Historische Typen des wissenschaftlichen Denkens

Wissenschaft in der Antike

Der Anfang der Wissenschaft

Den Beginn der Wissenschaft nachzuvollziehen oder „zu berechnen“ ist ebenso unmöglich wie das genaue Datum der Erfindung des Rades festzustellen. Man kann jedoch mit Sicherheit sagen, dass sowohl das erste Rad als auch die ersten Schritte in der Wissenschaft eine Kombination aus alltäglicher Notwendigkeit und natürlicher Neugier darstellten. Indem sie Lebenserfahrungen sammelten, bemerkten unsere fernen Vorfahren nicht nur stabile oder wiederkehrende Zusammenhänge von Phänomenen, sondern versuchten auch, sie zu erklären – zunächst in mythologischer Form.

Mythologische Erklärungen von Natur- und Gesellschaftsphänomenen, so naiv sie auch erscheinen mögen, stellten für den damaligen Stand der menschlichen Evolution die natürlichste Form der Erkenntnis dar, da der Mensch sich zu dieser Zeit noch nicht als von der Natur getrennt wahrnahm. Die ersten Erklärungen waren deutlich anthropomorph (vom Griechischen anthropos – Mensch und morphos – Gestalt) geprägt. Indem Menschen Naturphänomene durch die Linse ihres Alltags betrachteten, übertrugen sie auf diese auch ihre gewohnten Vorstellungen. Erdbeben traten für sie auf, wenn der Stier, auf dem die Erde ruht, sie von einem Horn auf das andere bewegte. Für alte Nomaden waren die Sterne geschaffen, damit man sich in der Wüste nicht verirrt (dem hätten auch antike Seefahrer zugestimmt). Nicht nur Dämonen, sondern auch die Götter der alten Mythologien waren mit typisch menschlichen Eigenschaften versehen – Neid, Hinterhältigkeit, Rachsucht.

Im Bewusstsein der Antike existierte eine eigenartige Vermischung von wissenschaftlichen Beobachtungen, Mythologie und Religion. Wissensspeicher waren Märchen, Heldensagen und Epen, viele ihrer Bestandteile gehen jedoch verloren, wenn man versucht, ihren Inhalt in „unsere Sprache“ zu übersetzen. Natürlich wurden Mythen nicht geschaffen, um die Natur zu beschreiben, sondern um die Heldentaten und Abenteuer – oft wundersamer Art – zu preisen. Dennoch lassen sich selbst bei völlig unwahrscheinlichen Ereignissen und Figuren (Sirenen, Zyklopen, Skylla und Charybdis) aus den Mythen jeder Kultur Vorstellungen über Natur und Gesellschaft rekonstruieren. Die mythologische Weltanschauung jeder antiken Kultur (Ägypten, Mesopotamien, China, Indien, Griechenland) besaß eine wesentliche Eigenschaft, ohne die Wissenschaft nicht möglich ist – Systematik, die Kohärenz der Details. Diese gewährleistete den praktischen Nutzen der alten Vorstellungen – über den Wechsel der Jahreszeiten, Trocken- und Regenzeiten, Hochwasser der Flüsse, Zeichen der Fruchtbarkeit des Bodens und klimatische Besonderheiten. So „schuf die Notwendigkeit, die Perioden des Nilhochwassers zu berechnen, die ägyptische Astronomie und gleichzeitig die Herrschaft der Priesterkaste als Leiter der Landwirtschaft“.

Die ägyptischen Pyramiden (ab dem 28. Jahrhundert v. Chr.), das heidnische Heiligtum von Stonehenge (1900 v. Chr.) bei Salisbury (England) verkörperten herausragendes Wissen in Mathematik, Astronomie, Geodäsie, Mechanik und Bauwesen. Seit sieben Jahrtausenden ist der Gnomon (Sonnenuhr) bekannt, vor etwa fünftausend Jahren entstand in Ägypten ein chirurgisches Lehrbuch, und etwa zur gleichen Zeit wurden mesopotamische (sumerische) geographische Karten aus Ton erstellt.

Wissenschaft des Alten Ostens

Traditionell beginnt die Kulturgeschichte der Alten Welt mit Ägypten, und das aus gutem Grund. In Ägypten wurden die ersten Weltwunder geschaffen – die grandiosen Pyramiden, die noch heute die Vorstellungskraft überwältigen. Selbst Napoleon, der sie erblickte, vergaß für einen Moment das Ziel seines Feldzugs und sagte zu seinen Soldaten: „Haltet an! Die Ewigkeit sieht uns an.“ Die Pyramiden zeugen von einem höchsten Stand der Bautechnik sowie erstaunlichen astronomischen, mathematischen und medizinischen Kenntnissen für ihre Zeit.

Es bleibt nur zu vermuten, welche Erfolge das Alte Ägypten erzielt hätte, wenn so enorme Anstrengungen und Mittel auf den Bau von Bewässerungsanlagen, Kanälen und Dämmen gerichtet worden wären – wie dies erfolgreich im benachbarten Mesopotamien geschah. Nicht zufällig entstand Ende des 2. Jahrtausends v. Chr. ein bedeutendes Werk der altägyptischen Kultur, die „Lobpreisungen der Schreiber“: „Sie bauten keine Pyramiden aus Kupfer und keine Grabmäler aus Bronze. Aber sie hinterließen Erbe in Schriften und Lehren, die sie schufen. Ihre Pyramiden sind Bücher der Belehrung.“

Respekt vor dem Wort und der Schrift war geradezu ehrfürchtig. Tatsächlich schenkte Ägypten der Menschheit die Schrift und die Tradition schriftlicher Aufzeichnungen, und hier wurde auch das Papyrus für das Schreiben erfunden. Gesetzessammlungen wurden erstellt, Schuldscheine verfasst, Metallgeld genutzt, Vorläufer von Schulen entwickelt, deren erste Spuren ins 3. Jahrtausend v. Chr. reichen. Es existierte auch eine Art höhere Schule, genannt „Haus des Lebens“, in der die Hauptwissenschaften der Antike gelehrt wurden – Astronomie, Mathematik, Medizin. Ebenso geschätzt waren Kenntnisse in Magie und Zaubersprüchen.

In Altägypten wurden beträchtliche Kenntnisse sowohl theoretischer als auch praktischer Natur angesammelt. Astronomen konnten Finsternisse vorhersagen, was die Priester geschickt nutzten, um das Volk einzuschüchtern; es wurde vermutet, dass die Sterne auch tagsüber nicht verschwinden, sondern nur wegen der Sonne unsichtbar sind. Ägyptische Mathematiker berechneten das Volumen einer Kugel, in der Medizin wurden beachtliche Erfolge erzielt: die Rolle des Gehirns im menschlichen Körper erkannt, Operationen durchgeführt und sogar Schädeltrepanationen vorgenommen. Es wurden die ersten Uhren der Geschichte erfunden – Wasser- und Sonnenuhren – sowie der Nilometer, ein Gerät zur Messung des Nilwasserstandes, was bei der Vorhersage der Ernte half.

Die Ägypter beherrschten als Erste die Bienenzucht, brauten Bier, bewahrten Getreide in Vorratskammern, entwickelten agrartechnische Methoden für intensive Bodenbewirtschaftung, den Pflug und die Töpferscheibe, förderten Keramik- und Textilproduktion sowie Metallurgie. In der Zeit des Mittleren Reiches domestizierten die Ägypter Katzen, später Kamele, hielten Antilopen und Gazellen, und jagten mit dressierten Hyänen.

Zu den ältesten Kulturen der Menschheitsgeschichte zählen außerdem die von Sumer und Akkad, später Babylonien – Staaten zwischen Tigris (Sumerisch: Indigina) und Euphrat (Purattu, Prat). Das erste erhaltene Epos „Das Goldene Zeitalter“ sowie erste poetische Elegien stammen aus Sumer.

Die Bibliotheken waren so reichhaltig, dass erstmals in der Geschichte Kataloge erstellt werden mussten. Die Sumerer legten die ersten medizinischen Rezeptbücher der Welt an, den ersten Kalender, der bereits in 12 Monate mit je 29 und 30 Tagen unterteilt war. In Sumer entstand die erste Keilschrift der Welt. Im Gegensatz zu ägyptischen Hieroglyphen ist sie sehr dekorativ, ihre Herkunft aus Zeichnungen ist deutlich erkennbar. Sumer ist auch die Heimat der ersten Musikinstrumente – Harfen und Lyren. Bildung wurde in Mesopotamien groß geschrieben. Erste Schulen entstanden bereits im 3. Jahrtausend v. Chr. und gab es fast in jeder Stadt. Die Bildungseinrichtungen, die Ed-Dubs („Häuser der Tontafeln“) genannt wurden, existierten auch für Mädchen.

Das älteste literarische Denkmal ist das Schöpfungsepos aus der Urflut Nuns – Enuma Elisch. Es zeichnet sich durch das Motiv der Rückkehr des Urmeeres, des Chaos, inspiriert durch die gewaltigen Überflutungen von Tigris und Euphrat, möglicherweise Grundlage des Mythos von der Sintflut. Sieben Himmel sind in diesem Epos durch eine Schutzmauer vom Erdenreich getrennt, die Milchstraße wird als Seile dargestellt, mit denen die Erde an Pfählen befestigt ist. Der Aufbau der Welt wird durch die Anordnung der himmlischen Paläste bestimmt. In Mesopotamien (Babylon) entstand auch das zweite der menschengemachten Weltwunder – die Hängenden Gärten der Semiramis (Shamuramat).

Die Schöpfung der Welt wird auch in der indischen Mythologie beschrieben. Im Brahmanismus wird der Schöpfer des Universums – Brahma – aus einem goldenen Ei geboren, das im unendlichen Ozean schwimmt. Die Kraft seines Geistes teilt das Ei in Himmel und Erde, dann entstehen Feuer, Wasser, Erde, Luft, Götter, Sterne, Zeit, Tiere, Pflanzen, männliche und weibliche Prinzipien und Menschen. Nach Brahmas Wort wird der Gott Vishnu geboren, der alles Existierende bewahrt. Er ist in Schlaf versunken, aus dem er beim Erwachen Welten erschafft. In der „Bhagavadgita“ werden seine neun Inkarnationen beschrieben. Aus Brahmas Stirn, zusammengekniffen vor Zorn, erschien der Gott Shiva, Verkörperung von Schöpfungskraft, Fruchtbarkeit und Zerstörung. Die indische Mythologie zeigt deutlich die Idee der zyklischen Wiederkehr des Universums: die Welt vergeht, wenn Brahma schläft, und erwacht mit seinem Aufwachen. Zyklische Phasen von kosmischem Feuer und Eis bilden die Grundlage der altiranischen Religion – des Zoroastrismus.

Was die altindische Wissenschaft betrifft, so sind ihre Hauptleistungen mit praktischen Aufgaben verbunden und nicht mit der rationalen Welterkenntnis, wie sie für das europäische Denken typisch ist. In Indien entstanden das Dezimalsystem (praktischer als das sechzigbasierte mesopotamische) und die „arabischen Ziffern“. Indische Mathematiker konnten Quadrat- und Kubikwurzeln ziehen, arithmetische und geometrische Progressionen berechnen. Berühmt ist die Legende, wie der Erfinder des Schachspiels auf ein Angebot des Königs, ihm ein beliebiges Geschenk zu gewähren, antwortete: „Lass mir für das erste Feld ein Reiskorn geben, für das zweite zwei, für das dritte vier, für das vierte acht usw. (in geometrischer Progression).“ Vor dem Schlafengehen erkundigte sich der König, ob dem armen Mann der Reissack gebracht wurde, doch die Mathematiker waren noch mit den Berechnungen beschäftigt. Erst am nächsten Morgen wurde dem König mitgeteilt, dass, wenn er sein Versprechen halten wollte, alle Wüsten und Gletscher der Erde bestellt werden müssten, und bei guter Ernte vielleicht…

Indische Astronomen wussten um die Unterschiede in der Länge von Tag und Nacht an verschiedenen Breitengraden, kannten die Kugelgestalt der Erde und ihre Rotation um die Achse. In Indien konnte man Säuren, Farben, Arzneien, Parfüms und Zement herstellen. Chirurgen führten Operationen unter Einsatz von bis zu 200 medizinischen Instrumenten durch. Die Technik erreichte jedoch keinen nennenswerten Stand, was mit der kontemplativen Herangehensweise der Inder an die Natur zusammenhängt. Historische Forschungen fanden nur schwer Eingang, da die Auffassungen von der Zyklizität der Ereignisse und der Illusorität des Lebens ihren Wert minderten. Bemerkenswert ist, dass es in Indien nichts Vergleichbares zu den Olympischen Spielen Griechenlands gab: Die Kultur, in der jeder seinen festen Platz hatte, förderte keinen Wettkampfgeist.

Die Einheit der Gegensätze ist in der chinesischen Mythologie deutlich ausgeprägt. Das helle, positive, aktive und starke männliche Prinzip Yang verbindet sich mit dem schwachen, passiven, dunklen weiblichen Prinzip Yin. Diese Prinzipien spiegeln das Verhältnis von Himmel und Erde wider, das nur in der Form der Einheit von Ordnung und Chaos existieren kann. „Dinge, die ihren Höhepunkt erreicht haben, unterliegen Verwandlungen“, sagten die chinesischen Weisen; dabei bleibt in den unaufhörlichen Veränderungen ein stabiler Kern erhalten.

Die Welt wird durch den Kampf und das Wechselspiel von dunklen und hellen Prinzipien bewegt. Das, was zu Yin oder Yang führt, ist das Dao. Der Begriff Dao, der der Philosophie des Daoismus seinen Namen gab, hat mehrere Bedeutungen – er ist zugleich Weg und Gesetz. Das Schriftzeichen „Dao“ besteht aus zwei Teilen – „Kopf“ und „gehen“, also Denken und Weg. Dao ist in allem gegenwärtig, es ist das große Gesetz und der „große Ursprung“, aus dem alles entsteht und zu dem alles zurückkehrt. „Die Menschen folgen der Erde, die Erde dem Himmel, der Himmel dem Dao, und nur das Dao folgt sich selbst“, heißt es im Werk „Dao De Jing“, das Laozi (6. Jh. v. Chr.) zugeschrieben wird. Nach Laozi entsteht das Dao aus dem Nichts; das offenbare Dao ist nicht das konstante Dao. Wer frei von Leidenschaften ist, erkennt das wunderbare Geheimnis des Dao, wer leidenschaftlich ist, sieht es nur in seiner Endform. Die individuelle Manifestation des Dao ist De, in ihm offenbart sich die moralische Vollkommenheit der Person, die Harmonie mit der Welt erreicht hat. Die Handlungen der Menschen sollen sich an den Geboten des Himmels orientieren, das persönliche Dao folgt dem himmlischen Dao. In China glaubte man, dass Unruhen im Land, Abweichungen vom Dao, zu Naturkatastrophen führen konnten.

Der Mensch soll nicht an Ruhm, Macht oder die Unterwerfung von etwas denken, erst recht nicht an die Natur. Er soll sie fühlen und sich in sie einfühlen: Dao drückt die Dinge aus, De nährt, pflegt und vervollkommnet sie. Schaffen ohne Aneignung, wirken ohne Prahlerei; als Älterer nicht herrschen – dies ist das tiefste De. Laozi betonte: „Weiches und Schwaches besiegt Hartes und Starkes“, daher sollte das Prinzip des Lebens U-wei – Nicht-Handeln, Kontemplation – gelten.

In der chinesischen Mythologie, wie in anderen alten Mythologien, wird die Welt dem menschlichen Körper gleichgesetzt, bis hin zu naturalistischen Details. Der Atem des Gottes Pangu erzeugt Wind und Regen, sein Ausatmen Donner und Blitz; öffnet er die Augen, ist es Tag, schließt er sie, ist es Nacht. Nach Pangus Tod verwandeln sich seine Ellenbogen, Knie und sein Kopf in fünf heilige Berggipfel, sein Haar in Bäume und Gras, Parasiten auf seinem Körper in Menschen. Ähnliche Motive finden sich in der japanischen Mythologie.

In der chinesischen Kultur gibt es auch einen Mythos von der Sintflut, der vermutlich eigenständig entstanden ist. Vorstellungen von der Weltenachse oder dem Weltenbaum, charakteristisch für viele Kulturen, sind ebenfalls präsent. Wohnorte der Götter und Geister, zumindest deren Verkörperung, sind die Sterne.

Die kontemplative Haltung zur Welt prägte auch die chinesische Kultur, deren Erfolge nicht auf experimenteller Zergliederung der Natur und rationaler Beschreibung, sondern auf praktischen Bedürfnissen der Antike basierten: In China wurden Seide, Papier, Porzellan, Schießpulver, Streichhölzer und der Kompass erfunden, später die „magischen Spiegel“, durch die Sonnenstrahlen hindurchschienen und Muster auf der Rückseite sichtbar machten; ihr Geheimnis wurde erst im 20. Jh. gelöst. In China wurde der erste Seismograph der Welt entwickelt. Chinesische Mathematiker entdeckten Methoden zur Messung physischer Körper aus der Entfernung, Astronomen erkannten die Kugelgestalt der Erde, erstellten Kalender und einen Sternenkatalog mit 800 Himmelskörpern bereits im 4. Jh. v. Chr. Die chinesische Medizin brachte Akupunktur und einzigartige Diagnosemethoden hervor.

So wurden in verschiedenen Regionen der Alten Welt bedeutende Kenntnisse in Mechanik, Mathematik, Geografie, Medizin, Botanik und Zoologie angesammelt, und die Geschichtsschreibung entwickelte sich. Besonders hervorgehoben sei die Astronomie, die sowohl praktische Bedürfnisse als auch weltanschauliche Fragen des neugierigen Geistes befriedigte. Bereits um 1800 v. Chr. existierte unter König Hammurapi in Babylon ein umfangreicher Sternenkatalog, und im 8. Jh. v. Chr. wurde ein regelmäßiger astronomischer Dienst eingerichtet. Astronomie beflügelte mathematische Forschungen, und Himmelsbeobachtungen führten dazu, dass in Babylon nicht das uns heute bekannte Zahlensystem, sondern eine Kette von Zahlen übernommen wurde, die der Winkelteilung (1–60, 61–3600) entsprach.

Die ersten Zahlenzeichen finden sich in den schriftlichen Denkmälern des Reiches Uruk (Mesopotamien), in der minoischen Kultur (Kreta) sowie in Mohenjo-Daro und Harappa (3. Jahrtausend v. Chr.). Zu Beginn des 3. Jahrtausends datieren geometrische Lösungen quadratischer Gleichungen (Mesopotamien, Griechenland) und Berechnungen von Volumina geometrischer Figuren. Manchmal übertraf die mathematische Technik – bereits damals – die praktischen Bedürfnisse und wurde zu einer Art „Kunst um der Kunst willen“.

Die besondere Bedeutung der Astronomie resultierte auch daraus, dass astrologische Vorhersagen zu ihren Aufgaben gehörten, die eine entsprechende ideologische Grundlage hatten. Das Denken der alten Völker war von der Vorstellung geprägt, dass alle Elemente der umgebenden Welt – Menschen, Pflanzen, Tiere, Himmelskörper – eine Einheit bilden. So war verständlich, warum die Position von Himmelskörpern oder Windrichtungen das Schicksal des Menschen bestimmen konnte.

Der Glaube an die Einheit der Welt leitete die alten Wissenschaftler bei der Suche nach einer Kraft, die die für die Welt gültigen Gesetzmäßigkeiten aufrechterhält, wenn auch flüchtig und wandelbar. Natürlich wurde Ordnung, die durch irdische Sitten und Gebräuche festgelegt war, mit einer höheren Ordnung verknüpft, die am Sternenhimmel ablesbar war. Tatsächlich geschah dies jedoch meist nicht durch Ableitung der irdischen Ordnung aus der kosmischen, sondern umgekehrt – als „unbewusste Projektion der sozialen Ordnung auf die Natur“. Deshalb ist es nicht verwunderlich, dass die sorglosen und ausschweifenden Götter des demokratischen Griechenlands sich stark von den Göttern östlicher Despotien unterschieden, deren Wort den Tod bringen konnte – auch den niedrigeren Göttern in der himmlischen Hierarchie.

Im antiken Bewusstsein, in dem empirische Beobachtungen mit der Allmacht der Götter, einem anthropozentrischen Kosmos und dem darin eingebetteten Menschen koexistierten, ist die Projektion der sozialen Ordnung auf die Natur besonders deutlich spürbar. Auf der Suche nach Kräften, die die Weltordnung lenken und ihre Stabilität sichern, entwickelten Ägypter, Babylonier und Griechen eine „dramatische Konzeption der Natur“ (F. Wenzink), in der Ordnung nur durch ständige Konflikte und das Aufeinandertreffen vielfältiger Kräfte erreicht wird – selbst die höchste Macht muss unablässig tätig sein.

So erscheint die Sonne, das höchste Gestirn, unfehlbar jeden Morgen, doch jedes Mal muss sie den Widerstand von Dunkelheit und Chaos überwinden, diese besiegen und sich ihren vorgesehenen Platz zurückerobern – ähnlich wie es auch im gesellschaftlichen Leben geschieht. Von mythologischen Vorstellungen blieb auch die wesentlich später entstandene griechische Naturphilosophie nicht unberührt. Bei Heraklit etwa überschreitet selbst die Sonne nicht das ihr zugemessene Maß, denn sonst würden sie die Erinnyen treffen, Wächterinnen der Ordnung und Dienerinnen der Göttin der Gerechtigkeit, Dike.

In der ägyptischen und babylonischen Mythopoetik entsteht die Welt aus dem Chaos durch das Wirken ordnender Kräfte, die das Chaos bezwingen.

Antike Naturphilosophie

Chaos spielt in den griechischen Mythen eine äußerst ambivalente Rolle, da es als ein wichtiges schöpferisches Prinzip auftritt – ein Aspekt, der uns auch die Begründer der modernen Wissenschaft erinnert. Ein charakteristisches Merkmal der griechischen Kultur war, dass sie, nachdem sie sorgfältig verschiedene wissenschaftliche Kenntnisse, technische Erfindungen und Handwerke von älteren Kulturen (Ägypter, Babylonier, Phönizier, Perser) übernommen hatte, diese auf eine qualitativ neue Stufe erhob. Bei den Griechen begannen im 4.–3. Jahrhundert v. Chr. Ansätze der Astronomie, Mechanik, Mathematik und medizinischen Kenntnisse, Systemcharakter anzunehmen – sie verbanden nicht nur empirische Daten, sondern beanspruchten auch die Begründung der untersuchten Phänomene und ihrer Zusammenhänge.

Bemerkenswert ist, dass technische Mittel, Handwerk und Kunst unter einem Begriff, „Techne“, zusammengefasst wurden, was das Lebensgefühl und die Weltwahrnehmung der alten Griechen treffend charakterisiert – durchdrungen von einem Sinn für Schönheit und Harmonie, dem Verständnis der Stellung des Menschen und seiner Tätigkeit in der Welt. Eine solche Weltsicht förderte bereits im 5.–4. Jahrhundert v. Chr. das Entstehen eines großartigen Ergebnisses geistiger Schöpfung – der antiken Philosophie.

Die Bedingungen des aristokratischen Griechenlands, mit seinem relativ milden Sklavenhalterwesen, waren einzigartig für die Entwicklung naturphilosophischer Systeme, die die Welt als ein einheitliches Ganzes zu erfassen und zu beschreiben suchten. Natürlich kompensierte die begrenzte Menge wissenschaftlicher Daten die Griechen durch die Kraft ihrer Vorstellungskraft, was den spekulativen, also theoretischen Charakter dieser Systeme unvermeidlich machte. Dennoch brachte dieser Weg, für die damaligen Verhältnisse durchaus natürlich, nicht nur die „drei Säulen“ hervor, sondern auch erstaunliche Vermutungen über Atome, die Kugelgestalt der Erde und mehr. Die griechische Philosophie kam sogar auf die Idee eines abstrakten Prinzips („Apeiron“ des Anaximander). Im geistigen Klima der Hellenen, ausgerichtet auf reines, erhabenes und „uninteressiertes“ Wissen, wurde die Entwicklung der Philosophie als Anfang der Wissenschaft betrachtet. Die Griechen waren die wahren Vorläufer der modernen Wissenschaft – nicht in wissenschaftlichen Theorien oder Antworten auf grundlegende Fragen des Seins, sondern in den Fragen selbst und ihrem konzeptuellen Gehalt. Die spekulative Kontemplation – jener „Mangel“ der griechischen Philosophie – zwang sie, später anderen Denkweisen Platz zu machen. Doch gerade hierin, so Marx, liegt ihre Überlegenheit gegenüber allen späteren metaphysischen Gegnern. Bemerkenswert ist, dass Spekulation nicht nur der Philosophie eigen ist, sondern auch konkreten Wissenschaften, und zwar nicht nur in der Antike, sondern auch heute: Ohne das eigentümliche „Spiel des Geistes“ wäre die Entwicklung der Wissenschaft unmöglich.

Zu den Höhepunkten antiken spekulativen Denkens gehören die Aporien (unlösbare Aufgaben) des Zenon. Eine davon lautet: Um einen Weg zu überwinden, muss man zunächst die Hälfte, dann die Hälfte des verbleibenden Weges gehen usw. – unendlich. Ebenso wird der schnelle Achilles die Schildkröte niemals einholen, da diese, wenn er sie erreicht, ein Stück weiter voranschreitet. Ein fliegender Pfeil nimmt Raum ein (entsprechend seiner Länge) und doch nicht, da er ständig seine Position ändert. Es reichte nicht, einfach schneller als die Schildkröte zu sein, um die Probleme von Kontinuität und Diskontinuität von Raum und Zeit zu lösen, auf die Zenons Aporien hinwiesen. Erst im 18. Jahrhundert erhielten sie eine strenge logische, mathematische Lösung durch die Entwicklung der Differential- und Integralrechnung durch Descartes und Leibniz.

Für die Beschreibung der Details der Weltordnung wurden ethische und rechtliche Kategorien herangezogen: Nomos (Gesetz), Isonomie (Gleichheit) und Dike (Gerechtigkeit).

Die Übertragung der Eigenschaften des antiken Polis auf das Kosmos erfolgte auch aufgrund der typischen griechischen Sicht auf die Welt als eine Art Haus, das allen Lebewesen Zuflucht und Sicherheit bietet. Nicht zufällig stand in der Mitte dieses kosmischen Hauses die Sonne als Herd – „Hestia“ – im Zentrum eines jeden griechischen Hauses. Ebenso folgerichtig ist, dass der antike Kosmos, obwohl riesig, begrenzt ist. Zugleich weist er Merkmale eines lebendigen Wesens auf. In den Epen Homers, noch deutlicher in Hesiods „Theogonie“ („Ursprung der Götter“), erscheint dem Leser eher eine Kosmogonie – die Geburt kosmischer Körper. In den griechischen Mythen wird die Entstehung und Evolution der Naturwelt durch den natürlichen Fortpflanzungsprozess angedeutet, auf die Götter übertragen. Uranos, Sohn und Gemahl der Gaia, erscheint gleichzeitig als mit Sternen besäter Himmel, der sich über die Erde spannt. Ebenso wird das Wesen der Gaia – Erde, der Abgrund des Tartarus usw. beschrieben. Ein schönes Bild beschreibt die Entstehung der Milchstraße: Andromeda stillte ein Kind, und die verstreuten Milchtröpfchen erstarrten (der Begriff Galaxie stammt vom griechischen „galaktos“ – Milch).

Die flache Erde mit dem zum Himmel aufragenden Olymp wird bei Homer in den endlosen Ozean eingebettet, der weder Anfang noch Ende hat. Dabei entspringen alle Meere, einschließlich des Mittelmeers, Quellen und sogar Brunnen dem Ozean. Homers Ozean ist stark de-anthropomorphisiert und erscheint in einer ganz natürlichen Form – als Süßwasserfluss (einer seiner Arme ist der Styx – Fluss des Todes und Vergessens). Dies ist freilich noch ein sehr vorsichtiger Schritt auf dem Weg „vom Mythos zum Logos“ (F. Cassidy).

Die Region, die der Erde anliegt, ist bei Homer gemäß alltäglicher Erfahrung meteorologischen Phänomenen wie Winden, Regen und Nebel ausgesetzt, während oberhalb der undurchsichtigen Luftschicht bis zur Himmelsfestung der Bereich des hellen, durchsichtigen, von keiner Störung beeinträchtigten Äthers liegt – die Wohnstätte der Götter. Die Trennung von Himmel und Erde ist bereits bei Aristoteles vorhanden. In Homers Epen finden sich zahlreiche Angaben zum Sternenhimmel, was auf ein relativ reiches astronomisches Wissen dieser Zeit hinweist.

Die De-Anthropomorphisierung und Demythologisierung der Vorstellungen vom Universum tritt bei Hesiod besonders deutlich hervor. Bei ihm erscheint das Chaos nicht als formloser Zustand, sondern als Ausgangsbedingung für die Existenz aller Dinge, deren Behältnis und ursprüngliche Natur. Das Problem des Ursprungs, entscheidend für alle antiken Weltbilder (einschließlich Indien und China), teilte die antike Naturphilosophie in zwei entgegengesetzte Linien – eine materialistische und eine idealistische.

Die „Linie des Demokrit“ verlangt, die Phänomene der Natur aus materiellen Grundprinzipien zu erklären, den Bausteinen des Kosmos. Als Materialist vermochte bereits Thales (625–547 v. Chr.), einer der ersten Naturphilosophen der Antike und einer der sieben Weisen, eine Sonnenfinsternis vorherzusagen und sogar eine ungewöhnlich reiche Olivenernte zu prognostizieren. Bei Thales bildet Wasser das Urprinzip, was mit seiner weiten Verbreitung, dem hohen Anteil im menschlichen Körper und fossilen Überresten von Quastenflossern begründet wurde, die den Ursprung des Lebens im Wasser belegten. Andere Philosophen sahen als Urprinzip Feuer, „mal entflammend, mal verlöschend“ (Heraklit), Luft, die sich verdichtet und ausdehnt (Anaximenes, bei dem sogar die Götter Verdichtungen der Luft sind), oder Erde (Pherikid).

Die logische Weiterentwicklung dieser Überlegungen führte unweigerlich zur Kombination der genannten Prinzipien, zum Prinzip „alles in allem“, zu den „Homoiomerien“ des Anaxagoras. Letztlich resultierte aus diesem Weg die Konzeptualisierung des Atomismus (griech. „atomos“ – unteilbar), entwickelt von Leukipp und vertieft von Demokrit (460–370 v. Chr.). Leukipp war beunruhigt, dass die Atome sich in der Leere bewegen müssten, die er als „Nichts“ verstand. Demokrit, der Reisen in den Osten unternommen hatte, betrachtete die Leere als ebenso real wie Materie. Bei Demokrit tragen die Atome in der Leere bereits in ihrer Form die Eigenschaften der Elemente, aus denen sie bestehen (z. B. Salzatome – dreieckig, Zuckeratome – rund), wobei tatsächlich ein Zusammenhang zwischen Form und Eigenschaften der Atome entdeckt wurde. Durch die Kombination der Atome entstehen in streng festgelegten Entwicklungsstadien des Kosmos sowohl Himmelskörper als auch Lebewesen.

Antike Materialisten waren in der Regel auch spontane Dialektiker. Charakteristisch für Dialektik sind die wechselseitige Verbindung von Phänomenen und deren Entwicklung, in der die Einheit der Gegensätze eine zentrale Rolle spielt. Entwicklung, Einheit und Konflikt der Gegensätze prägen die Weltbilder von Heraklit (ca. 530–470 v. Chr.) und Empedokles (490–430 v. Chr.). Bei Heraklit bildet die Einheit der Gegensätze die Grundlage des „elastischen Rhythmus des Seins“ und zeigt sich sogar im Klang der Wörter. Die Dialektik erscheint ihm als Ausdruck des universellen Logos, der „nicht außerhalb der Welt, sondern in ihr selbst existiert und sie zum Kosmos macht“. In Empedokles’ Kosmogonie ist die treibende Kraft der ständige Wechsel von „Liebe“ und „Hass“, wobei unter den zufällig entstandenen Kombinationen diejenigen erhalten bleiben, die „wie nach einem vorher durchdachten Plan geschaffen“ scheinen (auf „natürliche Auslese“ und Zweckmäßigkeit in der kosmischen Evolution wird in Abschnitt III zur modernen Wissenschaft zurückgekommen). Eine Art „Willensfreiheit“ der Atome gestand Epikur (342–271 v. Chr.) zu.

Fast zeitgleich mit der atomistischen Konzeption entstand eine alternative Sichtweise, die man als „Verschiebung von den Zutaten zu den Axiomen“ bezeichnen kann. Die „Linie Platons“ sah als Urprinzipien Ideen – Eidos –, die sich in „drei Welten“ entfalten: Die höchste Idee manifestierte sich in der materiellen Welt und auf der letzten Stufe in unserem Bewusstsein. Dadurch wurde die „Lektüre des Buches der Natur“ und die Erkenntnis der Welt möglich. Besondere Bedeutung kam in diesem Ansatz der Astronomie zu, in der sich die Natur der „gleichen“ und „anderen“ Welt, der über- und untermondlichen Bereiche kreuzt. In Verbindung mit der pythagoreischen Mathematik hatte diese Konzeption den Vorteil, dass sie nicht auf qualitativen, im Wesentlichen unbegründeten Spekulationen basierte, sondern auf mathematisch berechneten Modellen operierte. Platon und Pythagoras verband auch der Glaube, dass die Erkenntnis der Welt eine Teilhabe an der höchsten Idee darstellt.

Der Pythagoreismus war nicht nur Mathematik, sondern eine ganze Philosophie, in der natürliche und moralische Ordnung untrennbar sind: Die Suche nach mathematischer und musikalischer Harmonie ist der Weg zur moralischen Vollkommenheit, zur Gestaltung eines Lebenswegs, der Harmonie mit der Natur sichert. Deshalb wird im Pythagoreismus der geistig gesunde Mensch einem wohlgestimmten Musikinstrument verglichen, und nur wer sowohl in mathematischer als auch moralischer Hinsicht Vollkommenheit erlangt hat, kann die Klänge der himmlischen Harmonie hören. Pythagoras brachte, nachdem er seinen berühmten Satz bewiesen hatte, hundert Ochsen als Opfergabe dar, da diese Entdeckung für ihn eine Teilhabe am göttlichen Plan darstellte. Zahlen galten bei den Pythagoreern als Urprinzip der Welt. Entdeckung irrationaler Zahlen wurde zunächst geheim gehalten, da sie eine Gefahr für Unwissende bergen könnte. Ein Schüler, Hippasos, verriet das Geheimnis und wurde rituell bestraft. Er musste die Stadt verlassen; sein Schiff geriet in einen schweren Sturm, überlebte jedoch – nur Hippasos kam ums Leben. Eine weitere Legende berichtet, wie Pythagoras ein geplantes Mordkomplott verhinderte, indem er einige Takte auf der Flöte spielte, „die die Galle vertreiben“. Am meisten ehrte er die Saiteninstrumente, da Blasinstrumente nicht zur melodischen Deklamation und zum Ausdruck des rhythmischen Pulses des Universums geeignet waren. Ihm wird auch der Ausspruch zugeschrieben: „In einem gesunden Körper wohnt ein gesunder Geist“.

Die Untersuchungen der musikalischen Harmonie und des „Goldenen Schnitts“ waren verschiedene Aspekte der pythagoreischen Teilhabe an der höchsten Harmonie. Einen ähnlichen Ansatz verfolgte im 17. Jahrhundert Johannes Kepler in seiner „Harmonices Mundi“. Abgesehen von den Mechanismen der Naturerscheinungen erlaubte das platonisch-pythagoreische Programm, sich auf die sichtbaren Bewegungen der Himmelskörper zu konzentrieren, ihre Abstände zu messen, was letztlich zum größten Erfolg der antiken Wissenschaft führte – dem kosmologischen System des Ptolemäus.

Für die antike Naturphilosophie sind gleichermaßen Kosmogonismus (Lehre von Ursprung und Entwicklung des Kosmos) und Kosmologismus (Lehre von seiner Struktur) charakteristisch. Die gesamte Welt wurde als Einheit von Mikrokosmos und Makrokosmos angesehen, durchdrungen von einer einheitlichen Ordnung. Es sei darauf hingewiesen, dass der Begriff „Kosmos“ über lange Zeit (beginnend mit Homer) den Sinn von Ordnung, Schönheit, Maß und Harmonie hatte – woraus übrigens auch das Wort „Kosmetik“ (Kunst des Schmückens) stammt. Auch andere Begriffe der antiken Naturphilosophie hatten einen weiten Bedeutungsbereich. Ihre Entstehung und Entwicklung, soziokulturell bedingt, markieren entscheidende Schritte der Trennung von Naturphilosophie und Mythologie.

Neben den Begriffen Chaos, Kosmos und Tekhné war das Schlüsselkonzept in der Evolution des antiken Denkens die Physis. Ursprünglich umfasste es mehrere Bedeutungen: a) Wachstum, Prozess, Entwicklung; b) innere Natur, Wesen eines Phänomens; c) Ursache des Prozesses; d) Bewegungsgesetz. Erst allmählich, im 5. Jahrhundert v. Chr. (nach etwa 10 Jahrhunderten Entwicklung), gewann der Begriff Physis eine Bedeutung, die der heutigen nahekommt und die uns umgebende Natur bezeichnet. Ähnliche Begriffe wie Arché (Urprinzip), Genesis (Ursprung), Dynamis (Kraft) spielten im Wesentlichen die Rolle einzelner Aspekte der Physis. Daher ist verständlich, warum die sehr unterschiedlichen Traktate verschiedener antiker Denker den Titel „Peri Physeos“ („Über die Natur“) trugen. Dieser Begriff bezog sich sowohl auf das Weltbild als auch auf die Lebensweise, die „der Natur gemäß“ und nicht „nach Verordnung“ zu gestalten war. Die Erforschung der Natur sollte somit auch zur Erkenntnis des richtigen, natürlichen Lebensweges führen.

Eine besondere Synthese der beiden führenden naturphilosophischen Konzepte der Antike – des Atomismus und der platonisch-pythagoreischen Linie – erreicht Aristoteles (384–322 v. Chr.), der „Lehrer“ der Antike. Während er die Welt weiterhin in unter- und oberirdische Bereiche, irdische und göttliche Sphären unterteilte, war er überzeugt, dass jede konkrete, veränderliche Sache, nicht nur das Urprinzip der Naturphänomene, wahres Sein und Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchung sei. In Raffaels berühmtem Bild „Die Schule von Athen“ weist Platon zum Himmel, Aristoteles hingegen zur Erde, in der er die Erklärungen für irdische Phänomene findet. Aristoteles’ Konzept unterscheidet sich grundlegend nicht nur vom Idealismus Platons oder der Pythagoreer, sondern auch vom früheren Materialismus mit seinen ebenso ewigen und unveränderlichen Urprinzipien wie den Eidos. Alle Naturphänomene sind in einer kausalen Kette verbunden und sinnvoll. Nach Aristoteles besteht jede Sache aus der Kombination von Materie und Form als Sein in Möglichkeit. Unter dem Einfluss der vier von Aristoteles klassifizierten Ursachen (materielle, formale, wirksame und finale) wird jede Sache geboren, reift und vergeht.

Die Erklärung von Veränderungs- und Bewegungsprozessen ist eine der Hauptaufgaben der aristotelischen Naturphilosophie. Leitend bei ihrer Lösung war das Prinzip der natürlichen Orte und natürlichen Bewegungen. So fällt ein aus der Hand gelassener Stein zur Erde, ein Kerzenflämmchen strebt zur Sonne – Ähnliches zieht Ähnliches an, das Natürliche das Natürliche. Auch wenn naiv formuliert, bestimmte dieses Prinzip über viele Jahrhunderte die Entwicklung der Mechanik. Grundsätzlich wurde Aristoteles’ Lehre, unter entsprechenden Transformationen, durch das Mittelalter und sogar die Renaissance hindurch fortgeführt, und viele seiner Prinzipien werden heute in der modernen Wissenschaft neu interpretiert.

Unter den Bedingungen einer sich wandelnden Gesellschaft erhielt Aristoteles’ Konzept eine praktische Ausrichtung. Ihm verdanken wir „technische“ Errungenschaften wie Zeichnungen zur Veranschaulichung von Argumentationen und Buchstaben als Größenbezeichnungen. Er erkannte als erster die Notwendigkeit wissenschaftlicher Spezialisierung und Organisation der Forschung. Gleichzeitig betonte er den Eigenwert wissenschaftlicher Erkenntnis, unabhängig von praktischen Anwendungen. Aristoteles gilt als Begründer der Logik, sein Werk umfasst Ethik, Ästhetik, Rhetorik, Poetik, Meteorologie, Tierkunde, Physik sowie Fragen der Staatsorganisation.

In der Antike entstand ein über Jahrhunderte überdauernder Kanon der „sieben freien Künste“: Arithmetik, Geometrie, Astronomie, Musik (im römischen Zeitraum als Quadrivium zusammengefasst); Rhetorik, Grammatik, Dialektik (als Philosophie) bildeten das Trivium. Das Wissen wurde so hoch geachtet, dass Eltern, die ihren Kindern keine Bildung gewährten, nicht deren Fürsorge im Alter einfordern konnten. Der antike Begriff der „Paideia“ (vom griechischen paid – Kind, daher Pädagog – „der das Kind führt“) verband Bildung (im Sinne von Wissenserwerb) und Erziehung, was die Formung des Menschen und der Persönlichkeit bedeutete.

In der hellenistischen und römischen Periode begann eine Spezialisierung der Wissenschaften, die zu erheblichen Erfolgen in Mechanik, Mathematik, Geodäsie, Kartografie und Bauwesen führte, stets beeinflusst von praktischen Anforderungen. Zahlreiche bemerkenswerte Erfindungen entstanden, von Wegmessgeräten bis zu komplexen hydraulischen Automaten. Legendär wurden die Entdeckungen und Erfindungen des Archimedes (287–212 v. Chr.).

Archimedes führte das Konzept der unendlich großen Zahl ein, entdeckte das nach ihm benannte hydraulische Gesetz, erfand raffinierte Hebel, eine Schraubenpumpe, Bolzen und komplexe Verteidigungsmaschinen. Einer Legende zufolge entzündete er mit einem System von Spiegeln, sorgfältig nach mathematischen Berechnungen ausgerichtet, feindliche Schiffe. Den Tod fand er durch das Schwert eines römischen Soldaten, während er eine Skizze für eine weitere Verteidigungsmaschine zeichnete.

Die Grundlagen der Geometrie wurden in den „Elementen“ des Euklid (3. Jh. v. Chr.) gelegt. Eratosthenes (276–194 v. Chr.) bestimmte nahezu exakt die Länge des Erdmeridians und damit die Größe der Erde. Aristarch von Samos begründete (Ende 4. bis Mitte 3. Jh. v. Chr.) die Rotation der Erde um die Sonne. Dennoch setzte sich das geozentrische System des Ptolemäus (83–160 n. Chr.), dargestellt in seinem Hauptwerk „Almagest“, durch und hielt sich 18 Jahrhunderte lang bis zur späten Renaissance. Hipparch (190/180–125 v. Chr.) erstellte einen Sternenkatalog, berechnete die genaue Länge des Sonnenjahres und den Abstand von Erde zu Sonne und formulierte grundlegende Anforderungen an die wissenschaftliche Forschung: nicht nur Beschreibung, sondern Erklärung der beobachteten Zusammenhänge sowie mathematische Vollkommenheit des Systems als Nachweis seiner Wahrheit. Ingenieure aus Alexandria schufen Feuer-Siphons, Vorläufer der Dampfturbine, hydraulische Organe und automatische Tempeltüren. Wasseruhren wurden erfunden, berühmt waren Ärzte wie Hippokrates (460–377 v. Chr.) und später Galen (129–ca. 201 n. Chr.).

Schon im 3. Jh. v. Chr. gründete Ptolemäus I. Soter in Alexandria das Musäion nach dem Vorbild des Lyzeums von Aristoteles und eine Bibliothek, in der bis zum verheerenden Brand bis zu 700.000 Schriftrollen gesammelt wurden. Philosophen, Geographen, Mathematiker, Naturforscher, Philologen und Mediziner erhielten dort lebenslange Unterstützung für ihre Forschung.

In der römischen Zeit entstand eine deutliche Ausrichtung auf praktischen Nutzen. Plinius verfasste die „Naturgeschichte“, Strabon die „Geographie“. Ptolemäus, der das von Eudoxos begonnene und von Aristoteles und Hipparch fortgesetzte Programm der Himmelsmechanik abschloss, handelte bereits als Astronom und Rechner. Ihn beschäftigte nicht die „Frage des Hipparch“: warum dieselben Beobachtungen durch völlig unterschiedliche Modelle und Theorien beschrieben werden können.

Die antike Kultur, die als „wundervoller Mai, der nur einmal blüht und nie wiederkehrt“ begann (J.W. Goethe), erschöpfte sich selbst und wurde vom christlichen Mittelalter abgelöst.