WWWillkommen in der Planckwelt

Erwin Schrödinger und der Ursprung des Lebens

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. Ebenso berühmt wurde er mit seinem Buch aus dem Jahr 1942221 „ 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 Landmann Karl Trincher stellte noch eine radikalere Frage: Was macht letztendlich Leben aus ? Diese Frage erinnert an das traurige Schicksal unserer schlesischen Flüchtlinge, die innerhalb kurzer Zeit ihre Häuser verlassen mussten. Was nehme ich letztendlich 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 = 7.8 10^-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 kompakter 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 wird 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 geringsten Aufwand den größtmöglichsten Nutzen zu erzielen, gestaltet sich das Wirtschaftsleben.

Zahllos sind hingegen die Versuche, das 2. Prinzip , gleichbedeutend mit dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik, zu widerlegen. Das hat auch Maxwell mit seinem berühmten Gedankenexperiment , mit dem Dämon, versucht. In einer Kammer mit einer Zwischenwand und einem Türchen sitzt der Dämon. Er lässt die schnellfliegenden Luftmoleküle in die eine und die langsamfliegenden Luftmoleküle in die andere Richtung fliegen.

Auf diese Weise, so denkt sich der Dämon, reichern sich die langsamen Luftmoleküle in der einen Hälfte und die schnelleren in der anderen Hälfte an. Auf dieser Weise steigt in dieser Hälfte der Kammer die Temperatur entgegen dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik an, und es kann Energie erzeugt werden.

Doch Leo Slizard konnte Maxwell widerlegen. Wie kann der Dämon schnellfliegende von langsamfliegenden Molekülen unterscheiden ? Er muss ihre Geschwindigkeit messen und Messungen kosten Energie. Um zu entscheiden, ob die Tür geöffnet oder geschlossen werden soll, muss der Dämon Information erzeugen, und das kann nur außerhalb des thermischen Gleichgewichts unter Verbrauch von Energie. Der Maxwellsche Dämon bekam Probleme mit der Informationstheorie.

Raffinierter ist da schon der Darwinsche Dämon. 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. Die Evolution entwickelt sich weiter zu immer größerer Komplexität. In offenen Systemen, und hierzu gehören Lebewesen, wird der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 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 ab in einem Temperaturintervall zwischen 37°C und 42 °C. 42 °C bedeutet Fieber und auf Dauer Tod.

Die Bedeutung der Temperatur für das Leben ist uns oft nicht bewusst. 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 Leben von Raum und Zeit dem Wechsel der Temperaturen anpassen müssen. Säugetiere haben sich einen inneren Thermostaten geschaffen und können sich in der Temperaturdimension besser behaupten. An der Spitze steht der Mensch mit seiner klimatisierten Wohnung und seinem klimatisierten Auto.

Weiterhin beruht Leben auf Molekülen mit asymmetrischen , optisch aktiven Kohlenstoffatomen. Einfache Moleküle können im Weltall in bedeutenden Mengen spektroskopisch nachgewiesen werden. So verbinden sich Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Schwefelatome zu Verbindungen wie Wasser-Eis, Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Kohlendioxid, Kohlenoxid, Ameisensäure.

Eine Überraschung waren die spektroskopischen Messungen am Kometen Hole Pop. So konnten im Wasser-Eis des Kometen komplizierte organische Kohlenstoffverbindungen gefunden werden, u.a. einfache Aminosäuren. Aminosäuren sind die einfachsten Moleküle mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom. 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 Temperaturzyklus 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 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

der optisch aktiven Moleküle mit. Das Kohlenstoffatom umgibt sich mit vier verschiedenen Liganden und wird damit optisch aktiv. Optisch aktive Moleküle können zwischen rechts und links unterscheiden. Links drehende Aminosäuren absorbieren das links polarisierte Sonnenlicht und werden aktiviert, so dass sie zu langen Kohlenstoffketten, den Proteinen, weiter reagieren. Die Verbindung geschieht durch die Wasserstoffbrückenbildung. Diese Bindung wird beeinflusst durch den pH-Wert, durch Strahlenabsorption und – Emission und auch durch Temperaturänderungen .

Die Bedeutung der linksdrehenden Aminosäuren für die Entstehung des Lebens ist erst in den letzten Jahren voll anerkannt werden. Die Umsätze mit Chiralica bei Arzneimitteln liegen bereits bei 30 Milliarden Euro. In der Lebensmittelbranche sind bekannt die Milchprodukte mit rechtsdrehender Milchsäure , z.B. das LC1 von Nestle´. Biochemische Verfahren , die in der Lage sind linksdrehende Moleküle von rechtsdrehenden Molekülen zu trennen, werden ständig perfektioniert.

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. Auch Heilwasser wurden untersucht . So wurde entdeckt, dass das Wasser von Lourdes rechtsdrehend ist.

Es ist erstaunlich, dass in den meisten Büchern, die sich mit der Entstehung des Lebens beschäftigen, die optische Aktivität der Lebensmoleküle keine oder nur eine nur geringe Rolle spielt. Wechselwirkungen in der lebenden Materie werden auf elektromagnetische Wechselwirkungen reduziert. Die Spin- und die schwachen Wechselwirkungen auf feinstofflicher Ebene werden nicht weiter beachtet. Wie soll man die unwahrscheinliche Anhäufung der Kohlenstoffisotope C13 bis C19 in der lebenden Materie erklären ? Wo wäre die Quelle der Isotope 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 der heutigen 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 Analyse-Methoden ist das eine Herausforderung an einen neugierigen, unvoreingenommenen Studenten, der sich von den Ideen der Planckwelt inspirieren lässt. Mit geringem experimentellen Aufwand sind die Experimente von Balanger nachzuvollziehen. Nachgewiesene Kernumwandlungen bei Raumtemperatur und normalen Drücken sind das Experiment crucis der Planckwelt-Theorie ! In der lebenden Materie wirkt die Urkraft !

Aus der Sicht dieser Theorie ist die Evolution ein Prozess, bei dem hochfrequentes 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 ernsten Gesundheitsschädigungen in der Nähe von Radarschirmen , ist das eine aufregende Erkenntnis. Biophotonen sind kohärente Lichtteilchen, vergleichbar mit den technisch erzeugten Laserphotonen.

Zellen sind Hohlraumresonatoren mit extrem hoher Resonanzgüte. Über die Biophotonen kommunizieren die Zellen miteinander. Carcinogene Substanzen mit ihren Doppelverbindungssystemen 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 in Käfighaltung unterscheiden, auch wenn diese als Ökoeier deklariert sind. Frische Blätter geben eindeutig unterschiedliche Signale gegenüber verwelkten Blättern.

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 thermischen Elektrons bei terristrischen Temperaturen. Die DNS hat eine Farbtemperatur von 6000°C. Die Farbtemperatur kennzeichnet dabei die Abweichung vom thermischen Gleichgewicht. Das entspricht gerade der Differenz der Oberflächentemperaturen von Sonne und Erde. Schritt für Schritt haben sich die thermischen Elektronen aus dem Wärmechaos erhoben, bis sie diese Farbtemperatur erreicht haben. Die Biophotonen bilden mit den einzelnen Nucleotidbasen 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 der 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 Materien werden gewaltige Thermodynamische Energien gespeichert.