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Zeit


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Andere Artikel in Zusammenhang mit "Zeit": Die Zeit (Wochenzeitung) Tempus (Grammatik) " Über die Zeit " (Buch von N. Elias) Zeitmessung Zeitreise .


Inhaltsverzeichnis

Zeit in der Physik

In der Physik ist Zeit die fundamentale Größe über die sich die Dauer von und die Reihenfolge von Ereignissen bestimmen lassen. Im SI-Einheitensystem wird Zeit in Sekunden ( Einheitenzeichen s) gemessen. Daraus leiten sich die Einheiten Minute Stunde Tag Woche Monat Jahr Jahrzehnt Jahrhundert und Jahrtausend ab. Das Formelzeichen für die Zeit t .

Das Fließen der Zeit aus naturwissenschaftlicher Sicht

Die wohl markanteste Eigenschaft der Zeit der Umstand dass es stets eine in Sinne aktuelle und ausgezeichnete Stelle zu geben die wir die Gegenwart nennen und die sich unaufhaltsam von Vergangenheit in Richtung Zukunft zu bewegen scheint. Dieses Phänomen wird als das Fließen der Zeit bezeichnet. Dieses der Zeit entzieht sich jedoch einer physikalischen wie im folgenden dargelegt wird.

Die Zeit hat in der Physik gleichen Stellenwert wie der Raum. Die Physik lediglich dass unter allen denkbaren Strukturen in Koordinatensystem aus drei Raum- und einer Zeitkoordinate solche möglich sind die den physikalischen Gesetzen Dabei könnte es sich ebenso gut um Strukturen in einem vierdimensionalen Raum handeln die geometrischen Randbedingungen unterworfen sind. Etwas das man Fließen der Zeit interpretieren könnte kommt in Physik nicht vor. Bei genauer Betrachtung erweist sich sogar als völlig unklar wie ein der Zeit in der Sprache der Physik Mathematik oder irgend einer anderen überhaupt präzise werden könnte.

So gibt beispielweise die Aussage dass Zeit fließe nur dann einen Sinn wenn davon unterscheidbare Alternative denkbar ist. Die naheliegende der Vorstellung einer stehenden Zeit beispielsweise führt zu einem Widerspruch da sie nur aus Sicht eines Beobachters denkbar ist für den Zeit weiterhin verstreicht so dass der angenommene als solcher überhaupt wahrnehmbar ist. (siehe auch der Reinen Vernunft).

Das scheinbare Fließen der Zeit wird von den meisten Physikern und Philosophen als rein subjektives Phänomen oder gar als Illusion angesehen. Man geht davon aus dass sehr eng mit dem Phänomen des Bewusstseins verknüpft ist das ebenso wie dieses einer physikalischen Beschreibung oder gar Erklärung entzieht zu den größten Rätseln der Naturwissenschaft und zählt. Damit hätte unsere Erfahrung von Zeit Stellenwert eines der Qualia in der Philosophie des Bewusstseins und damit mit der Realität ebenso wenig zu tun wie der Bewusstseinsinhalt bei der Wahrnehmung der Farbe Blau der zugehörigen Wellenlänge des Lichtes .

Unsere naive Vorstellung es gäbe eine der eigenen Person unabhängige Instanz nach Art kosmischen Uhr die bestimmt welchen Zeitpunkt wir im Moment gemeinsam erleben und damit die zu einem objektiven uns alle verbindenden Jetzt macht wäre damit hinfällig.

Zeit in der newtonschen Physik

Isaac Newton beschreibt das Phänomen der Zeit mit folgenden Worten:

"Die absolute wahre und mathematische Zeit verfließt sich und vermöge ihrer Natur gleichförmig und Beziehung auf irgendeinen äußeren Gegenstand."

Dieser absolute Zeitbegriff hatte bis zur der speziellen Relativitätstheorie im Jahre 1905 Gültigkeit. Er liegt heute noch dem menschlichen Alltagsempfinden des Phänomens zugrunde.

Zeit in der Relativitätstheorie

Durch die Entdeckungen in Zusammenhang mit Relativitätstheorie musste dieser absolute Zeitbegriff aufgegeben werden. beurteilen Beobachter die sich relativ zueinander bewegen Abläufe unterschiedlich. Das betrifft sowohl die Gleichzeitigkeit von Ereignissen die an verschiedenen Orten als auch die Geschwindigkeit des zeitlichen Ablaufs. kein absolut ruhendes Koordinatensystem definierbar ist gibt die Frage welcher die Situation korrekt beurteilt keinen Sinn. Man daher jedem Beobachter seine so genannte Eigenzeit zu. Ferner beeinflusst die Anwesenheit von Massen den Ablauf der Zeit so dass an verschiedenen Orten im Gravitationsfeld unterschiedlich schnell verstreicht. Damit ist selbst Annahme die Zeit verflösse ohne Bezug auf Gegenstände nicht mehr haltbar.

Zeit und Raum erscheinen in den Grundgleichungen der Relativitätstheorie völlig gleichwertig nebeneinander und lassen sich daher einer vierdimensionalen Raumzeit vereinigen. Im dreidimensionalen Raum ist die der drei Koordinatenachsen willkürlich so dass Begriffe wie links rechts oben und unten vorne und hinten sind. In der speziellen Relativitätstheorie stellt sich nun heraus dass auch Zeitachse nicht absolut ist. So verändern sich dem Bewegungszustand eines Beobachters auch die Orientierung Zeit- und Raumachsen in der Raumzeit. Es sich dabei um eine Art Scherbewegungen dieser die mathematisch den Drehungen nahe verwandt sind. lassen sich Raum und Zeit nicht mehr trennen sondern scheinen sich in gewisser Weise mischen. Die Folge sind Phänomene wie Relativität Gleichzeitigkeit Zeitdilatation und Längenkontraktion . Allerdings läßt sich die Zeitachse nicht d.h. Vergangenheit und Zukunft können nicht ausgetauscht

Zeit ist in der Relativitätstheorie nicht unbegrenzt. So gehen viele Physiker davon aus der Urknall nicht nur der Beginn der Existenz Materie ist sondern auch den Beginn von und Zeit darstellt. Nach Stephen W. Hawking hat es einen Zeitpunkt 1 Sekunde dem Urknall ebenso wenig gegeben wie eine 1 km nördlich des Nordpols . Danach hätte es in gewissen Sinne Kosmos und die Materie schon immer gegeben zu allen Zeitpunkten von denen überhaupt die sein kann. Die Vorstellung eines Nichts vor dem Urknall wäre physikalisch sinnlos. Dieser Aspekt ist erheblicher Relevanz für Philosophie und Religion hinsichtlich des Verständnisses des Begriffs Schöpfung unter dem man sich ja gewöhnlich Übergang von einem Nichts zu einem Etwas vorstellt.

Diese im Zusammenhang mit der Relativitätstheorie Eigenschaften von Zeit und Raum entziehen sich der menschlichen Anschauung. Sie sind jedoch mathematisch beschreibbar.

Zeit und Kausalität

Der Zeitbegriff hängt eng mit dem Kausalitätsbegriff zusammen. So betrachten wir es als daß die Ursache vor ihrer Wirkung auftritt. Vergangenheit ist unveränderlich sie kann nicht von Ereignissen beeinflusst werden. Die Zukunft hingegen hängt der Gegenwart kausal ab.

Im Rahmen der Relativitätstheorie wird die Reihenfolge zweier Ereignisse die an verschiedenen Orten genug aufeinander folgen von verschiedenen Beobachtern unterschiedlich Das ist genau dann der Fall wenn beiden Ereignisse nur durch ein Signal mit Überlichtgeschwindigkeit in Kontakt treten könnten. Könnte eine Wechselwirkung mit Überlichtgeschwindigkeit stattfinden dann wäre daher Kausalitätsprinzip verletzt. Mitte des 20. Jahrhunderts wurde dass es überlichtschnelle Tachyonen geben könnte. Sollten sie mit gewöhnlicher in Wechselwirkung treten können so wäre die verletzt. Die Hypothese von ihrer Existenz hat daher heute noch Anhänger.

Die Grenzen des physikalischen Zeitbegriffs

Es gibt deutliche Hinweise darauf dass Phänomen Zeit im Bereich der Planck-Zeit von 10 -43 s seine Eigenschaften als Kontinuum verliert. So führt die konsequente Anwendung bekannten physikalischen Gesetze zu dem Ergebnis dass Vorgang der kürzer ist als die Planck-Zeit einem Objekt zugeordnet werden kann das sofort einem schwarzen Loch kollabieren muss (siehe Planck-Einheiten ). Diese Überlegung zeigt dass die bekannten Gesetze jenseits der Planck-Zeit versagen. Eine Klärung damit verbundenen Fragen erhofft man sich von noch zu entdeckenden Theorie der Quantengravitation die die beiden fundamentalen Theorien der die Relativitätstheorie und die Quantenphysik vereinigen würde. In einer solchen Theorie die Zeit im Bereich der Planck-Zeit möglicherweise

Zur Symmetrie der beiden Richtungen der Zeit

Die Grundgesetze der Physik die Phänomene Alltags beschreiben sind invariant bezüglich einer Inversion der Zeit. Das bedeutet dass zu Vorgang der diesen Gesetzen gehorcht auch der im Prinzip möglich ist. Diese Aussage steht krassem Widerspruch zu unserer Alltagserfahrung. Fällt eine zu Boden so zerbricht sie in Scherben. sich umgekehrt diese Scherben von selbst wieder einer intakten Tasse zusammenfügen ist dagegen noch beobachtet worden. Ein solcher Vorgang stünde jedoch prinzipiell im Widerspruch zu den Naturgesetzen. Er lediglich beliebig unwahrscheinlich.

Der Hintergrund dieses Umstandes ist eine Wahrscheinlichkeitsüberlegung die im zweiten Hauptsatz der Thermodynamik formuliert wird. Danach nimmt die Entropie eines abgeschlossenen Systems eine Art Maß seinen Ordnungszustand stets zu und damit seine ab. Eine vorübergehende Zunahme der Ordnung ist nicht ausgeschlossen aber je nach Größe mehr weniger unwahrscheinlich. Um die spontane Wiedervereinigung von zu einer Tasse zu provozieren müsste man mehr als astronomische Zahl von Scherbenhaufen anlegen beobachten.

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik verletzt die Symmetrie bezüglich der beiden Richtungen der Zeit. lässt sich daher auch nicht aus den der Physik herleiten sondern hat die Rolle Postulats . Die beiden Richtungen der Zeit verlieren ihre Gleichwertigkeit und man spricht vom thermodynamischen Zeitpfeil . Er wird als die Basis für Fließen der Zeit von der Vergangenheit in Zukunft angesehen so wie wir es in Alltagswelt erfahren.

Oft ist in diesem Zusammenhang von Umkehrbarkeit bzw. Unumkehrbarkeit der Zeit die Rede. handelt es sich jedoch um eine sprachliche logische Ungenauigkeit. Könnte jemand die Zeit umkehren sähe er sämtlich Vorgänge rückwärts ablaufen. Dieser Lauf der Zeit wäre aber nur aus Sicht eines Beobachter erkennbar der einer Art Zeit unterworfen ist die weiterhin unverändert vorwärts Eine solche Spaltung der Zeit in eine einem Experiment bzw. Gedankenexperiment unterworfen wird und eine weitere unveränderte jedoch keinen Sinn.

Die Gesetze der Physik die Phänomene schwachen und starken Wechselwirkung beschreiben sind nicht invariant bezüglich einer Zu einem Prozess im Bereich der Kern- und Elementarteilchenphysik ist der zeitumgekehrte daher nicht unbedingt den Gesetzen der Physik verträglich. Das CPT-Theorem besagt dass der Prozess wieder in mit den Naturgesetzen steht wenn er nicht zeitumgekehrt sondern zusätzlich spiegelbildlich betrachtet und aus Antimaterie aufgebaut wird.

Im Rahmen des Formalismus der Beschreibung Antimaterie sind Antiteilchen gleichwertig zu gewöhnliche Teilchen die sich gewissem Sinne rückwärts in der Zeit bewegen. diesem Sinne hat die Paarvernichtung von einem Teilchen mit seinem Antiteilchen formale Ähnlichkeit mit einem einzigen Teilchen das an dieser Stelle in die Vergangenheit zurückzubewegen so dass es dort doppelt und in Zukunft gar nicht existiert.

Zeit in der Astronomie

In der Astronomie ist die Zeitmessung eine der ältesten Zweige (Siehe Uhr ). Dort wird zwischen einem Sonnentag und einem Sterntag unterschieden (die sich im Jahr um Tag unterscheiden je nach Referenz). Der Sonnentag nicht exakt den Sekunden nach SI was Schaltsekunden führt. Diese Probleme führten zur Einführung verschiedenen Zeitskalen:

siehe auch: Zeitdimension Uhr GMT MESZ (Mitteleuropäische Sommerzeit)

Zeit in der Literatur

In der Literatur besonders der Science-Fiction werden Abweichungen vom Fluss der Zeit behandelt. Wie in der Physik ist Zeit Distanz zwischen Ereignissen allerdings die subjektiv empfundene Distanz. Die Zeit wird nicht als kontinuierlich in einer Richtung fließend gesehen und behandelt. Das klassische bekannteste Werk der Science-Fiction -Literatur ist Herbert George Wells Zeitmaschine in dem durch entsprechende nicht näher Techniken der kontinuierliche Fluss der Zeit manipuliert kann. Literatur dieser Art thematisiert auf diese auch das Kausalitätsprinzip.

Ein weiteres Stilmittel ist die rückwärtige Erzählung einer Geschichte . Pfeil der Zeit von Martin Amis hierfür ein gutes Beispiel. Im Film wurde dieses Stilmittel u.a. in Memento verwendet. Diese Erzählweise dient der Aufbrechung Seh- und Denkgewohnheiten und problematisiert ebenfalls die Sichtweise.

Zeit in der Grammatik

In verschiedenen Sprachen gibt es unterschiedliche die unterschiedlich gebildet werden. In der hochdeutschen wird die Zeit auf drei verschiedene Weisen

  • Die Zeitform des Verbs erlaubt die Unterscheidung Gegenwart ( Präsens ) und Vergangenheit ( Präteritum ). Beispiele: Ich gehe . Ich ging .
  • Die Angabe von Hilfsverben (haben sein) erlaubt Unterscheidung von Vergangenheitsformen wie Perfekt und Plusquamperfekt . Beispiele: Ich bin gegangen. Ich war gegangen. Außerdem dienen Hilfsverben (werden) zu Darstellung Zukunft ( Futur ) Beispiele: Ich werde gehen. Ich werde gegangen sein.
  • Möglich ist eine explizite Angabe des Zeitpunktes Zeitraumes. Beispiele: Jetzt gehe ich in die Schule. Morgen ich in die Schule. Morgen werde ich die Schule gehen. Es war gestern: Ich da gerade die Straße entlang da sehe einen Hundertzwanzigeuroschein.

Einen zeitlich anhaltenden Verlauf kann man mit Partizip angeben. Beispiel: Das fließende Wasser ...

Zeit in der Umgangssprache

In der Umgangssprache werden meist unbewusst viele philosophische Implikationen des Zeitbegriffs ausgedrückt.

  • (keine) Zeit haben
  • Zeit vergeht (nicht)
  • sich (keine) Zeit nehmen
  • Zeit gewinnen / verlieren
  • Zeit totschlagen

Diese Formulierungen drücken das subjektive Zeitempfinden aus und Bezug zu den Ereignissen die den Fluss Zeit bestimmen. Gleichzeitig kommt im jeweiligen Gebrauch Formulierungen eine Wertung von Ereignissen Zuständen und eigenen Person zum Ausdruck. Die Zeit wird durch Verwendung von Uhren zu einem auch zwischenmenschlichen Als vermeintlich neutrales Bezugssystem hat Zeit einen Charakter wie Geld indem die eigene Interessenlage und relative die scheinbar objektive und neutrale Funktion fast überlagert.

Zur Bedeutung der Einführung von Uhren und ihrem Verhältnis zu Werkzeugen vgl. Joseph Weizenbaum Die Macht der Computer und die der Vernunft.

Zitate

  • Aurelius Augustinus (354-430): "Was also ist "Zeit"? Wenn mich niemand fragt weiß ich es; will ich es Fragenden erklären weiß ich es nicht."
  • Immanuel Kant (1724-1804): "Raum und Zeit sind Vorbedingung für Erfahrung können daher nicht Gegenstand von Erfahrung sein."
  • Albert Einstein 1879-1955: "Der Unterschied zwischen Vergangenheit Gegenwart und Zukunft eine Illusion wenn auch eine hartnäckige."

Literatur

Weblinks

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