Kunst und Wissenschaft

Günther Wess ist Chemiker und Pharmazeut und leitete bis vor kurzem das Helmholtz Zentrum München für Gesundheit und Umwelt (HMGU) in München. Der ausgebildete Kirchenmusiker hat die Schriften von Hermann von Helmholtz, insbesondere die zur Musik eingehend studiert.

Lieber Herr Wess, welche Rolle spielte die Musik für Hermann von Helmholtz?

Wir wissen aus den Biografien, dass Helmholtz täglich mindestens eine Stunde Klavier gespielt hat, an den Wochenenden sogar mehr. Für ihn waren auch regelmäßige Konzert- und Opern-Besuche selbstverständlich. Aus seinen Schriften ist zu ersehen, wie verwurzelt seine kunstbezogene Bildung war. Er kannte die wesentlichen musikalischen Entwicklungen, Kompositionen, Komponisten, war auch vertraut mit der Harmonielehre und der Musiktheorie. Und was ganz wichtig festzuhalten ist für seine Arbeiten: Er hat mit der Zeit ein sehr geschultes Ohr entwickelt und hatte eine hohe Sensibilität für Klänge und konnte deshalb besondere erkenntnistheoretische Schlussfolgerungen ziehen. Musik spielte überdies eine große Rolle im Helmholtz-Salon seiner Frau, wo bekannte Komponisten und Künstler ein- und ausgingen. Für Helmholtz war die Musik somit Bestandteil des Lebens. Sie war letztlich genauso wichtig für ihn wie seine eigentliche Forschungsarbeit. Es ist zudem hervorzuheben, dass er sich durch das eigene Musizieren Kenntnisse erworben hat, die ihm helfen konnten, seine Forschung auf die wesentlichen praktischen Fragen zu konzentrieren. „Die Lehre von den Tonempfindungen“ in der ersten Auflage des Jahres 1863 war eine der ersten großen Publikationen von Hermann von Helmholtz. Ein sehr umfangreiches Buch, das mehr als 600 Seiten umfasst, worin er seine Studien zu Musik zusammenfasst und beschreibt. (Ich möchte anmerken, dass ich mich im Rahmen dieses Gesprächs nicht ausschließlich auf Aussagen der Biografen und Kulturwissenschaftler beziehe, sondern auch Schlussfolgerungen aus eigenen Analysen von Helmholtz‘ Schriften vornehme.)

Was ist die Kernaussage der Lehre von den Tonempfindungen?

Zunächst ist festzuhalten: Bis zum heutigen Tag ist meiner Meinung nach keines den Tonempfindungen vergleichbares Werk entstanden. Wissenschaftlich basiert diese facettenreiche Arbeit auf zwei Säulen: erstens der Behandlung der physikalischen Grundlagen von Tönen und Klängen auf Basis der Physik der Wellen. Die zweite Säule betrifft die Physiologie des Ohres und die Hör- und Empfindungsvorgänge. Ferner Abhandlungen zu Empfindungen der Musik, der sich physiologische und philosophische Fragen anschließen, aber auch Aspekte der Ästhetik werden behandelt. Helmholtz hat auf Basis des vorhandenen Wissens wesentliche Forschungen angestoßen, um gravierende Wissenslücken zu schließen. Darüber hinaus, und dass ist ganz wichtig zu erwähnen, hat er damit Impulse für zukunftsweisende Entwicklungen gegeben, die bis zum heutigen Tag nachwirken. Helmholtz hat immer wieder betont, dass sich seine Arbeiten auf Grundlage der Physik und Physiologie bewegen. Er hat großen Wert daraufgelegt, dass das, was er sagt und publiziert, auch experimentell reproduziert werden kann.

Dreh- und Angelpunkt seiner Arbeiten waren die Grund und Obertöne, die Instrumente automatisch erzeugen, wenn sie gespielt werden. Ferner Kombinationstöne, die daraus entstehen und die wir über unseren Hörapparat als Klang wahrnehmen. Er hat diese Klänge auch mathematisch analysiert. Helmholtz‘ Untersuchungen reduzieren sich nicht bloß auf Betrachtungen der Physik und physiologischer Hörmechanismen, sondern er macht sich auch Gedanken über die Wahrnehmungsprozesse, untersucht Wohlklänge und Dissonanzen, die Tonalität und Missklänge aufgrund von Schwebungen. Hermann von Helmholtz hat dafür im Detail Intervalle untersucht, er hat Tonleitern analysiert, Klänge von Instrumenten wie auch der menschlichen Stimme. Selbstverständlich stießen Helmholtz' Arbeiten bei Musikern, aber auch bei Instrumentenbauern auf allergrößtes Interesse. Hermann von Helmholtz hat nämlich sehr unterschiedliche Instrumente untersucht, bekannt ist sein Beitrag zur Entwicklung des Steinway-Flügels. Er hat sich aber auch mit anderen Musikinstrumenten beschäftigt, beispielsweise mit Orgelpfeifen, dafür besuchte er den berühmtesten Orgelbauer der damaligen Zeit in Paris namens Aristide Cavaillé-Coll.

Helmholtz‘ Arbeiten bilden noch heute die Basis für Fragen der Akustik, des Lautsprecherbaus, aber auch für elektronisch erzeugte Klänge. Insbesondere für Menschen, die auf der Suche nach neuen (elektronischen) Klängen sind, lesen Helmholtz. Das, was er auf dem Gebiet der Tonempfindungen erforscht hat, ist bis zum heutigen Tage brandaktuell.

Welche Rolle spielen für Helmholtz Konzepte der Wahrheit, Ästhetik und Schönheit?

Man muss sich vergegenwärtigen, dass Hermann von Helmholtz geboren wurde, als Goethe und Beethoven noch lebten. Und Helmholtz starb, bevor die Quantenmechanik entwickelt wurde. Hermann von Helmholtz war also geprägt vom Weltbild der Klassik in Kunst und Musik, aber auch in der Physik. An vielen Stellen seiner Schriften liest man, welche große Bedeutung solche Dinge wie Verstand, Wahrheit, Schönheit, Harmonie und Wohlklänge für ihn hatten. Und er hat auch in dem künstlerisch-musikalischen Kontext das Schöne gesucht, und immer wieder war ihm die Auflösung von Dissonanzen in sogenannte Wohlklänge sehr wichtig. Seine Lieblingskompositionen stammten nach Angaben der Biografen von den Komponisten Mozart und Beethoven, er soll aber auch Bach'sche Fugen auf dem Harmonium gespielt haben. In seinen Schriften und Briefen kann man eine gewisse Zurückhaltung gegenüber Wagner erkennen, der von Helmholtz als ein moderner Komponist bezeichnet wird, aber dessen Tristan Akkord Helmholtz nie analysiert hat.

Beeindruckend und hervorzuheben ist, dass Helmholtz - obwohl dem Schönheitsideal der Klassik verhaftet und dem Prinzip der Tonalität – stets auf der Suche nach Neuem war. Er hat immer wieder betont zu sagen (und das ist ganz wichtig festzuhalten), dass die Musik an dem musikalischen Regelwerk, das zur damaligen Zeit existierte, nicht festkleben dürfe. Er war aufgeschlossen für neue Entwicklungen, er war also ganz Wissenschaftler und suchte etwas Neues. An mehreren Stellen sagt er, man müsse neue Wege gehen, wenn Ungewöhnliches in der Kunst auszudrücken ist: „Ängstliche Vermeidung des Ungewöhnlichen führt die Gefahr der Trivialität und Mattigkeit herbei.“

Diese Offenheit für Neues spiegelt sich auch in seiner Offenheit gegenüber der Musik anderer Kulturen wider. Und entsprechend breiten Raum haben diese Themen in seinen Tonempfindungen erhalten. Hermann von Helmholtz formuliert sehr klar, dass die ästhetischen Prinzipien sich mit der Zeit ändern werden. Nun muss man wissen: In jener Zeit war die Romantik noch nicht vollends entwickelt, es gab Tendenzen, aber sie war gesellschaftlichen noch nicht so sehr verbreitet. Hermann von Helmholtz jedenfalls fühlte sich verbunden mit Werken von Künstlern wie Mozart, Beethoven und so weiter. Aber diese Aussage, dass sich Regelwerke ändern mit der Zeit, war für Komponisten sehr wichtig, wie zum Beispiel für Charles Ives, ein amerikanischer Avantgardist und Musiker, oder auch für Edgar Varèse, ebenfalls Komponist. Alle diese Avantgardisten der modernen Musik lasen Helmholtz. Weitere Beispiele sind: Ferruccio Busoni, Karlheinz Stockhausen, John Cage. Die Aussage, dass sich ästhetische Prinzipien ändern, ist sehr bemerkenswert für Helmholtz und die damalige Zeit.

Hermann von Helmholtz hat überdies auch optische Wahrnehmungsprozesse in der Malerei untersucht. Welche Parallelen gibt es zu den Tonempfindungen? Welchen Einfluss nimmt er damit auf Musik und Malerei?

Hermann von Helmholtz greift Ansätze auf, die sich dann später, nach seinem Tod zum Beispiel in der Entwicklung der „Wiener Schule“ (zum Beispiel bei Komponisten wie Arnold Schönberg oder Malern wie Gustav Klimt) manifestieren. Er hat die Basis gelegt für unser heutiges Verständnis von Wahrnehmung von Musik und Malerei.

Was konkret die Malerei und die optische Wahrnehmung anbetrifft: Hier hat Hermann von Helmholtz den Sehvorgang intensiv untersucht und analysiert, und ebenfalls eine beeindruckende Schrift zu diesem Thema vorgelegt, nämlich ein Handbuch zur physiologischen Optik, das etwa so dick ist wie das Werk zu den Tonempfindungen. In diesem Buch zu Optik steht allerhand zum Sehvorgang, zum Farbensehen und so weiter. Erkenntnisse, die noch heute sehr beeindrucken, wie zum Beispiel den bekannten Neurobiologen Eric Kandel, der über Hermann von Helmholtz sagt, dass Helmholtz praktisch die Grundlage gelegt hat für unser Verständnis der abstrakten Malerei, und wie diese in unserem Gehirn verarbeitet wird. Kandel, mit dem ich mich auch persönlich zu dem Thema austauschen konnte, schrieb: „Der Physiologe Hermann von Helmholtz erkannte im 19. Jahrhundert wahrscheinlich als erster, dass das Gehirn Informationen aus den verschiedenen Sinnessystemen zusammensetzt und daraus unbewusst Rückschlüsse zieht.“ Dies als eine Anmerkung zu dem Erkennen von Malerei bei Hermann von Helmholtz. Es bedeutet nichts weniger, dass Hermann von Helmholtz auch als Begründer der Neurobiologie gelten kann.

Über die Bedeutung von Helmholtz‘ Lehre der Tonempfindungen habe ich bereits berichtet. Sie wurde intensiv rezipiert und von vielen Musikern gelesen, weil er damit eine Grundlage gelegt hat, universell über Klänge und deren Wahrnehmung zu sinnieren und nachzudenken - wie werden Klänge wahrgenommen, wie lassen sich neue bilden? Neben den genannten Musikern gibt es weitere aus dem Bereich der Spektralmusik, die sich mit Helmholtz beschäftigt haben oder beschäftigen. Gerade die Musik der Spektralmusik (wie zum Beispiel die von Gérard Grisey) hat viel mit Optik und Farben zu tun. Und hier laufen Musikwahrnehmung und Farbwahrnehmung zusammen - Prozesse, die wahrscheinlich auch an bestimmten Stellen im Gehirn zusammenwirken, wie die aktuelle Forschung vermutet. In der Wissenschaft heute zeigen die neuesten bildgebenden Verfahren wunderbare Korrelationen in solchen Wahrnehmungsprozessen, aber die Kausalität dahinter ist im Grunde noch nicht besser verstanden, als sie von Helmholtz seinerzeit formuliert wurde.

Ohne explizit Parallelen zwischen Malerei und Musik zu ziehen, hat Hermann von Helmholtz immer wieder auf beide Disziplinen wissenschaftlich Bezug genommen und (im Rahmen seiner Abhandlungen zum Sehen und Hören) einige Kernaussagen dazu gemacht, die mich sehr beeindruckt haben. Zum Beispiel folgende: „Das Ohr ist in der Lage, die Einzeltöne eines Klanges innerhalb der physiologischen Grenzen aufzulösen.“ Das ist für mich überhaupt eine der beeindruckenden Aussagen, nämlich, dass das Hörsystem des Menschen quasi eine Fourier-Analyse durchführen kann.  Wenn also das Ohr die Überlagerung von zwei Schwingungen wahrnimmt, ist das Gehirn in der Lage, durch den Hörvorgang diese beiden Schwingungen aufzulösen (und damit besagte Fourier-Analyse durchzuführen). Das Auge wohlgemerkt ist außerstande, eine solche Frequenzanalyse auszuführen. Die Farbe „Grün“ kann also vom Auge nicht in ihre Komponenten „Gelb“ und „Blau“ aufgelöst werden. Das ist etwas, was wir wissen - ein entsprechender Auflösungsvorgang wie beim Hören ist beim Sehen also nicht möglich. Das ist eine wirklich bemerkenswerte Feststellung von Hermann von Helmholtz.

Wie bewertet Herman von Helmholtz Musik und Malerei hinsichtlich ihrer künstlerischen Ausdrucksmöglichkeiten?

Helmholtz sagt: „Die Musik hat sich das Material, in welchem sie ihre Werke schafft, selbst künstlerisch auswählen und gestalten müssen.“ Also die Instrumente muss man selber bauen, die Klänge selber erzeugen. Während dagegen die Bildenden Künste (sprich die Malerei) in erster Linie vorgeformte Dinge vorfinden, die von der Natur und deren Farben gestaltet werden. „Die Musik findet ein unendlich reiches, ganz ungeformtes und freies Material vor in den Tönen und der menschlichen Stimme.“ Und hier kommt man wieder zu dem Punkt, dass Hermann von Helmholtz eine große Offenheit demonstriert gegenüber neuen Entwicklungen in der Musik. Denn diese Bemerkung schließt auch zeitgenössischen Musik mit ein - die ihm vermutlich nicht gefallen hätte, aber die er natürlich anerkennt als das Ergebnis einer konsequenten Entwicklung. „In der Musik herrscht die größte und vollkommene Freiheit im Gebrauch des Materials.“  Wenn man heute daran denkt, was die moderne Musik macht (beziehungsweise die modernsten Komponisten) - Entfremdung von Instrumenten und solche Dinge, dann passiert dort genau das, was Hermann von Helmholtz mit diesem Zitat beschreibt. Für die Malerei ist der Rahmen dagegen eingeschränkter, denn die Farben beziehungsweise das Farbspektrum ist im Grunde vorgegeben.

Zum Schluss noch ein weiterer sehr interessanter Aspekt in diesem Zusammenhang: Ein Musikstück kann in einer höheren Tonlage gespielt werden, man ändert entsprechend die Frequenzen, geht einen Ton oder zwei Töne höher. Wenn man dagegen bei den Farben die Frequenzen verändert, erhält man völlig andere Farben, der bildnerische Eindruck ist damit zerstört. Diesen Unterschied des Hör- und Sehvorgangs festzumachen, finde ich persönlich sehr interessant.

Sie sprachen Helmholtz‘ Einfluss auf Kunst- und Kulturszene an. Gab es weitere Verbindungslinien zur „Wiener Schule“?

Zweifellos gibt es die auch zu dem Kreis der Personen, die sich um Sigmund Freud herumbewegt haben. Es sind indirekte Bezüge zu Hermann von Helmholtz, indirekt deshalb, weil die eigentliche „Wiener Schule“ erst am Ende des 19. Jahrhunderts entstanden ist, als Helmholtz schon nicht mehr gelebt hat. Interessant ist dabei allerdings die Feststellung, dass Sigmund Freud ebenfalls Helmholtz gelesen hat. Sigmund Freud wiederum war anfangs Assistent von Ernst Wilhelm von Brücke, und Letzterer wiederum pflegte eine enge Freundschaft zu Hermann von Helmholtz, wie auch zu Emil Du Bois-Reymond (Kommilitone von Hermann von Helmholtz und ebenfalls mit ihm eng befreundet). Ein äußerst interessantes Netzwerk.

Wie beurteilt Helmholtz das Verhältnis von Wissenschaft und Kunst?

Ohne dieser Frage persönlich im Detail im Werk von Helmholtz nachgegangen zu sein, ist doch mein Eindruck, dass er Brücken gebaut hat. Für ihn als Universalgelehrten gehörte beides zum Leben dazu. Aber dennoch hätte ich ihm diese Frage zu gerne selbst gestellt. Es gibt ein sehr schönes Zitat von Edgar Varèse (der wie angesprochen ein intensiver Helmholtz-Leser war), das er in einem Artikel mit dem Titel „Die Befreiung des Klanges“ gemacht hat, und das auch sehr gut von Helmholtz stammen könnte: „An der Schwelle zur Schönheit wirken Wissenschaft und Kunst zusammen.“ Dieser Schönheitsaspekt ist also immer wieder bedeutsam. Ich schließe aus den Schriften von Helmholtz, dass beides - Wissenschaft und Kunst - wichtig für ihn waren, und sich das auch - inklusive der Kriterien der Klassik – für ihn zu einem harmonischen Ganzen vereinigt hat.

Die Lehre von den Tonempfindungen ist für mich ein Paradebeispiel, bei dem Wissenschaft und Kunst zusammenkommen. Man kann es meines Erachtens nicht besser zeigen: die Physik der Töne, die Wirkung im Gehirn, die künstlerischen Aspekte. Dass beide Disziplinen für Helmholtz bedeutsam waren, sieht man auch daran, dass Künstler und Wissenschaftler gleichermaßen den Salon seiner Frau besuchten, und Hermann von Helmholtz immer wieder in seinen Schriften praktische Fragestellungen zur Kunst, zur Psychologie und Physiologie erwähnt. An einer Stelle ist aber auch sehr konsequent und sagt, dass er bestimmte Aspekte der Ästhetik, der Seelenstimmung und der Psychologie nicht ansprechen möchte, weil er sich bei der Einordnung zu sehr als Dilettant empfindet. Auch interessant, diese Eigenbewertung, weil sie zeigt, dass Helmholtz es nicht so leicht hatte. Er war immer „ein Kind in der mitten“ (denn er war wohlgemerkt zunächst kein Physiker, er war von Haus aus Physiologe, der erst 1871 als Physiker anerkannt wurde). Helmholtz hatte dennoch ein sehr klares Weltbild, für ihn ist alles noch sehr umfassend, Kunst und Wissenschaft gehören zusammen, sind Bestandteile des Lebens.

Welches Resümee ziehen Sie mit Blick darauf, was man von Hermann von Helmholtz heute lernen kann über das Verhältnis von Kunst und Wissenschaft?

Zunächst einmal ist für mich beeindruckend, dass Hermann von Helmholtz bereits als junger Mann die „Tonempfindungen“ untersucht und damit ein Thema größter Komplexität angepackt hat – um schließlich in jahrelanger Forschung und allen Widerständen zum Trotz ein Gesamtwerk von über 600 Seiten zu produzieren. Eines, das von der Physiologie und Physik über die Ästhetik bis hin zur Philosophie und Psychologie reicht. Das alleine ist schon sehr beeindruckend, denn auch zur damaligen Zeit war die Wissenschaft von starken Interessengruppen getrieben (Peer Groups), wissenschaftlichen Gemeinschaften, die doch eher ziellos organisiert und von Zitierkartellen bestimmt waren. Und entsprechend schwierig war es - erinnern wir uns, seine erste physikalische Arbeit zur „Erhaltung der Kraft“ wurde von den Physikern zunächst abgelehnt. Also noch mal, es ist beeindruckend, dass er sich an ein solch breites Thema wie dem „Hören“ herangewagt hat. Man würde heute ein solches Gebiet als extrem interdisziplinär bezeichnen. Im überhitzten Wissenschaftssystem mit seinen abgesteckten Förderinstrumenten und Begutachtungsgepflogenheiten und den Publikationsanforderungen wäre ein solches Werk vermutlich heutzutage nicht mehr möglich.

Dann kommt noch dazu, dass dieses Werk durchdrungen ist von praktischen Anwendungen. Für Helmholtz hatte die praktische Anwendung stets große Bedeutung, stand sie immer wieder im Vordergrund seiner Arbeiten. Aus dem, was er schreibt, schließe ich, dass er dennoch keine Scheu hatte, ein solches Thema anzupacken, wenngleich er sich immer wieder in seinen Schriften absicherte (was wiederum zeigt, dass auch Gegenstimmen da waren).

Aus seinem Lebenslauf wird zudem deutlich, welche Bedeutung er einer breiten Bildung beimaß, wenngleich er in vielen Bereichen ein Autodidakt war. Nehmen wir zum Beispiel seine Musikstudien. Sein Klavierspiel war sehr entwickelt, obwohl er selbst kaum Musiklehrer beansprucht hat. Er hat sich das meiste in diesem Zusammenhang selbst angeeignet. Für ihn war das Üben etwas, was ihn zu neuen Einsichten führte (allerdings kommt hinzu, dass Hermann von Helmholtz offenbar das Vorspielen nicht sehr mochte).

Jedenfalls hat er durch die Art und Weise, wie er diese Themen angepackt hat, gezeigt, dass Wissenschaft und praktische Anwendung keinen Widerspruch darstellen. Und ebenso bilden Wissenschaft und Kunst für ihn auch kein Widerspruch, sondern diese Dinge sind zu vereinen. Und seine Forschung ist gegenwärtig: Viele seiner richtungsweisenden Ergebnisse bilden eine Grundlage für Studien, die man heute mit Hilfe der künstlichen Intelligenz durchführt, beispielsweise auf dem Gebiet der Untersuchung neuer Klänge und des Instrumentenbaus bis hin zur Komposition auf Basis von KI. Es gibt somit eine Vielzahl von Dingen, die mich an der Person Hermann von Helmholtz beeindrucken: Ein Mensch, der wie gesagt geboren wurde, als Goethe und Beethoven noch lebten.

Vielen Dank für dieses Gespräch.

04.01.2021 , Das Interview führten Ilja Bohnet und Franziska Roeder.