Big History als Geschichte zunehmender Komplexität

Im Laufe der Zeit wurden einige Gebilde im Universum immer komplexer. Das heißt, sie bestanden aus immer mehr Bestandteilen, die auf jeweils ganz charakteristische Weise angeordnet waren und immer intensivere Energieflüsse nutzten um ihre Struktur aufrechtzuerhalten. Diese neuen Formen von Komplexität weisen jeweils neue (emergente) Eigenschaften auf, welche bei den zugrundeliegenden Bestandteilen nicht erkennbar sind.

David Christian z.B. identifiziert aus pädagogischen Gründen 8 Hauptschwellen, die das Grundgerüst der Big History Erzählung bilden und an denen sich das in den Schulen gelehrte Big History Project orientiert hat:

Er erzählt Big History als die Geschichte zunehmender Komplexität im Universum:

1 Urknall - das Universum entsteht
2 Sterne und Galaxien bilden sich
3 neue chemische Elemente entstehen
4 Sonnensystem und Erde bilden sich
5 auf der Erde entsteht Leben
6 kollektives Lernen des Menschen
7 Landwirtschaft und Zivilisationen
8 die Neuzeit bringt Industrialisierung

Was wird die nächste Schwelle sein?

Diese Schwellenmomente sind als sprachliches Gerüst gedacht, als Hilfestellung, um den Zugang zu Big History leicht verständlich zu machen. Fred Spier dagegen verzichtet auf diese Darstellung, wie wir unter Big History Theorie sehen werden. Behalten wir das also im Hinterkopf, wenn wir uns im folgenden die Schwellenmomente genauer ansehen im Hinblick auf die Bestandteile und die Bedingungen, die zu der jeweilig neuen Form von Komplexität geführt haben.

Wichtig hierbei: Alle neuen Formen von Komplexität bauen auf vorherigen Formen auf. Aber Bestandteile allein sind nicht genug, es kommt auch auf die Bedingungen an, die ideal sein müssen, damit eine Veränderung angestoßen werden kann. Jede Schwelle ergibt etwas vollkommen neues, das komplexer ist als alles vorherige.

Erste Schwelle: Urknall

Der Urknall bleibt in vielerlei Hinsicht ein Rätsel. Es gibt sehr viele Belege für das, was kurz nach diesem Ereignis passiert ist, aber wir können nur raten, was vorher existiert hat, und welche Bedingungen den Urknall ermöglicht haben. Dennoch können wir sagen, dass der Urknall eine bedeutsame Schwelle ist, weil in ihm Zeit, Raum und die “Bausteine” für alles andere im bekannten Universum entstanden sind.

Bestandteile + Idealbedingungen = neue Komplexität

Über die Bestandteile und die Idealbedingungen für den Urknall können wir derzeit nur spekulieren. Die beim Urknall entstandene Komplexität jedoch ist unser Universum, Raum und Zeit, verschiedene Formen von Energie, darunter Gravitation und Elektromagnetismus sowie verschiedene Arten von Materie, darunter die Elementarteilchen Quarks und Elektronen.

Zweite Schwelle: Sterne leuchten auf

Bevor es Sterne gab, war das Universum relativ kühl und gleichförmig. Die ersten Sternen bildeten sich in riesigen Gaswolken, welche die Bausteine von Galaxien, Sternhaufen und Superhaufen bildeten. Sterne waren eine bedeutsame neue Form von Komplexität, weil sie langwährende “Hot Spots” einführten, wo weitere, noch komplexere Dinge entstehen konnten.

Bestandteile + Idealbedingungen = neue Komplexität

Bestandteile für die zweite Schwelle sind die beiden einfachsten Elemente Wasserstoff und Helium sowie die Schwerkraft. Zu den Idealbedingungen gehören Winzige Unterschiede in der Dichte der Materie überall im  Universum, die es der Schwerkraft ermöglichen Materie (Wasserstoff) zu zunehmend dichteren Wolken zusammen zu ziehen, die heißer werden während sie sich bilden, und Temperaturen größer als 10 Millionen Grad Celsius, heiß genug für die starke Kernkraft um Protonen zu verschmelzen und dabei riesige Mengen Energie freizusetzen. Die neue Komplexität sind “Hot Spots”, also Orte im Universum, wo es genug Materie und Energie gibt, damit vollkommen neue Idealbedingungen entstehen können, und neue Strukturen, nämlich Sterne, Galaxien, Sternhaufen und Superhaufen, die größten bekannten Strukturen im Universum.

Dritte Schwelle: neue chemische Elemente

Das Universum war vergleichsweise einfach bevor die ersten Sterne alterten und vergingen. Mit nur Wasserstoff und Helium konnte nicht so viel entstehen. Vergehende (oder sterbende) Sterne jedoch waren etwas anderes. In ihnen entstanden die extrem hohen Temperaturen, die notwendig sind, um Atomkerne zu verschmelzen, wobei neue chemische Elemente entstanden. Alle diese neuen Elemente hatten klar unterscheidbare Eigenschaften und bildeten das Rohmaterial für nahezu unendliche neue Möglichkeiten.

Bestandteile + Idealbedingungen = neue Komplexität

Bestandteile für die dritte Schwelle waren somit alternde und vergehende Sterne sowie sehr hohe Temperaturen. Zu den Idealbedingungen zählt, dass den Sterne ihr Wasserstoff-Brennstoff ausging, was dazu führte das sie durch Kernverschmelzung schwerere Elemente bis hin zu Eisen produzierten. (Hier hilft ein Blick auf das Periodensystem der Elemente - Link in Vorbereitung)
Weiterhin gehört zu den Idealbedingungen dieser Schwelle, dass riesige Sterne kollabierten, in einer sogenannten Supernova, welche zu den notwendigen Voraussetzungen führt, um weitere Elemente (schwerer als Eisen) zu bilden und diese Elemente dann im umliegenden Raum zu verteilen. Die neue entstandene Komplexität bezeichnen wir als Chemie.

Vierte Schwelle: Sonnensystem und Erde

Selbst nach Millionen von Supernova-Explosionen, bei denen sich neue, schwerere Elemente bildeten, bestand das Universum immer noch weitestgehend aus Wasserstoff, Helium und leerem Raum. Planeten, die sich aus den Überbleibseln um neue Sterne herum bildeten, enthielten eine viel größere chemische Komplexität als alles andere im Universum. Auf Gesteinsplaneten wie der Erde, konnten noch viel bemerkenswertere Dinge passieren.

Bestandteile + Idealbedingungen = neue Komplexität

Bestandteile für die vierte Schwelle sind daher neue chemische Elemente, Gaswolken aus chemisch reichhaltiger Materie und neu gebildete Sterne. Idealbedingungen waren, dass Schwerkraft, Anlagerung und zufällige Kollisionen Umgebungen schufen, in denen sich die Elemente versammeln, verbinden und chemische Bindungen eingehen konnten. Die neue Komplexität, die daraus entstand, waren astronomische Körper, die chemisch reichhaltiger waren als Sterne (die ja hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium bestehen) wie Planeten, Planetesimale, Kometen / Asteroiden, und unser Sonnensystem als komplexere Struktur.

Ab hier betrachtet Big History dann überwiegend die lokalen Ereignisse unseres Sonnensystems und der Erde. Das heißt wir zoomen hinein.

Fünfte Schwelle: Leben auf der Erde

Das Erscheinen des Lebens auf der Erde kennzeichnet bedeutsame Ankömmlinge: Organismen mit der Fähigkeit Energie und Materialien aus ihrer Umgebung für sich zu nutzen, um sich an sich ändernde Bedingungen anzupassen und sich selbst fortzupflanzen. Das führt zu einer neue Stufe der Kreativität, Vielfalt und Komplexität im Universum.

Bestandteile + Idealbedingungen = neue Komplexität

Bestandteile für die fünfte Schwelle sind komplexe chemische Verbindungen (einschließlich RNS und DNS). Idealbedingungen waren zum einen die gerade richtige Menge an Energie, die vielfältige und stabile chemische Reaktionen ermöglicht, und zum anderen Wasser in flüssiger Form, das es Atomen und Molekülen leicht macht, sich zu verbinden und wieder neu zu verbinden. Die daraus entstehende neue Komplexität sind neue Organismen mit der Fähigkeit, sich selbst zu erhalten und anzutreiben (Stoffwechsel), sich an die Veränderungen um sie herum anzupassen (Homöostase), sich selbst zu vervielfältigen (Fortpflanzung) und im Laufe der Zeit neue Merkmale zu erwerben (Anpassung).

Sechste Schwelle: die ersten Menschen (kollektives Lernen)

Viele Lebewesen können lernen. Einige können teilen, was sie lernen. Nur der Mensch kann Ideen so effizient teilen, dass wir kollektiv als Art lernen können. Unsere Kraft als Spezies besteht darin, dass wir symbolische Sprache nutzen um Informationen aufzubewahren und im Umlauf zu halten, die sonst verschwinden würden, wenn die Individuen sterben. Das ermöglicht es uns wie keiner anderen Art auf diesem Planeten, auf unsere Umwelten einzuwirken und zu reagieren.

Bestandteile + Idealbedingungen = neue Komplexität

Bestandteile für die sechste Schwelle sind mächtige Gehirne und präzise, vielseitige und wandelbare symbolische Sprache. Zu den Idealbedingungen zählen die Interaktionen zwischen Individuen und Gemeinschaften, welche die Übertragung und Aufbewahrung von Informationen ermöglicht. Die neue Komplexität stellt die neue Art Homo Sapiens dar, welche kollektives Lernen nutzt um sich auf neue Art und Weise miteinander zu verbinden, an ihre Umwelt anzupassen ohne sich genetisch zu verändern und Informationen von Generation zu Generation weiter zu geben.

Siebte Schwelle: Ackerbau

Bis vor etwa 11.000 Jahren überlebten die Menschen, die sich in der ganzen Welt verbreitet hatten, indem sie auf Nahrungssuche gingen. Alles änderte sich als Gruppen von Menschen begannen Ackerbau zu treiben. Die Bevölkerung wuchs schlagartig. Die Gesellschaften wurden vielfältiger. Kollektives Lernen beschleunigte.

Bestandteile + Idealbedingungen = neue Komplexität

Bestandteile für die siebte Schwelle waren zunehmend dichtere menschliche Gemeinschaften und Wissen über die Umwelt, durch kollektives Lernen über viele Generationen angesammelt. Idealbedingungen waren das wärmere Klima nach der letzten Eiszeit, welches in vielen Regionen eine starke Zunahme von Pflanzen und Tieren ermöglichte, und der zunehmende Wettbewerb um Ressourcen, der die Wildbeuter zwingt, Mittel und Wege zu finden, der Umwelt mehr abzugewinnen. Die neu entstehende Komplexität besteht in der Domestizierung von Pflanzen und Tieren, wodurch der Zugang zu Nahrung und Energiequellen steigt, und in Dörfern, Städten und Agrargesellschaften, wodurch neue soziale Systeme und komplexe Infrastrukturen erzeugt wurden und welche das kollektive Lernen stark beschleunigten und zu noch größeren Neuerungen führten.

Achte Schwelle: Neuzeit (engl.: The Modern Revolution)

Im Verlaufe von bloß 200.000 Jahren haben die Menschen ein komplexes und vielseitiges sowie wandelbares Netzwerk des Austausches entwickelt. Heute sind wir fast 8 Milliarden Menschen, die als eine miteinander verbundene globale Gemeinschaft interagieren. Diese Gemeinschaft ist so mächtig, dass sie in hohem Maße die gesamte Biosphäre beeinflusst. Wir sind noch dabei die Auswirkungen des Überschreiten dieser jüngsten Schwelle in vollem Umfang wahrzunehmen.

Bestandteile + Idealbedingungen = neue Komplexität

Bestandteile für die achte Schwelle sind zunehmend größere Netzwerke des Austausches mit riesigen Mengen angesammelter Informationen und neue Energiequellen. Idealbedingungen sind die Globalisierung, die Kommerzialisierung begünstigt und Innovationen beschleunigt. Neu entstehende Komplexität ist die global miteinander verbundene Gemeinschaft der Menschen, die zunehmende Kontrolle über und Verbrauch von Ressourcen ermöglicht und zu starken Bevölkerungswachstum führt.

Neunte Schwelle: ???

Was wird die Zukunft bringen? Big History blickt nicht nur zurück in die Vergangenheit, sondern kann auch genutzt werden, um nach vorne zu blicken. Aus dem Verständnis der 8 Hauptschwellen heraus, was könnte man zur neunten Schwelle sagen? Welche Bestandteile werden bedeutsam sein? Welche Idealbedingungen werden nötig sein, um neue Komplexität zu schaffen?