„Habe nun ach! Philosophie, Juristerei und Medizin, und leider auch Theologie! durchaus studiert mit heißem Bemühn. Da steh ich nun, ich armer Tor! und bin so klug als wie zuvor; heiße Magister, heiße Doktor gar, und ziehe schon an die zehen Jahr herauf, herab und quer und krumm meine Schüler an der Nase herum – und sehe, dass wir nichts wissen können!

Das will mir schier das Herz verbrennen!“ 

- Faust I, S. 354–365

Farblose Welt

Der Philosoph John Locke unterschied in seinem Essay concerning Human Understanding erstmals zwischen primären und sekundären Qualitäten. Primäre Qualitäten seien jene, die eine Substanz an sich innehabe, wohingegen wir sekundäre Eigenschaften erst durch unsere Idee von ihrer Wahrnehmung in eine Substanz hineintrügen.

Primäre Qualitäten:

Ausdehnung

Gestalt

Festigkeit

Gewicht

usw.

Sekunde Qualitäten:

Geschmack

Geruch

Klang

Temperatur

usw.

Soweit, so simpel. Hinsichtlich ihrer primären Charakteristika sind Gegenstände also genauso, wie sie uns erscheinen. Einen Turm nehmen wir als groß wahr, weil er tatsächlich groß ist. Und da eine bepackte Hantelstange wirklich schwer ist, erscheint sie in unseren Händen auch so. Bei den sekundären Qualitäten ist das anders. Ihre subjektive Qualität entsteht erst in unserem Kopf. Moleküle beispielsweise sind nicht süß, aber wenn sie in Form von Erdbeermarmelade unsere Geschmacksknospen touchieren, regen sie einen neuronalen Prozess an und in unserem Kopf entsteht das Bild eines süßen Brotaufstrichs. Auch, wenn der Brotaufstrich selber gar nicht süß ist.

Ist die Welt farblos?

Es braucht einer Menge innerer Überwindung und geistigem Aufwands, um zu akzeptieren, dass das leckere Frühstücksbrot de facto eigentlich gar nicht schmeckt (nicht einmal schlecht). Dass unsere Wahrnehmung, ganz allgemein, nicht generell mit der Wirklichkeit einhergeht.

Am meisten Überwindung kostet es aber, sich die Farben aus der Welt zu denken. Denn auch diese sind nach Locke nur sekundäre Qualitäten, die in der Welt an sich gar nicht vorkommen. Wie kann das sein?

Rosen sind nicht rot.
Rosen sind nicht rot.

Nehmen wir uns eine Rose zur Hand. In unseren Augen erscheint diese rot. Aber ist es wirklich die Röte der Rose, die dieses Bild in uns erzeugt? Die modernen Naturwissenschaften verneinen dies. Nach ihrer Vorstellung weißen die Blätter der Rose eine Oberflächenstruktur auf, die so beschaffen ist, dass sie überwiegend Licht einer bestimmten Wellenlänge reflektieren. Das ist alles, was die Rose diesbezüglich ist, ein Reflektor von Licht. Fallen die Lichtwellen nun auf die lichtempfindlichen Zellen unserer Netzhaut, also auf Stäbchen oder Zäpfchen, beginnt unsere Wahrnehmung ein Bild von (angeblich) roten Rosen zu erschaffen.

Wobei die Stäbchen zunächst nur ein schwarz-weiß Bild erschaffen. Die Zäpfchen aber lassen sich in drei Typen unterteilen, die auf verschiedene Lichtwellen unterschiedlich empfindlich reagieren und somit unser Farbempfinden ermöglichen. S-, M- und L-Zapfen werden diese drei Zäpfchen-Typen im Einzelnen genannt, was für „short“, „medium“ und „long wavelength“ steht. Zusammen ergeben sie das für uns sichtbare Lichtspektrum.

Rosenblätter sind nicht rot. Sie führen im Normalfall menschlich visueller Wahrnehmung nur zu einem Rotempfinden. Damit gilt für eine Farbe, was man auch der Schönheit hinterhersagt: Sie liegt gewissermaßen im Auge des Betrachters und nicht im Gegenstand selbst. Über den wissen wir nur, dass er primäre Qualitäten, etwa eine auf einer bestimmten Weise geformten Oberflächenstruktur, hat.

Was aber meinen wir dann, wenn wir sagen, dass Rosen rot sind? Na, eine sekundäre Qualität der Substanz Rose eben. Wir sagen damit in erster Linie also nichts über die Rose als Objekt aus, sondern vielmehr etwas über ihre Wirkung auf uns als wahrnehmendes Subjekt. Auf diese Art und Weise sind auch alle weiteren sekundären Eigenschaften keine, die der Welt an sich zukommen. Sie drücken lediglich aus, was sie mit unserer Vorstellung von der Welt anstellen.

Diese Einsicht verblüfft so sehr, weil wir die Welt nicht derart zweigeteilt wahrnehmen. Für unsere Vorstellung von der Welt sind Farben und Geräusche in demselben Sinne Eigenschaften der Welt, wie es auch Gewicht und Ausdehnung sind. Wir erleben die Welt als farbig, als hätte sie unabhängig von unserer Betrachtung Farbe als inhärente Eigenschaften. Und doch ist dem bei näherer Betrachtung keineswegs so, behauptet Locke: Farben seien sekundäre Qualitäten der Wirklichkeit. Und die moderne Physik gibt Locke Recht: Es gibt keine Farbenvielfalt da draußen, nur elektromagnetische Wellen mit unterschiedlichen „Längen“.

Verweise

Intuition: Das dies alles unserer Intuition zuwider läuft, ist kein gutes Gegenargument. Vieles ist nicht so, wie es der Mensch annimmt.

Universalienfrage, math: Sind Zahlen primäre oder sekundäre Eigenschaften der Welt?

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Kommentare: 2
  • #2

    WissensWert (Freitag, 16 Juni 2017 23:05)

    Das Kleid hat gar keine Farbe, Farben sind Hirngespinste!

    Farben sind nichts Reales, sondern enstehen im Hirn in einem komplexen Prozess, der schon schon hinter den Zapfen der Netzhaut beginnt (die lustigerweise hinter den Nervenzellen ganz hinten in der Netzhaut liegen), wo die Rezeption bestimmter Wellenlängen zusammengeführt und in zwei Farb-Kanäle und einen Helligkeits-Kanal verrechnet und ins Sehzentrum weitergeleitet werden. Dabei wird auch die Helligkeit der umgebenden Beleuchtung berücksichtigt. Auf dem Kleid-Foto spielt die wahrgenommene Helligkeit des Hintergrundes auch eine Rolle. Druckt man das Foto aus und schneidet Teile des blauen Bereichs aus und legt sie auf andere Hintergründe, kann auch die Weiß-Gold-Gruppe blau erkennen.

    Wir sehen nicht nur einen winzigen Ausschnitt aus dem Spektrum, die Farben evolutionär entstandene Symbole, die mit der Wichtigkeit des Erkennens von Nahrung und Gefahren zusammenhängen. Sie repräsentierten bestimmte Wellenlängen, die Objekte von unserem Sonnenlicht - nicht reflektieren, sondern - nach dem Auffangen der energetisch passenden Photonen durch die Elektronen beim Zurückspringen auf niedrigere Energieniveaus wieder abgeben.

    Es gibt drei Zapfen für bestimmte Wellenlängenbereiche, wovon zwei (smaragdgrün und grüngelb) auf dem X-Chromosom kodiert sind. Deswegen sind Männer auch häufiger von Farbenblindheit betroffen, Frauen haben manchmal zwei Typen der besagten Zapfen und können dadurch Farben noch stärker unterscheiden.

    Der Punkt ist also: das Kleid ist weder blau schwarz, noch weiss gold. Es gibt gar keine Farben. Sie sind ein Hirngespinst, das unser Hirn als Qualiaeindruck aus bestimmten Wellenlängen bastelt.

    Das Phänomen fällt hier nur auf, weil es nur bestimmte Farbnuancen betrifft, die einer ganz gewissen Helligkeit und Zusammenstellung bedürfen. Den blinden Fleck im Auge bemerkt man auch nur durch bewusste Versuche oder durch ganz großen Zufall, weil das Hirn das normalerweise wegrechnet.

    Würde das Hirn uns Farben nicht zurecht rechnen, würden wir sie je nach Helligkeit ganz unterschiedlich sehen. Das gleiche gilt auch für Räumlichkeit. Da gaukelt uns das Hirn auch sehr viel vor, wie man das z.B. von optischen Täuschungen kennt.

    Übrigens als Krone der Schöpfung haben wir nicht die beste Farbwahrnehmung aller Tiere. Fische, Amphibien, Reptilien und Vögel haben sogar vier statt nur drei Zapfen (noch einen für ultraviolett). Lediglich viele Säuger haben nur zwei. Und das haben wir vermutlich den Dinosauriern zu verdanken, da diese uns Säuger zur Nachtaktivität verdonnert hatten - und deswegen Farbwahrnehmung überflüssiger Ballast auf der Netzhaut war. Nur als wir anfingen als Primaten, tagsüber Früchte zu sammeln, führte eine Mutation des L-Zapfentyps zum M-Typ, so dass wir besser Farben von Früchten unterschieden können, die sonst alle ähnlich aussähen.

    Also: Objekte haben keine Farben, sondern werfen bestimmte Wellenlängen zurück, Farben existieren nur in unserem Gehirn, von jedem Lebewesen, das Augen hat, unterschiedlich wahrgenommen, mit unterschiedlichen Unterscheidungsfähigkeiten durch unterschiedliche Rezeptoren und unterschiedliche Hirnverrechnung.

  • #1

    WissensWert (Freitag, 16 Juni 2017 22:59)

    Vervollständigen wir unseren mini Bio-Exkurs zum Thema Sehsinn: Von den sechs Millionen Zäpfchen und 120 Millionen Stäbchen im menschlichen Auge wird die Erregung an die noch in der Netzhaut liegenden Nervenzellen weitergeleitet. Die Netzhaut ist streng gegliedert: Direkt an der Augenwand, von wo der Lichteinfall weiter entfernt ist, liegen die Zäpfchen und Stäbchen, bzw. die Fotorezeptoren. Durch sie wird die vom Licht hervorgerufene Erregung an die bipolaren Nervenzellen in der darüber liegenden Schicht weitergegeben. Diese wiederum bedienen einzeln oder zu mehren die Ganglienzellen. Zwischen den lichtempfindlichen- und den Bipolarzellen liegen noch einmal die sogenannten Horizontalzellen. Über dünne Zellausläufer, im Fachchinesisch auch Dendriten genannt, verschalten sie benachbarte Fotorezeptoren miteinander. Ähnlich sind die amakrinen Zellen aufgebaut, die für einen Austausch zwischen benachbarten Bipolarzellen und Ganglienzellen sorgen. Erst jetzt geht es, von den Ganglienzellen über lange Fortsätze, die Axone, Richtung Gehirn. Zuoberst liegen Axone auf der Retina und laufen allesamt auf einen zentralen Sammelpunkt, den Austrittspunkt des Sehnervs zu. Inmitten des Gesichtsfeldes bzw. in der Sehgrube bzw. in der Fovea trifft man nur sehr dicht beieinander liegende Zapfen an. Diese liegen hier so eng zusammen, dass wir zwei Punkte noch unterscheiden können, wenn sie nur ein sechzigstel Teil eines Bodengrades, was etwa einer Bogenminute entspricht, getrennt sind. Diese Fähigkeit wird umso beachtlicher, wenn man miteinbezieht, dass Sonne und Mond je einen Scheindurchmesser von einem halben Bogengrad haben. Und dabei ist die Fovea kaum größer als dieses “o“. Aber schon bei einem Winkel von vier Grad weg vom Zentrum des Gesichtsfeldes vervierfacht sich der Abstand der Zapfen und unsere Sehschärfe lässt auch dementsprechend nach. Nichtsdestotrotz meinen wir, im kompletten Gesichtsfeld ungefähr gleich scharf sehen zu können. Das liegt an einer weiteren, beeindruckenden Fähigkeit: Wenn uns ein Detail im Gesichtsfeld besonders arg interessiert, fixieren wir es und bringen es somit in einen Bereich bestmöglicher Sehschärfe. Im Bereich von fünfzehn bis zwanzig Grad um das Gesichtsfeldzentrum herum liegen die für die Grautonwahrnehmung verantwortlichen Stäbchen am dichtesten. Jetzt hören sich 120 Millionen Stäbchen vielleicht nach einem superscharfen Bild an, da eine erschwingliche Digitalkamera nicht mehr als zwölf Megapixel, also zwölf Millionen Pixel hinbekommt, aber dieser Eindruck täuscht. Weil leider nur 1,5 Millionen Nervenfasern vom Auge ins Gehirn ziehen. In der Sehgrube, wo am schärfsten gesehen wird, ist jedem farbempfindlichen Zapfen eine Ganglienzelle zugeordnet und deshalb bestimmt der Abstand der Zellen auch die Sehschärfe. Am äußeren Rand des Gesichtsfeldes jedoch teilen sich durchschnittlich mehr als hundert Stäbchen eine Nervenfaser. Das bündelt die Empfindlichkeit, verringert jedoch die Sehschärfe. Aus diesem Grund funktioniert das Schwarz-Weiß-Sehen auch bei relativer Dunkelheit oft noch sehr gut, wirkt aber sehr verschwommen. Bevor nun die Signale der lichtempfindlichen Zellen den Sehnerv erreichen, passieren sie erst eine ganze Reihe von Schaltstufen in der Netzhaut. Bislang sind siebzehn unterschiedliche Arten von Ganglierzellen bekannt, die die Signale der lichtempfindlichen Zellen simultan auf Minimum dreizehn unterschiedliche Arten auswerten. Durch die rezeptiven Felder einer Ganglienzellart wird dabei je ein flächendeckendes Muster auf die Netzhaut projiziert.


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