Ist Zeit eine Illusion?
Spätestens seit Einstein wissen wir ja, dass Zeit relativ ist. Nun gibt es aber physikalische Erklärungen, dass die Zeit im Grunde genommen nur eine Illusion ist. Diejenigen, die sich darüber schon einmal Gedanken gemacht haben, was haltet ihr davon?
3 Antworten
"Zeit" ist ein Begriff aus einer bestimmten Kategorie von Begriffen, die alle eine besondere Eigenart haben. Solange man sie im Alltag verwendet, ist jedem völlig klar, was gemeint ist. Ich vermute, in dieser Klarheit denkst du gerade. Sobald man aber anfängt, diese Begriffe genauer zu untersuchen, zu definieren oder zu erklären, werden sie immer unklarer, immer verschwommener und irgendwann entgleiten sie einem völlig und je mehr man sich mit ihnen beschäftigt, umso weniger weiß man darüber. Irgendwann weiß man dann nur noch, was es nicht ist, hat aber keine Worte mehr dafür, was es ist. Weitere Begriffe neben "Zeit" aus dieser Kategorie wären z.B. auch "Liebe" oder "Seele".
Die Vorstellung, Zeit würde nicht real existieren, sei ein menschliches Artefakt und damit eine Illusion, beruht auf der Vorstellung der klassischen deterministischen und reduktionistischen Physik (Newton, Einstein, Hawking). Dieser Zeitbegriff ist allerdings längst überholt.
Die Gesetze der klassischen Physik, wie z.B. der 1. HS (Energieerhaltungssatz) sind zeitsymmetrisch (Vergangenheit und Zukunft sind gleichwertig, die Gleichungen funktionieren vorwärts und rückwärts). Damit können aber nur Zustandsänderungen, aber keine dynamischen Prozesse mathematisch erfasst werden.
In der klassischen Dynamik stellt Zeit die vierte Dimension dar, sie ist ein geometrischer Parameter. Dieses ist die externe Zeit t, die man mit der Uhr misst. Aus verschiedenen Gründen ist diese Zeit aber nicht geeignet, instabile Systeme fernab des thermodynamischen Gleichgewichtes zu beschreiben, dazu später mehr. Das einzige Beispiel innerhalb der klassischen Dynamik, bei der Zeit überhaupt eine Rolle spielt, ist die Beschleunigung. Und die ist, wie wir schon festgestellt haben, zeitsymetrisch, was bei einer geometrischen Betrachtung der Zeit nicht verwunderlich ist. Bei statischen Vorgängen, wie Bewegung eines Punktes im Raum oder Wellenausbreitung in der Quantenphysik wird ebenfalls die externe Zeit t benutzt.
Dass Zeit keine Illusion sei, dass das Universum weder deterministisch noch reduktionistisch sei, sondern dass Irreversibilitäten und Instabilitäten das Universum bestimmen, zeigte Ilya Prigogine in seiner Theorie Dissipativer Strukturen, für die er 1977 den Nobelpreis erhielt. In dieser Theorie zeigt er, dass der Zeitpfeil real existiert und Zeit daher keine Illusion sei und daher auch niemals rückwärts laufen könne.
Nun weist Prigogine drauf hin, dass schon Aristoteles durch Naturbeobachtung erkannte, dass Zeit zwei unterschiedliche Qualitäten haben kann. Er unterschied zwischen der Zeit als "Bewegung" (kinesis) und der Zeit als "Entstehung und Verfall" (metabole). Die erste Zeit ist die Zeit der klassischen Dynamik, die zweite ist die Zeit der Thermodynamik. Um genau diese zweite thermodynamische Zeit geht es in der Theorie dissipativer Strukturen.
Die thermodynamische Zeit ist eng an Irrevesibilität und Instabilität gebunden. Prigogine nennt sie auch die innere Zeit. In stabilen reversiblen Systemen gibt es sie nicht. In Systemen nahe des thermodynamischen Gleichgewichtes wird die innere bzw. thermodynamische Zeit zur kosmologischen Zeit der deterministischen Physik.
In seiner Theorie dissipativer Strukturen weist Prigogine tatsächlich sowohl theoretisch als auch gestützt durch Experimente nach, dass Irreversibilität schon auf Quantenebene intrinsisch auftritt (intrinsisch: real im System vorhanden, also keine Gedankenkonstruktion ist). Da die innere Zeit direkt von der Irreversibilität abhängt, ist auch die innere Zeit intrinsisch, was er ebenfalls theoretisch und experimentell belegt. Er schreibt in "Die Gesetze des Chaos": "Der "Urknall" zeigt uns, dass es einen bestimmten Moment gibt, in dem die Materie, wie wir sie kennen, aus dem Quantenvakuum hervorgeht. Wir waren schon immer der Ansicht, dies sei das irreversible Phänomen schlechthin, und haben versucht, es als eine Irreversibilität zu analysieren. Das Universum bildet ein Ganzes, und die Existenz eines einzigen Zeitpfeils hat eine kosmologische Ursache. Dieser Zeitpfeil ist stets gegenwärtig und es besteht darüberhinaus ein enger Zusammenhang zwischen Irreversibilität und Komplexität. Je höher der Komplexitätsgrad - Chemie, Leben, Gehirn -, desto offenkundiger ist der Zeitpfeil. Das entspricht genau der konstruktiven Rolle der Zeit, die in den eingangs beschriebenen dissipativen Strukturen so offenkundig ist."
Durch die Verleugnung des Zeitpfeiles hat der Reduktionismus/Determinismus mit 3 wesentlichen Paradoxa zu tun:
1. Das Zeitparadoxon: Hatten wir schon ausführlich diskutiert und beschreibt den Widerspruch zwischen der reduktionistischen Betrachtung, bei der Vergangenheit und Zukunft gleichwertig sind und der Beobachtung der dynamischen Natur, nach der es eben nicht so ist. Diese Paradoxon löst Prigogine mit seiner Betrachtungsweise auf.
2. Das Quantenparadoxon: Auf der einen Seite beschreibt die Schrödingergleichung die Wellenfunktion innerhalb der Quantenmechanik, auf der anderen Seite bricht diese Wellenfunktion aber bei Messungen zusammen. Man spricht vom Kollaps der Wellenfunktion. Schrödingers Katze beschäftigt sich mit diesem Problem. Viele Physiker meinen, diesen Zusammenbruch der Wellenfunktion verursacht der Beobachter durch seine Messung. Über das Thema wird eigentlich seit Entstehung der Quantenphysik bis heute unter den klassischen Physikern gestritten. Da Prigogine nicht mehr reduktionistisch sondern probabilistisch (mit Wahrscheinlichkeitrechnungen) an das Problem herangeht, löst der dieses Paradoxon auf, indem bei seiner Betrachtungsweise kein Zusammenbruch einer Wellenfunktion mehr vorkommen kann.
3. Das kosmologische Paradoxon: Laut Hawking führt die reduktionistische, zeitsymmetrische Betrachtung des Kosmos zu der Vermutung, dass der Urknall einen rein geometrischen Charakter haben könnte, bei dem die Zeit eine zufällige unwesentliche Eigenschaft sei. Die kosmologische Zeit wäre daher reine Illusion.
Paradox wird es nach Prigogine deswegen, weil damit jeglicher Zusammenhang zwischen Sein und Werden verleugnet würde.
Irreversibiltät wird durch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik beschrieben und das ist auch der einzige Satz innerhalb der klassischen Physik, der einen echten Zeitpfeil enthält, der nicht geometrisch und symmetrisch ist und daher auch nur in eine Richtung laufen kann. In der klassischen Dynamik ist der 2.HS sowieso ein Fremdkörper. Er wird von vielen Reduktionisten so interpretiert, dass Irreversibilität, also die Abweichung von der Zeitsymmetrie aller anderer grundlegender Naturgesetze letztlich nur Rundungsfehlern bzw. unserem Unwissen geschuldet sei. Diese Meinung vertrat in seiner Frühzeit auch Einstein, relativierte sie im Alter allerdings deutlich, indem er feststellte, dass die Aussendung eines Signals immer irreversibel sei (altes japanisches Sprichwort: "Einen abgeschossenen Pfeil und ein gesprochenes Wort holt niemand zurück").
Prigogine lehnt den 2.HS als "Maß für unser Unwissen" ab und postuliert in seiner Theorie, dass der 2.HS ein grundlegendes Naturgesetz sei.
Der 2. Hauptsatz sagt absolut, dass Entropie immer zunimmt. Sie kann zwar in Systemen fernab des thermodynamischen Gleichgewichtes lokal durch Entropieexport sinken, dafür nimmt dann aber die Entropie der Umwelt überproportional zu.
Stephen Hawking, als einer der damals letzten bedeutenden Reduktionisten, geriet Ende der 1980er bis Anfang der 1990 Jahre mit Ilya Prigogine aneinander, weil Hawking in seinen Theorien zu den Schwarzen Löchern unterstellte, am Ereignishorizont könne die Zeit kurzfristig auch rückwärts laufen. Prigogine widersprach dem und begründete mit dem 2. HS in der nichtlinearen Form, dass das nicht möglich sei, weil Zeit eben nicht nur eine Illusion sei sondern der Zeitpfeil real existiert. Nach einer längeren und intensiven Diskussion musste Hawking vor versammelter Physikergemeinde am Ende zugeben, dass er sich offensichtlich geirrt habe.
http://www.spiegel.de/spiegel/print/d-13522084.html
Danach zog er auch die meisten Aussagen und ganze Kapitel der "Kurzen Geschichte der Zeit" offiziell zurück. Dieselben Probleme gibt es mit der Hawkingstrahlung, die ebenfalls davon ausgeht, dass Zeit auch rückwärts laufen könne. Jedenfalls beschränkte sich Hawking danach auf philosophische Ergüsse, in denen er dann auch auch öfters auf die Argumentation Prigogines einging.
Mittlerweile haben sich die Erkenntnisse Prigogines, u.a. dass der Zeitpfeil physikalisch real existiert, in der modernen nichtlinearen und indeterministischen Physik durchgesetzt.
Vielen Dank für diese sehr ausführliche Darstellung der verschiedenen Aspekte… RESPEKT!
für mich ist Zeit keine Illusion: ich merke mein Alter jeden Tag.
nein, es ist ein Hinweis auf den alltäglich sichtbarsten Beweis, dass Zeit keine Illusion ist, ungeachtet der diesbezüglichen zerebralmasturbierenden philosophischen Diskussionen
Wenn man sich mal die Definition von "Illusion" anschaut:
(1) beschönigende, dem Wunschdenken entsprechende Selbsttäuschung über einen in Wirklichkeit weniger positiven Sachverhalt
(2) falsche Deutung von tatsächlichen Sinneswahrnehmungen (im Unterschied zur Halluzination)
Dann passt die Zeit da nicht rein.
Weder ist sie eine Selbsttäuschung, um etwas positiver darzustellen,
noch ist sie eine falsche Deutung unserer Sinneswahrnehmung.
Ein etwas schwacher Beitrag, sorry.