ZEIT - Pro Scientia

Fazit ist, dass beide Theorien enorm zum Verständnis
unseres Universums und dessen kleinsten Bauteilen, den
Atomen bzw. Elementarteilchen (Leptonen und Quarks),
beigetragen haben. Was dafür in Kauf genommen
werden musste, war der Abschied vom Begriff einer so
genannten absoluten Zeit oder eines absoluten Raums
im klassischen bzw. Kant’schen Sinne der
Vernunftkategorien [7]. Kurz gesagt: Die Welt ist verrückter
als wir meinen.
Um die Verwirrung über den Begriff der Zeit zu
perfektionieren, lässt sich im zen-buddhistischen Sinne
sagen, dass Zeit an sich eine Illusion ist. Das einzige, was
relevant ist, ist der Moment, der Augenblick, der Zeit-
„Punkt“, die Gegenwart. [8] Die Vergangenheit wird nie
wieder kommen, die Zukunft wird nie eintreten. Und
unsere gesamte physikalische Realität existiert nur im
Jetzt.
Trotzdem brauchen wir – bevor wir ganz im Nirwana
verschwinden – die Zeit als Konzept um ein Maß für die
Abfolge von Ereignissen und der Kausalität zu besitzen.
Obwohl wir nicht sagen können, warum die Zeit „dahin
fließt“, sie tut es dennoch – so wie die Uhren in Salvador
Dali’s berühmtem Gemälde „The Persistence of Memory“
(1931) dahin fließen.
In der Physik spricht man von einem „Zeitpfeil“ um
anzudeuten in welche „Richtung“ die Zeit eigentlich
„fließt“. Ein wesentlicher Unterschied zwischen den 3
räumlichen Dimensionen und der Zeit ist, dass man in der
Zeit (bislang) nicht beliebig hin und her reisen kann. Um
diesen Zeitpfeil exakt zu bestimmen, betrachten wir einen
fundamentalen Begriff der Thermodynamik etwas näher:
Die Entropie, das Maß der Unordnung.
„The Persistence of Memory“ [aus A2]
Die Entropie und der Verlauf der Zeit
Ein abgeschlossenes System geht stets irreversibel vom
Zustand höherer Ordnung zum Zustand niedrigerer
Ordnung über. Und zwar deshalb, weil der Zustand
niedrigerer Ordnung sehr viel wahrscheinlicher ist als
derjenige höherer Ordnung. Das Maß der Unordnung, die
Entropie, bleibt entweder konstant oder nimmt zu. Das
ist die Kernaussage des Zweiten Hauptsatzes der
Thermodynamik.
Zur Veranschaulichung betrachten wir das System
„Kartenhaus“. Ein mehrstöckiges Kartenhaus zeichnet sich
durch hohe Ordnung aus, d. h. ein exakter
Informationsgehalt über die Position und den Winkel einer
jeden Karte ist bekannt. (Selbstverständlich nehmen wir
an, dass das Gebilde zuvor von einem mehr oder weniger
intelligenten und geschickten Wesen konstruiert wurde.)
Nun ist jener Zustand physikalisch sehr instabil und es ist
Erdgeschichte, Evolution und Lebenszeit
Zeit und Evolution
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sehr wahrscheinlich, dass die Karten früher oder später
(aufgrund einer minimalen Störung) durch die Gegend
fliegen, bis sie total zerstreut auf dem Tisch oder Boden
landen und dort liegen bleiben. In der physikalischen
Welt existieren ab -273,15°C (dem absoluten Nullpunkt)
immer und überall „Störungen“ – und diese sind das, was
wir als Temperatur bezeichnen: Je mehr Teilchengewusel
es gibt, desto wärmer ist es. (Exakter formuliert: Die
Temperatur steigt aufgrund der Zunahme der mittleren
kinetischen Energie der Teilchen eines Systems an.)
Genau so gut lassen sich ganz alltägliche Systeme wie
„Schreibtisch“ oder „Kleiderschrank“ oder „Frisur“ oder
„Gemüsesuppe“ etc. beschreiben. Ohne einen Input an
Energie und/oder Information neigt sich ein System dem
Zustand maximaler Unordnung zu. Denn es gibt weit
mehr Zustände in Unordnung als Zustände mit hohem
Informationsgehalt und damit höherer Ordnung.
Und somit ist auch schon der Zeitpfeil definiert: Eine
Abfolge von Ereignissen in einem System ordnet sich
nach steigender Wahrscheinlichkeit seiner Zustände –
vom geordneteren zum ungeordneteren. Zum Beispiel:
System „Wohlstrukturierte Tafel Schokolade“ �
„Geschmolzener Schokomatsch“. Oder: Eine Tasse, die
auf dem Boden zerschellt, verläuft in einem exakt
gerichteten Prozess, vom geordneten System „ganze
Tasse“ zum chaotischen Zustand „Scherben überall“. Die
andere Richtung ist physikalisch nicht erlaubt und wird
in unserer Alltagswelt prinzipiell nicht beobachtet. [9]
Bedacht sei jedoch, dass wir von abgeschlossenen
Systemen ausgegangen sind, bei denen also kein
Informations- oder Energieaustausch mit äußeren
Einflüssen stattfindet. (D. h. durch ein wenig geschickt
und überlegt angewandte Energie und mit einem guten
Kleber lässt sich die Tasse aus den Scherben wieder
restaurieren.)
Allgemein sagt man: Die Entropie des Universums als
Gesamtsystem nimmt ständig zu. [10] (Getrost lässt sich
sagen, wir brauchen uns nicht sonderlich zu wundern,
warum unser Schreibtisch, unser Zimmer, unsere
Gesellschaft, ja die gesamte Welt zunehmend im Chaos
versinken…) Nun stellt sich die Frage, ob es in der Natur
prinzipiell unmöglich ist, dass sich geordnete, ja
hochkomplexe und reproduzierbare Strukturen
entwickeln. Und die Antwort, nämlich ein
Gegenargument, gibt uns die Natur selbst: Das
Phänomen Leben. Die Existenz von Organismen – sowie
unsereiner – basiert auf „toter“ Materie. Diese wurde
ganzheitlich verflochten und vielschichtig miteinander
vernetzt zu hoch-komplexen Strukturen angeordnet. Und
das geschah alles „im Laufe der Zeit“.
Was ist Leben?
Diese Frage stellte sich auch der Mitbegründer der
Quantenmechanik, der österreichische Nobelpreisträger
Erwin Schrödinger (1887-1961). Seine Überlegungen
legten das Grundkonzept für die Erforschung des Lebens
auf molekularer Basis. Francis Crick (1917-2004), der
gemeinsam mit James Watson (*1928) die Struktur der
DNA entdeckte, bezeichnete Schrödingers Gedanken
als maßgeblich für seine Entdeckung des molekularen
Trägers der Erbinformation. [11]
Schrödingers Bemühen das Leben auf rein chemische
und physikalische Gesetze zurückzuführen ist
charakteristisch für die wissenschaftliche Forschung und
Entwicklung des 19. und 20. Jahrhunderts. „Alles Leben
ist Chemie“ soll bereits der französische Naturforscher
Antoine Lavoisier (1743-1794) gewusst haben. Ein
Physiker würde sagen: „Alle Chemie ist Physik“. Können
wir nun aber zum logischen Schluss kommen „Alles Leben
ist Physik“? Letzten Endes müssen alle „biologischen