Willkommen in der Planckwelt
Erwin Schrödinger wandte die Idee von De Broglie mit der Elektronenwelle, mit der De Broglie fast durch die Doktorprüfung gefallen wäre, auf das Wasserstoffatom an und erhielt eine Gleichung, mit der er weltberühmt wurde. Auf elegante Art und Weise errechnete er mit ihr die Energieeigenwerte des Wasserstoffelektrons.  Schrödinger war auch Philosoph, und er machte sich Gedanken über das Leben. Ebesno berühmt wurde er mit seinem Buch aus dem Jahre 1941  " Was ist Leben ?  
Die Kernaussage des Buches ist : Lebewesen saugen Negentropie aus ihrer Umgebung auf, erhalten dadurch ihre Struktur und entwickeln sich weiter zu immer größerer Komplexität. Wie wird dieser Ordnungssog erzeugt ?

Sein Landsmann Karl Trincher stellte noch eine radikalere Frage : Was macht letztendlich Leben aus ?  Diese Frage erinnert an die Frage an das traurige Schicksal unserer Flüchtlinge, die innerhalb kurzer Zeit ihrer Häuser verlassen mußten. Was nehme ich letztendlich zum Überleben mit ? Was ist mir das Wichtigste ?  

Karl Trincher kam zum Ergebnis, nicht der Stoffwechsel, nicht die Mutation , nicht die Fortpflanzung durch identische Reduplikation macht letztendlich das Leben aus.  

Das Grundprinzip des Lebens nach Trincher ist die Strukturerhaltung der Zelle gegen die Wärmedissipation durch Aufnahme von freier Energie in Form von Licht und Nahrung über die Nahrungskette.

Und er fand für dieses Prinzip eine einfache Formel, die er auch experimentell bestätigen konnte

                                             T * t = h/k = B

Dabei definierte er B= h/k =  7.6 * 10E-12    als biothermodynamische Konstante.  

Karl Trincher konnte diese Formel am biologischen System einer kernlosen Säugetiermuskelzelle nachweisen. Die Zellmembran hält einen meßbaren Temperaturunterschied  zwischen dem Zellinneren und der Umgebung aufrecht.  Damit kann sie ständig nach außen Entropie abgeben und die Ordnung im Inneren aufrechterhalten. Im Zellinneren wird ständig mit meßbarer Frequenz Strukturarbeit geleistet durch Aufnahme des Sonnenlichts oder durch die kompakte Energie aus der Nahrungskette.  Der experimentell ermittelte Temperaturunterschied stimmt nach obiger Formel genau mit der Zyklusdauer des Energiegrundumsatzes überein. Verschwindet der Temperaturunterschied zwischen Zellinneren und der Umgebung, dann stirbt die Zelle.  Temperaturdifferenz und Zyklusdauer verändern sich während des Lebens. Die alternde Zelle arbeitet langsamer und wrd dabei kühler.  




Die lebende Zelle steht im Spannungsfeld der beiden wichtigsten Prinzipien der Physik des 20. Jahrhunderts :

                    - dem Prinzip der minimalen Wirkung und
                    - dem Prinzip der maximalen Entropie  

Das Prinzip der minimalen Wirkung wurde schon vor über 200 Jahren beim Licht entdeckt  und nachgewiesen. Nach diesem Prinzip , mit dem geringesten Aufwand den größtmöglichsten Ertrag zu erwirtschaften, gestaltet sich auch Writschaftsleben in unseren Gesellschaftssystemen.  

Zahllos sind hingegen die Versuche, das 2. Prinzip, gleichbedeutend mit dem 2. Haupsatz der Thermodynamik zu widerlegen. Das hat auch Maxwell mit seinem berühmten Gedankenexperiment mit dem Dämon versucht. In einer gasgefüllten Kammer mit einer Zwischenwand mit Türchen sitzt der Dämon, und läßt die schnellfliegenden Luftmoleküle in die eine Richtung und die langsamfliegenden Luftmoleküle in die andere Richtung fliegen. Auf diese Weise, so denkt sich der Dämon, reichern sich die langsameren Gasmoleküle in der einen Hälfte und die schnelleren in der anderen Hälfte an. Auf diese Weise steigt in dieser Hälfte die Temperatur entgegen den 2. Hauptsatz der Thermodynamik und er kann Energie erzeugen.  

Doch Leo Slizard konnte Maxwell widerlegen.  Wie kann der Dämon schnellfliegende von langsamfliegenden Molekülen unterscheiden ? Er muß sie messen und Messungen kosten Energie. Um zu unterscheiden, ob die Tür geöffnet oder geschlossen werden soll, muß er Information erzeugen und das kann er nur außerhalb des thermischen Gleichgewichts unter Verbrauch von Energie. Der Maxwellsche Dämon bekam Probleme mit der Informationstheorie.  
Raffinierter ist da schon der Darwinsche Dämon. Zellen und Lebewesen müssen sich im Kampf ums Dasein behaupten. Sie fressen sich gegenseitig auf. Eine Nahrungskette entsteht. Die Bestangepaßten überleben und geben ihre Gene an die nächste Generation weiter. So wird Generation für Generation biologische Information erzeugt und die Evolution entwickelt sich weiter zu immer größerer Komplexität.  In offenen Systemen, und hierzu gehören Lebewesen und Gesellschaften, wird der 2. Hauptsatz lokal umgangen.  
Wie ist das Leben entstanden ?  Nach heutiger Auffassung ist die erste Zelle immer noch durch puren Zufall entstanden. Dabei läßt sich mathematisch nachweisen, daß die Entstehung eines ersten DNS-Moleküls extrem unwahrscheinlich ist. Es ist, als ob ein Hurrikan über einen Schrottplatz fährt und einen Airbus 300 hinterläßt .

Nein!  Biologische Information muß anders erzeugt worden sein , langsam, schrittweise und allmählich , bit für bit !   Leben ist entstanden im Spannungsfeld zwischen Zufall und Notwendigkeit, Ordnung und Chaos. Leben erklären heißt, die Überwindung des Zufalls erklären.


 
Die erste Voraussetzung für die Entstehung des Lebens ist Wasser. Wasser ist aus physikalisch-chemischer Sicht eine interessante Flüssigkeit mit mehreren physikalischen Phasen. So ist genau bei 37 °C eine Phasengrenze zwischen einer flüssigen und einer kristallinen Phase, genau dort, wo die Spezies Mensch ihre Temperaturnische gefunden und etabliert hat. Menschliches Leben spielt sich in einem Temperaturintervall zwischen 37 °C und 42 °C ab. 42 °C  bedeuted Fieber und auf Dauer Tod.  Pendeln zwischen einer Phasengrenze zwischen Chaos und Ordnung ist eine wichtige Voraussetzung zur Erzeugung biologischer Information.
Wie soll man sich z.B. die unwahrscheinliche Anhäufung der Kohlenstoffisotope von C14 bis C19 in der lebenden Materie erklären ?  Wo wäre die Quelle in der Nahrungskette ? Das C14-Isotop wird bekanntlich für die Altersbestimmung der biologischen Materie genutzt.  

Es gibt weitere experimentelle, Ergebnisse,  die sich nicht mit den Gesetzen heutiger Physik und Chemie erklären lassen. So wies Balanger vor 30 Jahren chemische Elementumwandlungen bei Leguminosen-Pflanzensamen nach. Ein Hauch von Alchemie ! So verschwand in einer Probe Mangan und Eisen trat an seine Stelle. Bei den präzisen analytischen Methoden ist das eine Herausforderung an einen neugierigen, unvoreingenommenen Studenten , der sich von den Ideen der Planckwelt inspirieren läßt,  um mit geringen experimentellen Aufwand  die Experimente von Balanger nachzuvollziehen.  Nachgewiesene Kernumwandlungen bei Raumtemperatur sind das  Experiment crucis der Planckwelt-Theorie !  
Das Prinzip des Lebens :
Polarisiertes Sonnenlicht entfaltet im Wasser bei Anwesenheit optisch aktiver Moleküle seine ordnende und strukturierende Kraft.
Strahlung wird umgewandelt in lebende Materie .

Interessant in diesem Zusammenhang ist die Biophotonentheorie von Prof.Fritz Popp.  Aus der Sicht der Biophotonentheorie ist die Evolution ein Prozeß, bei dem hochfrequente Lichtenergie schrittweise transformiert wird in niedrigfrequente Lichtenergie, angefangen von der UV-Strahlung in der Zelle, über die Mikrowellenstrahlung der Gewebe und Organe, bis zur Radiostrahlung im Gehirn . Gerade vor dem Hintergrund der weitverbreiteten  Handykommunikation und erster Anzeichen von Gesundheitsschädigungen, von ersten Nachweisen von ernsten  Gesundheitsschäden in der Nähe von Radarschirmen ,  ist das eine aufregende Erkenntnis.  Biophotonen sind kohärendes Licht , vergleichbar mit den technisch erzeugten Laserphotonen.  

Zugleich sind Zellen Hohlraumresonatoren mit extrem hoher Resonanzgüte. Über die Biophotonen kommunizieren die Zellen miteinander.  Carcinogene Substanzen mit ihren Doppelbindungssystemen absorbieren die Zellstrahlung . Die Zellkommunikation bricht zusammen. Die Zelle fällt in den Embryonalzustand zurück, wächst und teilt sich ungehemmt.

Fritz Popp kann mit seinen empfindlichen Meßgeräten für Biophotonen die Lebenskraft messen. So kann er Eier von Freilandhühnern von denen von Hühnern aus  Käfighaltung unterscheiden , auch wenn diese als Ökoeier deklariert sind.
Frische Blätter geben eindeutige Signale gegenüber verwelkten Blättern. Die inzwischen von der Wissenschaft anerkannten Biophotonen lebender Systeme geben den  Phänomenen der Grenzwissenschaften neue Interpretationsgrundlagen.

Aus der Sicht der Biophotonentheorie ist die Desoxyribonukleinsäure DNS ein einzigartiges Biomolekül. Der Abstand einer Windung der Doppelhelix entspricht gerade der de Broglie - Wellenlänge eines  thermisches Elektrons bei den terrististischen Temperaturen. Die DNS hat eine Farbtemperatur von 6000 °C , wobei die Farbtemperatur die Abweichung von thermischen Gleichgewicht kennzeichnet. Das entspricht gerade der Differenz der Oberflächentemperaturen von Sonne und Erde. Schrit für Schritt haben sich die thermischen Elektonen aus dem Wärmechaos erhoben, bis sie diese Farbtemperatur erreicht haben. Die Biophotonen bilden mit den einzelnen Nukleotidbasen der DNS Excimere, das sind energieärmere Zustände. Auf diese Weise wird das Licht der Biophotonen in der Zelle gespeichert und das Frequenzspektrum durch die Basensequenz moduliert.

Die Kohärenzfläche des Sonnenlichts entspricht gerade der Größe einer Zelle.  Sonnenlicht wird beim Auftreffen auf organische Materie nicht ungenutzt in chaotische Wärmeenergie verwandelt, wie beim Auftreffen auf einen Stein, sondern wird im Spannungsfeld von Chaos und Ordnung in  hochstrukturierte Biomasse verwandelt.  In der lebenden Materie werden gewaltige thermodynamische Energien in Form von Strukturenergie mit hohem Informationsgehalt gespeichert.  Die Formel von Einstein  E = mc²  wird voll ausgeschöpft.            

In der lebenden Materie ist die fundamentale Symmetrie von Wirkung und Information von Anfang der Welt erhalten geblieben.  Wirkung wird ständig in Information und umgekehrt umgewandelt.
Lebende Materie beruht auf asymmetrischen, optisch aktiven Kohlenstoffverbindungen. Einfache Moleküle können im Weltall in bedeutenden Mengen spektroskopisch nachgewiesen werden . so verbinden sich Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff Schwefel zu Verbindungen wie Wassereis, Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid.  

Eine Überraschung waren die spektroskopischen Messungen am Kometen Hole Pop. So konnten im Wassereis des Kometen komplizierte organische Kohlenverbindungen gefunden werden , u.a. auch einfache Aminosäuren.  Sie bildeten sich unter der harten linkspolarisierten UV-Strahlung der Sonne. Beim Umlauf um die Sonne wurde der Komet dieser Strahlung mit unterschiedlicher Intensität ausgesetzt  Der erste Temperatuzyklus entstand.  

Bekanntlich gab es vor 3.5 Milliarden Jahren eine riesige Kometenkatastrophe.  In Massen stürzten die Kometen auf die Erde herab und bildeten die Ursuppe. Nach dem Abebben  des Kometenhagels begann auch zaghaft auf der Erde der Beginn der Evolution des Lebens .  



Die ersten Lebenskeime in der Ursuppe kamen also aus dem Weltall.  Sie brachten die neue Polarität und das Potential linksdrehender Moleküle mit , die die Basis des Lebens bildeten.  Das Kohlenstoffatom umgibt sich mit 4 verschiedenen Liganden und wird optisch aktiv. Die einfachsten optisch aktiven Kohlenstoffverbindungen sind die Aminosäuren. Sie können zwischen rechts- und links unterschieden.  Links drehende Aminosäuren absorbieren links polarisiertes Sonnenlicht und werden chemisch aktiviert, so dass sie zu langen Kohlenstoffketten , den Proteinen,  weiter reagieren.
Die linksdrehenden Aminosäuren werden dabei in den linksdrehenden Proteinen durch die Wasserstoffbrückenbindung zusammengehalten.  Diese Bindung wird beeinflußt durch den pH-Wert, durch Strahlungsabsorption und -Emission und auch durch Temperaturänderungen .  Die Bedeutung der linksdrehenden Aminosäuren für die Entstehung des Lebens ist erst in den letzten Jahren voll erkannt worden.  Die Umsätze mit Chiralica bei Arzneimitteln liegen bereits bei 30 Milliarden Euro.  Biochemische Verfahren werden ständig perfektioniert, die in der Lage sind , linksdrehende Moleküle von rechtsdrehenden Molekülen zu trennen.    
Die Bedeutung der Spinladung bei der lebenden Materie wurde erstmals bei der Contergan-Katastrophe in den 60-iger Jahren des letzten Jahrhunderts erkannt.  Das Medikament hatte eine rechtsdrehende Aminosäure in der Rezeptur und führte zu schlimmen körperlichen Schäden .

Heilwasser wurden untersucht, und es wurde entdecktm daß das Wasser von Lourdes rechtsdrehend  ist.  
Die Temperatur hat eine essentielle Bedeutung für das Leben. Lebewesen leben in einer 5-dimensionalen Raumzeit,  wenn die Temperatur als imaginäre Zeitdimension begriffen wird.  Am deutlichsten wird das bei den wechselwarmen Reptilien, die ihren Lebensrhythmus und ihr Erleben von Raum und Zeit an den Wechsel der Temperaturen anpassen müssen.  Säugetiere haben sich einen inneren Thermostaten geschaffen und können sich in der Dimension der Temperatur besser behaupten. An der Spitze steht der Mensch mit seiner klimatisierten Wohnung und seinem klimatisierten Auto.    
Erwin Schröder und der Ursprung des Lebens
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