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Ausgabe Januar 2008
Das Phänomen „Zeit“

Hans Cousto nähert sich dem Thema „Zeit“ als Mathematiker von der naturwissenschaftlichen Seite her.

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Das Wort Zeit bezeichnet im Alltag die vom menschlichen Bewusstsein wahrgenommene und scheinbar kontinuierlich fortschreitende Ordnung im Auftreten von Ereignissen. Das was war, ist Vergangenheit, das was ist, ist Gegenwart (jetzt) und das, was sein wird, ist Zukunft. Die Vergangenheit ist unveränderlich, sie kann nicht von gegenwärtigen Ereignissen beeinflusst werden. Die Zukunft hingegen hängt von der Gegenwart kausal ab, kann also durch Ereignisse oder Handlungen in der Gegenwart beeinflusst werden. Somit hängt der Zeitbegriff eng mit dem Kausalitätsbegriff zusammen. Die Ursache tritt vor ihrer Wirkung auf.

Die Wahrnehmung der Zeit
Die Wahrnehmung der Zeitdauer hängt davon ab, was in der Zeit passiert. Ein ereignisreicher Zeitraum erscheint kurz, „vergeht wie im Flug“. Hingegen dauern ereignisarme Zeiträume manchmal quälend lange. Von dieser Beobachtung leiten sich auch die Begriffe Kurzweil und Langeweile ab. Paradoxerweise empfindet man im Rückblick die Zeiten gerade umgekehrt: In ereignisreichen Zeiten hat man viele Informationen eingespeichert, so dass dieser Zeitraum lange erscheint. Umgekehrt erscheinen ereignisarme Zeiten im Rückblick kurz, da kaum Informationen über sie im Gedächtnis gespeichert sind.
Die wohl markanteste Eigenschaft der Zeit ist der Umstand, dass es stets eine in gewissem Sinne aktuelle und ausgezeichnete Stelle zu geben scheint, die wir die Gegenwart nennen, und die sich unaufhaltsam von der Vergangenheit in Richtung Zukunft zu bewegen scheint. Dieses Phänomen wird auch als das Fließen der Zeit bezeichnet. Das scheinbare Fließen der Zeit wird daher von den meisten Physikern und Philosophen als ein rein subjektives Phänomen oder gar als Illusion angesehen. Man nimmt an, dass es sehr eng mit dem Phänomen des Bewusstseins verknüpft ist, das sich einer physikalischen Beschreibung oder gar Erklärung entzieht und zu den größten Rätseln der Naturwissenschaft und Philosophie zählt.

Zeitmessung
Zeitmesser bezeichnet man allgemein als Uhren. Schon vor Tausenden von Jahren wurden Sonnenuhren benutzt. Die erste Wasseruhr wurde um ca. 1380 v. Chr. in Ägypten verwendet. Wasseruhren wurden später von den Griechen und Römern dazu benutzt, die Zeit bei Gericht festzuhalten. Im antiken Griechenland wurden diese Uhren zur Begrenzung der Redezeit vor Gericht eingesetzt. Die Redewendung „die Zeit ist abgelaufen“ oder „die Zeit verrinnt“ lässt sich auf diese Form der Zeitbegrenzung zurückführen.
Traditionell wird die Uhrzeit in Bezug auf den Sonnenstand gemessen. Der höchste Stand der Sonne (Mittag) ist eindeutig festgelegt und dient als Referenzmaß. Da der Zeitpunkt von Mittag (bzw. Mitternacht) an Orten, die nicht auf dem gleichen Längengrad liegen, unterschiedlich ist, besitzt jeder Längengrad seine eigene wahre Ortszeit. Diese wahre Ortszeit ist ausreichend, solange keine Reisen mit Uhren zwischen Orten unterschiedlicher Ortszeit durchgeführt werden. Mit dem Aufkommen der Eisenbahn entstand die Notwendigkeit, Zeiten zwischen verschiedenen Orten zu synchronisieren. Dies führte zur Einführung von Zeitzonen. In Deutschland wurde zum 1. April 1893 per Gesetz zur Einführung einer einheitlichen Zeitbestimmung die mittlere Sonnenzeit des fünfzehnten Längengrades östlich von Greenwich (läuft durch Görlitz) als gesetzliche Zeit festgelegt. Zuvor galt in jedem Ort die jeweilige wahre Ortszeit, die sich nach dem Sonnenstand richtete.
Die genauesten Uhren sind Atomuhren, die auf atomaren Schwingungsprozessen beruhen. Damit ist ein relativ extrem kleiner Gangfehler erreichbar entsprechend einer Sekunde Abweichung in 30 Millionen Jahren. Die Zeit und damit auch die Frequenz, ihr mathematischer Kehrwert, sind die am präzisesten messbaren physikalischen Größen.

Zeiteinteilung
Eine Zeitmessung oder eine Zeiteinteilung ist immer ein Vergleich von Bezugspunkten. Schon Aristoteles (384–322 v. Chr.) erkannte, dass eine Zeitmessung nur durch den Vergleich von räumlichen Bezugspunkten möglich ist: „Wir messen also nicht nur die Bewegung durch die Zeit, sondern auch die Zeit durch die Bewegung, weil sie einander begrenzen und bestimmen. So bestimmt also die Zeit die Bewegung selbst als Zahl und genauso die Bewegung die Zeit.“ Die Zeit von einem Tag zum nächsten währt 24 Stunden oder 1.440 Minuten oder 86.400 Sekunden. Die Bezugspunkte sind hier ein Ort auf der Erde und die Position der Sonne am Himmel. So ist es nicht verwunderlich, dass diese Einteilung der Zeit auch vom Himmel abgelesen wurde, wobei anzumerken ist, dass für die Teilung des konzentrischen Raumes (Kreis, Kugel) eine analoge Teilung vorgenommen wurde, die genauso wie die Teilung der Zeit, vom Himmel abgelesen wurde. Die scheinbare Größe der Sonne oder des Mondes am Himmel umfasst etwa ein halbes Grad, das ist der 720. Teil des Kreises. In zwei Minuten (der 720. Teil eines Tages) durchwandern Sonne und Mond ihre eigene Größe am Himmel. 720 ist somit die Schlüsselzahl für die Teilung von Raum und Zeit. 720 ist das Produkt aller Zahlen bis 6 (1x2x3x4x5x6). Mathematiker schreiben hierfür 6! (lies: sechs Fakultät). Der Tag hat 86.400 Sekunden, das sind 720x120 Sekunden und 120 ist das Produkt aller Zahlen bis 5 (1x2x3x4x5 = 5!). Die Sekundenzahl des Tages ist somit gleich 6! x 5! = 86.400.

Newtonsche Physik
Isaac Newton beschreibt das Phänomen der Zeit mit den folgenden Worten: „Die absolute, wahre und mathematische Zeit verfließt an sich und vermöge ihrer Natur gleichförmig und ohne Beziehung auf irgendeinen äußeren Gegenstand.“ Für Newton war die Zeit ein absolutes Kontinuum, das unabhängig vom Raum existierte. Der Begriff „absolute Zeit“ hatte in der Physik absolute Gültigkeit bis zur Formulierung der speziellen Relativitätstheorie zu Beginn des letzten Jahrhunderts. Durch die Entdeckungen in Zusammenhang mit der Relativitätstheorie musste der newtonsche Begriff der absoluten Zeit in den Naturwissenschaften aufgegeben werden. Er liegt jedoch auch heute noch dem menschlichen Alltagsverständnis des Phänomens Zeit zugrunde.

Die relative Zeit in der modernen Physik
In der modernen Physik ist Zeit die fundamentale Größe, über die sich zusammen mit dem Raum die Dauer von Vorgängen und die Reihenfolge von Ereignissen bestimmen lassen. In der Physik und anderen Naturwissenschaften ist die Zeit eine Dimension unseres Universums, nämlich die fundamentale, messbare Größe, die zusammen mit dem Raum das Kontinuum bildet, in das jegliches materielle Geschehen eingebettet ist. Diese im Zusammenhang mit der Relativitätstheorie entdeckten Eigenschaften von Zeit und Raum entziehen sich weitgehend der menschlichen Anschauung. Sie sind jedoch mathematisch präzise beschreibbar und – soweit experimentell zugänglich – auch bestens bestätigt. Das Raum-Zeit-Kontinuum ist jedoch von einer kürzesten Zeit begrenzt, das heißt, es gibt eine kleinste absolute Zeiteinheit. Die sogenannten Planck-Zeit von etwa 10-43 Sekunden ist die zeitliche Untergrenze, so wie etwa die Lichtgeschwindigkeit von etwa 300.000 Kilometer pro Sekunde die Obergrenze für Geschwindigkeiten im physikalisch beschreibbaren Universum ist. Es gibt deutliche Hinweise darauf, dass das Phänomen Zeit im Bereich der sogenannten Planck-Zeit von etwa 10-43 Sekunden seine Eigenschaften als Kontinuum verliert. So führt die konsequente Anwendung der bekannten physikalischen Gesetze zu dem Ergebnis, dass jeder Vorgang, der kürzer ist als die Planck-Zeit, nur einem Objekt zugeordnet werden kann, das sofort zu einem Schwarzen Loch kollabiert. Diese Überlegung zeigt, dass die bekannten physikalischen Gesetze jenseits der Planck-Zeit versagen.
Vergl. hierzu: Hans Cousto: Die Oktave - Das Urgesetz der Harmonie, Verlag Simon + Leutner, Berlin 2007
Was ist Zeit: http://www.wasistzeit.de/index.php
Wissensportal für Astrophysik:
http://www.mpe.mpg.de/~amueller/zeit.html
Zeit: http://de.wikipedia.org/wiki/Zeit
Planck-Einheiten: http://de.wikipedia.org/wiki/Planck-Einheiten
Hans Cousto referiert im Rahmen der langen Nacht der Museen am 26.1.08 ab 18 h stündlich zum Thema „Zeit und psychotrope Substanzen“, Hanfmuseum, Am Mühlendamm 5.

Vergl. hierzu: Hans Cousto: Die Oktave - Das Urgesetz der Harmonie, Verlag: Simon+Leutner, Berlin 2007
Was ist Zeit: http://www.wasistzeit.de/index.php
Wissensportal für Astrophysik:
http://www.mpe.mpg.de/~amueller/zeit.html
Zeit: http://de.wikipedia.org/wiki/Zeit
Planck-Einheiten: http://de.wikipedia.org/wiki/Planck-Einheiten


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