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Der Raum (von mhd. rûm „das nicht Ausgefüllte“, „freier Platz“) ist eine grundlegende Komponente der Wirklichkeit. Raum definiert sich als Ausdehnung in Höhe, Länge und Breite. Philosophisch strittig ist, ob der Raum „an sich“, unabhängig von Wahrnehmung und Vorstellung, existiert oder lediglich eine Anschauungsform des wahrnehmenden Subjekts ist, ob also mathematischer Raum, Phyikalischer Raum und der Raum der Erfahrung zusammenfallen. Mathematisch wird der Raum in der Geometrie und in der Topologie behandelt.
Inhaltsverzeichnis |
Bis ins 5. Jh. v. Chr. herrschten ausschließlich mythische Raumvorstellungen vor. Spätestens seit der griechischen Antike beruht die Raumvorstellung auf der Geometrie, die durch Euklid (ab ca. 550 v. Chr.) formalisiert wurde. Dabei stellte sich die Frage nach der Unendlichkeit und der Unendlichen Teilbarkeit des Raumes.
Durch die Entwicklung der [nichteuklidischen Geometrie (ab 1793) durch Carl Friedrich Gauß, in Folge vor allem durch Nikolai Iwanowitsch Lobatschewski (ab 1826) und durch Bernhard Riemann (ab 1854) wurden grundlegende Postulate der der euklidischen Geometrie in Frage gestellt und schließlich als nicht allgemeingültig verworfen.
Auf diesen nicht-euklidischen Geometrien baute die Relativitätstheorie Albert Einsteins (ab 1905) auf, die unsere Vorstellung vom Raum grundlegend veränderte. Sie fügt den drei Raumdimensionen als vierte Dimension die Zeit hinzu und lässt so ein vierdimensionales Raum-Zeit-Kontinuum entstehen.
Den Raum im Allgemeinen stellt man sich als "„leeren Raum“ vor, der gefüllt ist mit einer Vielheit von ausgedehnten Dingen, die sowohl in den Beziehungen des Auseinanders und des Nebeneinanders stehen, sich in diesem bewegen und selbst Ausdehnung und Räumlichkeit besitzen. Materie ist demnach mit Substanz erfüllter Raum.
Philosophisch lassen sich sehr unterschiedliche Aspekte des Raums betrachten: Die Erkenntnistheorie stellt den Raum als Bedingung der Erfahrung in den Mittelpunkt, Ontologie und Metaphysik untersuchen, was der Raum unabhängig von der Erfahrung ist und was ihn konstituiert, die* Die Phänomenologie erstellt Analysen über die Formen des Erlebens des Raums.
Bei allem Einfluss unterschiedlicher Geometrien lassen sich drei grundlegend verschiedene philosophische Raummodelle unterscheiden:
| Absoluter Raum | Relationaler Raum | Raum-Zeit-Kontinuum |
|---|---|---|
| Wird der Raum als ein Behälter gedacht, in den man etwas hineintun kann, dann spricht man von einer absoluten Raumauffassung. Ein absolutistisches Raumverständnis geht also davon aus, dass der Raum nur eine Randbedingung des Inhaltes ist, und basiert daher auf dem Dualismus von Raum und Körper. | In Absetzung zu dem absoluten Raumverständnis entwickelt sich ein relationales Raumverständnis. Dem relationalen Verständnis von Raum als Zwischenraum zufolge, ergibt sich der Raum aus der Struktur der relativen Lage der Körper. | Eine vierdimensionale, aus den drei Dimensionen des Raums und aus der Zeit als vierter Dimension bestehende Vielfältigkeit der Relativitätstheorie. |
| Vertreter: Claudius Ptolemäus, Nikolaus Kopernikus, Galileo Galilei, Johannes Kepler, Isaac Newton | Vertreter: Nikolaus von Kues, Robert Bellarmin, Gottfried Wilhelm Leibniz, Ernst Mach | Vertreter: Albert Einstein |
Zenon von Elea (ca. 490–430) untersuchte das Kontinuum, insbesondere Raum, Zeit und Bewegung.
Er schrieb in dem Fragment Über die Natur :
Aristoteles (384-322) beschäftigte sich sowohl in Physik, Metaphysik (2, III.) als auch in De caelo mit dem Raum.
Er schloss die Existenz mehrerer Welten aus [1] und schrieb, "dass die Masse keines Körpers außerhalb der Himmel sein oder dort hingelangen kann" und "dass es außerhalb weder Raum, noch Leeres, noch Zeit gibt". [2]
Er widersprach in seiner Kosmologie teilweise der Auffassung seines Lehrers Platon bezüglich der göttlichen Natur der Himmelskörper und stützte sich auch auf Eudoxos von Knidos, aber er nannte sie göttlich und mit Intellekt begabt. Sie bestehen aus dem "fünften Element", dem Äther, und werden von der "ersten Philosophie" erforscht. [3] Die Bewegungen der Himmelskörper und -sphären werden letztlich von einem ersten unbewegten Beweger hervorgerufen. Die Kreisbewegung der Fixsterne ist ein Streben nach Ewigkeit und Kontinuität[4]
Eudoxos von Knidos (ca. 397-338) leistete Beiträge zur Geometrisierung der Astronomie und entwickelte ein Sphärenmodell, das erstmals die retrograden Schleifenbewegungen der Planeten beschreiben konnte
Die Stoiker und Atomisten bekämpften die Vorstellung Aristoteles und gingen von einem endlosen und leeren Raum aus.
Titus Lucretius Carus (ca. 97-55) schreib in seinem Lehrgedicht „De rerum natura“:
Papst Simplicius († 483) greift den Gedanken in seinem De-caelo-Kommentar auf:
Claudius Ptolemaeus (ca. 100-175) beschrieb in seinem Almagest ein geozentrisches Weltbild, das mit den meisten Beobachtungen seiner Zeit in Einklang zu bringen war und bis zur Durchsetzung des kopernikanischen Weltbildes allgemein anerkannt wurde.
Nikolaus von Kues (1401-1464) stellte das ptolemäische Weltbild in Frage und verwarf die Vorstellung eines begrenzten Universums mit einer unbeweglichen Erde im Mittelpunkt.
Er schrieb in De docta ignorantia (II, 12, 162):
Nikolaus Kopernikus (1473-1543) beschrieb in seiner Schrift De revolutionibus orbium coelestium (Buch 1, Kapitel 10):
Er beschrieb 1543 darin ein auf Beobachtungen fußendes Universum, das endlich und durch eine materielle Fixsternsphäre begrenzt sei, das allerdings zu groß sei, um das Fehlen einer Fixsternparallaxe zu erklären. Seine Hypothesen verzichteten auf die Sonderstellung der Erde und etablierten das heliozentrische Weltbilds mit kreisförmigen Bahnen der Planeten um die Sonne. Das „kopernikanische Prinzip“ besagt, dass jeder Punkt im Universum jedem anderen physikalisch-kosmoslogisch gleichwertig ist. Es gibt im Weltall weder einen Vorzugsort oder eine Vorzugsrichtung. Auch wir Menschen leben nicht an einer ausgezeichneten, speziellen Stelle des Universums.
Tycho Brahe (1546-1601) beobachtete die Supernova von 1572 und führte den Nachweis, dass ein 1577 beobachteter Komet sich außerhalb der Mondbahn befand. Das führte zur Abkehr vom Weltbild des Aristoteles und Ptolemäus, in dem der Himmel unveränderlich war. Tycho entwickelte ein halb-geozentrisches Planetenmodell und steigerte die Präzision der Planetenbeobachtung auf etwa 0,01°.
Galileo Galilei (1564–1642) stützte das kopernikanische System durch seine Entdeckung der Jupitermonde und der Venusphasen, der Beobachtung der Mondoberfläche und seines Nachweises, dass Fixsterne scheinbar punktförmig sind.
Johannes Kepler (1571-1630) bestätigte Kopernikus mathematisch. Er war Assistent von Tycho Brahe und erkannte nach dessen Tod 1601 bei der Auswertung von Mars-Beobachtungen, dass die Planetenbahnen nicht kreisförmig, wie von Kopernikus angenommen, sondern elliptisch sind. Er formulierte die keplerschen Gesetze für die Planetenbewegung und versuchte sie durch magnetische Anziehungskräfte der Sonne zu erklären. Er wandte sich damit einem mechanistischen Bild der Planetenbewegung zu, in dem die Planeten nicht mehr wie bei Ptolemäus beseelt waren. Allerdings glaubte Kepler noch an ein endliches Universum und versuchte dies durch Argumente zu zeigen, die später als olberssches Paradoxon bekannt wurden.
Isaac Newton (1643–1727) verknüpfte in seiner Philosophiae Naturalis Principia Mathematica erstmals Gravitation, Kosmologie und Mechanik miteinander. Dadurch brachte er die Physik in die Kosmologie, in der gleiche Gesetze für Planetenbewegung und Schwerkraft galten. Ein wichtiger Schritt hiefür war die vorausgegangene Entwicklung der Mechanik, insbesondere des Trägheitsbegriffes.
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Thomas Wright (1711-1786) hielt die Sonne für einen Fixstern unter vielen. Er wies die Annahme einer homogenen Sternverteilung zurück und identifizierte die Milchstraße als eine aus Einzelsternen bestehende Scheibe, in deren Ebene sich die Sonne befindet. Er betrachtete die von Astronomen beobachteten Nebel als Galaxien.
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Immanuel Kant (1724-1804) vertritt in der Kritik der reinen Vernunft die Auffassung, dass der als Raum eine transzendentale Bedingung der Erkennbarkeit der Dinge, aber nicht als Eigenschaft dieser Dinge oder als absolute Entität erkennbar ist:
„Der Raum ist eine notwendige Vorstellung a priori, die allen äußeren Anschauungen zum Grunde liegt. Man kann sich niemals eine Vorstellung davon machen, daß kein Raum sei, ob man sich gleich ganz wohl denken kann, daß keine Gegenstände darin angetroffen werden. Er wird also als die Bedingung der Möglichkeit der Erscheinungen, und nicht als eine von ihnen abhängende Bestimmung angesehen, und ist eine Vorstellung a priori, die notwendigerweise äußeren Erscheinungen zum Grunde liegt.“
– Immanuel Kant: AA III, 52–53[7]
Der Raum wie auch die Zeit seien lediglich als "Formen der Sinnlichkeit" anzusehen und könnten nicht aus der Erfahrung oder der Wahrnehmung stammen, da diese eine Raumvorstellung voraussetzten. Der Raum beruht Kant zu Folge nur auf unserem Anschauungsvermögen, das uns die Erfahrung der äußeren Dinge ermöglicht und ist für uns „nichts […] so bald wir die Bedingung der Möglichkeit aller Erfahrung weglassen, und ihn als etwas, was den Dingen an sich selbst zum Grunde liegt, annehmen“. Diese Position bezeichnet er als tranzendentale Idealität des Raumes.
Der Raum ist eine notwendige Bedingung für die Erfahrung der äußeren Dinge a priori, d. h. er kann nicht erst aus der Sinneserfahrung gewonnen werden, er ist allgemein gültige und nicht wegdenkbar: Alle Dinge haben eine Ausdehnung und Gestalt, sowie einen Ort im Raum. Der Raum hat somit „objektive Gültigkeit “ für die Erfahrung, Kant spricht auch von der "empirischen Realität des Raumes".
Die Raumvorstellung gilt demnach nicht für die Dinge an sich, aber sie gilt für die Erscheinungen und somit für die uns mögliche Erfahrung. Indem Kant Raum und Zeit ebenso den Kategorien den Status von Erkenntnisbedingungen a priori verleiht, vermeidet er aber eine naturwissenschaftliche Erklärung des Ursprungs der Raumvorstellung beim Menschen.
In der Allgemeinen Naturgeschichte und Theorie des Himmels entwickelte Kant eine Kosmologie ähnlich der von Thomas Wright und eine Kosmogonie, in der eine anfangs chaotisch verteilte Materie sich unter Gravitationswirkung zu den beobachteten Himmelskörpern zusammenballt.
Martin Heidegger (1889-1976), ein Bewunderer Edmund Husserls, vertrat in seinem Werk - Sein und Zeit - (3. Kapitel - "Die Weltlichkeit der Welt", "C. - Das Umhafte der Umwelt und die Räumlichkeit des Daseins") einen ontologischen Ansatz, in dem er schrieb:
Hans Reichenbach (1891-1953) verteidigt in seiner klassischen, empiristischen Behandlung des Raum-Problems in - Philosophie der Raum-Zeit-Lehre - eine Auffassung vom Raum, die vor allem der Relativitätstheorie und der Entdeckung nicht-euklidischer Geometrien Rechnung trägt. Die Form und Art des Raums müssen demnach erst durch Messungen bestimmt werden. Diesen Bestimmungen wohnt aber nach Reichenbach ein nicht vermeidbares, konventionelles Element inne. Wollen wir etwa bestimmen, ob wir in einem euklidischen oder nicht-euklidischen Raum leben, so können wir diese Frage nur dann beantworten, wenn wir vorher eine so genannte Kongruenzdefinition willkürlich festgelegt haben. Erst dadurch erhält die Frage nach der Form des Raumes eine definitive Antwort. In der Folge ist es auch eine Frage der Konvention, was die Wissenschaft als "unseren" physikalischen Raum auszeichnet: Eine Kongruenzdefinition mag etwa die Antwort liefern, dass wir in einem nicht-euklidischen (d.h. gekrümmten) Raum leben, eine andere liefert den euklidischen Raum unter der Annahme, dass unsere Maßstäbe an manchen Stellen des Raums schrumpfen. Nach Reichenbach ist unentscheidbar, welche der Kongruenzdefinition die "wahre" Antwort liefert, weil sie nur eine Definition ist. Diese Theorie führt auf das Problem der äquivalenten empirischen Beschreibungen. Reichenbachs Haltung ist Poincares Konventionalismus verwandt.
Folgende Philosophen, Mathematiker, Physiker und Psychologen haben zum Raumverständnis beigetragen:
Bellarmin
André-Marie Ampère
Henri Bergson
Roger Bacon
Gernot Böhme
Farkas Wolfgang Bolyai
Giordano Phillipo Bruno
János Bolyai
Demokrit
René Descartes
Pierre Gassendi
Albert Einstein
William Herschel
Carl Friedrich Gauß
Friedrich Kaulbach
Georg Wilhelm Friedrich Hegel
Heinrich Wilhelm Matthias Olbers
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Thomas Hobbes
Paul Lorenzen
Edmund Husserl
Ernst Mach
Pierre-Simon Laplace
Karl Popper
Gottfried Wilhelm Leibniz
Georg Friedrich Bernhard Riemann
Nikolay Ivanovich Lobachevsky
Henri Poincaré
Moritz Schlick
Arthur Schopenhauer
John Duns Scotus
Jakob von Uexküll
Hermann Weyl
Erkenntnistheorie oder Epistemologie bezeichnet ein fachübergreifendes Gebiet der Philosophie, welches sich mit Fragen der Art befasst, wie Wissen zustande kommt, welche Erkenntnisprozesse denkbar sind, wie begründet angebliches Wissen unter diesen Voraussetzungen ist, und woran man erkennt, dass es tatsächlich mit Erkenntnis angeboten wird. Von Interesse ist hier vor allem, welche Art von Zweifel an welcher Art von Wissen grundsätzlich bestehen kann.
Die Mereologie ist ein Teilgebiet der Ontologie und der angewandten Logik und befasst sich mit dem Verhältnis zwischen Teil und Ganzem. Topologische Begriffe wie Rand und Zusammenhang lassen sich mit mereologischen Mitteln untersuchen, woraus die Mereotopologie entsteht. Anwendungen finden sich im Bereich der künstlichen Intelligenz bei der Wissensrepräsentation.
Die Phänomenologie ist eine gegenwärtige philosophische Strömung, die von Edmund Husserl geprägt wurde. Phänomenologen sehen den Ursprung der Erkenntnisgewinnung in unmittelbar gegebenen Erscheinungen. Entsprechend untersuchen sie ausschließlich Zusammenhänge zwischen diesen Erscheinungen. Diese formalen Beschreibungen geben grundsätzlich den Anspruch aller phänomenologischen Ansätze wieder, seien es philosophische oder naturwissenschaftliche, literarische oder psychiatrische. Sie unterscheiden sich nur in der Art, wie sie mit dem unmittelbar Gegebenen umgehen.
Die Astronomie befasst sich mit dem Universum, also mit dem Raum in seiner maximalen erkennbaren Ausdehnung und der darin vorhandenen großen Objekte.
Weitere:
Eine andere Struktur als der mathematisch geordnete euklidische Raum, der ein homogenes Kontinuum bildet, zeigt der Raum, wie er vom Ich konkret erlebt wird. Er ist im Unterschied zu jenem auf den Standort des Ichs bezogen, d.h. er ist “perspektivisch“ gegliedert. Die damit gegebenen Unterschied des Nahen und Fernen, Oben und Unten, Vorne und Hinten, Rechts und Links bedeuten nicht nur örtliche Abweichungen, sondern qualitative Differenzen von hoher Lebensbedeutung. Die Psychologie hat beträchtliche Mühe darauf verwandt, das Zustandekommen dieser lebendigen Raumanschauung zu erklären.
Raum als sinnlich Gegebenes
Eine Erklärung für die Herkunft der Raumidee liefert die empiristische Auffassung vom Raum als Sinneswahrnehmung. Das Gleichgewichtsorgan des Menschen, das wichtigste Organ des Lagesinns und des Gleichgewichtssinns, besteht aus einem Zentrum, um das herum sich drei mit Flüssigkeit gefüllte Ringe (Bogengänge) anordnen, die jeweils genau eine Ebene unserer Vorstellung vom Raum abdecken. Dass wir als Menschen nur den dreidimensionalen Raum denken können, ergibt sich so aus der Anatomie dieses Organs. Diese sinnliche Wahrnehmung ist nach empiristischer Auffassung die Grundlage unserer komplexen objektiven Vorstellungen. Man kann dies auch leicht im Versuch nachvollziehen, in dem man sich für einen kurzen Moment der Schwerelosigkeit hingibt (z.B. durch Springen vom 5-Meter-Brett in einem Schwimmbad) und kurzzeitig tatsächlich den Sinn für den Raum verliert.
Felicie Affolter, eine Schülerin Piagets, hat argumentiert, dass zu den ersten Wahrnehmungen eines Menschen die der "stabilen Unterlage" gehört, die dem Ziehen der Schwerkraft einen Widerstand entgegensetzt. Dann folgen die Erfahrungen mit dem Widerstand der seitlichen Begrenzungen. Ebenfalls grundlegend sind die Erfahrungen des Umfassens und des Umfasstwerdens. Mit wachsender Reife werden diese propriozeptiven Wahrnehmungen mit den visuellen Wahrnehmungen in Verbindung gebracht. Im tausendfachen Spüren des Zusammenspiels von Körper, Schwerkraft und Gegenständen entsteht so, beim Wahrnehmungsgesunden, ein mentales Modell vom Raum.[8]
Gestalttheorie ist ein allgemeinerer Begriff für den Ansatz, der Anfang des 20. Jahrhunderts unter der Bezeichnung Gestaltpsychologie bekannt wurde. Mit dem Begriff Gestalttheorie wird darauf verwiesen, dass es sich zwar um eine psychologische Theorie handelt, dass diese aber für sich in Anspruch nimmt, auch über die Psychologie hinaus für andere Wissenschaftszweige als Metatheorie relevant zu sein. Als Vertreter dieses Ansatzes wäre unter anderem Christian von Ehrenfels zu nennen.
Weitere psychologische Ansätze, die sich mit dem Raum und der Raumwahrnehmung beschäftigen sind
Die philosophische Anthropologie ist die Disziplin der Philosophie, die sich mit dem Wesen des Menschen befasst. Die moderne philosophische Anthropologie ist eine sehr junge philosophische Fachrichtung, die erst im frühen 20. Jahrhundert entstand.
Für Max Scheler haben mensch und Tier Raum und Zeit als organische Sphäre gemeinsam. Der Mensch hat darüber hinaus aber auch die Fähigkeit, gedanklich einen abstrakten Raum zu bilden. Wie schwierig das ist, zeigt die Beschreibung des Demokrit, der diesen abstrakten Raum ein Nichtsein mit wahrer Wirklichkeit nennt. Der abstrakte Raum des Physikers folgt keinen sinnlichen, sondern nur logischen Prinzipien. Die Fähigkeit der abstrakten Symbolsprache ist Voraussetzung für Wissenschaft.
Als topologische Wende wird seit Ende der 1980er-Jahre ein Paradigmenwechsel in den Kultur- und Sozialwissenschaften bezeichnet, der den Raum bzw. den geographischen Raum als kulturelle Größe wieder wahrnimmt.
Wie besonders gut am virtuellen Raum des Internets ersichtlich, wird hier eine neue Raumauffassung nötig, die den Raum nicht mehr als einen Behälter versteht, in dem sich Menschengruppen und Kulturen befinden. Stattdessen erscheint der Raum nun als das Ergebnis sozialer Beziehungen, das dem Handeln einzelner Menschen oder Gruppen entspringt, der reale Raum wird ergänzt durch die für das Subjekt dominante, sozial und kulturell überformte Raumwahrnehmung bzw. -konstruktion.
Damit die topologische Wende tatsächlich einen Paradigmenwechsel darstellt, genügt es daher nicht, wenn der Raum zum Untersuchungsgegenstand wird. Stattdessen muss vielmehr versucht werden, räumlich zu denken und von Anbeginn der Untersuchung aus sich dem Gegenstand mit räumlichen Kategorien zu nähern. Erst dann wird der Raum zu einer neuen Analysekategorie.[9]
Einem relationalen Verständnis von Raum als Zwischenraum zufolge, ergibt sich der Raum aus der Struktur der relativen Lage der Körper. Neben diesem relationalen Raumverständnis, wie es für die westliche Moderne kennzeichnend ist, hat sich in Ostasien und insbesondere in Japan ein topisches Raumverständnis entwickelt (Nishida Kitarō 1945). Im Unterschied zum rein relationalen Raumverständnis wird der Raum nicht primär als ein Relationsgefüge verstanden, sondern vor allem als ein durch die Raumpunkte aufgespanntes Feld, dem Topos (jap. basho). Im Rahmen der "topologische Wende" erlangt diese topische Raumaufassung zu Beginn des 21. Jahrhunderts eine zunehmende Rezeption auch in der westlichen Philosophie.
