansatz ist etwas anders, ich sage:

Ja. Dennoch: Selbst falls das so gezeigt werden kann, warum sollte man selbst dann eine andere Perspektive nicht einnehmen wollen, falls umgekehrt gezeigt werden kann, dass sich daraus keine Nachteile ergeben? Und was ist, wenn sich an der einen Stelle Nachteile ergeben, die durch Vorteile an anderer Stelle aufgewogen werden? Wahrscheinlich muss man am Ende Vor- und Nachteile gegeneinander abwägen.

Ich denke:
Auf praktischer Ebene ist die Sachlage eh soweit klar, nur die Bewertung der praktischen Ebene könnte etwas unklarer sein. Und auf tieferer Ebene muss man erst einmal sehen, wo welche Vor- und Nachteile zu erkennen sind und wie man das bewerten kann.
Und im Zuge des Fortschritts kann sich dabei auch noch etwas verschieben, offen bleiben müssen wir sowieso und es besteht kein Zwang sich fix für etwas zu entscheiden.

Aber wie gesagt OK für mich.
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 19:56
seeker hat geschrieben:Nun ja, ich würde sagen, dass der Beobachter in einem allgemeineren Sinne eben zum Kontext gehört.
Mag sein, aber unpräzise. Ich habe für mich festgestellt, wie sehr mir (uns) das im Weg stand - s.o.
Mag sein. Auf der anderen Seite: Was mir daran gefällt, ist, dass das weiter gefasst ist, sodass der Beobachter bzw. das Bewusstsein keine ausgezeichnete Rolle spielt.
tomS hat geschrieben:
29. Jan 2019, 20:35
In (a - c) sehe ich ich den Perspektivwechsel lediglich als praktisch an; prinzipiell sind die Strukturen auf höherer Ebene durch die Dynamik der unterlagerten Ebene determiniert, d.h. die unterlagerte Ebene wird je nach Kontext unterschiedliche Strukturen auf höherer Ebene ausbilden. Der Kontext entsteht jedoch lediglich durch eine künstliche bzw. aus praktischen Gesichtspunkten notwendige Setzung einer Systemgrenze.
Ja, das sieht zunächst eher nach etwas Praktischem bzw. Effektivem aus.
Aber ganz sicher bin ich noch nicht. Wir müssen dabei immer bedenken: Unter der Pespkektive "klein-groß" ist das etwas anderes als unter der Perspektive "einfach-komplex". Unter ersterer Perspektive suche ich die grundlgenden Entitäten immer im Kleinen, unter der anderen Perspektive ist mir das egal, dort suche ich die Entität im Einfachen.
Außerdem denke ich, könnte ein Kontext auch unabhängig von unserer Anschauung auch real gegeben sein.
Ich brauche da noch Zeit, muss noch nachdenken.

d): Danke erst einmal. Ich brauche auch da noch Zeit.

e): Man muss hier wissen, dass Ellis eine Kollapsinterpretation bevorzugt. Daraus ergibt sich dann so einiges. Und wir können nun zwar versuchen hier eine Viele Welten-Interpretation zu propagieren, aber das hilft zunächst nicht, denn die VWI gehört nicht zum derzeitigen Kern-Paradigma der Physik, sie ist nicht Mainstream, also dürfen wir sie nicht so einfach verwenden, um den Mainstream zu verteidigen. Und ich bin auch nicht sicher, ob sie aus e) wirklich vollständig heraushelfen würde. Recht geben muss ich Ellis immerhin dahingehend, dass die Ontologie der Quantenebene ungeklärt ist. Und bedenken muss man, dass wir keine fertige Quantengravitation haben: Hier kommt das Problem zutage, dass man Bottom-Up zumindest heute (empirisch-gesichert) nicht genau festlegen kann, was der Boden überhaupt sein soll und welche Eigenschaften er genau hat und nicht hat und ob er überhaupt existiert.

Grundsätzlich habe ich im Moment den Eindruck, dass seine gesamte Argumentationslinie incl. des von ihm einigermaßen getrennt zu sehenden wiss. Ansatzes mit der effektiven Information auf einen Dreh- und Angelpunkt zurückgeführt werden kann:

Ist das Rauschen im Mikrokosmos echt?

Ich denke, dann -und nur dann- kann auf höherer Ebene ein kausal-echt wirkender Agent existieren.
Wenn nicht, kann er ebenfalls in gewisser Weise existieren, aber nicht in dem Sinne grundlegend, dass er nicht prinzipiell vollständig durch die Mikroebene abgebildet wäre (es sei denn, ich wechsle unbemerkt schon wieder die Perspektive und täusche mich daher noch bei a)-d), ich muss das nochmal durchdenken).

Für echtes Rauschen sehe ich bisher folgende denkbare Ursprünge:
1. Quantenfluktuationen unter Voraussetzung einer nicht-determinisierenden QM-Interpretation oder durch Hinzunahme der Gravitation.
2. Rauschen, das dem Anfangszustand des Universums schon eingeprägt war.
3. Rauschen, das durch Störungen unserer Raumzeitblase von außen herrührt.

(3. ist mir in der Form allerdings momentan zu weit hergeholt, bleiben für mich momentan 1. und 2.)

P.S.:
Ich möchte dem noch hinzufügen, dass dieses Rauschen zumindest für alle hier relevanten Subsysteme im Universum echt ist, in dem Sinne, dass diese echtes von scheinbarem Rauschen nicht unterscheiden. Da steckt eine seltsame Selbstbezüglichkeit drin, die schwer zu durchschauen ist.
Nur für ein (gedachtes?) System 'Universum als Ganzes' kann die Echtheit des Rauschens unklar sein.
Grüße
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von Job » 30. Jan 2019, 10:47

Ich finde, wir sind inzwischen auf einem guten Weg, weil uns gegenseitig viel klarer ist, was der jeweils andere meint. Das ist eine gute Basis für alles Weitere.

Um das noch ein wenig konkreter zu machen, möchte ich noch ein einfaches Beispiel bringen, um dort noch die eine oder andere Begrifflichkeit abzuchecken.

Nehmen wir an, das Proton, das Neutron und das Elektron sind unsere fundamentalen Entitäten. Beiden können wir bestimmte "Eigenschaften" und deren Werte zuweisen wie eine Ladung, eine Masse und eine Ruheenergie.

Nun betrachten wir ein Konglomerat von zwei dieser fundamentalen Entitäten, einem Proton und einem Elektron, nämlich ein Wasserstoffatom.

Für mich ist dieses Wasserstoffatom ein emergentes Teilchen. Das Wasserstoffatom hat neue Eigenschaften, die die fundamentalen Entitäten so nicht haben. Es ist nach außen hin neutral, es hat eine neue Masse und Energie, die nicht die Summe der Masse der beiden fundamentalen Teilchen ist. Wenn wir nun Gase betrachten aus Wasserstoffatomen, dann betrachten wir auch heute schon nicht! die fundamentalen Teilchen und deren Eigenschaften aus denen sie bestehen, sondern wir betrachten die emergenten Teilchen mit ihren neuen Eigenschaften. Warum? Weil es uns viel Arbeit spart.

Nun nehmen wir zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom und fügen es zu einem Wassermolekül zusammen. Hier gilt zunächst genau das gleiche, es entsteht eine neue emergente Entität mit neuen Eigenschaften. Es gibt aber nun zusätzlich noch etwas besonderes, was für das Verständnis von Wasser wichtig ist. Durch die geometrische Anordnung der beiden Wasserstoffatome und des Sauerstoffatoms, entsteht auch eine neue emergente Wechselwirkung. Die "Ladung" des Wassermoleküls ist nicht mehr nach allen Seiten hin gleich groß und null, sondern abhängig davon, von welchem Blickwinkel heraus ich es betrachte. Wenn ich nur die Einzelteile des Wassermoleküls betrachte (10 Protonen, 10 Neutronen, 10 Elektronen) kann ich diese emergente Wechselwirkung nicht kanonisch herleiten, weil sie nur dann in Erscheinung tritt, wenn die Einzelteile in dieser speziellen Konstellation und Anordnung vorliegen. Ich könnte aus diesen Einzelteilen zum Beispiel auch 10 Atome der Kategorie Wasserstoff bauen, oder 2 Wasserstoff und 4 Helium, etc. Daran ist im Grunde nichts mysteriöses und die QM kann dies alles auch im Nachhinein gut erklären. Ich behaupte aber, dass es selbst Tom schon ziemlich schwer fallen würde, den Aufbau des Wassermoleküls rein aus der QM heraus, OHNE dass er vorher wüßte, dass es in der Natur die Konstellation eines Wassermoleküls gibt, vorherzusagen. Man gebe ihm also 10 Protonen, 10 Neutronen und 10 Elektronen und die Gleichungen der QM und frage ihn, welche stabilen Entitäten man daraus bekommt. Ich würde dann darauf wetten, dass das Wassermolekül nicht zu seinen Vorhersagen gehören würde. Nicht weil es an Tom liegt, sondern weil schon diese sehr überschaubare Problem sau schwierig ist.

Kurz: man kann im Grunde alle emergenten Phänomene dieser Klasse aus der QM heraus erklären, wenn man sie bereits kennt. Man kann sie aber nur für "kleine" Probleme vorhersagen, weil man in der Regel keine Mittel hat, diese hochkomplexen Vielteilchenprobleme exakt zu simulieren. Daher können wir auch das Leben praktisch nicht rein aus der QM aktiv herleiten, weil diese Aufgabe noch um Faktoren komplexer ist und hier auch noch das Umfeld, ja die Entwicklung des ganzen Universums eine Rolle spielt. Wir müssen daher diese emergenten Konstellationen und Wechselwirkungen experimentell ermitteln, können sie dann aber zumindest im Prinzip auch mit der QM erklären.

Haben höhere Ebenen und das Umfeld einen kausalen Einfluß? Offensichtlich. Ohne die Sonne und ohne die Gravitation könnten die Prozesse so gar nicht ablaufen. Und die Sonne und die Gravitation (das ist meine Meinung) sind ebenfalls emergente Phänomene. Nur die QM alleine kann ohne dieses Umfeld das Entstehen von Leben nicht erklären. Sie muss dieses in Form von Potentialen oder Kräften in ihren Gleichungen berücksichtigen. Und hier stellt sich dann die spannende Frage, ob die QM diese Potentiale und Kräfte aus sich heraus auch erklären könnte. Denn nur dann könnte sie behaupten, sie könnte das alles wirklich herleiten. Ich glaube, das geht, aber nicht mit den heutigen Interpretationen und Ansätzen zur Quantengravitation.

Die für mich entscheidende Frage bei diesen ganzen Emergenzen ist folgende: Haben wir es nur mit Emergenzen zu tun, die sich aus endlich vielen fundamentalen Entitäten ergeben? Wenn ja, wäre das Problem prinzipiell (nicht praktisch) für mich im Sinne von Tom lösbar. Wenn nein, fehlt uns dazu noch eine geeignete Theorie und wir können noch nichts endgültiges zur Antwort beitragen.

Seeker, ich glaube, Du möchtest letztlich irgendwie auf eine Aussage hinaus, dass gewisse Emergenzen etwas "Eigenständiges" haben, und auch ohne Bezug auf fundamentale Entitäten existieren können. Das glaube ich nicht. Was ich aber nicht ausschliessen möchte ist, dass es Ermergenzen gibt, die ich nicht mit endlich vielen dieser Entitäten erklären kann, sondern dass durch einen unendlichen Prozess tatsächlich etwas ganz neues entsteht, dass dann im wahrsten Sinne des Wortes nicht mehr begreifbar ist. Diese Art von Emergenzen kämen dann Deiner Auffassung, wenn ich sie denn richtig interpretiere, schon näher.

Viele Grüße
Job
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von tomS » 30. Jan 2019, 11:17

Hallo seeker,

Ich sehe das ähnlich wie du; mein Problem ist, dass Ellis hier zu viele offene Fragen zusammenbringt: Quantenmechanik/Messung/Zufall, Emergenz/top-down, Geist/Gehirn. Daraus folgt für mich, dass man diese Ideen verfolgen sollte, weil sie extrem interessant sind, dass sie jedoch noch sehr vage bzgl. der Hypothesen sind und daher keine validen Schlüsse zulassen.

D.h.
- ich werde zunächst meinen bottom-up Ansatz verfolgen und versuchen, die Lücke zu top-down zu schließen
- ich werde bei meiner Perspektive bleiben, solange sie trägt
- ich werde mir die Artikel von Ellis bzgl. der Natur der Quantenmechanik ansehen

Wenn wir top-down als eigenständige Perspektive diskutieren möchten, dann wird das evtl. besser ohne Ellis und stattdessen mit einer weniger ambitionierten jedoch solideren Basis funktionieren. Aber das ist deine Entscheidung. Evtl. bin ich dann hier raus, einfach um dir nicht ständig in die Parade zu fahren.
Gruß
Tom

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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von tomS » 30. Jan 2019, 11:50

Job hat geschrieben:
30. Jan 2019, 10:47
Ich finde, wir sind inzwischen auf einem guten Weg, weil uns gegenseitig viel klarer ist, was der jeweils andere meint. Das ist eine gute Basis für alles Weitere.
Sehe ich auch so.
Job hat geschrieben:
30. Jan 2019, 10:47
Kurz: man kann im Grunde alle emergenten Phänomene dieser Klasse aus der QM heraus erklären, wenn man sie bereits kennt. Man kann sie aber nur für "kleine" Probleme vorhersagen, weil man in der Regel keine Mittel hat, diese hochkomplexen Vielteilchenprobleme exakt zu simulieren. Daher können wir auch das Leben praktisch nicht rein aus der QM aktiv herleiten, weil diese Aufgabe noch um Faktoren komplexer ist ...
Im wesentlichen ja.

Wenn du mir Protonen, Neutronen und Elektronen gibst, dann würde ich zuerst daraus die möglichen Atomkerne berechnen, und anschließend die Elektronenkonfiguration und die Moleküle. Für den ersten Schritt ist es jedoch richtig, dass ich in den Ansatz hineinstecken muss, dass H und O herauskommen sollen. Vergleiche das mit einer extrem komplizierten Funktion mit tausenden von Nullstellen; natürlich sind alle Nullstellen vorhanden und präzise definiert, sobald ich die Funktion definiert habe. Aber ohne meine Intelligenz, wo genau der Computer genau nun suchen soll, wird das schnell unhantierbar.

Die schrittweise Vorgehensweise muss ich natürlich mathematisch untermauern, d.h. ich muss plausibilisieren, dass diese Entkopplung der Skalen funktioniert und dass somit die schrittweise Vorgehensweise zulässig ist.

Anyway - ich kehre dann wieder zum anderen Thread zurück und versuche diese Lücken soweit als möglich zu schließen bzw. zu bewerten.
Job hat geschrieben:
30. Jan 2019, 10:47
Ohne die Sonne und ohne die Gravitation könnten die Prozesse so gar nicht ablaufen. Und die Sonne und die Gravitation (das ist meine Meinung) sind ebenfalls emergente Phänomene. Nur die QM alleine kann ohne dieses Umfeld das Entstehen von Leben nicht erklären. Sie muss dieses in Form von Potentialen oder Kräften in ihren Gleichungen berücksichtigen. Und hier stellt sich dann die spannende Frage, ob die QM diese Potentiale und Kräfte aus sich heraus auch erklären könnte. Denn nur dann könnte sie behaupten, sie könnte das alles wirklich herleiten. Ich glaube, das geht, aber nicht mit den heutigen Interpretationen und Ansätzen zur Quantengravitation.
Für QFTs, QM und abgeleitete effektive Potentiale u.ä. funktioniert das prinzipiell gut, jedoch oft noch zu unpräzise: QM aus QED und dann Atome mittels QM super, Nukleoneneigenschaften aus QCD mit Fehlern im 5 - 10% Bereich; Atomkerne noch schlechter. Für die Quantengravitation oder eine emergente Gravitation aus der Quantenebene sehe ich heute keine valide Aussage.
Job hat geschrieben:
30. Jan 2019, 10:47
Die für mich entscheidende Frage bei diesen ganzen Emergenzen ist folgende: Haben wir es nur mit Emergenzen zu tun, die sich aus endlich vielen fundamentalen Entitäten ergeben? Wenn ja, wäre das Problem prinzipiell (nicht praktisch) für mich im Sinne von Tom lösbar. Wenn nein, fehlt uns dazu noch eine geeignete Theorie und wir können noch nichts endgültiges zur Antwort beitragen.
Da, wo wir es gut beurteilen können, funktioniert das recht gut.

Dann haben wir zwei Szenarien, wo wir m.E. heute fast nichts sagen können: Gehirn/Geist und Gravitation.

Und dazwischen haben wir eine Terra Incognita, wo wir m.E. auf bottom-up vertrauen können, solange wir Gehirn/Geist und Gravitation außen vorlassen können. Aber das ist meine Sicht, ich kann sie in Teilen motivieren, jedoch nicht beweisen.
Job hat geschrieben:
30. Jan 2019, 10:47
Seeker, ich glaube, Du möchtest letztlich irgendwie auf eine Aussage hinaus, dass gewisse Emergenzen etwas "Eigenständiges" haben, und auch ohne Bezug auf fundamentale Entitäten existieren können. Das glaube ich nicht. Was ich aber nicht ausschliessen möchte ist, dass es Ermergenzen gibt, die ich nicht mit endlich vielen dieser Entitäten erklären kann, sondern dass durch einen unendlichen Prozess tatsächlich etwas ganz neues entsteht, dass dann im wahrsten Sinne des Wortes nicht mehr begreifbar ist. Diese Art von Emergenzen kämen dann Deiner Auffassung, wenn ich sie denn richtig interpretiere, schon näher.
Da sind wir offenbar sehr nahe beieinander: “echte Emergenz” sehe ich bisher nicht - siehe oben meine Antworten zu Ellis - allenfalls vermutete Emergenz bei Gehirn/Geist und ggf. Gravitation. Was ich sehe ist - wie die oben schreibst - dass Emergenz im Kontext eines Verständnisprozesses stattfindet.

Ein wichtiger Punkt, den wir bei top-down immer berücksichtigen müssen, ist, dass Strukturen auf der überlagerten Ebene bei kausaler Beeinflussung der unterlagerten Ebene - nach heutigem Kenntnisstand - immer nach den Regeln der unterlagerten Ebene spielen. Konkret: die Zelle wirkt auf ein Molekül ein - nach den Regeln der Molekülphysik. D.h. für ein Molekül ist das eine externe Einflussgröße, die jedoch prinzipiell ebenfalls wieder mittels Molekülphysik formulieren kann.

Was wir bei top-down ebenfalls nicht vergessen dürfen ist, dass die Makroebene in weiten Bereichen aus der Mikrobene ableitbar ist - jedenfalls kennen wir kein Gegenbeispiel. Umgekehrt kenne ich jedoch kein Beispiel, wie die Mikrobene aus der Makroebene ableitbar wäre - nicht mal ansatzweise.
Gruß
Tom

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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von Job » 30. Jan 2019, 16:57

seeker hat geschrieben:
30. Jan 2019, 09:22

Ist das Rauschen im Mikrokosmos echt?
Dies ist aus meiner Sicht eine sehr gute Frage, deren konkrete Antwort viele offene Fragen klären würde.
seeker hat geschrieben:
30. Jan 2019, 09:22
Für echtes Rauschen sehe ich bisher folgende denkbare Ursprünge:
1. Quantenfluktuationen unter Voraussetzung einer nicht-determinisierenden QM-Interpretation oder durch Hinzunahme der Gravitation.
2. Rauschen, das dem Anfangszustand des Universums schon eingeprägt war.
3. Rauschen, das durch Störungen unserer Raumzeitblase von außen herrührt.

(3. ist mir in der Form allerdings momentan zu weit hergeholt, bleiben für mich momentan 1. und 2.)
Meine Meinung dazu ist: Ja, das Rauschen ist echt. Im Detail:

1. Quantenfluktuationen sind Teil der Antwort, allerdings sind unsere heutigen Vorstellungen davon noch sehr schemenhaft und zum Teil auch nicht ganz richtig. Die Gravitation spielt in diesem Zusammenhang keine wesentliche Rolle.

2. Im Prinzip ja, aber ich bin mir sicher, dass wir unter dem Anfangszustand jeweils etwas ganz anderes verstehen.

3. "Störungen" von außen gibt es, sie sind aber für das Rauschen unerheblich, dafür aber für die Gravitation mit verantwortlich.

Ich glaube aber, dass wir an Hand der kommenden Beispiele von Tom besser voran kommen, weil wir da etwas "Handfestes" bekommen, wo es sich besser diskutieren lässt. Das Rauschen ist im Grunde unglaublich einfach und damit zugleich einfach unglaublich. Oder frei nach Goethe: Das Rauschen ist einfacher, als man denken kann, zugleich verschränkter, als zu begreifen ist.

Viele Grüße
Job
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von tomS » 30. Jan 2019, 17:05

Ich halte die Argumentation von Ellis für schwierig. Wir wissen heute, dass die stochastischen Eigenschaften ausschließlich im Kontext einer Messung auftreten. Leben hat sich jedoch entwickelt, lange bevor Physiker begonnen haben, zu messen.

Was also ist eine Messung nach Ellis?

Bisher sehe ich da - im Falle von Kollaps-Interpretationen- nur Fragen oder Schweigen, jedenfalls keine Antworten. Darauf möchte ich keine Erklärung der Biologie gründen ...
Gruß
Tom

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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von seeker » 30. Jan 2019, 20:29

@Tom:
Hier findest du umfassenderes Material zu Ellis:
http://math_research.uct.ac.za/~ellis/cos0.html

Und ja, ich sehe, dass Ellis provoziert. Und er weiß, dass er provoziert. Und es ist Absicht. Ich denke, er will damit Diskussionen anstoßen.
Dass er ein allgemeines Bild aus vielen Zutaten zeichnet macht es verworren, ja. Andererseits ist das notwendig, wenn man ein ganzes Paradigma darstellen will.
Wenn du etwas Gutes zum Thema aus anderen Quellen findest: Gerne!

Ansonsten: Alles in Ordnung für mich!

@Job:
Es könnte evtl. interessant für dich sein den Artikel von P. W. Anderson zu lesen.
Ich habe nun gemerkt, dass der Link, den ich direkt aufs Science Magazine gesetzt hatte natürlich nicht frei ist (vom Geschäft aus geht der bei mir, aber von zu Hause aus nicht). So haben evtl. nicht alle Zugriff darauf.
Hier sind freie Links dazu:

More Is Different
Broken symmetry and the nature of the hierarchical structure of science
https://www.tkm.kit.edu/downloads/TKM1_ ... nt_PWA.pdf
http://robotics.cs.tamu.edu/dshell/cs68 ... ferent.pdf

Er bespricht im Prinzip das, was du zum H2O-Melekül gesagt hast, anhand des NH3-Moleküls.
Er kommt zu dem Ergebnis, dass laut QM kein Dipolmoment für solche Moleküle existiert.
Er führt aus, dass es sich hier um einen Symmetriebruch handelt.
Er spricht auch davon, dass es Kernaufgabe der Physik ist, Symmetrien und Symmetriebrüche zu untersuchen: "It is only slightly overstating the case to say that physics is the study of symmetry."
Und er meint: "That is, it seems to me that onemay array the sciences roughly lineary in hierarchy, according to the idea: The elementary entities of science X obey the laws of science Y. But this hierarchy does nor imply that science X is "just applied Y"."
Er spricht von einer "Theory of broken Symmetry".
"A third insight is that the state of a really big system does not at all have to have the symmetry of the laws wich govern it; in fact, it usally has less symmetry."
"The essential idea is that in the so called N -> oo limit of large systems (on our own, macroscopic scale) it is not only convinent but essential to realize that matter will undergo mathematically sharp, singular "phase transitions" to states in which the microscopic symmetries, and even the microscopic equations of motion, are in a sense violated."
!!!
Es ist sehr interessant und relevant, was er schreibt. Ganz verstanden habe ich es aber leider noch nicht. Ich arbeite dran... :)
Job hat geschrieben:
30. Jan 2019, 10:47
Ich finde, wir sind inzwischen auf einem guten Weg, weil uns gegenseitig viel klarer ist, was der jeweils andere meint. Das ist eine gute Basis für alles Weitere.
Ja. :)

Ansonsten besprichst du die Ebene unserer Beschreibungsmöglichkeiten und ich gebe dir da Recht.
Die Frage ist: Ist das alles?
Job hat geschrieben:
30. Jan 2019, 10:47
Seeker, ich glaube, Du möchtest letztlich irgendwie auf eine Aussage hinaus, dass gewisse Emergenzen etwas "Eigenständiges" haben, und auch ohne Bezug auf fundamentale Entitäten existieren können. Das glaube ich nicht. Was ich aber nicht ausschliessen möchte ist, dass es Ermergenzen gibt, die ich nicht mit endlich vielen dieser Entitäten erklären kann, sondern dass durch einen unendlichen Prozess tatsächlich etwas ganz neues entsteht, dass dann im wahrsten Sinne des Wortes nicht mehr begreifbar ist. Diese Art von Emergenzen kämen dann Deiner Auffassung, wenn ich sie denn richtig interpretiere, schon näher.
Sagen wir so: Ich möchte das untersuchen. Ich will dabei durchaus offen bleiben. Welche Ergebnisse dabei herauskommen werden wir sehen.

Allgemein interessiert mich auch diese andere Perspektive, was das genau ist.
Soweit ich im Verständnis inzwischen gekommen bin ist es so:

Diese andere Perspektive ist nicht Top-Down, es geht nicht um Top-Down vs Bottom-Up. Top-Down ist nur eine Teil-Konsequenz, als Teil in einer vornehmlichen Bottom-Up Welt.
Im Kern scheint es mir um folgende Sichtweise zu gehen:

Normalerweise (und ich, wahrscheinlich wir alle sind über Jahrzehnte darauf trainiert) geht man unreflektiert davon aus, dass salopp im Prinzip gilt: "kleiner = einfacher = allgemeingültiger = fundamentaler".
Diese andere Perspektive scheint das allgemeiner zu sehen, indem sie einfach das "kleiner", also die Skalengebundenheit beiseite lässt: "einfacher = allgemeingültiger = fundamentaler". Und indem sie den Blick mehr auf die Rand- und Anfangsbedingungen legt. Die interessante Frage ist, ob das funktioniert, ob/wie man das durchhalten kann.
Hintergrund ist der, dass man bei vielen konkreten Systemen feststellen kann, dass die Gesetze nach denen sie funktionieren und die man identifizieren kann, eben nicht immer dem erstgenannten Muster zu folgen scheinen: Ein System kann mikroskopisch sehr einfach sein, eine Größenordnung höher dann viel verschlungener, noch eine höher dann aber wieder sehr einfach und noch eine höher wieder verschlungen, usw.
Wir sehen das auch im Universum: Es gibt auf allerhöchster Skala wieder sehr einfache Gesetzmäßigkeiten und Strukturen. Wie kann das sein?

Eine evtl. weitere, evtl dieselbe Perspektive betrachtet die Welt nach dem Informationsgehalt (effektive Information, integrierte Information), welcher in jeweils welcher Ebene drinsteckt.
Auch das ist nicht streng skalengebunden, das ist ein anderer Blickwinkel: "Die Welt als Informationsträger."

Ich weiß im Moment nicht, ob das weiterhilft, ich weiß nicht, ob ich die richtigen Worte fand, ich wollte es nur einmal versuchen kurz darzustellen.
Es kann auch gut sein, dass ich hier einmal ein paar Tage Pause mache, um meine Gedanken zu ordnen, um einiges setzen zu lassen...
Grüße
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von Skeltek » 30. Jan 2019, 22:56

Wieso wird hier eigentlich das bottom-up vorwiegend dadurch belegt, dass man irgendein Zwischenprodukt des Universums nimmt und daraus dann die zusammengesetzten Aggregate als emergente Wirkung betrachtet?
Das kommt mir vor, als würde man einen vorher zertrümmertes Felsmassiv nehmen und dann begründen, dass das Schloss welches daraus gebaut ist nur aus den Einzelsteinen besteht.

Die Teilchen, welche bottom-up die emergenten Phänomene zum Vorschein bringen, sind doch ursprünglich top-down generiert worden? Rahmenbedingungen wie Gesamtmasse, Energiedichte des Weltraumabschnitts usw sind top-down in den Inhalt des Areals eingeflossen, noch bevor Teilchen überhaupt entstehen konnten. Diese diktieren doch, was später maximal daraus emergieren kann.

Falls ich hier einen Bogen zur Biologie spannen darf: Was hier viel diskutiert wird ist die ab irgendeinem Zeitpunkt implementierte Form eines Phänotyps als emergierte Instanz. Worauf weniger eingegangen wird, ist der/die Genotypen, welche bereits vorher angelegt wurden. Auf das Universum übertragen, kann man dort auch nicht sagen, welcher 'Phänotyp' sich aus den vorherigen Anlagen realisiert werden wird.
Trotzdem halte ich es wichtig, die Kausalität bis an den Anfang zurückzuverfolgen.
Ich halte es für sinnlos, die Eigenschaften eines Lego-Schlosses auf die Eigenschaften dessen einzelner Bausteine zu reduzieren und die Eigenschaften der Plastikmasse aus welchen diese entstanden sind nicht zu berücksichtigen.
Bereits die Masse, aus welchen die Bausteine geformt werden, bestimmt letzten Endes welche Eigenschaften das Schloss haben wird und was die Bausteine durch Aggregation zu emergieren später in der Lage sein werden.

Die Masse und Energiedichte eines Raumareals geben zum Beispiel vor, wie viele Neutronensterne usw später maximal in dem Areal entstehen können und nicht die Teilchen, welche sich erst viel später bilden. Der Neutronenstern ist ein emergiertes Phänomen - die daran beteiligten (auch emergierten) Teilchen sind an den Rahmenkontext gebunden, welcher vorher top-down vorgegeben wurde.

Der springende Punkt ist, dass man bereits vor der Entstehung von Teilchen abschätzen kann, ob es in dem Gebiet Neutronensterne wird geben könnnen oder nicht. Hier ist nicht erst die bottom-up Berechnung notwendig. Die Deduktion über die beteiligten Teilchen halte ich für einen Zwischenschritt, welcher sich kausal auch erst durch eine top-down-Kausalität ergeben hat.
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von Struktron » 31. Jan 2019, 00:24

Hallo,
Eure Diskussion zu diesem Thema und auch zur Instabilität halte ich für sehr interessant.
Nur ganz kurz möchte ich mich zu einem mir in diesem Zusammenhang wichtigen Gedanken melden:
Seit Jahrhunderten hat sich der https://de.wikipedia.org/wiki/Lagrange-Formalismus bewährt. Verwendet wird die Umwandlung von kinetischer in potentielle Energie und umgekehrt. Ohne Energieverlust.
Andererseits ist der zweite Hauptsatz der Thermodynamik heilig. Zweifel an ihm ist tabu.
Wegen der Evolution spüren wir, dass sich Ordnung im großen Stil bildet. Diese umschreiben wir mit Emergenz.
Abwärtskausalität lässt nun vermuten, dass solche schwer beschreibbaren Strukturen auch Einflüsse auf Ereignisse im ganz Kleinen ausüben. Im Lagrange-Formalismus steckt meiner Meinung nach der Beweis für diese Abwärtskausalität, weil ohne diese keine Umwandlung von potentieller Energie in kinetische möglich wäre.
Muss deshalb vielleicht der zweite Hauptsatz der Thermodynamik etwas abgewandelt werden?
MfG
Lothar W.
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von Skeltek » 31. Jan 2019, 01:21

Hi Struktron,
der zweite Satz der Themrodynamik muss nicht abgewandelt werden, ist in offenen Systemen aber nicht gültig. Es gibt eine Abhandlung von Harald Lesch über Emergenz mit der Begründung, weshalb in geschlossenen Systemen sich keine stabilen emergenten Strukturen bilden können. Ohne längerfristigen Zu- und Abfluß von Entropie ins und aus einem lokalen System, können sich keine emergenten Subsysteme bilden.
Man teilt das Ganze in Subsysteme bzw Areale ein und analysiert den Entropie-'Durchfluss'. Das Areal in welchem ein Subsystem emergieren soll hat keinen Einfluss darauf ob es fähig ist etwas zu emergieren. Die Fähigkeit zur Veränderung und dem Hervorbringen emergierender Strukturen kommt immer ursprünglich von außerhalb des Areals. Ohne neuen Zufluß von 'Niederentropie' von Außen, kommt die Veränderung innerhalb des Gebietes recht schnell zum Stillstand. Statische entropisch stabilbe Zustände bringen längerfristig nichts neues hervor.
Dass Emergenz tiefer betrachtet durch Dynamik und nicht durch stabile Strukturen zustande kommt ist glaube ich ziemlich wesentlich.
Meines Wissensstandes nach haben viele Wissenschaftler, welche sich mit Emergenz beschäftigt haben das Problem gehabt, dass sie ihre Systeme als entropisch abgeschlossen betrachtet haben.

Das hat indirekt etwas mit dem Lagrange-Formalismus zu tun. Das eine ist die Veränderung des Systems und Aufrechterhaltung einer Dynamik, das zweite ist der Formalismus, welcher die Menge der möglicherweise emergenten Dynamiken einschränkt.
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von seeker » 31. Jan 2019, 08:51

Ich denke, sehr wichtig ist in dem Zusammenhang die Unterscheidung von zwei verschiedenen Sorten von Emergenz:

Einfache Emergenz liegt vor, wenn man "Coarse Graining" erfolgreich durchführen kann.
https://www.spektrum.de/lexikon/physik/ ... ining/2484
Das ist z.B. bei einem Gas der Fall: Man muss die Mikrozustände nicht kennen um das makroskopische Verhalten des Gases vorherzusagen.
Es reicht, die Mikrozustände statistisch zu erfassen.
Hier kann man das Gesamtsystem vollständig aus den Mikrozuständen ableiten.

Echte Emergenz liegt vor, wenn das von unten nach oben hin ab einer bestimmten Ebene nicht mehr geht.
Das ist z.B. in einem Computer der Fall: Wenn du von der atomaren Ebene (oder von noch weiter unten) nach oben steigst, funktioniert coarse graining nur bis zu einer bestimmten Stufe, der Stufe der logischen Gatter in den Chips. Für alles was auf dieser Ebene und darüber liegt (z.B. die Programmebene) musst du für eine Systemvorhersage zwingend wissen, wie diese Ebene der Gatter konkret aussieht (was durch coarse graining nicht ableitbar ist). Und geht auch nur ein Gatter kaputt, funktioniert das ganze System ab dieser Ebene so nicht mehr. Und von oben nach unten kann echte Abwärtskausalität (falls es sie gibt) nur ab dieser Ebene, ausgehend von Ebenen darüber wirksam werden. Bei der lebenden Zelle ist diese Ebene auf der Ebene des Genoms bzw. der Makromoleküle zu verorten.
Grüße
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von Job » 31. Jan 2019, 11:00

Hallo zusammen,

die letzen Beiträge von Strukton, Seltek und Seeker haben mich auf folgende Gedanken gebracht:

Im Grunde können wir zwei verschiedene Prozessarten unterscheiden.

Zum einen Prozesse und Emergenzen, die ohne das Zutun eines Menschen in der Natur ablaufen und allein durch "Naturgesetze" erklärbar sein sollten und Prozesse und Emergenzen, die nur durch den Beitrag eines Menschen ablaufen und existieren.

Die Entwicklung unseres Universums und auch die Evolution gehört in die erste Kategorie. Ein Computer und Schloß Schwanstein gehören zur zweiten Kategorie. Dann gibt es noch "Konzepte" wie die Temperatur, die ebenfalls in die zweite Kategorie gehört. Die "reine" Natur kennt keine Temperatur. Sie ist eine "Erfindung" des Menschen.

Die Natur selber wäre direkt rein aufgrund der Naturgesetze nicht in der Lage, mitten in der Wüste von Nevada ein Haus zu bauen und dort ein Wasserreservoir mit einer hochmodernen Dusche zu installieren, sowie eine Klimaanlage. Der Mensch ist dazu fähig.

Aussage: Das höchst Erstaunliche ist nun, dass die Natur in der Lage zu sein scheint, rein durch Prozesse der Kategorie 1, etwas hervorzubringen (Mensch), das dann wiederum Prozesse der Kategorie 2 hervorbringen kann, die die Natur selbst nie hervorbringen könnte.

Hierzu ergeben sich einige aus meiner Sicht einige interessante Ansatzpunkte, auf die ich noch keine Antwort habe.

1. Stimmt die Aussage wirklich? Oder gibt es in der Evolution Zwischenzustände, wo bereits ein Austausch zwischen Prozessen der Kategorie 1 und "Vorprodukten" des Menschen stattfindet und die Evolution somit kein reiner Prozess nur der 1. Kategorie mehr wäre.

2. Prozesse der Kategorie 1 brauchen scheinbar keinen expliziten Plan. Ich würde sie mit bottom up bezeichnen, was nichts mit irgendwelchen Schichten oder groß klein zu tun haben muss, sondern mit dem Umstand, dass ich es aus fundamentalen Entitäten und Naturgesetzen heraus erklären könnte. Prozesse der Kategorie 2 wären dann eher Top down. Und natürlich haben diese auch Einfluß, denn sie verändern die Natur in sofern, als sie ohne diese anders aussehen würde, denn in der Wüste Nevada würde dann mit Sicherheit kein Haus mit einer Dusche stehen. Bringt uns das weiter? Macht das die Dinge klarer?

3. Was befähigt uns, solche abstrakten Konzepte wie Temperatur zu erfinden und mit ihnen umzugehen?

Viele Grüße
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von Struktron » 31. Jan 2019, 13:02

@Skeltek
Skeltek hat geschrieben:
31. Jan 2019, 01:21
der zweite Satz der Themrodynamik muss nicht abgewandelt werden, ist in offenen Systemen aber nicht gültig. Es gibt eine Abhandlung von Harald Lesch über Emergenz mit der Begründung, weshalb in geschlossenen Systemen sich keine stabilen emergenten Strukturen bilden können. Ohne längerfristigen Zu- und Abfluß von Entropie ins und aus einem lokalen System, können sich keine emergenten Subsysteme bilden.
Danke für die Hinweise. Sie decken sich mit meinen Vorstellungen. Lesch als Plasmaphysiker bezieht sich vermutlich auf schon existierende Systeme.
Weil ich mich auf Vorgänge im ganz Kleinen beschränke, wo der Lagrange-Formalismus sinnvoll ist, handelt es sich dort um abgeschlossene Systeme.
Offen ist eine sich selbst organisierende Bildung stabiler Strukturen im Vakuum.
Skeltek hat geschrieben:
31. Jan 2019, 01:21
Man teilt das Ganze in Subsysteme bzw Areale ein und analysiert den Entropie-'Durchfluss'. Das Areal in welchem ein Subsystem emergieren soll hat keinen Einfluss darauf ob es fähig ist etwas zu emergieren. Die Fähigkeit zur Veränderung und dem Hervorbringen emergierender Strukturen kommt immer ursprünglich von außerhalb des Areals. Ohne neuen Zufluß von 'Niederentropie' von Außen, kommt die Veränderung innerhalb des Gebietes recht schnell zum Stillstand. Statische entropisch stabilbe Zustände bringen längerfristig nichts neues hervor.
Dass Emergenz tiefer betrachtet durch Dynamik und nicht durch stabile Strukturen zustande kommt ist glaube ich ziemlich wesentlich.
Meines Wissensstandes nach haben viele Wissenschaftler, welche sich mit Emergenz beschäftigt haben das Problem gehabt, dass sie ihre Systeme als entropisch abgeschlossen betrachtet haben.

Das hat indirekt etwas mit dem Lagrange-Formalismus zu tun. Das eine ist die Veränderung des Systems und Aufrechterhaltung einer Dynamik, das zweite ist der Formalismus, welcher die Menge der möglicherweise emergenten Dynamiken einschränkt.
Mir fehlt eine brauchbare Definition von Emergenz.

@Seeker
Ich denke, sehr wichtig ist in dem Zusammenhang die Unterscheidung von zwei verschiedenen Sorten von Emergenz:

Einfache Emergenz liegt vor, wenn man "Coarse Graining" erfolgreich durchführen kann.
https://www.spektrum.de/lexikon/physik/ ... ining/2484
Das ist z.B. bei einem Gas der Fall: Man muss die Mikrozustände nicht kennen um das makroskopische Verhalten des Gases vorherzusagen.
Es reicht, die Mikrozustände statistisch zu erfassen.
Hier kann man das Gesamtsystem vollständig aus den Mikrozuständen ableiten.

Echte Emergenz liegt vor, wenn das von unten nach oben hin ab einer bestimmten Ebene nicht mehr geht.
Das ist z.B. in einem Computer der Fall: Wenn du von der atomaren Ebene (oder von noch weiter unten) nach oben steigst, funktioniert coarse graining nur bis zu einer bestimmten Stufe, der Stufe der logischen Gatter in den Chips. Für alles was auf dieser Ebene und darüber liegt (z.B. die Programmebene) musst du für eine Systemvorhersage zwingend wissen, wie diese Ebene der Gatter konkret aussieht (was durch coarse graining nicht ableitbar ist). Und geht auch nur ein Gatter kaputt, funktioniert das ganze System ab dieser Ebene so nicht mehr. Und von oben nach unten kann echte Abwärtskausalität (falls es sie gibt) nur ab dieser Ebene, ausgehend von Ebenen darüber wirksam werden. Bei der lebenden Zelle ist diese Ebene auf der Ebene des Genoms bzw. der Makromoleküle zu verorten.
Danke vor allem für den Link. Meiner Meinung ergibt sich Abwärtskausalität sicher, wenn man von der Existenz eines Substrats ausgeht, aus dem alles andere besteht.

@Job
Durch Deine Anerkennung der Evolution und der Fakten, dass es von Menschen gemachte Dinge gibt, haben wir einen Beweis, dass Abwärtskausalität existiert.

Meine Frage ist nun im Zusammenhang mit dem Lagrange-Formalismus, wie potentielle Energie im ganz Kleinen wieder kinetische Energie erzeugt?
Nehmen wir eine Materieansammlung, welche wegen der kinetischen Energie fluktuiert. Kleinste Objekte des Vakuumsubstrats entfernen sich demnach von ihrem ursprünglichen Ort. Dort, wo sie nach einer gewissen Zeit sind, beeinflussen sie das Eintreten von Ereignissen durch Berührung mit anderen Objekten. Beschreiben wir das mit Feldern, brauchen wir Summen- und Durchschnittsbildungen. Kann deren Superposition schon als Emergenz bezeichnet werden?
Für stabile Systeme lässt sich Stabilität mit Master-Gleichungen ausdrücken. Bei diskretem Vakuumsubstrat erscheint mir das machbar, im Kontinuum der Felder momentan noch zu kompliziert, vor allem wegen der auftretenden Singularitäten.
MfG
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von seeker » 31. Jan 2019, 13:31

Struktron hat geschrieben:
31. Jan 2019, 13:02
Kann deren Superposition schon als Emergenz bezeichnet werden?
Ich denke wichtig ist, dass die Reduzierung der Superposition auf klasschische Zustände auf jeden Fall als Symmetriebruch bezeichnet werden kann.
Symmetriebrüche schränken den Möglichkeitsraum ein, der einem System dann noch verbleibt.
Job hat geschrieben:
31. Jan 2019, 11:00
Im Grunde können wir zwei verschiedene Prozessarten unterscheiden.

Zum einen Prozesse und Emergenzen, die ohne das Zutun eines Menschen in der Natur ablaufen und allein durch "Naturgesetze" erklärbar sein sollten und Prozesse und Emergenzen, die nur durch den Beitrag eines Menschen ablaufen und existieren.
Ich habe mit dieser Einordnung meine Schwierigkeiten, weil sie den Menschen besonders herauszuheben scheint.
Sobald so etwas wie Intelligenz und Kreativität vorhanden sind, ist das Spiel noch einmal ein anderes, richtig. Aber ich glaube nicht, dass das eigentliche Problem damit getroffen wird, dass es sich stattdessen dort nur am deutlichsten zeigt. Es ist nur für unser Verstehen ein Unterschied, ob wir etwas selbst geplant haben oder ob es von alleine entstanden ist. Einen prinzipiellen Unterschied vermute ich hier aber eher nicht.
Denke hier auch einmal an KI-Systeme wie Alpha-Go.
Job hat geschrieben:
31. Jan 2019, 11:00
Aussage: Das höchst Erstaunliche ist nun, dass die Natur in der Lage zu sein scheint, rein durch Prozesse der Kategorie 1, etwas hervorzubringen (Mensch), das dann wiederum Prozesse der Kategorie 2 hervorbringen kann, die die Natur selbst nie hervorbringen könnte.
Wichtig ist, dass das definitiv nicht nur über die Naturgesetze geht, die Anfangs- und Randbedingungen sind ebenso wichtig.
Um es in der Sprache der Mathematik auszudrücken: Die richtigen Naturgesetze sind notwendig, aber nicht hinreichend für die Entstehung von Leben.

Aber was du wohl eigentlich meinst:
Job hat geschrieben:
31. Jan 2019, 11:00
Oder gibt es in der Evolution Zwischenzustände, wo bereits ein Austausch zwischen Prozessen der Kategorie 1 und "Vorprodukten" des Menschen stattfindet und die Evolution somit kein reiner Prozess nur der 1. Kategorie mehr wäre.
Ja, die gibt es offenbar, das ist schon für Leben notwendig. Dann, wenn sich halboffene, auf sich selbst rückgekoppelte Subsysteme von ihrer Umwelt teilweise separieren und emanzipieren.
In dem Moment gibt es einen Bruch, man kann es auch Symmetriebruch nennen: Das System als Ganzes, als neuer Kontext schränkt den Möglichkeitsraum des Geschehens, auch des Mikro-Geschehens innerhalb seiner Grenzen ein - zunächst nur dort. Innerhalb dieser Grenzen erhalten dort ablaufende Prozesse eine neue Bedeutung, im Sinne von einem neuen Bezug/Kontext (und zwar auch ganz materiell-physikalisch sichtbar) - nämlich einen Bezug auf das System, statt wie außerhalb des Systems auf die gesamte Umwelt.
Grüße
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von Job » 1. Feb 2019, 15:58

seeker hat geschrieben:
31. Jan 2019, 13:31
Job hat geschrieben:
31. Jan 2019, 11:00
Im Grunde können wir zwei verschiedene Prozessarten unterscheiden.

Zum einen Prozesse und Emergenzen, die ohne das Zutun eines Menschen in der Natur ablaufen und allein durch "Naturgesetze" erklärbar sein sollten und Prozesse und Emergenzen, die nur durch den Beitrag eines Menschen ablaufen und existieren.
Ich habe mit dieser Einordnung meine Schwierigkeiten, weil sie den Menschen besonders herauszuheben scheint.
Sobald so etwas wie Intelligenz und Kreativität vorhanden sind, ist das Spiel noch einmal ein anderes, richtig. Aber ich glaube nicht, dass das eigentliche Problem damit getroffen wird, dass es sich stattdessen dort nur am deutlichsten zeigt. Es ist nur für unser Verstehen ein Unterschied, ob wir etwas selbst geplant haben oder ob es von alleine entstanden ist. Einen prinzipiellen Unterschied vermute ich hier aber eher nicht.
Denke hier auch einmal an KI-Systeme wie Alpha-Go.
Ich hatte hier den Menschen als Stellvertreter für eine Spezies gesehen, die in der Lage ist, lokal Prozesse zu initiieren, die die Natur nur aufgrund der fundamentalen Naturgesetze und der Rahmenbedingungen in unserem Universum niemals zu Stande bringen könnte. Der Mensch ist zum Beispiel in der Lage, 1 Kilo Mondgestein vom Mond auf die Erde zu bringen, daraus eine Kugel zu formen, sie mit einer Flagge versehen und dann bei Frau Merkel auf deren Schreibtisch zu stellen. Die Natur kann das nicht von "alleine". Die "menschlich" initiierten Prozesse verstossen dabei nicht gegen die Naturgesetze. Aber Tom würde es nicht gelingen, nur aus seinen fundamentalen Entitäten und der QM die Kugel auf Frau Merkels Tisch vorherzusagen. So gesehen kann Tom die Kugel kausal im Nachhinein erklären, aber nicht vorhersagen. Natürlich kann man sagen, dass der Mensch auch ein Teil der Natur ist. Ja, aber wir reden hier trotzdem von Prozessen, die ganz unterschiedliche Qualitäten haben. Die Spezies Mensch ist daher für mich schon etwas Besonderes. Ebenso sind Prozesse, die einem Plan folgen und Prozesse, die ohne Plan laufen für mich grundverschieden, nicht nur für unserer Verstehen, sondern ganz real. KI Systeme haben mit den Prozessen der 2. Art, die ich hier anführe, nichts zu tun. Sie haben aber wohl durchaus etwas damit zu tun, wie ein Teil der Evolution funktioniert. Um von da dann aber wirklich zum "Geist" zu kommen, fehlt uns noch etwas Entscheidendes, das wir aus meiner Sicht noch gar nicht auf dem Radarschirm haben. Aber das ist eine andere Baustelle.

seeker hat geschrieben:
31. Jan 2019, 13:31
Job hat geschrieben:
31. Jan 2019, 11:00
Aussage: Das höchst Erstaunliche ist nun, dass die Natur in der Lage zu sein scheint, rein durch Prozesse der Kategorie 1, etwas hervorzubringen (Mensch), das dann wiederum Prozesse der Kategorie 2 hervorbringen kann, die die Natur selbst nie hervorbringen könnte.
Wichtig ist, dass das definitiv nicht nur über die Naturgesetze geht, die Anfangs- und Randbedingungen sind ebenso wichtig.
Um es in der Sprache der Mathematik auszudrücken: Die richtigen Naturgesetze sind notwendig, aber nicht hinreichend für die Entstehung von Leben.
Die richtigen Naturgesetze wären schon hinreichend für die Entstehung von Leben. Sonst hätten wir einen Widerspruch in sich. Wir haben sie nur noch nicht vollständig vorliegen und haben auch den Prozess der Entstehung von Leben noch nicht ausreichend verstanden. Ob uns dies jemals gelingt, ist für mich eine spannende, aber offene Frage.

Viele Grüße
Job
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Re: Abwärtskausalität

Beitrag von seeker » 1. Feb 2019, 18:12

Das mit deinen Prozessen 1. und 2. Art ist ein sehr schwieriges Thema. Ich weiß was du meinst, aber das geht dann sehr tief, ich würde das hier im Moment noch zurückstellen.
Job hat geschrieben:
1. Feb 2019, 15:58
Die richtigen Naturgesetze wären schon hinreichend für die Entstehung von Leben.
Nein, auf gar keinen Fall, es ist immer die Kombination von allen Anfangsbedingungen und allen Naturgesetzen.
Es läuft nämlich immer so:

Zustand A --Naturgesetze--> Zustand B

Wenn nun Zustand A für einen Zustand B (z.B. B = Leben) völlig ungeeignet ist, dann wird das nichts.
Beispiel: Wäre der Masse/Energieinhalt des Universums unter denselben Naturgesetzen im Anfang viel größer gewesen, dann wären keine Galaxien entstanden und dann wär das nix geworden mit dem Leben.
Anfangszustand und Naturgesetze gehören da immer zusammen.

Du kannst das in etwa wie eine Gleichung sehen:
Sei z.B. in einer Modellwelt ein Anfangszustand A und ein Naturgesetz N (also die Vorschrift wie A zu manipulieren ist) in der Zeit gegeben und der Zustand B das gewünschte/gefragte Ergebnis.

Nehmen wir:
A = 1
N = x t²; t>=0
B = 25
... dann ergibt sich:

A x t² = B
1 x 5² = 25
d.h. bei t = 5 wird Zustand B erreicht, kausal-unvermeidlich.

Wenn nun aber z.B. A = 0 oder A = -1 oder A = 100, dann wird das nichts, B = 25 kann dann nicht ereicht werden.
Das ist nur als Metapher zu sehen, ich hoffe es wird dennoch klar, was gemeint ist.

Eine wichtige Erkenntnis daraus ist m.E., dass auch im Anfangszustand bzw. den Anfangsbedingungen (die ja Struktur beinhalten) so etwas ähnliches wie Naturgesetzlichkeit verborgen sein kann, als 'geeignete Rahmenstruktur' - und dass das für jedes System gilt, auch für Subsysteme.
Wichtig ist jedenfalls, dass man den Anfangszustand mit keiner naturgesetzlich-physikalischen Theorie/Beschreibung loswerden kann: Die Naturgesetze legen fest, wie ein gegebener Anfangszustand zu entwickeln ist, nicht mehr, nicht weniger.

Ansonsten habe ich bis auf ein paar Puzzlesteine inzwischen langsam ein klareres Gesamtbild wie das mit der Emergenz und der Abwärtsverursachung ist, lass noch etwas setzen, ich werde das dann demnächst versuchen in klare Worte zu fassen.
Grüße
seeker


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