Zeit und Dynamik

 

 

Gesellschaftliche Veränderungen erstrecken sich über Zeiträume.
Veränderungen folgen häufig ähnlichen Zeitmustern, zeigen eine ähnliche Dynamik.
Ein Grund, um Zeit und Dynamik physikalisch zu betrachten.

 

 

 

 

 

Vorgänge
Hier finden Sie Beispiele für Dynamik im Alltag und der Umgebung.
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Zeitmuster – eine physikalische Betrachtung mit Lebensbezug ©
Rudolf Ahrens-Botzong

 

Einführung

 

Zeit ist eine Eigenschaft unserer Welt.
Zeitmuster sind Ausdruck zeitlicher Ordnung.

 

Wir erfahren Ordnung durch Vergleich mit vertrauten Mustern. Das gilt für den Raum wie für die Zeit. Vertraut sind die Körpergröße, die Größe der Wohnung, die Größenverhältnisse in unserer Umgebung. Vertraut sind die Zeitspannen von Nacht und Tag, die Arbeitszeiten, die Dauer einer beliebten Fernsehsendung, der Zeitbedarf für alltäglich gleiche Verrichtungen. Das Familienleben, das soziale Umfeld, wirtschaftliche Tätigkeiten erfordern den Bezug auf allgemein anerkannte Mäßstäbe und Meßverfahren, zum Beispiel Zollstöcke und Uhren. In der Produktion, der Medizin und bei wissenschaftlichen Untersuchungen sind genaue Messungen nötig, bisweilen an die Grenzen des Möglichen.

 

Beim Beobachten des Umfelds, der Natur zeigen sich vielfältige Regelmäßigkeiten, Muster in Raum und Zeit, auch ohne Messungen. In diesem Sinne sollen hier Zeitmuster betrachtet werden.

 

Zu Beginn ist eine grundsätzliche Betrachtung sinnvoll. Der Naturphilosoph Karl Popper wies darauf hin, dass man durch Verallgemeinerung einzelner Beobachtungen (durch Induktion) keine Wahrheit gewinnen könne. Vielmehr müsse man aus den Beobachtungen möglichst einfache Theorien ableiten und durch weiteres Beobachten nach Widersprüchen suchen. Solange man keine findet, ist die Theorie ein nützliches Werkzeug. Letztgewißheit sei jedoch unerreichbar, der Mensch
nie allwissend. In diesem Sinne mögen die folgenden Betrachtungen nützlich sein und zu eigenen Beobachtungen anregen.

 

 

1. Begriffe

 

Zeit wird fassbar durch Beobachten von Vorgängen. Dieses Wort enthält die Vorstellung des Gehens. Das zeigt sich auch im französischen processus und englischen process. Beides kommt vom lateinischen procedere, was voranschreiten bedeutet. Ähnlich beim russischen ход = Ablauf, ходить = gehen. Zeit wird an der zurückgelegten Wegstrecke,
allgemeiner an einer Veränderung gemessen. Bezieht man diese Zeitspanne auf den Weg, auf die Veränderung,
e
rhält man die Geschwindigkeit des jeweiligen Vorgangs. Geschwindigkeiten könne gleichförmig sein oder sich entlang des Wegs auch verändern.

 

In der Natur und der Zivilisation gibt es eine schier unübersehbare Zahl verschiedener Vorgänge und Arten ihres Verlaufs. Die Abhängigkeit der beobachteten Größen und der daraus ermittelten Geschwindigkeiten von der Zeit wird, zumindest in einfachen Fällen, durch mathematische Funktionen beschrieben, Zeitgesetze genannt. Näheres findet man in Lehrbüchern der Physik, Physikalischen Chemie und Verfahrenstechnik.

 

Zeitmuster kennzeichnen den Verlauf eines Vorgangs durch die zeitlichen Veränderungen
der jeweiligen Beobachtungsgröße. Als
Rahmenzeit eines Zeitmusters bezeichne ich jene Dauer, worin es erkennbar und von anderen Zeitmustern unterscheidbar ist. Während eines Vorgangs können verschiedene Zeitmuster aufeinander folgen. Diese Definitionen sind phänomenologisch, und richten sich auf Erkennen, nicht auf quantitative Beschreibung.
Die Erkennbarkeit hängt ab vom
beobachteten Zeit- und Raumbereich, den beobachteten Größe und der jeweiligen Messauflösung.

Die Rahmenzeit eines Zeitmusters kann grundsätzlich auf zweierlei Weise festgelegt werden:


1. Die beobachtete Größe über- oder unterschreitet jeweils festgelegte Schwellenwerte.


2. Die beobachtete Größe zeigt einen scharfen Sprung gegnüber Vorlauf und / oder Nachlauf. Beide Vorgehensweisen
    liegen im Ermessen des Beobachters und müssen dokumentiert werden.

 

 

2. Vorgänge

 

Für die weiteren Betrachtung wesentlich ist der Unterschied zwischen isolierten Vorgängen und Vorgängen in der Lebensumwelt. Erstere werden im Labor unter kontrollierten, im Rahmen des Forschungsziels möglichst einfachen Randbedingungen untersucht. Lehrbücher beziehen sich meist auf isolierte Vorgänge. Die Lebensumwelt hingegen ist ein räumlich, stofflich und zeitlich offenes System. Sie hat eine Vergangenheit und eine Zukunft. Somit beobachten wir immer Ausschnitte eines Netzwerks räumlich, stofflich und zeitlich gekoppelter Vorgänge. Das gilt oft auch für technische Systeme, wobei die Abläufe hier meist streng vorgegeben sind.

Die Lebensumwelt besteht aus verschachtelten
Raumbereichen (Kompartimenten) und Zeitbereichen. Im Sinne dieser Betrachtung meint Zeitbereich die Dauer eines von anderen deutlich unterscheidbaren Zeitmusters, also dessen Rahmenzeit. Jeder Vorgang kann Teil eines umfassenden langsameren Vorgangs sein sowie schnellere Vorgänge enthalten. Vorgänge können eine verschachtelte Hierarchie bilden.
 

3. Barrièren

 

Die Lebensumwelt enthält viele Elemente mit jeweils mehreren Freiheitsgraden, die jeweils eine bestimmten Bewegung, Veränderung ermöglichen. Meist stehen mehr Freiheitsgrade zu, als wirksam werden. Die anderen sind durch Barrièren behindert oder gänzlich verspert. Es gibt grundsätzlich drei Artenvon Barrièren:

 

Kinematische Barrièren, Bindungen genannt: Zum Beispiel Böden und Wände, Schwellen, Bolzen, nur in bestimmten Richtungen drehbare Gelenke usw. Man kann sie bisweilen mit Gewalt überwinden, was Teile des Systems.zerstören kann.

 

Aktivierungsschwellen: Chemischer Reaktionen laufen auf der molekularen Ebene.
Die Reaktionspartner müssen dazu jeweils eine bestimmte Energie einbringen. Das zeigt sich daran, dass chemische Reaktionen meist umso schneller ablaufen, je höher die Temperatur ist. Aktivierungsschwellen zwischen den Ausgangsstoffen und den gewünschten Produkten können in vielen Fällen durch Katalysatoren überwunden werden - genauer gesagt umgangen durch Öffnen anderer Reaktionswege.

 

Mangelnde oder erschöpfte Triebkraft: In mechanischen Systemen ändert sich der Bewegungs- zustand nur durch Einwirken einer Kraft. In elektrischen Systemen wirkt eine Potentialdifferenz, Spannung genannt, in analoger Weise. Chemische Reaktionen können nur ablaufen, wenn zwischen den Ausgangsstoffen und den Produkten (jeweils bei der aktuellen Temperatur und den aktuellen Konzentrationen) eine Differenz des chemischen Potentials besteht. Bei abnehmender Triebkraft erlahmt der Vorgang.

 

 

4. Zusammenwirken von Vorgängen und Barrièren

 

In einem System der Lebensumwelt nähern sich alle Vorgänge dem Stillstand, wenn keine Energie mehr zugeführt wird. Physiker mögen das Bild eines naturnahes Fließgewässers zugestehen:
Die Uferlinien und die Sandbänke im Flussbett entsprechen den Barrièren und leiten die Strömung. Die Hangkraft (Schwerkraftkomponente in Strömungsrichtung) zusammen mit den dynamischen Kräften ergeben die örtliche Triebkraft. Ohne nachfolgendes Gefälle geht das Gewässer in ein Stillwasser über.

 

Befindet sich ein lebensumweltliches System im Fließgleichgewicht, beobachtet man in keinem seinen Raumbereiche Veränderungen. Das zeigt ein gemächlich fließendes Gewässer. In allen Ufernischen und Becken bleibt der Wasserstand über die Zeit konstant.

 

Werden Energie, Stoffe dem System nicht gleichmäßig zugeführt oder entstehen Schwankungen, zum Beispiel Wirbel im Gewässer, bilden sich zeitliche und räumliche Muster. Ufernischen und Sandbänke zum Beispiel werden mehr oder weniger durchflossen bzw. überflossen. Die Barrièren-Strukur selbst zeigt dann zeitliche Muster. Die Strömung kan sogar Sandbänke umsetzen.

 

Allgemein gilt: In einem lebensumweltlichen System setzen Veränderungen in einem Bereich andere Randbedingungen für gekoppelte Bereiche und können auch dort Veränderungen anstoßen. Dadurch entsteht eine meist verzweigte Kette von Ursachen und Wirkungen.
 

 

6. Lebensbezug

 

Psychologen, Soziologen, Historiker, Geisteswissenschaftler mögen die Übertragung physikalischer und mathematischer Strukturen auf das Leben ablehnen. Hier geht es jedoch nicht um Erforschung von Ursachen-Wirkungsbeziehungen, schon gar nicht um Berechnen. Es ist vielmehr eine phänomenologische Sichtweise, welche besonders der Philosoph
Edmund Husserl entwickelt hat.


Wenn man sich erinnert, was im Laufe unseres Lebens um uns herum geschehen ist – auf der Welt, im Lande, in der Familie, bei der Arbeit – wenn man die Gegenwart aufmerksam beobachtet, dann wird man viele Vorgänge erkennen, die ‚so ähnlich verliefen‘ wie die hier beschriebenen Zeitmuster. Wichtig dabei: Diese Ähnlichkeit bezieht sich jeweils auf bestimmte Lebensbereiche und Zeitbereiche, hier Rahmenzeit genannt. Das Erkennen von Ähnlichkeiten bedeutet die Vergangenheit und Gegenwart zu ordnen. Ordnung ist Teil des Verstehens.

 

Rahmenzeit ist ein phänomenologischer Begriff und bezieht sich auf die Wahrnehmung durch das Subjekt. Das vertraute Wort ‚Zeitrahmen‘ (Physiker sprechen von Zeitdomäne) verweist hingegen auf ergebnisbezogene (bzw. experimentelle) Vorgaben des Subjekts bezüglich Objekten. Die Sichtrichtung beider Begriffe ist entgegengesetzt.

 

Wir haben ein Bedürfnis, in die Zukunft zu schauen. Aus Erfahrungen abgeleitete Muster verleiten dazu, den weiteren Verlauf der Dinge durch Fortschreiben die Zukunft vorherzusagen. Hier sei jedoch an die Warnung von Karl Popper erinnert, dass man aus Verallgemeinerung, Induktion, keine sicheren Aussagen gewinnen könne. Vielmehr müsse man immerfort beobachten, als sicher angenommenes in Frage stellen und die Ansichten ggf. den neuen Erkenntnissen anpassen.

 

Leben nach seinen Zeitmustern verstehen bedeutet auch, dies symbolisiert die sigmoide Kurve: Veränderungen können überraschend schnell ablaufen, einiges überdauert jedoch lange, bisweilen das gesamte Leben.

 

Man werde sich seiner Rahmenzeiten bewusst !

 

 

 

 

 

 

 

Beispiel :

 

Bürgerliches Engagement – Entwicklung einer Bürgerinitiative ©

 

Rudolf Ahrens-Botzong

 

 

Eine freiheitliche Gesellschaftsordnung gewährt ihren Bürgern Vereinigungsfreiheit, so auch die Bundesrepublik Deutschland in Artikel 9 GG. Das ermöglicht bürgerliche Initiativen, typisch Initiativen zum Schutz von Naturgütern. Die Entwicklung der Bürgerinitiative folgt häufig einem Muster. Ein Beispiel:

 

Der kleine Park soll einem Bürohaus weichen, Anwohner protestieren, die Menschen in der Stadt empören sich, man gründet eine Bürgerinitiative. Die anfangs kleine Gruppe wächst rasch – und jetzt ? Unerfahrene erwarten, dass sich das Wachstum fortsetzt, Erfahrene wissen aber: Die Zahl der ansprechbaren Bürger in der Stadt ist begrenzt und damit auch die Mitgliederzahl der Gruppe.

 

Deren Entwicklung zeigt drei typische Phasen: In der Inkubationszeit läuft sie an. Durch Selbstbeschleunigung nimmt sie Fahrt auf, denn je mehr Mitglieder die Gruppe hat, desto mehr neue Mitglieder wirbt sie. Aber bald findet man nur wenig mobilisierbare Bürger. In dieser Abklingphase erlahmt der Zuwachs und mündet in einen - vorerst - konstanten Zustand.

 

Viele Entwicklungen in Natur, Technik und Gesellschaft verlaufen ähnlich. Gemeinsam sind die anfängliche Selbstbeschleunigung, dann ein gleichmäßiges Wachstum, später das Abklingen wegen Erschöpfung einer Ressource..In einem Diagramm über die Zeit dargestellt zeigt sich eine S-förmige Kurve, Logistische Kurve oder sigmoid genannt nach dem griechischen Buchstaben Sigma. Siehe das Bild unten.

 

Eine Lebenserfahrung:

Wenn man sich beschleunigendes Wachstum beobachtet,
schließe man daraus nicht, es würde sich ebenso fortsetzen.

 

 

 

 

Veranschaulichung des Rahmenzeit-Konzepts

 

Der Weg von der weißen Scheibe zur gelben symbolisiere einen Lebensabschnitt. Die bunten, sich teils überlappenden oder umfassenden Felder symbolisieren die nacheinander oder zugleich durchlaufenen, sich auch wechselseitig beeinflussenden Tätigkeitsbereiche, Erlebnisbereiche. Diese Felder symbolisieren - in Zeit ausgedrückt - die Rahmenzeiten. Die kleinen hellen Felder werden schnell durchlaufen, die dunklen hingegen langsam. Die dunklen entsprechen also zu überwindenden Barrièren entlang des Wegs. Dieser wird gewiss nicht geradelinig verlaufen wie der blaue Strich. Eher wird sich der Weg
in Windungen durchs Leben ziehen, hohe Barrièren dabei möglichst umgehen - oder auch als Schutzwälle aufsuchen.

 

 

 

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