Zufall

Eisige Ersatzblüten

Diese Pflanze hat eigentlich ihre Blütezeit lange hinter sich. Irgendwann kippte sie, der meisten Blüten verlustig, in den Teich, um dort allmählich zu verfaulen. Doch wie so oft im Leben nutzte sie dann die Gelegenheit, sich Ersatzblüten zuzulegen, um dem Zerfall noch eine letzte Grazie zu verleihen.
Die Gelegenheit ergab sich dadurch, dass sie mit einigen Ästen in einer Melange von Eis und Schnee steckte (siehe Foto). Als dann tags darauf die Sonne schien, erwärmten sich Teile der Pflanze wesentlich stärker als die Eis-Schnee-Mischung. Denn letztere reflektierte einen großen Teil der Strahlungsenergie und ließ einen anderen Teil durch, um am Boden des Teichs absorbiert zu werden.
Demgegenüber absorbierte die Pflanze einen großen Teil der auftreffenden Strahlungsenergie und sorgte dafür, dass das Eis-Schnee-Gemisch schmolz und sich um die Eintauchstellen herum verflüssigte. Möglicherweise wurde zusätzlich auch noch von der übrigen Pflanze absorbierte Energie durch Wärmeleitung zu den Eintauchstellen transportiert.
In der folgenden kalten Nacht froren dann diese Stellen wieder zu. Aber da sich dort kein Schnee mehr befand, blieb es dort transparent und damit dunkel, weil das einfallende Licht vom Teichboden absorbiert wurde.

Wurzelholz

Wenn man diesen Ausschnitt aus einem natürlichen Gegenstand sieht, wird man wohl nur mit Mühe erkennen, dass es sich um Baumwurzeln handelt, die auf einem Wanderweg an die Oberfläche getreten und im Laufe der Zeit von den Tritten vieler Wanderer ihrer Borke verlustig gegangen sind und glatt getreten wurden. Ich habe oft das Gefühl, dass etwas auf dem Boden (z.B. Sonnentaler, zugefrorene Wasserpfützen, Blumenfelder…) so schön ist, dass ich nicht darauf zu treten wage. Wir haben es hier jedoch mit der paradoxen Situation zu tun, dass wenn wir diesen Vorsatz befolgt hätten, die Struktur gar nicht entstanden wäre. Dann hätten wir allerdings diesen Vorsatz auch gar nicht befolgen können… Wie komme ich aus diesem Zirkel wieder heraus? Indem ich diese Trittfiguren weiter trete und dazu beitrage, dass sich die Strukturen im Laufe der Zeit weiter wandeln.

So schön, dass ich nicht darauf zu treten wage…

Die Spuren im Sand zeugen von der Komplexität des vorangegangenen Sandsturms zum Zeitpunkt als dieser sich beruhigt hatte und diesen Anblick hinterließ. Natürlich lässt sich daraus nicht die Struktur der Luftströmungen ablesen, denn wir haben hier ja nur das Muster des Zusammenwirkens von willenlosen Sandkörnern, die nicht viel mehr als ihre Größe, Dichte (Farbe) und Gewichtskraft einzubringen hatten.
Es ist kein Chaos im Sinne von stochastischer Zufälligkeit entstanden, sondern ein wohgeformtes, von teilweise entmischten hellen und dunklen Sandkörnern untermaltes ästhetisch ansprechendes Rippelfeld.
Ich zögerte auch dann noch, es zu betreten, als das Foto bereits im Kasten war, um es nicht zu zerstören. Diese Hemmung ist natürlich nicht frei von Irrationalität, denn für wen sollte es erhalten bleiben? Die Wahrscheinlichkeit, dass sich in der nächsten halben Stunde jemand hier her verirrt und der sich auch noch von den Strukturen angesprochen gefühlt hätte, war äußerst gering. Außerdem hätte danach der immer noch gemächlich über die Rippel streichende Wind vermutlich schon wieder Neues hervorgebracht.

Sandlawinen am Dünenhang

Wenn Sanddünen einen kritischen Schüttwinkel erreichen, genügt nur wenig mehr an Sandzufuhr oder durch äußere Störungen, um kleinere oder größere Lawinen auszulösen, sodass der Schüttwinkel wieder ein unterkritisches Maß erreicht. Die Sandabfuhr in einer Lawine erfolgt nicht irgendwie, sondern kollektiv und (selbst)organisiert, was sich oft in ästhetisch ansprechenden naturschönen Mustern zeigt, wie auch in diesem Foto.
An den Sandstrukturen ist zu erkennen, dass die von oben gestarteten Hauptlawinen sich zum Ende hin verästeln und ein grobes dendritisches Muster bilden, bevor sie zum Stillstand kommen. An der unteren Grenze, durch die Sandbereiche leicht unterschiedlicher Färbung (oben eher hell, unten eher dunkel) getrennt werden, ist zu erkennen, dass vorher schon eine oder mehrere größere Lawinen abgegangen sein müssen.
Der Sand besteht aus dunklen und hellen Körnern, die sich in ihrer Dichte unterscheiden. Sie zeigen daher beim Abgang ein dementsprechendes unterschiedliches Verhalten. Die schwereren (dichteren) schwarzen Sandkörner rollen ein Stück weiter als die hellen und rahmen auf diese Weise die Strukturen mit einer dunklen Umrandung ein. Ohne dies wäre die Strukturierung kaum zu sehen gewesen.
Als ich die „eingefrorenen“ Lawinen entdeckte, zeichneten sie sich überdies durch eine erstaunliche Stabilität aus. Versuche, neue Lawinen auszulösen oder die alten wieder auf Trapp zu bringen misslangen. Der Grund war, dass die obere Sandschicht in der kühlen Nacht durch kondensierenden Wasserdampf feucht geworden war und die Sandkörnchen durch Kapillarkräfte miteinander „verklebt“ wurden, so wie man es von Sandburgenbau kennt.

Das Schmidtsche gab es schon früher

Arno Schmidt gehört zu meinen favorisierten Autoren und das nicht nur wegen seiner großen Affinität zu den Naturwissenschaften. Ich habe schon des Öfteren Bezug auf ihn genommen (siehe hier und hier und hier und hier und hier und hier und hier und hier gebe ich auf; es sind zu viele Stellen). Was mich an Schmidt fasziniert ist vielleicht das Schmidtsche. Und was ist das Schmidtsche? Hier ist eine Antwort: Weiterlesen →

Natürliche Sandmuster

Man kann sich gar nicht genug wundern, mit welcher „Kreativität“ das Zusammenspiel von Wind und Dünensand Skulpturen hervorbringt, die eine feste Form zu haben scheinen, einige Minuten später aber wieder ganz anders aussehen.

Was der Natur so alles zufällt…

Dieser Paradolie begegnete ich auf einer Wanderung. Das durch das Blätterdach kunstvoll geformte Sonnenlicht projizierte dieses Bild auf einen Baum. Oder war es ganz anders? Zeichnete das vom beleuchteten Baum diffus reflektierte Licht das Bild in meinem Kopf? Dass ich in diesem natürlichen Bild (gr. eidolon) etwas sah, was völlig daneben (gr. para) ist, macht den Reiz der Suche nach derartigen Bildern aus. Da eine natürliche Pareidolie definitionsgemäß auch von anderen Menschen wahrgenommen werden kann, zeige ich sie hier, um das zu überprüfen.

Die Wiedervereinigung eines Steins

Vor vielen Jahren – es muss so um 1980 gewesen sein – hatte ich eine große Ladung Sand zu Pflasterzwecken bestellt. Darin waren einige größere Steine enthalten. Einer gefiel mir besonders (rechtes Foto). Er war etwa 15 cm lang. Ich hatte gleich den Verdacht, dass er im Innern ein Geheimnis barg. Also versuchte ihn mit der spitzen Seite eines Hammers zu spalten. Das gelang erst beim zweiten kräftigen Schlag, beim ersten sprang nur ein Teil einer „Schale“ ab (rechtes Foto). Der Stein zerfiel in zwei Hälften (linkes Foto). Statt darin Ammoniten zu finden, musste ich mit der in der linken Hälfte zu sehenden Struktur Vorlieb nehmen. Es handelt sich um ein polygonales Muster mit einem Netzwerk von Adern feiner Kristalle.
Irgendwie geriet der Stein dann in Vergessenheit zumindest die ein Hälfte. Die andere begleitete mich während der Jahrzehnte als Teil eines Steinbeets. Beim Umgraben im Garten kam nunmehr die andere Hälfte zum Vorschein. Ich erkannte sie nicht sofort und brachte sie zum Steinbeet, wo es dann fast wie von selbst zur Wiedervereinigung kam. Die Hälften passen immer noch sehr gut zusammen. Nur in der Patina unterscheiden sie sich ein wenig, weil sie andere Lebensläufe hinter sich haben. Während der saubere Teil die ganze Zeit vom Zahn der Zeit geschützt in der Erde weilte, war der andere dem Zahn der Zeit oberhalb der Erde ausgesetzt. Aber sie passen noch genauso gut zusammen wie vor Jahrzehnten – jedenfalls rein morphologisch.

Lebensräume

Viele Pilze fristen ihr Dasein im Schatten des Waldes auf dem Boden und zerfallendem Holz. Sie sind nicht unbedingt auf Licht angewiesen, weil sie anders als Pflanzen keine Photosynthese betreiben, und sich nicht auf diese Weise Sonnenlicht aneignen müssen. Sie machen es ähnlich wie die Tiere und ernähren sich von Pflanzen bzw. dem was von ihnen übrig geblieben ist.
Im vorliegenden Fall (siehe Foto) hat ein etwas verkrumpelt aussehender Pilz sich dennoch eine lichte Stelle ausgesucht – eine Art Balkon in der zurückgebliebenen Höhle eines abgesägten Astes von einem Baum.
Ausgesucht ist natürlich etwas übertrieben. Pilze ähneln zwar den Tieren in einigen Hinsichten, was jedoch die Ortsgebundenheit bestrifft, so sind sie eher mit den Pflanzen zu vergleichen: Wo die Samen bzw. die Sporen durch welche Zufallsereignisse auch immer hingeraten, dort müssen sie versuchen, ihr Leben zu beginnen und möglichst zur Vollendung bringen.
Abgestorbenes Holz scheint in diesem Astloch kein Problem zu sein, wenn man einmal den guten Ernährungszustand und die gesunde Farbe des Pilzes als Kriterium nimmt.

Fundstück 7 – Loch im Zaunpfahl

Auf einer Wanderung durch die Krummhörn (Ostfriesland) stieß ich weitab von jeglicher Behausung auf diesen Anblick. Ein Stillleben, das der Zufall schuf.
Oder stammt dieses Loch von einem lockern Ältervater, dem alles verschlingenden schwarzen Loch ab und zieht alles an sich, was in seine Nähe kommt. Woher sonst mag der Drang gekommen sein, um das Nichts mit einer leeren Flasche Wein zu stopfen?

Unwahrscheinlich heißt nicht unmöglich

Das Thema der Wahrscheinlichkeit versus Zufall ist in diesem Block schon häufiger Gegenstand der Erörterung gewesen (z.B. hier und hier und hier). Hier ein weiteres Beispiel: Im Garten sitzend aß ich ein paar Pflaumen. Eine war angeschimmelt. Ich warf sie kurzerhand ins Gebüsch mit der Erwartung, dass sie die Zweige streifend zu Boden gehen würde. Doch wie ein Wunder schien sie plötzlich im Fluge innezuhalten. Jedenfalls traf sie nicht auf dem Boden auf. Weiterlesen →

Natürliche Ordnung?

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Alternative zum Bleigießen

Obwohl der Anlass just vorbei ist, möchte ich dennoch auf die Kommentare zu meinem Silvesterbeitrag eingehen, in dem ich eine Alternative zum Bleigießen in Form des Herstellens von Kerzenmuscheln vorgeschlagen habe. Wer aber gern an den schicksalhaften metallischen Klecksen festhalten möchte, der kann das auch mit Lötzinn tun, indem er den mit einem Lötkolben u.ä. verflüssigten Zinn (eigentlich je nach Verwendungszweck eine Legierung aus Blei, Zinn, Zink, Silber, Kupfer) in ein Wasserbecken oder auf eine andere Unterlage abtropfen lässt. Ich habe Silvester ein wenig damit experimentiert und zeige hier einige Ergebnisse. Nicht nur in der äußeren Form sondern auch in der inneren Strukturierung zeigen sich überraschende Muster. Über deren physikalische Ursachen werde ich mir noch Gedanken machen müssen – spätestens bis zum nächsten Jahreswechsel.

Zufall? Zufall!

Bei physikalischen Untersuchungen von Wüstensandproben, hatte ich mehrere Blatt Papier mit kleinen Sandproben versehen. Als der Hund meiner Tochter mich stürmisch begrüßen wollte, versuchte ich zu retten, was zu retten war. Hinterher zu meinen Sandproben zurückkehrend, hatte sich das Exemplar mit dunklen Sandkörnern zu einer Pareidolie verschoben. Zunächst glaubte ich meinen Augen nicht zu trauen, denn der Sandhund schaute mich intensiv aus hellen Augen an und erinnerte mich irgendwie an einen Se(e)hhund:-).
Das brachte mich natürlich dazu. wieder einmal über den Zufall nachzudenken. Letztlich fiel mir aber nur ein Satz von Friedrich Engels ein dass nämlich, „… das Zufällige einen Grund hat, weil es zufällig ist, und ebenso auch keinen Grund, weil es zufällig ist“.
Da die Pareidolie nicht nur merkwürdig, sondern m.E. auch schön ist, erscheint sie hier.

Ein merkwürdiges Stillleben im Winterwald

Da ich es liebe, auch mal die eingetretenen Pfade zu verlassen und quer durch den Wald zu gehen, war ich nicht wenig erstaunt, das im Foto gezeigte Arrangement an einer Stelle vorzufinden, wo man es kaum für möglich gehalten hätte. Da es sich offenbar um menschliche „Spuren“ handelt – fast perfekte Kugeln kommen in freier Wildbahn nicht vor, insbesondere dann nicht, wenn es sich um professionell in Silberpapier eingewickelte Schokoladenkugeln handelt.
Vielleicht hat jemand, der wie ich auch mal querwaldein ging und eine süße Stärkung zu sich nehmen wollte, einige der Kugeln vorübergehend dort abgelegt (weil er die in dieser kalten Jahreszeit obligatorischen Handschuhe ablegen musste) und sie anschließend vergessen. Vielleicht war es aber auch nur ein Witzbold, der – meinen Eintritt in die Geschichte antizipierend – jemanden wie mich einfach verwirren wollte. Weiterlesen →

Alles was der Fall ist – Fall 1

„Die Welt ist alles, was der Fall ist“ (Ludwig Wittgenstein 1889 – 1951). In der Tat: Alles, was auf dieser Welt sich selbst überlassen ist und keine Unterstützung hat, fällt: Dachziegel vom Dach, Regen aus den Wolken, der Reiter vom Pferd…Im letzteren Fall spricht man eher von einem Unfall. Auch der meist als Sündenfall bezeichnete Vorfall, der die Vertreibung von Adam und Eva aus dem Paradies zur Folge hatte, wird oft als Unfall bezeichnet. Mit ihm beginnt jedoch die von vielen weiteren Fällen (Glücks- und Unglücksfällen) gekennzeichnete Menschheitsgeschichte. Weiterlesen →

Nicht überzeugend…

aus zufall

aus zufall
einfall

aus einfall
überfall

aus überfall
unfall

aus unfall
wegfall

aus wegfall
abfall

aus zufall
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Versteinerte Linien

Ich zweifle nicht, daß in den menschlichen Dingen, also auch in der Geschichte, ebensogut eine Notwendigkeit ist wie in den Naturdingen. Aber jeder Mensch hat zugleich seine Separatnotwendigkeit, so daß Millionen Richtungen parallel, in krummen und geraden Linien nebeneinander laufen, sich durchkreuzen, fördern, hemmen, vor- und rückwärtsstreben und dadurch für einander den Charakter des Zufalls annehmen und es so, abgerechnet die Einwirkung der Naturereignisse, unmöglich machen, eine durchgreifende, alle umfassende Notwendigkeit des Geschehenden nachzuweisen. Es geht damit wie mit der Witterung, die gewiß so bestimmte Gesetze hat wie der Umlauf der Welten.

Franz Grillparzer (1791 – 1872): Historische und politische Studien

Buridans Esel revisited

Dieser Esel hier ist nicht Buridans Esel. Denn der muss genau in der Mitte zwischen zwei identischen Heuhaufen (gibt es so etwas überhaupt?) stehend verhungern, weil die Reize, die von jedem der Haufen ausgehen, identisch sind und daher auch exakt dieselbe Wirkung haben. Weiterlesen →

Ein kristallener Weihnachtsbaum

Manchmal sind Weihnachtsbäume sehr unauffällig. Diese feingliedrigen „Bäume“ fand ich in einer Regentonne, die noch etwas Wasser enthielt, als der Frost einsetzte. Die Bäume verdanken sich dem Wechselspiel von Zufall und Notwendigkeit. Die zufälligen Bewegungen, mit denen sich die Wasser(dampf)moleküle auf den wachsenden Eiskristall zu bewegen und dort andocken, werden durch die Notwendigkeit eingeschränkt, der hexagonalen Symmetrie der Wassermoleküle Rechnung zu tragen. Weil außerdem bei der Kristallisation verhältnismäßig viel Energie frei wird, findet das Wachstum insbesondere an den extremalen Stellen statt, von denen die Energie leichter an die Umgebung abgegeben werden kann. Weiterlesen →

Die Strukturen der Unordnung – Chaosphysik zwischen Zufall und Notwendigkeit

Schlichting, H. Joachim. In: Essener Unikate 11/1999, S. 9-21.

Wir müssen glauben, daß alles in der Welt eine Ursache habe, so wie die Spinne ihr Netz spinnt, um Fliegen zu fangen. Sie tut dieses, ehe sie weiß, daß es Fliegen in der Welt gibt“. Wie kommt es zu einem solchen Glauben? Darauf gibt es offenbar keine eindeutige Antwort…

PDF: Die Strukturen der Unordnung – Chaosphysik  zwischen Zufall und Notwendigkeit

Wie gesetzmäßig verhalten sich unvorhersehbare Ereignisse

Schlichting, H. Joachim; Nordmeier, Volkhard. In: Physik in der Schule 35/3, 115-119 (1997).

Aus heiterem Himmel fällt Regen, bricht ein Vulkan aus, löst sich eine Lawine, entsteht ein Waldbrand, grassiert eine Epidemie, erschüttert ein Erdbeben das Land. Auf den ersten Blick, scheint diese wahllos aufgezählten, aus den  verschiedensten Bereichen der Umwelt stammenden Phänomene nicht mehr zu verbinden als, aus heiterem Himmel, also unerwartet und unvorhergesehen in den Alltag der ahnungslosen Menschen einzubrechen. Die Unvorhersehbarkeit  derartiger Ereignisse wird traditionellerweise der menschlichen Unfähigkeit zugeschrieben, die zugrunde liegenden komplexen Systeme hinreichend genau zu erfassen. Die wissenschaftlichen Bemühungen sind daher darauf ausgerichtet,  auf der Grundlage möglichst umfassender Datenmengen die für das Systemverhalten wesentlichen Elemente zu erkennen und zu isolieren, um die Variablen auf ein handhabbares Maß zu reduzieren…

PDF: Wie gesetzmäßigverhalten sich unvorhersehbare Ereignisse

Physik zwischen Zufall und Notwendigkeit

Schlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik 42/1, 35 (1993).

„Wir müssen glauben, daß alles in der Welt eine Ursache habe, so wie die Spinne ihr Netz spinnt, um Fliegen zu fangen. Sie tut dieses, ehe sie weiß, daß es Fliegen in der Welt gibt“ [1, S.181]. Wie kommt es zu einem solchen Glauben? Darauf gibt es offenbar keine eindeutige Antwort. Im Anschluß an David Hume geht man davon aus, daß das Denken in Ursache- Wirkungs- Kategorien, das sogenannte kausale Denken, auf Erfahrung beruht: In dem Maße, wie der Mensch aufgrund wiederkehrender Ereignisse, eine zeitliche Abfolge in den Tatsachen der Welt erfährt und sich daran gewöhnt, gewinnt er die Überzeugung, daß zeitlich spätere Ereignisse von zeitlich früheren Ereignissen verursacht bzw. hervorgerufen werden. Indem diese Sehweise auf alle Vorgänge verallgemeinert wird, gewinnt die Welt eine kausale Struktur. „Wäre da der geringste Verdacht, daß der Lauf der Natur sich ändern könnte und daß die Vergangenheit nicht Regel für die Zukunft wäre, so würde alle Erfahrung nutzlos und könnte zu keinerlei Folgerungen oder Schlüssen führen“. Demgegenüber wird nach Imanuel Kant die durchgängige kausale Verknüpfung der Erscheinungen als denknotwendig angesehen. Die Welt erscheint „a priori“ kausal organisiert: „Alle Veränderungengeschehen nach dem Gesetze der Verknüpfung der Ursache und Wirkung“, und: „Alles, was geschieht, setzt voraus, worauf es nach einer Regel folgt“ …

PDF: Physik zwischen Zufall und Notwendigkeit