Ein tickendes Rätsel: Was verbindet Katzen und Zeitreisen?

Gemäß der Relativitätstheorie sind Zeitreisen theoretisch machbar. Doch was hat das mit Katzen zu tun?

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Die Quantengravitation vereint die Komplexität von Zeit und Katzen in der Physik. © Pexels

Seit etwa einem Jahrhundert prägt die Relativitätstheorie von Albert Einstein maßgeblich unser Verständnis von Zeit. Diese revolutionäre Theorie steht jedoch nicht isoliert da, sondern knüpft an ein reiches historisches Erbe an. Doch was haben Katzen mit Zeitreisen zu tun?

Bereits vor Jahrhunderten debattierten bedeutende Gelehrte wie Aristoteles und Isaac Newton über unterschiedliche Konzepte der Zeit. Während Aristoteles die Zeit als das Maß der Veränderung betrachtete, sah Newton sie als absolut und unveränderlich an, ähnlich einem präzisen Uhrwerk. Dieses legendäre Match der intellektuellen Giganten faszinierte Generationen von Denkern und legte den Grundstein für spätere Diskussionen über das Wesen der Zeit.

Das Paradoxon der Zeitreisen und die Verbindung zur Thermodynamik

Gemäß Einsteins Relativitätstheorie ist Zeit nicht absolut, sondern relativ zu Gravitation und Bewegung. Zum Beispiel verläuft die Zeit im Gebirge schneller als im Tal. Dieser Effekt wurde experimentell bestätigt und hat sogar praktische Anwendungen wie in GPS-Systemen. Das führt zu einem faszinierenden Phänomen: der Möglichkeit von Zeitreisen. Immer wenn wir uns relativ zu einem anderen Objekt bewegen, erleben wir die Zeit ein wenig langsamer als diese ruhenden Objekte, wie Der Standard erklärt. Wenn wir also morgens unser Zuhause verlassen, durch die Stadt gehen und abends zurückkehren, ist für uns etwas weniger Zeit vergangen als für die Gegenstände in unserer Wohnung. Anders gesagt: Wir machen eine winzige Reise in die Zukunft, die nur Bruchteile von Sekunden ausmacht!

Dieser Umstand ermöglicht es theoretisch, durch das Universum zu reisen, jedoch nicht in die Vergangenheit. Das Konzept der Zeitreisen wirft jedoch ein Paradoxon auf: Wie kann die Zukunft beeinflussen, was bereits geschehen ist? Eine Antwort darauf liefert die Thermodynamik, die eine enge Beziehung zwischen Zeit und Wärme feststellt. Denn woraus ergibt sich überhaupt der Unterschied zwischen Vergangenheit und Zukunft? Wann immer wir einen Unterschied zwischen Vergangenheit und Zukunft feststellen, liegt das meist an der Wärme. Bei anderen Phänomenen in der Physik, die nicht von Wärme beeinflusst werden, können sich Ereignisse genauso gut vorwärts wie rückwärts abspielen, ohne dass es den Gesetzen der Physik widerspricht. Diese Erklärung wirft jedoch weitere Fragen auf und verdeutlicht die Komplexität des Phänomens Zeit.

Carlo Rovellis Perspektive: Die Vielschichtigkeit der Zeit

In der modernen Physik spielt Carlo Rovelli eine bedeutende Rolle. Als einer der führenden Köpfe in der Quantengravitationsforschung hat er intensiv über das Konzept der Zeit nachgedacht. Rovelli betont die Komplexität der Zeit und vergleicht sie mit dem Verstehen von Katzen: Um Katzen zu verstehen, benötigt man ein umfangreiches Wissen über Chemie, Biologie und andere Bereiche. Daher ist es nicht überraschend, dass „Katzen nicht in den grundlegenden Gleichungen der Physik enthalten sind“, so Rovelli. Dies liegt nicht daran, dass Katzen den Gleichungen widersprechen, sondern einfach daran, dass die Komplexität von der elementaren Physik der Teilchen bis hin zur Vielschichtigkeit von Katzen zu groß ist, um sie in den Grundgleichungen der Physik abzubilden. Rovelli vergleicht dies mit der Zeit und sagt:

Ich denke, die Zeit ist wie Katzen: Sie ist real, aber äußerst kompliziert.

Carlo Rovelli Bild: © Fronteiras do Pensamento via Wikimedia unter CC BY 2.0

Übrigens: Die Quantentheorie ist ein wichtiger Bereich der modernen Physik, der uns erklärt, wie sich die kleinsten Teile von Materie und Energie verhalten. Materie bezieht sich auf alles, was Masse hat und Raum einnimmt, wie zum Beispiel Atome. Energie ist das, was benötigt wird, um Dinge zu bewegen oder zu verändern. Die Quantentheorie schaut sich an, was auf der Ebene dieser winzigen Teile, kleiner als Atome, passiert. Dieses Feld wird auch Quantenphysik oder Quantenmechanik genannt.

Die Allgemeine Relativitätstheorie und die Quantentheorie passen laut Max-Planck-Gesellschaft nicht zusammen, wenn man sie nach den aktuellen physikalischen Regeln betrachtet. Um zu erforschen, was in Schwarzen Löchern oder beim Urknall vor sich geht, suchen Wissenschaftler nach einer neuen Theorie, die beides miteinander verbindet.

Eine integrative Sicht auf Zeit: Physik, Philosophie und persönliche Reflexion

Die Diskussion über Zeit ist nicht auf die Physik beschränkt. Bereits 1922 fand in Paris ein bedeutendes Treffen zwischen Albert Einstein und dem Philosophen Henri Bergson statt, in dem unterschiedliche Zeitkonzepte diskutiert wurden. Bergson kritisierte Einstein dafür, dass er versuchte, ein starres, physikalisches Zeitkonzept in die Philosophie einzubringen, das unabhängig vom menschlichen Erleben ist. Bergson bevorzugte stattdessen den Begriff „Dauer“, um die persönliche Erfahrung von Zeit zu betonen.

Carlo Rovelli sieht sowohl Bergsons als auch Einsteins Sichtweisen als wertvoll an. Er bestätigt, dass die Zeit, wie wir sie erleben, ein wichtiger Teil unserer Erfahrung ist, im Gegensatz zur messbaren „Uhrzeit“ der Physik. Allerdings glaubt Rovelli nicht, dass unsere erlebte Zeit ein grundlegendes Element der Wirklichkeit ist. Er argumentiert, dass Zeit zu komplex ist, um sie vollständig zu erfassen – ähnlich wie eine Stadt, die aus vielen verschiedenen Elementen besteht, mit den Menschen, die dort leben, und den Gebäuden.

Rovellis Verständnis von Zeit hat sich im Laufe der Jahre durch seine Forschung in der Quantengravitation ständig weiterentwickelt. Die Zeit hat auch ihn verändert; er begann seine Forschungen als junger Mann und blickt jetzt, im späteren Lebensalter, auf diese zurück. Seine Sicht auf die Zeit ist reifer geworden, beeinflusst durch wissenschaftliche Erkenntnisse und persönliches Älterwerden.

Was du dir merken solltest:

  • Albert Einsteins Relativitätstheorie, die vor etwa einem Jahrhundert entwickelt wurde, hat unsere Auffassung von Zeit tiefgreifend verändert. Sie unterstützte die Idee, dass Zeit relativ und abhängig von Gravitation und Bewegung ist. Diese Theorie ist nicht nur ein isoliertes Konzept. Sie baut auf langen historischen Diskussionen über Zeit auf, an denen Gelehrte wie Aristoteles und Isaac Newton beteiligt waren, die Zeit als Maß der Veränderung bzw. als absolut und unveränderlich betrachteten.
  • Die Möglichkeit von Zeitreisen, ein faszinierendes Phänomen, das aus Einsteins Theorie hervorgeht, zeigt, dass Zeit in Abhängigkeit von Bewegung variieren kann – ein Effekt, der experimentell bestätigt wurde und praktische Anwendungen wie in GPS-Systemen findet. Dies wirft jedoch das Paradoxon auf, wie zukünftige Ereignisse die Vergangenheit beeinflussen können, wobei die Thermodynamik eine Erklärung bietet, indem sie die enge Verbindung zwischen Zeit und Wärme betont.
  • Carlo Rovelli, ein führender Forscher in der Quantengravitation, betrachtet Zeit als ein vielschichtiges Konzept, das ähnlich komplex ist wie das Verständnis von Katzen, die in ihrer Vielfalt nicht in den Grundgleichungen der Physik enthalten sind. Seine Forschungen und persönlichen Reflexionen über Zeit zeigen, dass unser Erleben von Zeit zwar ein wichtiger Aspekt unserer Erfahrung ist, aber die Zeit selbst zu komplex ist, um als fundamentales Element der Realität verstanden zu werden.

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