Das Rätsel der Zeit – wie lösbar ist es?

Es ist bisher niemand gelungen, ein Phänomen der Natur zu finden, das im Wider­spruch zu Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie steht.

Ganz im Gegenteil: Selbst ihre Vorhersage, dass Objekte gleicher Art, die unter­schiedlich stark beschleunigt werden, aus Sicht eines Beobachters, der sie alle im Blick hat, unterschiedlich schnell altern, erfährt heute über im Labor einfach durch­führbare Experimente eindrucksvolle Bestätigung: Myonen, die beschleunigt wer­den, existieren länger (sie altern langsamer) also solche, die unbeschleunigt sind – und das gut nachprüfbar in genau dem Ausmaß, wie wir auf Grund von Einsteins Theorie erwarten können.

Dies zeigt klar, dass die Zeit auf keinen Fall ein erst im Beobachter ent­stehender subjektiver Eindruck sein kann.

Was aber ist sie dann? Wie kommt sie zustande?

Bislang ist nur klar: Der Zeitbegriff der allgemeinen Relativitätstheorie hat andere Eigenschaften als Zeit im Sinne unserer Alltagserfahrung. Denn:

Noch zu Einsteins Lebzeiten konnte Kurt Gödel, ein berühmter Logiker, nachweisen, dass die allgemeine Relativitätstheorie auch Formen der Raumzeit kennt, die es un­möglich machen, zwischen Vergangenheit und Zukunft zu unterscheiden:

Es kann Wege durch die Raumzeit geben, die eine Folge von Ereignissen sind, auf der die Zeit keine asymmetrische Ordnung mehr darstellt — die Vergangenheit aller Ereignisse ist dort gleichzeitig auch ihre Zukunft, und in die Zukunft zu reisen be­deu­tet dort, gleichzeitig auch auf einer Zeitreise in die Vergangenheit zu sein.

Einstein hat Gödels Argumentation als fehlerfrei eingestuft, hat dem Ergebnis aber keine große Bedeutung beigemessen, da er ohnehin der Meinung war, dass kein noch so gutes mathematisches Modell durch die Natur geschaffene Objekte in jeder Hinsicht genau und vollständig beschreiben kann. Mathematik, so seine Meinung, sei noch keine Physik.

Dennoch bleibt festzuhalten:

Einsteins Theorie erzwingt nicht, dass Zeit sich grundsätzlich nur einmal durchleben lässt. Ob wir da aber wirklich über dieselbe Zeit sprechen, die — durch nichts und niemand aufzuhalten — uns unwiderbringlich verstreicht, ist eine bislang noch keineswegs geklärte Frage.

Genaueres dazu findet sich auf den Seiten:

• Fakten und Fragen zum Wesen der Zeit
• Formal oder nicht formal: Was wir Zeit nennen, ist stets nur eines unserer Zeitmodelle.
• Nur für Eigenzeit (Alter im Sinne einer vom Objekt nicht trennbaren Atomuhr) scheint das nicht zu gelten.

 
 

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Zur Informatik Theoretischer Physik

Wer sich für informationstechnische Grundlagen Theoretischer Physik interessiert (vor allem aus rein logischer, grundsätzlicher Sicht heraus), der sei auf folgende Kurzartikel aufmerksam gemacht:

• Hawkings Denkanstoß
• M-Theorie
• Physikalisches Wissen extrapolierende Modelle
• Die Kernfrage

In den letzten Jahren scheint scheint die Stringtheorie (M-Theorie) einen Konkur­renten bekommen zu haben, den man mehr und mehr erst zu nehmen hat: die sog. Schleifen-Quantengravitation.

Wer sich als Abiturent überlegt, ob sein Studienfach nicht vielleicht Theoretische Physik sein könnte, dem sei empfohlen zu lesen, was Prof. Andreas Engel schreibt.