Mechanistisches Weltbild – einfach erklärt

Grundgedanke und Reichweite

Das mechanistische Weltbild, auch Mechanizismus oder Mechanistik genannt, ist eine philosophische Auffassung von der Natur, die seit der frühen Neuzeit und besonders mit dem Beginn der Klassischen Mechanik an Bedeutung gewann. Es besagt im Allgemeinen, dass alle Vorgänge in der Natur durch mechanische Bewegungsgesetze bestimmt sind. Entscheidend sind dabei sichtbare Materie und eindeutige, von außen wirkende Kräfte auf materielle Körper.

Wird diese Bestimmung als vollständig verstanden, ist das Weltbild deterministisch: Jeder Vorgang folgt dann eindeutig den geltenden Gesetzen, und das betrachtete Feld physikalischer Größen gilt als abgeschlossen. Werden zusätzlich alle materiellen Vorgänge systematisch durch mechanische Gesetze der Atome erklärt, fällt der Mechanizismus mit dem Materialismus zusammen. In dieser speziellen Form wird er zur Gegenposition des Vitalismus. Geistige Entitäten werden dann nicht als eigenständige Bestandteile der Wirklichkeit anerkannt, sondern vollständig auf leblose Materie zurückgeführt.

Das mechanistische Weltbild prägte vom 16. bis zum 19. Jahrhundert nicht nur die Naturwissenschaften, sondern auch Vorstellungen vom Menschen, von Gesellschaft, Staat und Seelenleben. Es wurde schließlich zu einem Paradigma wissenschaftlicher Rationalität.

Welt, Körper, Staat und Arbeit als Maschine

Ein zentrales Bild des Mechanismus ist die „machina mundi“, die Weltmaschine. Die Welt wurde mit einer Uhr verglichen, Gott erschien als allmächtiger Uhrmacher. Die Uhr stand für Ordnung, Gliederung und geregelte Abläufe. Besonders die Großuhren etwa am Dom von Münster und am Dom von Straßburg zeigten neben der Zeit auch Kalenderdaten, den Stand der Planeten, ein Glockenspiel und einen Reigen gesellschaftlicher Figuren. Dadurch wurden sie zu Sinnbildern der kosmischen Ordnung.

Im Mittelalter hatte die Weltmaschine zunächst noch die Bedeutung eines „lebendigen, organischen Weltganzen“. Im Spätmittelalter verschob sich die Bedeutung zur unbelebten technischen Maschine. Nikolaus von Oresme lieferte im 14. Jahrhundert einen frühen Beleg des Uhrenvergleichs. Johannes Kepler schrieb 1605, die himmlische Maschine sei „nicht eine Art göttliches Lebewesen“, sondern gleichsam ein Uhrwerk. René Descartes übertrug das Maschinenbild 1641 auf den menschlichen Körper. Dieser wurde als selbstständig funktionierende Maschine aus Knochen, Nerven, Muskeln, Adern, Blut und Haut verstanden; daraus entwickelte sich die mechanistische Physiologie. La Mettries Buchtitel „L’homme machine“ („Der Mensch – eine Maschine“) von 1748 brachte diese Auffassung später prägnant zum Ausdruck.

Thomas Hobbes übertrug den Maschinenbegriff 1651 in seinem Werk „Leviathan“ auf Staat und Gesellschaft. Der Staat erscheint als künstliches, überdimensionales Gebilde, das von einem Souverän kontrolliert wird. Im 18. und 19. Jahrhundert wurde auch das Seelenleben nach mechanistischen Regeln erklärt, etwa bei David Hume und J. F. Herbart. Anfang des 20. Jahrhunderts übertrug F. W. Taylor das Bild mit seinem Taylorismus auf die Arbeitswelt: Genaue Arbeitsbeschreibungen, Zeitvorgaben und der Einsatz der Stoppuhr machten den Menschen zu einem austauschbaren „Zahnrad“ in einer riesigen Fertigungsmaschine.

Aufstieg von Mechanik und Experiment

Die Entwicklung mechanischer Räderuhren unterstützte die Vorstellung einer regelhaften, berechenbaren Welt. Zwischen 1000 und 1300 versuchten Tüftler in Europa, Zeitmesser unabhängig von natürlichen Energiequellen wie Sonnen-, Wasser-, Sand- und Kerzenuhren zu bauen. Wahrscheinlich im klösterlichen Bereich entstand das Prinzip der Räderuhr mit Waaghemmung. Frühe Uhren besaßen ein Läutwerk, aber vermutlich weder Zifferblatt noch Zeiger. Zifferblatt und Stundenzeiger kamen später hinzu, Minutenzeiger erst ab dem 17. Jahrhundert. Zu den ältesten Groß-Räderuhren zählen die Uhren der Kathedrale von Exeter (1284), der St.-Pauls-Kathedrale in London (1286) sowie der Kathedralen von Canterbury und Sens (beide 1292).

Galileo Galilei stellte die Technische Mechanik auf eine formale mathematische Grundlage. Seine Methode verband eigene Beobachtung, geplante Experimente, genaue quantitative Messungen und mathematische Auswertung. Den so gewonnenen Ergebnissen gab er Vorrang vor rein philosophischen oder theologischen Aussagen über die Natur. Isaac Newton entwickelte auf der Grundlage mechanischer Beobachtungen die Infinitesimalrechnung weiter. Christiaan Huygens konstruierte die Pendeluhr, deren Funktionsweise erstmals mathematisch präzise berechnet und mithilfe geometrischer Zeichnungen entwickelt wurde. Die Familie Bernoulli, Leonhard Euler und Charles Augustin de Coulomb bereiteten im 18. Jahrhundert die bis heute wichtige Technische Mechanik vor.

Das moderne Experiment geht nach Karen Gloy in der Regel von einem vorläufigen Theorieentwurf aus. Es soll eine Theorie verifizieren, falsifizieren oder zwischen konkurrierenden Modellen entscheiden. Im Hochmittelalter bedeutete „experimentum“ dagegen vor allem Erfahrung und sinnliche Wahrnehmung. Francis Bacon entwickelte im „Novum Organon“ (1620) eine Listenmethode: Beobachten, Beobachtungsdaten in Listen sammeln, auswerten. Sein Vorgehen war jedoch eher eine methodische Ordnung des älteren Naturverstehens als ein modernes, theoriegeleitetes Experiment. Erst Galilei führte die entscheidende Wende herbei: Naturgesetze sollten quantitative statt qualitative Eigenschaften beschreiben und mathematisch, etwa als Formel für das Fallgesetz, formuliert werden. Außerdem erhielt das Experiment die grundlegende Funktion, vorgeschlagene Theorien zu überprüfen.

Wissenschaftsideal und Grenzen der Naturbeherrschung

Francis Bacon beschrieb in „Novum Organon“ (1620) und „Nova Atlantis“ (1624) wesentliche Merkmale des modernen Wissenschaftsideals. Er nannte vier Arten von Trugbildern, die die Naturforschung behindern: die idola tribus, Einschränkungen durch die menschliche Natur; die idola specu, kulturelle Prägungen; die idola fori, falscher Sprachgebrauch, falsche Definitionen und leere Wortgefechte; sowie die idola theatri, das Festhalten an bestimmten philosophischen Systemen.

Bacon dachte Forschung als arbeitsteiligen und interdisziplinären Prozess. Eine Gruppe sollte Materialien sammeln und recherchieren, eine andere Experimente durchführen, eine weitere die Ergebnisse analysieren und tabellieren und eine weitere praktische Anwendungen entwickeln. Er befürwortete außerdem künstliche Eingriffe in die Natur, etwa die Erzeugung von Licht, Wärme und Wind, künstliche Quellen und Seen, Wetterbeobachtung, die Züchtung und Kreuzung von Pflanzen und Tieren sowie die Erzeugung bestimmter Eigenschaften und Formen.

Damit formulierte Bacon das Ziel einer weitgehenden Manipulation und künstlichen Herstellung von Natur. Es entstand die Grundlage des modernen Verfügungswissens gegenüber dem traditionellen Orientierungswissen. Negative Folgen wissenschaftlich-technischer Naturbeherrschung wurden dabei weitgehend übersehen, obwohl beispielsweise durch Waldrodung verursachte Verkarstung der Böden sowie Wasser- und Luftverschmutzung bereits sichtbar waren.

Vom Mechanismus zum Systemverständnis

Seit der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde das mechanistische Naturverständnis durch mehrere Entwicklungen verändert. Der Energiebegriff gewann an Bedeutung. Nach der im Artikel genannten Entdeckung Albert Einsteins, dass Materie und Energie letztlich dasselbe sind, entstand die Vorstellung, die gesamte raumzeitliche Wirklichkeit könne auf Energie beziehungsweise energetische Prozesse zurückgeführt werden.

Auch die Auffassung von Kausalität wandelte sich. An die Stelle starrer Ursache-Wirkung-Ketten trat aufgrund der Entdeckungen Max Plancks eine statistische Sichtweise: Im subatomaren Bereich lassen sich nicht mehr einzelne Partikel, sondern nur große Gruppen erfassen; Wirkungen werden daher als Gruppenwirkungen verstanden. Mit der Kybernetik, deren Begründer Norbert Wiener gilt, rückten Regelung, Vernetzung und das Geregelt-Sein vieler Naturvorgänge in den Mittelpunkt. Die Chaosforschung zeigte außerdem, dass Naturprozesse nicht linear verlaufen und an bestimmten Punkten in verschiedene, nicht vorhersehbare Richtungen umschlagen können. Dadurch musste die Hoffnung aufgegeben werden, künftige Naturentwicklungen exakt vorauszusagen; dem Determinismus wurde damit endgültig der Boden entzogen.

Seit Mitte des 20. Jahrhunderts setzte sich der Systembegriff durch. Ein System ist ein dynamisches, ganzheitliches Gebilde, das zumindest auf der Stufe des Lebendigen die Fähigkeit besitzt, sich unter Aufrechterhaltung seiner Ganzheit zu verändern. Die Entwicklung höherer Lebewesen vom Embryo über Kindheit, Jugend und Erwachsenenalter bis zum Alter lässt sich nicht angemessen durch die Bilder von Uhrwerk, Zahnrad oder Dampfmaschine beschreiben. Die systemische Sichtweise hat die ältere mechanistische Sichtweise in Natur- und Kulturwissenschaften weitgehend abgelöst.

Besonders deutlich zeigt sich dieser Wandel in der Biologie. Mechanisten erklären Leben letztlich als Mechanik; Vitalisten nehmen dagegen eine Vitalkraft an, die die Beseeltheit des Lebendigen ausdrückt. G. A. Borelli deutete den Menschen im 17. Jahrhundert als Skelett-Muskel-Maschine. Charles Darwin führte im 19. Jahrhundert die Evolution auf natürliche Auslese als mechanisch wirkendes Prinzip zurück. Gegen den Mechanismus entstanden Lebenskraftlehren und um 1900 der Neovitalismus, etwa mit Hans Drieschs Entelechie und Henri Bergsons „élan vital“. Um 1950 stärkte die Molekularbiologie, besonders die Entzifferung des genetischen Codes, erneut den Molekularmechanismus, nach dem Leben letztlich auf Chemie und Physik zurückgeführt werden kann. Nach Wuketits überwindet die Systemtheorie, etwa bei Ludwig von Bertalanffy, den Gegensatz: Leben beruht zwar auf physikalisch-chemischen Grundlagen, lässt sich aber nicht restlos auf Physik und Chemie reduzieren.

Hannah Arendt bezeichnete das Uhrengleichnis als ein prägnantes Paradigma des mechanistischen Weltbilds. Es stellt die Natur als Produkt eines göttlichen Herstellers dar und symbolisiert zugleich die beginnende Vergöttlichung des „Homo faber“. Zugleich blieb die Naturerkenntnis in diesem starren mechanistischen Bild begrenzt.