Die Zeit: unerkennbar für unsere Sinne, aber erfahrbar als Vergehen, Gegenwärtigkeit und Werden, meßbar für die physikalischen Instrumente, offenkundig als Dimension, in der natürliches und geschichtliches Geschehen verläuft, unverzichtbar als Kategorie von Kosmologie und Evolutionstheorie. Der Astrophysiker Hans Jörg Fahr hat die sich aus diesem tief rätselhaften Phänomen ergebenden Fragen und die Antworten, die die moderne Wissenschaft heute geben kann, ausgebreitet, anschaulich interpretiert und als eines der zentralen Forschungsfelder des 20. Jahrhunderts dargelegt.
Hans Jörg Fahr und Klaus Mainzer informieren über die Zeit
Die Spezielle Relativitätstheorie Albert Einsteins hat einige merkwürdige Phänomene an den Tag gebracht. Dazu gehört, daß der Rhythmus der Zeit davon abhängt, ob sich der Zeitmesser "Uhr" in Ruhe oder in Bewegung befindet. Die Zeit ist etwas, worüber sich schon die griechischen Philosophen Gedanken machten. Der Verdacht liegt nämlich nahe, daß sie - anders als etwa die Masse eines Körpers - kein immanenter Bestandteil des Kosmos ist, sondern erst im Bewußtsein des Betrachters entsteht. Gäbe es kein Gedächtnis, so gäbe es nur Gegenwart - weder Vergangenheit noch Zukunft und damit auch keine Zeit. Über derartige Implikationen nachzudenken lohnt sich, wie Hans Jörg Fahr es in seinem Buch "Zeit und kosmische Ordnung" tut.
Der Autor führt viele Beispiele für das besondere Wesen der Zeit an, die zu messen oft schwer genug, bisweilen gar nicht möglich ist. Wie sollte man in der Praxis feststellen können, ob Geschehnisse an zwei weit voneinander entfernten Orten gleichzeitig stattfinden? Ist auf das Licht als den wesentlichen Informationsträger Verlaß? Man stelle sich eine Welt mit einer Lichtgeschwindigkeit vor, die nicht viel größer ist als die Geschwindigkeit, mit der sich ein Radfahrer bewegt. Beim Spaziergang träfe man dann nicht mehr auf Gebäude mit ebenen Wänden. Vielmehr erschienen diese Wände als bizarr gewundene Flächen, deren Geometrien von der Schnelligkeit der Fortbewegung abhängig wären.
Für den Wissenschaftler scheint zunächst klar, daß es in der Natur einen Zeitpfeil gibt, der in die Zukunft weist. In geschlossenen Systemen wächst nämlich die Entropie, die ein Maß für die Unordnung ist: Schüttet man fünfzig schwarze mit fünfzig roten Kugeln zusammen und rührt das Ganze um, dann vermischen sich die Kugeln zu einem einheitlichen Brei. Doch im realen Universum existieren keine geschlossenen Systeme. Im Laufe der Zeit hat sich die Materie zu den Mustern der Galaxienwelt formiert, und die Organismen wurden durch Evolution immer komplexer. Das Universum ist also nicht so leicht zu durchschauen, wie es den Anschein hat.
Was Fahr in interessanter Weise, aber schwer lesbarem Stil aus heutiger Sicht schildert, stellt Klaus Mainzer in dem Buch über die Zeit als historischen Abriß dar. Dabei wird deutlich, daß manche Gedanken über die Zeit im Laufe der Jahrhunderte verworfen, aber auch wieder aufgegriffen wurden. Durch die Weiterentwicklung der Physik kamen in den vergangenen Jahrzehnten jedoch Überlegungen hinzu, die früher gar nicht angestellt werden konnten. Nicht nur die Relativitätstheorie hat die Einstellung zur Zeit verändert. Auch die Quantenmechanik hat neue Wege gewiesen. So begegnet man im quantenmechanischen Meßprozeß einem irreversiblen Vorgang mit zeitlicher Symmetriebrechung. Auch in den Quantenfeldtheorien zeichnen sich mögliche Verletzungen der Zeitsymmetrie ab. Deshalb stellt Mainzer die Frage, ob irreversible Prozesse im Rahmen der kosmischen Evolution erklärt werden können, wenn eine Vereinigung von Allgemeiner Relativitätstheorie und Quantenmechanik gelingt.
Recht ausführlich geht der Autor auf die nichtlineare Zeitentwicklung dynamischer Systeme ein, die nicht nur zu Chaos, sondern auch zur Selbstorganisation neuer Ordnungsstrukturen führt. Danach sind viele Phänomene wie Metabolismus, Spontaneität oder Gestalt, die historisch als irreduzible Eigenschaften der Organismen angeführt wurden, bereits auf physikalischer und chemischer Ebene nachweisbar und erklärbar. Fern dem thermischen Gleichgewicht entstehen neue Ordnungszustände dadurch, daß bestimmte äußere Kontrollparameter verändert werden, bis der alte Zustand instabil wird und in einen neuen Zustand umschlägt. Die Entstehung von Ordnung ist demnach keineswegs unverständlich und zufällig, sondern findet unter bestimmten Nebenbedingungen gesetzmäßig statt.
Zeit sieht Mainzer nicht zuletzt auch unter dem Aspekt der Entwicklung, die in den verschiedensten Systemen unterschiedlich und doch in manchem vergleichbar abläuft. Deshalb schildert der Autor auch die Zeit in der molekularen Evolution, den Zusammenhang zwischen Zeitrhythmen und der Physiologie des Gehirns und die Zeit in historischen Kulturen. Die Marktwirtschaft stellt er als nichtlineares System mit Selbstorganisation und Chaos dar. Der Bogen dieses anschaulich geschriebenen und lehrreichen Büchleins ist also weit gespannt. GÜNTER PAUL
Hans Jörg Fahr: "Zeit und kosmische Ordnung". Die unendliche Geschichte von Werden und Wiederkehr. Carl Hanser Verlag, München 1995. 276 S., geb., 45,- DM.
Klaus Mainzer: "Zeit". Von der Urzeit zur Computerzeit. Beck'sche Reihe "Wissen". Verlag C. H. Beck, München 1995. 144 S., br., 14,80 DM.
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