Die Erschaffung des Universums

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Kapitel 7
Das Design im Wasser

...Dieses, wie die meisten anderen Argumente der Atheisten, entspringt einer tiefen Unwissenheit der Naturphilosophie, denn wenn auf der Erde nur die Hälfte der Meere vorhanden wären, die es heute gibt, so wäre auch die Wasserverdunstung nur die Hälfte, und folglich könnten wir nur die Hälfte der gegenwärtigen Flüsse haben, um all die trockenen Gebiete zu bewässern, und halb so viel mehr, denn die Menge der Wasserverdunstung steht in direktem Verhältnis zu der Oberfläche, von der sie sich erhebt, sowie zu der Hitze durch die sie verursacht wird. Aus diesem Grund hat der Weise Schöpfer es so sorgfältig angeordnet, dass die Meere eine genügend große Oberfläche haben um genügend Wasserverdunstung für das gesamte Festland bereitstellen zu können. John Ray, Britischer Naturalist des 18. Jh. 76

Klecks

Der Großteil der Erdoberfläche ist mit Wasser bedeckt. Die Ozeane und Binnenmeere machen drei Viertel der gesamten Erdoberfläche aus, wobei auch das Festland zahlreiche Seen und Flüsse beinhaltet. Der Schnee und die Gletscher auf den Gipfeln der hohen Berge ist Wasser in gefrorenem Zustand. Ein beachtlicher Anteil des Wassers der Erde ist in der Atmosphäre; jede Wolke enthält Tausende, manchmal Millionen Tonnen von Wasser in Form von Wasserdampf. Von Zeit zu Zeit kondensiert ein Teil dieses Wasserdampfs zu Tropfen und fällt als flüssiges Wasser auf die Erde, d.h. es regnet. Selbst die Luft, die wir atmen, enthält eine bestimmte Menge Wasserdampf.

Kurz gefasst, wohin man sich auch wendet auf der Erdoberfläche, wird man gewiss Wasser in irgend einer Form vorfinden. In der Tat, der Raum in dem Sie sich momentan befinden enthält höchstwahrscheinlich etwa 40 bis 50 Liter Wasser. Sehen Sie sich um. Können Sie es nicht sehen? Betrachten Sie sich selbst – Ihren Körper – Sie selbst beinhalten diese Wassermasse von 40 bis 50 Liter!

Der menschliche Körper besteht zu 70 % aus Wasser. Die Zellen Ihres Körpers bestehen aus vielen Dingen, doch keines davon ist in so großem Ausmaß vorhanden, wie das Wasser. Der Hauptbestandteil des Blutes, das überall in Ihrem Körper fließt, ist natürlich auch Wasser. Das trifft nicht nur auf den menschlichen Körper, sondern auch auf den größten Teil der Körper aller Lebewesen, die alle hauptsächlich aus Wasser bestehen. Ohne Wasser scheint das Leben nicht möglich zu sein.

Das Wasser ist eine Substanz, die speziell als die Grundlage des Lebens entworfen wurde. Der Quran bestätigt diese Tatsache im folgenden Vers: "Und Allah erschuf alle Lebewesen aus Wasser..." (Sure 24:45 – an-Nur) Jede einzelne seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften wurden speziell für das Leben geschaffen.

Die Zweckdienlichkeit des Wassers

Wasserfall

Der Biochemiker A. E. Needham, erörtert in seinem Buch des Titels The Uniqueness of Biological Materials [Die Einzigartigkeit der biologischen Materialien], wie notwendig das Vorhandensein der Flüssigkeiten für das Zustandekommen des Lebens ist. Wenn die Gesetze des Universums nur feste und gasförmige Zustände der Materie erlaubt hätten, wäre das Leben niemals zustande gekommen. Der Grund dafür ist, dass die Atome in den Feststoffen zu dicht zusammengepackt und zu statisch sind, um die dynamischen, molekularen Prozesse zuzulassen die für die Lebensvorgänge erforderlich sind. In den Gasen dagegen bewegen sich die Atome ohne jegliche Einschränkung und Ordnung, und es wäre daher unmöglich für die komplexen Mechanismen lebender Organismen innerhalb solch einer Struktur zu funktionieren.

Kurz gesagt, das Vorhandensein einer flüssigen Umgebung ist unbedingt notwendig für die Abwicklung der Lebensvorgänge. Die bestgeeignete – oder besser gesagt, die einzig ideale Flüssigkeit für diesen Zweck ist das Wasser.

Die, für das Leben außergewöhnlich begünstigenden Eigenschaften des Wassers hatten seit langer Zeit die Aufmerksamkeit der Wissen-schaftler angezogen. Der erste Versuch, diesen Themenkreis ausführlich zu untersuchen, wurde von dem englischen Naturwissenschaftler William Whewell in seinem Buch Astronomy and General Physics Considered with Reference to Natural Theology [Astronomie und allgemeine Physik in Hinblick auf natürliche Theologie] gemacht, das im Jahr 1832 veröffentlicht wurde. Whewell untersuchte die thermalen Eigenschaften des Wassers und entdeckte, dass einige davon den allgemein anerkannten Prinzipien der Naturgesetze zu widersprechen schienen. Daraus folgerte er, dass diese Ungesetzlichkeiten als ein Beweis dafür angesehen werden sollten, dass diese Substanz speziell zur Ermöglichung des Lebens erschaffen worden war.

Die umfangreichste Studie über die Eignung des Wassers als Medium für das Leben wurde etwa hundert Jahre nach Whewells Buch von Lawrence Henderson, einem Dozenten in der Biochemie Fakultät der Harvard Universität unternommen. In seinem Buch des Titels The Fitness of the Enviroment [Die Zweckdienlichkeit der Umwelt], das später von einigen als 'das wichtigste wissenschaftliche Werk des ersten Quartals des 20. Jahrhunderts' bezeichnet wurde, kommt Henderson zu der folgenden Schlußfolgerung bezüglich der natürlichen Umweltbedingungen dieser Welt:

Die Eignung ...(dieser Verbindungen erweist sich) als einer Reihe von einzigartigen Maximen, oder nahezu einzigartigen Eigenschaften des Wassers, des Kohlendioxids, der Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffverbin-dungen und des Meers, von solch einer Vielzahl, Vielfalt und Vollkommenheit in all den betreffenden Faktoren, dass sie zusammen mit Bestimmtheit die größtmögliche Zweckmäßigkeit darstellen.77

Die außergewöhnlichen thermalen Eigenschaften des Wassers

Eines der in Hendersons Buch von behandelten Themen, sind die Wärmeeigenschaften des Wassers. Henderson bemerkt, dass die thermalen Eigenschaften des Wassers in fünf verschiedenen Aspekten sehr ungewöhnlich sind.

  • Wenn das Eis schmelzt oder Wasser verdunstet, nimmt es Wärme von der Umgebung auf. Im entgegengesetzten Vorgang dieser Übergänge, d.h. Wenn Wasser gefriert oder Wasserdampf kondensiert, wird Wärme an die Umgebung abgegeben. In der Physik wird der Begriff 'latente Wärme' verwandt um dies zu beschreiben.78 Alle Flüssigkeiten haben eine bestimmte latente Wärme, doch die des Wassers gehört mit zu den höchsten. Im Bereich der 'normalen' Temperaturen hat nur Ammoniak eine höhere latente Erstarrungs-wärme als das Wasser, wohingegen sich keine andere Flüssigkeit mit dem Wasser in Bezug auf latente Verdampfungswärme messen kann.
  • Die 'Thermalkapazität' des Wassers, d.h. die Wärmemenge, die notwendig ist, um die Temperatur einer bestimmten Masse einer Substanz um ein Grad zu erhöhen, ist größer als die der meisten anderen bekannten Flüssigkeiten.
  • Die Wärmeleitfähigkeit des Wassers, ist mindestens vier mal so hoch, wie die irgendeiner anderen Flüssigkeit.
  • Die Wärmeleitfähigkeit des Eises und Schnees dagegen ist sehr gering.

Man mag sich mittlerweile fragen, welche Bedeutung diese fünf, scheinbar technischen physikalischen Eigenheiten wohl haben mögen? Wie sich herausstellt ist jede einzelne von ihnen von kolossaler Bedeutung, denn das Leben auf der Erde, und insbesondere unsere eigene Existenz ist nur aufgrund eben dieser fünf ungewöhnlichen Eigenschaften möglich.

Wir wollen sie nun im einzelnen betrachten.

Die Bedeutung der sich nach unten entwickelnden Oberflächen-Eisbildung

Eisberg

Im Gegensatz zu allen anderen Flüssigkeiten dehnt sich Wasser aus, wenn es gefriert. Aus diesem Grund schwimmt das Eis an der Wasseroberfläche.

Bei anderen Flüssigkeiten beginnt das Gefrieren, bzw. die Erstarrung am Grund und entwickelt sich nach oben weiter; Wasser gefriert an der Oberfläche und die Eisbildung entwickelt sich nach unten weiter. Das ist die erste der oben erwähnten fünf ungewöhnlichen Eigenschaften, und sie ist von vitaler Wichtigkeit für alles aquatische Leben auf der Erde. Wenn das Wasser diese Eigenschaft nicht besäße, d.h. wenn das Eis nicht an der Wasseroberfläche schwimmen würde, wäre ein Großteil des Wassers auf der Erde völlig gefroren, und in den Meeren, Seen, Teichen und Flüssen wäre kein Leben möglich.

Wir wollen diesen Punkt etwas näher ergründen. An vielen Orten der Erde sinkt die Temperatur im Winter bis unter 0oC, oft beträchtlich tiefer. Solch eine Kälte beeinflusst natürlich auch das Wasser in den Meeren, Seen usw. Diese Wasserspeicher werden kälter und kälter und Teile von ihnen beginnen zu gefrieren. Falls sich das Eis nicht so verhalten würde wie es das tut, d.h. an der Wasseroberfläche zu schwimmen, würde es zu Boden sinken und die wärmeren Teile des Wassers würden aufsteigen und wären der Luft an der Oberfläche ausgesetzt, deren Temperatur unterhalb des Gefrierpunkts liegt, was auch dieses Wasser gefrieren und zum Grund sinken ließe. Dieser Vorgang würde sich fortsetzen bis kein flüssiges Wasser mehr übrig bliebe. Statt dessen jedoch spielt sich folgendes ab: Während das Wasser abkühlt wird es ständig 'schwerer' bis es eine Temperatur von 4oC erreicht. An diesem Punkt ändert sich dann alles auf ein Mal. Mit weiterem Abfall der Temperatur beginnt das Wasser nun sich auszudehnen und wird leichter. Als Ergebnis davon bildet sich eine Wasserschicht von 4oC am Grund, darauf folgt eine Schicht von 3oC, darüber eine von 2oC, usw. Wenn die Temperatur an der Wasseroberfläche auf 0oC oder darunter abfällt gefriert das Wasser, doch tut es das nur an der Oberfläche. Die Wasserschicht von 4oC, die unter dem Eis liegt, bleibt flüssig und genügt, um das Überleben der Fische und anderen Wasserlebewesen und Pflanzen zu gewährleisten.

An dieser Stelle sei auch bemerkt, dass die fünfte außergewöhnliche Eigenschaft des Wassers – die geringe Wärmeleitfähigkeit des Eises und Schnees – in diesem Prozess eine sehr entscheidende Funktion erfüllt: Weil Eis und Schnee solch schlechte Wärmeleiter sind, verhindern die Schnee- und Eisschichten, dass die Wärme des darunterliegenden Wassers in die Atmosphäre entweicht. In Folge davon wird die Eisschicht auf dem Meer, selbst wenn die Temperatur bis auf – 50oC sinkt nie dicker als ein oder zwei Meter, wobei sie immer viele Brüche hat und dadurch Tieren, wie Robben, Pinguinen und anderen Bewohnern der Polargegen-den der Zugang zu dem, unter dem Eis liegenden Wasser offen hält.

Wir wollen wiederum analysieren, was geschehen würde, wenn sich das Wasser nicht so, sondern anstatt dessen 'normal' verhielte. Angenommen, die Dichte des Wassers würde sich, wie bei allen anderen Flüssigkeiten, mit absinkender Temperatur erhöhen, und das Eis würde zum Boden sinken? Was wären die Konsequenzen?

In diesem Fall würde der Gefrierungsprozess in den Meeren und Seen am Grund beginnen und sich nach oben hin weiterentwickeln, weil es an der Oberfläche keine Eisschicht gäbe, um die verbleibende Wärme zurückzuhalten. In anderen Worten, ein großer Teil der Seen, Meeren und Ozeanen auf der Erde würde zu riesigen Eismassen werden, möglicherweise mit einer seichten Wasserschicht von einigen Metern Tiefe darüber. Selbst wenn die Lufttemperatur anstieg, würde das Eis am Grund niemals vollständig schmelzen. In den Gewässern solch einer Welt könnte Leben nicht existieren und in einem ökologischen System, mit toten Gewässern könnte auch kein Leben auf dem Festland existieren. In anderen Worten, wenn das Wasser sich nicht 'gesetzwidrig', und stattdessen 'normal' verhalten würde, wäre unser Planet eine tote Welt.

Pinguine

Aufgrund der Eigenschaft des Wassers, dass sich der Gefrierungsprozess von der obersten Schicht nach unten fortentwickelt, bleiben die Meere der Welt immer flüssig, trotz der Eisschichten, die sich an der Oberfläche bilden mögen. Wenn das Wasser diese 'außergewöhnliche' Eigenschaft nicht besäße, wären fast alle Meere zu einem Großteil gefroren, und das Leben im Meer wäre dann unmöglich.

Warum sich das Wasser nicht 'normal' verhält und sich bei 4oC plötzlich wieder auszudehnen beginnt, nachdem es sich bei abfallender Temperatur bis zu diesem Punkt ordnungsgemäß zusammenzieht, ist eine Frage, die bisher niemand beantworten konnte.

Abkühlung durch Schwitzen

Die zweite und dritte der oben erwähnten thermalen Eigenschaften des Wassers, nämlich die 'latente Wärme' und 'Thermalkapazität' des Wassers die beide größer sind als die, anderer Flüssigkeiten, sind ebenfalls sehr wichtig für uns. Diese beiden Eigenschaften sind die Grundlage einer sehr wichtigen körperlichen Funktion, deren Wertes sich viele Menschen kaum bewusst sind: Das Schwitzen.

Welchen Nutzen hat das Schwitzen tatsächlich?

atlet

Die thermalen Eigenschaften des Wassers ermöglichen es uns, überschüssige Körperwärme durch Schwitzen abzugeben.

Um das zu erklären, muss man die zugrunde liegenden Gegebenheiten etwas erleuchten. Alle Säugetiere haben Körpertempera-turen von mehr oder weniger gleicher Höhe. Obwohl einige Schwankungen vorhanden sind, befinden sich die Körpertemperaturen der Säugetiere im Bereich von 35 bis 40oC; die des Menschen beträgt unter normalen Bedingungen 37oC. Das ist eine sehr ausschlaggebende Temperatur, die unbedingt konstant gehalten werden muss. Wenn die Temperatur des Körpers nur um einige Grade sinkt, versagen viele seiner lebenswichtigen Funktionen; wenn sie sich nur um einige Grade erhöht, wie das im Fall von Krankheit eintritt, kann das verheerende Folgen haben. Eine länger andauernde Körpertemperatur von über 40oC kann sich durchaus tödlich auswirken.

Kurz gesagt, unsere Körpertemperatur befindet sich in einem sehr kritischen Gleichgewichtszustand, in dem sehr wenig Raum für Schwankungen ist.

Hier jedoch erhebt sich ein fundamentales Problem für unseren Körper: Er ist ständig aktiv. Die Verrichtung einer jeglichen physikalischen Bewegung, in Organismen, sowie in Maschinen, benötigt Energie. Bei der Erzeugung von Energie wird jedoch immer Wärme als Nebenprodukt freigesetzt. Das können Sie sehr leicht selbst in Erfahrung bringen, wenn Sie dieses Buch beiseite legen, und unter glühender Sonne einen 10-Kilometer Dauerlauf machen. Dabei werden Sie deutlich merken, dass sich Ihr Körper sich erwärmt hat. Doch wenn Sie es bedenken, werden Sie erkennen, dass Ihnen eigentlich nicht annähernd so heiß ist, wie es das nach solch einer Anstrengung sein sollte.

Die Maßeinheit der Wärme ist die Kalorie. Ein normaler Mensch erzeugt eine Wärme von 1000 Kalorien, wenn er einen Weg von 10 Kilometern in einer Stunde läuft. Diese Wärme muss vom Körper abgegeben werden. Wenn sie nicht freigesetzt würde, würde der Läufer in ein Koma geraten, bevor er den ersten Kilometer zurückgelegt hätte.

Dieser Gefahr wurde jedoch durch die beiden, an zweiter Stelle erwähnten Eigenschaften des Wassers vorgebaut.

Die erste dieser Eigenschaften ist die hohe Thermalkapazität des Wassers; d.h. eine große Wärmemenge ist erforderlich, um die Temperatur des Wassers zu erhöhen. Unser Körper besteht zu 70 % aus Wasser, und wegen seiner Thermalkapazität erhitzt sich dieses Wasser nicht so schnell. Man nehme z.B. eine Aktivität an, die unsere Körpertemperatur um 10oC erhöhen würde. Wenn unser Körper anstelle von Wasser Alkohol enthielte, würde die selbe Aktivität zu einem Temperaturanstieg von 20oC führen, und mit anderen Substanzen von geringerer Thermalkapazität wäre die Situation noch drastischer: Salz würde eine Temperaturerhöhung von 50oC, Eisen eine von 100oC und Blei sogar von 300oC verursachen. Die hohe Thermalkapazität des Wassers ist es, die solch enorme Wärmeveränderungen verhindert.

Doch selbst ein Temperaturanstieg von 10oC wäre, wie bereits gesagt, tödlich. Um dem vorzubauen kommt die zweite jener Eigenschaften ins Spiel, die latente Wärme des Wassers.

Um die entstehende Hitze abzukühlen bedient sich der Körper des Schwitzmechanismus. Beim Schwitzen bildet sich Wasser auf der Haut, das jedoch sehr schnell verdunstet. Aufgrund der großen latente Wärme des Wassers benötigt diese Verdunstung eine beträchtliche Menge an Wärme, welche natürlich dem Körper entzogen wird, was diesen wiederum abkühlt. Dieser Kühlungsmechanismus ist so wirksam, dass man, selbst bei hohen Außentemperaturen, manchmal sogar ein Frösteln empfinden kann.

Auf diese Weise schwitzt jemand, der 10 Kilometer läuft etwa einen Liter Wasser aus, dessen Verdunstung die Körpertemperatur um 6oC verringert. Je mehr Energie aufgebracht wird, umso mehr steigt die Körpertemperatur, doch gleichzeitig wird auch umso mehr Schweiß gebildet wodurch sich auch der Kühlungseffekt erhöht. Die wichtigsten Faktoren im Funktionieren dieser wunderbaren thermostatischen Temperaturregulierung des Körpers, sind die thermalen Eigenschaften des Wassers. Mit keiner andere Flüssigkeit als Wasser könnte das Schwitzen dermaßen wirksam funktionieren. Wenn z.B. Alkohol anstelle des Wassers vorhanden wäre, würde im obigen Beispiel nur ein Temperaturabfall von 2,2oC stattfinden und selbst im Fall von Ammoniak ergäbe sich nur eine Reduzierung von 3,6oC.

Dieser Vorgang hat noch einen anderen sehr wichtigen Aspekt. Wenn die, im Körper entstehende Wärme nicht zur Oberfläche, d.h. zur Haut, weitergeleitet würde, hätten weder jene beiden Eigenschaften des Wassers, noch die Schwitzfunktion irgend einen Nutzen. Auch der Körpers muss so strukturiert sein, dass er eine gute Wärmeleitung zulässt. Hier kommt eine andere Eigenschaft des Wassers zur Geltung. Im Gegensatz zu allen anderen Flüssigkeiten hat das Wasser eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Aufgrund dieser und seines hohen Wassergehalts leitet der Körper die entstehende Wärme zur Haut. Um diese Übertragung weiter zu beschleunigen dehnen sich auch die, der Haut nahen Blutgefäße aus, weshalb wir auch erröten, wenn es uns heiß wird. Falls die thermale Leitfähigkeit des Wassers etwas geringer wäre, würde die Wärmeüber-tragung zur Haut sehr verlangsamt, was wiederum das Leben solch komplexer Organismen wie der Säugetiere unmöglich machen würde.

Aus all dem geht hervor, dass drei sehr unterschiedliche, außergewöhnliche thermale Eigenschaften des Wassers zur Erfüllung eines gemeinsamen Zwecks zusammenarbeiten, nämlich dem Schutz vor Überhitzung in komplexen Lebewesen wie den Menschen. Das Wasser ist eine Flüssigkeit, die speziell für diese Aufgabe geschaffen wurde.

Eine temperierte Welt

Die fünf verschiedenen Eigenschaften des Wassers, die Henderson in seinem Buch The Fitness of the Environment [Die Zweckdienlichkeit der Umwelt] aufführt, spielen zudem eine entscheidende Rolle in der Schaffung und Aufrechterhaltung eines milden und gemäßigten Klimas auf der Erde.

Die relativ zu anderen Flüssigkeiten große latente Wärme und Thermalkapazität des Wassers sind der Grund dafür, dass die Wasserkörper sich langsamer erwärmen und abkühlen als das Festland. Auf dem Festland kann der Temperaturunterschied zwischen den wärmsten und kältesten Orten bis zu 140oC betragen, wobei der Unterschied in den Meeren höchstens 15 bis 20oC beträgt. Die gleiche Situation finden wir auch beim Unterschied zwischen Tag- und Nachttemperaturen. In trockenen, wasserarmen Gebieten kann der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht 20 bis 30oC ausmachen, während er in den Meeren nie mehr als ein paar Grade ist. Das trifft nicht nur auf die Meere zu, sondern auch der, in der Atmosphäre vorhandene Wasserdampf stellt einen maßgeblichen Ausgleichsfaktor dar. Ein Effekt davon ist, dass in Wüstengebieten, wo wenig Wasserverdunstung auftritt, ein extremes Temperaturgefälle zwischen Tag und Nacht besteht, während der Unterschied an den Orten mit Meeresklima wesentlich geringer ist.

palmiye

Die große Wassermenge in den Gewässern des Planeten ermöglicht einen stetigen Temperaturausgleich auf der Erde. Aus diesem Grund sind die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht in nahe am Meer liegenden Gebieten, insbesondere in Küstengegenden, sehr niedrig; in weit vom Meer abgelegenen Wüstengegenden, kann das Temperaturgefälle von Tag und Nacht bis zu 40oC betragen.

Dank dieser einzigartigen Thermaleigenschaften des Wassers liegen die Temperaturunterschiede zwischen Sommer und Winter oder zwischen Tag und Nacht immer innerhalb solcher Grenzen, dass das Überleben des Menschen und der anderen Lebewesen nicht bedroht ist. Wäre der Wasseranteil der Erdoberfläche geringer als der des trockenen Landes, dann wären auch die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht wesentlich größer, und weite Landgebiete wären zu Wüsten geworden; das Leben wäre unmöglich, oder zumindest weitaus schwieriger. Ebenso wäre der Planet ungeeignet für das Leben gewesen., wenn die thermalen Eigenschaften des Wassers anders gewesen wären als sie es sind.

Nachdem er alle diese thermalen Eigenschaften des Wassers untersucht hatte, kam Henderson zu folgendem Schluss:

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Eigenschaft des Wassers von dreierlei Bedeutung zu sein scheint: Erstens bewerkstelligt sie eine gewaltige Angleichung und Mäßigung der Temperatur der Erde. Zweitens ermöglicht sie eine sehr wirksame Wärmeregulierung des Körpers in lebenden Organismen. Drittens begünstigt sie den meteorologischen Zyklus. Alle diese Auswirkungen stellen wahre Maximen dar, denn keine andere Substanz kann sich in dieser Hinsicht mit dem Wasser messen.79

Die hohe Oberflächenspannung

Bis jetzt betrachteten wir ausschließlich die thermalen Eigenschaften des Wassers, d.h. diejenigen seiner Eigenschaften, die sich auf Temperatur beziehen. Aber das Wasser hat noch andere physikalische Eigenschaften, die, wie sich herausstellt, dem Leben auch außergewöhnlich zweckdienlich sind.

Eine dieser Eigenschaften ist die sehr hohe Oberflächenspannung des Wassers. Die Oberflächenspannung wird als das 'hautähnliche' Verhalten der freien Oberfläche einer Flüssigkeit definiert. Dieses wird durch die gegenseitige Anziehung der Moleküle an der Flüssigkeitsober-fläche verursacht.

Beispiele der Oberflächenspannung lassen sich am deutlichsten am Wasser beobachten; in der Tat, die Oberflächenspannung des Wassers ist so groß, dass sie zu einigen merkwürdigen physikalischen Erscheinungen führt. Zum Beispiel kann ein Gefäß, ohne überzufließen eine Wassermenge mit einem Volumen halten, das ein wenig größer als das Innenvolumen des Gefäßes selbst ist, oder es ist z.B. möglich eine Metallnadel sehr vorsichtig waagrecht auf eine unbewegte Wasseroberfläche zu placieren, so dass sie nicht sinkt, sondern 'schwimmt'.

Die Oberflächenspannung des Wassers ist größer als die aller anderen bekannten Flüssigkeiten. Einige der sich daraus ergebenden, biologischen Konsequenzen sind sehr ausschlaggebend, und das kommt besonders deutlich in den Pflanzen zur Geltung.

Haben Sie sich jemals gewundert, wie die Pflanzen das Wasser ohne Pumpen, Muskeln oder ähnlichen Hilfsmitteln aus der Tiefe des Bodens viele Meter nach oben befördern? Die Lösung dieses Rätsels liegt in der Oberflächenspannung. Die Adern in den Wurzeln und Stämmen der Pflanzen sind derartig gestaltet, dass sie sich die Oberflächenspannung zunutze machen. Diese Kanäle verjüngen sich, je höher sie wachsen und verursachen damit, dass das Wasser buchstäblich selbst nach oben 'klettert'.

Wald

Die Pflanzen sind so entworfen, dass sie die hohe Oberflächenspannung des Wassers ausnützen können, mithilfe derer das Wasser befähigt ist viele Meter hoch zu 'klettern', so dass es selbst die Blätter der höchsten Baumwipfel erreicht.

Was dieses ausgezeichnete Design ermöglicht, ist die hohe Oberflächenspannung des Wassers. Wenn dieselbe so niedrig wäre, wie die, der meisten anderen Flüssigkeiten, wäre es für hochwachsende Pflanzen, wie Bäume physiologisch unmöglich, auf trockenem Land zu leben.

Ein anderer wichtiger Prozess, der durch die hohe Oberflächen-spannung des Wassers ermöglicht wird, ist die Zerbröckelung von Felsgestein. Wegen seiner hohen Oberflächenspannung kann das Wasser durch die feinsten Sprünge in den Felsen in tief liegende Lücken im Gestein eindringen, wo es später gefriert wenn die Temperatur unter Null sinkt. Da das Wasser, wie bereits erwähnt, die ungewöhnliche Eigenschaft besitzt, sich auszudehnen, wenn es gefriert, übt es diesen Expansions-druck im Inneren der Felsen aus, was diese schließlich aufspaltet. Dieser Prozess ist von lebenswichtiger Bedeutung für die Freisetzung der, im Gestein gebundenen Mineralien, und trägt zudem zur Bodenbildung bei.

Die chemischen Eigenschaften des Wassers

Neben den physikalischen Eigenschaften des Wassers sind auch seine chemischen Eigenschaften außergewöhnlich ideal für das Leben. An erster Stelle dieser zweckdienlichen Eigenschaften steht die Qualität des Wassers, ein ausgezeichnetes Lösungsmittel zu sein. Fast alle chemischen Substanzen lassen sich in Wasser auf lösen.

Eine sehr wichtige Auswirkung davon ist die Freisetzung von nützlichen Mineralien und ähnlichen Substanzen, die im Boden gebunden sind, sich im Wasser auflösen und durch die Flüsse in die Meere geraten. Es wird geschätzt, dass etwa 5 Milliarden Tonnen solcher Stoffe pro Jahr auf diese Weise ins Meer befördert werden. Diese Substanzen sind unerlässlich für das Leben im Meer.

Das Wasser fungiert auch als Katalysator in fast allen bekannten chemischen Reaktionen, d.h. es beschleunigt sie. Eine andere Eigenschaft des Wassers ist, dass seine chemische Reaktionsfreudigkeit in idealer Weise ausgeglichen ist. Wasser ist weder übermäßig reaktionsfreudig, wodurch es potentiell zerstörerisch wäre, wie z.B. Schwefelsäure, noch ist es zu träge, wie etwa Argon, welches an keiner Reaktion teilnimmt. Wie Michael Denton erklärt, "... die Reaktionsfreudigkeit des Wassers erscheint, wie all seine anderen Eigenschaften in idealer Weise sowohl seinen biologischen, als auch seinen geologischen Funktionen genau angepasst zu sein." 80

Weitere Einzelheiten bezüglich der Zweckdienlichkeit der chemischen Eigenschaften des Wassers für das Leben tauchen ständig erneut auf, je weiter die Forschung auf diesem Gebiet fortschreitet. Harold Morowitz, ein Dozent der Biophysik an der Yale Universität macht diesbezüglich die folgende Beobachtung:

Die letzten Jahre erlebten die Entwicklung von Studien über eine neuerlich verstandene Eigenschaft des Wassers, nämlich die Proton-Leitfähigkeit, die fast einzigartig in dieser Substanz vorhanden zu sein scheint, und die eine entscheidende Rolle in der Übertragung biologischer Energie spielt und ziemlich sicher von fundamentaler Bedeutung für den Ursprung des Lebens war. Je mehr sich unserem Wissen eröffnet, desto tiefer beeindruckt sind einige von uns von der äußerst präzisen Zweckdienlichkeit der Natur...81

Die ideale Viskosität des Wassers

Leber

Die niedrige Viskosität des Wassers ist von lebenswichtiger Bedeutung für uns. Wenn sie nur ein wenig höher wäre, wäre der Transport des Blutes in den Kapillaren nicht möglich. Das komplizierte Blutgefäßnetz der hier (links) abgebildeten Leber wäre z.B. nie zustande gekommen.

Wenn wir dem Begriff Flüssigkeit begegnen, stellen wir uns normalerweise eine dünnflüssige Substanz vor. Tatsächlich haben jedoch verschiedene Flüssigkeiten sehr unterschiedliche Grade an Zähigkeit, die man Viskosität nennt. Die Unterschiede in der Viskosität von Teer, Glyzerin, Olivenöl und Schwefelsäure z.B., sind sehr beträchtlich und wenn man diese Flüssigkeiten mit Wasser vergleicht, zeichnen sie sich noch deutlicher ab. Wasser ist 10-Milliarden Mal flüssiger als Teer, tausendmal flüssiger als Glyzerin, hundert mal flüssiger als Olivenöl und 25-mal flüssiger als Schwefelsäure.

Das Wasser hat, wie aus diesem kurzen Vergleich hervorgeht, einen sehr geringen Grad an Zähflüssigkeit. Wenn man von einigen wenigen leichtflüchtigen Substanzen, wie Äther und flüssigem Wasserstoff, (deren normaler Aggregatzustand gasförmig ist) absieht, kann man sagen, dass nur die Gase eine geringere Viskosität als das Wassers zu haben scheinen.

Welche Bedeutung hat die geringere Viskosität des Wasser für uns? Welche Folgen hätte es für uns, wenn diese lebenswichtige Flüssigkeit etwas mehr oder weniger zähflüssig wäre? Michael Denton beantwortet diese Frage folgendermaßen:

Die Zweckdienlichkeit des Wassers wäre aller Wahrscheinlichkeit nach weitgehend beeinträchtigt, wenn seine Viskosität geringer wäre. Die Strukturen der lebenden Organismen wären unter entgegengesetzt wirkenden Kräften weitaus heftigeren Bewegungen ausgesetzt, wenn seine Viskosität z.B. so gering, wie die des flüssigen Wasserstoffs wäre...Wenn die Viskosität des Wassers beträchtlich geringer wäre, würden leicht Funktionsstörungen in empfindlichen Strukturen auftreten...und das Wasser wäre nicht in der Lage, irgendwelche komplexen mikroskopischen Strukturen zu unterhalten. Die empfindliche molekulare Architektur der Zelle könnte aller Wahrscheinlichkeit nach nicht überleben. Wenn andererseits die Viskosität des Wassers etwas stärker wäre, wäre die gesteuerte Bewegung von großen Makromolekülen (Proteine, Enzyme, Hormone) und insbesondere von Strukturen, wie Mitochondrien und kleinen Organellen unmöglich, und ebenso Prozesse, wie die Zellteilung. Alle lebenswichtigen Aktivitäten der Zelle würden praktisch erstarren und jegliches Leben der Zelle, auch nur entfernt dem ähnlich, was wir kennen, wäre unmöglich. Die Entwicklung höherer Organismen, die in entscheidender Weise von der Beweglichkeit der Zellen während der Embryoentwicklung abhängt, wäre sicherlich nicht möglich, wenn die Zähflüssigkeit des Wassers auch nur ein wenig größer wäre als sie es ist. 82

Die niedrige Viskosität des Wassers ist nicht nur für die interne und äußerliche Zellbewegung von Bedeutung, sondern ebenso sehr für das Kreislaufsystem.

Blatt

Die niedrige Viskosität des Wassers ist für alle Lebewesen, selbst die Pflanzen, von größter Bedeutung. Die feinen Venen, die in dem links abgebildeten Blatt sichtbar sind, können das Wasser nur deshalb befördern, weil es so dünnflüssig ist.

Alle Lebewesen, deren Körpergröße einen Viertelmillimeter übersteigt, besitzen ein zentrales Kreislaufsystem. Der Grund dafür ist, dass bei größeren Ausmaßen eine Diffusion von Nahrung und Sauerstoff über den ganzen Organismus unmöglich ist, d.h. sie können nicht mehr direkt in die Zelle aufgenommen, noch können ihre Nebenprodukte direkt abgegeben werden. Im Körper eines Organismus befinden sich zahlreiche Zellen, und daher ist es erforderlich, dass die vom Körper aufgenommene Nahrung und Luft an die Zellen verteilt, d.h. durch irgendwelche 'Kanäle' zu ihnen 'gepumpt' werden. Desgleichen werden andere 'Kanäle' benötigt, um die Abfallstoffe abzuleiten. Diese Kanäle sind die Arterien und Venen des Kreislaufsystems. Das Herz ist die Pumpe, die das System in Bewegung hält, während die Flüssigkeit, die in den Blutgefäßen fließt, das ist, was wir als Blut kennen, welches hauptsächlich aus Wasser besteht. (95 % des Blutplasmas – der Flüssigkeit, die übrig bleibt, wenn man die Blutkörperchen, Blutzellen, Proteine und Hormone usw. entfernt – ist Wasser.)

Aus diesem Grund ist die Viskosität des Wassers sehr wichtig für ein effektives Funktionieren des Kreislaufs. Wenn Wasser z.B. so zähflüssig, wie Teer wäre, könnte es niemals von einem organischen Herzen gepumpt werden. Selbst wenn das Wasser nur die Viskosität von Olivenöl hätte, die 100-Millionen Mal geringer, als die des Teers ist, könnte das Herz es vielleicht sogar pumpen, doch nur unter den größten Schwierigkeiten, und das Blut wäre niemals in der Lage all die Milliarden von Kapillaren zu erreichen, die den ganzen Körper durchziehen.

Wir wollen uns diese Kapillaren etwas näher betrachten. Ihr Zweck ist es, den Transport von Sauerstoff, Nahrung, Hormonen usw., die lebensnotwendig für jede Zelle im Körper sind, zu gewährleisten. Wenn eine Zelle weiter als 50 Mikron (Ein Mikron ist ein Tausendstel Millimeter) von der nächsten Kapillare entfernt ist, kann sie sich die 'Dienstleistungen' derselben nicht zunutze machen. Zellen, deren Abstand zur nächsten Kapillare größer als 50 Mikron ist, müssen verhungern bzw. ersticken.

Aus diesem Grund ist der menschliche Körper dermaßen gestaltet, dass die Kapillaren ihn wie ein Netz vollkommen durchziehen. Ein durchschnittlicher menschlicher Körper hat etwa 5 Milliarden Kapillaren, deren gesamte Länge ungefähr 950 km beträgt. Bei manchen Säugetieren befinden sich bis zu 3000 offene Kapillaren auf einer Querschnittsfläche von nur einem Quadratzentimeter des Muskelgewebes. Wenn man zehntausend der feinsten Kapillaren zusammenbündeln würde, so wäre der Strang etwa so dick, wie eine Bleistiftmine. Der Durchmesser einer Kapillare liegt zwischen drei und fünf Mikron. Das bedeutet drei oder fünf Tausendstel eines Millimeters.

Damit das Blut in solch engen Blutgefäßen ohne sich zu stauen oder zu verlangsamen fließen kann, muss es natürlich sehr dünnflüssig sein, was es aufgrund der geringen Viskosität des Wassers auch ist. Michael Denton ist der Ansicht, dass das Blutkreislaufsystem nicht funktionsfähig wäre, wenn die Viskosität des Wassers auch nur ein wenig größer wäre, als sie es ist:

Ein Kapillarensystem kann nur dann funktionsfähig sein, wenn die Flüssigkeit, die es durchfließt, eine sehr geringe Viskosität hat. Eine niedrige Viskosität ist deshalb erforderlich, weil der Fluss, d.h. die Beweglichkeit der Flüssigkeit in umgekehrt proportionalem Verhältnis zu ihrer Viskosität steht...Von daher ist es einleuchtend, dass ein enormer Druck erforderlich wäre, um das Blut durch die Kapillaren zu pumpen, wenn die Viskosität des Wassers nur um einige male größer wäre, als sie es ist, und es könnte kaum irgend ein funktionsfähiges Blutkreislaufsystem geben... Wenn die Viskosität des Wassers nur ein wenig größer gewesen wäre, und der Durchmesser der kleinsten funktionsfähigen Blutgefäße zehn, anstatt drei Mikron gewesen wäre, so würden diese Kapillaren fast den gesamten Raum des Muskelgewebes einnehmen um eine genügende Versorgung von Sauerstoff und Glukose beibringen zu können. Offensichtlich wäre dann die gegebene Körpergestaltung der größeren Lebewesen nicht möglich oder wäre zumindest äußerst eingeschränkt... Es ergibt sich daher, dass die Viskosität des Wassers, um dieses zu einem geeigneten Medium für das Leben zu machen, dem sehr nahe sein muss, was sie tatsächlich ist. 83

In anderen Worten, wie all seine anderen Eigenschaften ist auch die Viskosität 'maßgeschneidert' für das Leben. Wenn man die Viskositätswerte verschiedener Flüssigkeiten betrachtet, so unterscheiden sich diese viele Milliarden Mal. Unter all diesen Milliarden Möglichkeiten wurde eine Flüssigkeit geschaffen, deren Viskosität genau den Wert hat, der erforderlich ist – das Wasser.

Schlussfolgerung

Alles, was wir vom Anfang dieses Kapitels an betrachtet haben, zeigt uns, dass die thermalen -, physikalischen -, chemischen - und Flüssig-keitseigenschaften des Wassers genau so sind, wie sie sein müssen, um das Leben zu ermöglichen. Das Wasser ist so vollkommen auf das Leben abgestimmt, dass es sich zur Erfüllung dieses Zwecks in einigen Aspekten selbst im Widerspruch zu den Naturgesetzen verhält. Das beste Beispiel dafür ist die unerwartete und unerklärliche Ausdehnung des Wassers, sobald seine Temperatur unter +4oC sinkt. Wenn dies nicht der Fall wäre, würde das Eis nicht schwimmen, die Meere würden gefrieren und das Leben wäre unmöglich.

Das Wasser ist zu solch einem Ausmaß 'gerade recht' für das Leben, dass keine andere Flüssigkeit ihm vergleichbar ist. Der größte Teil der Oberfläche dieses Planeten, einer Welt deren andere Eigenschaften und Gegebenheiten (Klima, Licht, elektromagnetisches Spektrum, Atmosphäre, Oberfläche usw.) das Leben begünstigen, ist mit der genau genügenden Wassermenge bedeckt, die für das Leben erforderlich ist. Es sollte einleuchtend sein, dass all das nicht zufällig so sein kann, sondern dass all dem ein bewußt geplantes Design zugrunde liegen muss.

Anders ausgedrückt, alle physikalischen und chemischen Eigenschaften des Wasser zeigen, dass es speziell für das Leben geschaffen wurde. Die Erde, die zweckdienlich als Lebensraum für die Menschheit geschaffen wurde, wurde mit diesem Wasser belebt, das wiederum speziell als die Grundlage des menschlichen Lebens erschaffen wurde. Mit dem Wasser hat Allah uns das Leben gegeben, und durch das Wasser lässt Er alle Arten von Nahrung auf der Erde wachsen.

Von größter Bedeutung dabei ist, dass diese Tatsache, die nunmehr durch die moderne Wissenschaft betätigt wurde, im Quran offenbart wurde, der den Menschen vor 14 Jahrhunderten als Wegweisung gegeben wurde. Hinsichtlich des Wassers in Bezug auf das menschliche Leben macht das Wort Allahs folgende Aussage:

Er ist es, der für euch Wasser vom Himmel hinabsendet, um davon zu trinken, und davon entsteht Vegetation, an der ihr (euer Vieh) weiden lasst. Er lässt euch damit das Getreide wachsen, und den Olivenbaum, die Dattelpalme und den Rebstock und Früchte aller Art. Darin ist gewiss ein Zeichen für denkende Menschen. (Sure 16:10, 11 – an-Nahl)

 

Anmerkungen & Quellennachweise:

76. John Ray, The Wisdom of God Manifested in the Word of Creation, 1701; Michael Denton, Nature's Destiny, S. 73

77. Lawrence Henderson, The Fitness of the Environment, Boston: Beacon Press, 1958, Vorwort.

78. Die latente Wärme ist nicht die Wärme, welche die Temperatur des Wassers ändert, sondern diejenige Wärme, welche ihm ermöglicht vom festen in den flüssigen oder vom flüssigen in den gasförmigen Zustand überzugehen. Wenn man dem Eis Wärme zuführt, um es zu schmelzen, erreicht es eine Temperatur von 0°C, und dann findet keine weitere Temperaturerhöhung statt, selbst wenn man fortfährt, ihm Wärme zuzuführen, doch es wird nicht länger Eis bleiben, sondern schmelzen und zu Wasser werden. Diese Wärme, die benötigt wird, um den festen Zustand in den flüssigen zu überführen, ohne eine Temperaturänderung herbeizuführen, ist die 'latente' Wärme.

79. Lawrence Henderson, The Fitness of the Environment, Boston: Beacon Press, 1958, S. 105

80. Michael Denton, Nature's Destiny, S. 32

81. Harold J. Morowitz, Cosmic Joy and Local Pain, New York: Scribner, 1987, S. 152 f.

82. Michael Denton, Nature's Destiny, S. 33

83. Michael Denton, Nature's Destiny, S. 35 f.

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