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Im Angesicht des Augenblicks

Experimentalphysiker Richard A. Muller versucht das Phänomen der Zeit zu fassen.

Alles was gerade passiert, ist im nächsten Moment Geschichte. Viele Prozesse, die in der Zeit ablaufen, lassen sich nicht umkehren – etwa das Altern. Wie fasst man da die Zeit? Können wir die Gegenwart beeinflussen, oder ist alles vorbestimmt?

In diesem Buch behandelt Richard A. Muller, Experimentalphysiker an der University of Berkely in Kalifornien, solche Fragen. Die Komplexität des Themas äußert sich schon darin, dass das Werk 475 eng beschriebene Seiten mit nur wenigen Schwarz-Weiß-Bildern umfasst. Folgerichtig warnt Muller bereits in der Einleitung, die Leser erwarte ein Puzzlespiel. Und zwar eines, bei dem Relativitätstheorien und Quantenphysik, Entropie und Schrödingers Katze sowie die eigenen Erkenntnisse des Autors eine Rolle spielen und darauf warten, zu einem stimmigen Bild zusammengesetzt zu werden.

Raumzeitkontinuum

Muller unternimmt einen anspruchsvollen Streifzug durch die Physik, wobei er sich meist auf Einsteins Gedankenwelt fokussiert. Der Autor erläutert Einsteins Überlegungen zur Frage, was Zeit ist und auf welche Weise sie mit Phänomenen wie der Gravitation zusammenhängt. Dabei kann Muller nicht ganz auf Formeln im Fließtext verzichten, setzt sie aber sparsam ein. Alle, die tiefer in die einschlägige Mathematik einsteigen möchten, finden im Anhang eine entsprechende Formelsammlung.

Daneben erläutert der Autor auch neuere Ansätze auf der Suche nach einer »Weltformel«, etwa die Stringtheorie, die versucht, allgemeine Relativitätstheorie und Quantenphysik zu vereinen. Muller meint jedoch, die Stringtheorie tauge nicht als ganzheitlicher Ansatz eines physikalischen Weltbilds, und behandelt sie deshalb eher stiefmütterlich.

Am besten liest sich das Buch, wenn der Physiker ins Erzählen kommt, etwa bei der Erklärung des Zwillingsparadoxons: Ein Zwilling, der mit beinahe Lichtgeschwindigkeit ins All fliegt und wieder zurückkehrt, findet sein daheim gebliebenes Geschwister älter vor als sich selbst. Ein schönes Beispiel, um zu zeigen, dass Zeit keine absolute Größe ist.

Spannend wird es, wenn Muller von seinen eigenen Forschungsarbeiten berichtet. Mit seiner Arbeitsgruppe baute er ein Labor auf, um die Mikrowellenhintergrundstrahlung zu messen, die aus der Frühzeit des Kosmos stammt, als es keine Sterne und Galaxien gab. Sie durchdringt immer noch unser Universum. Muller und sein Team stellten fest, dass die Strahlung nicht ganz einheitlich ist, woraus hervorgeht, dass das Universum schon in seinen sehr frühen Zeiten nicht ganz gleichförmig war. Quantenfluktuationen sorgten damals für kleine Verdichtungen in der Masseverteilung, die infolge ihrer Schwerkraft weiteres Material anzogen und so als Keime für die späteren Galaxienhaufen dienten.

Nach seinen ausführlichen und ergiebigen Streifzügen durch die Physik geht Muller im letzten Kapitel endlich den Fragen nach, die er zu Anfang aufgeworfen hat. Ganz klären kann er sie selbstverständlich nicht; vielmehr vermittelt die Lektüre das Gefühl, sich als Leser(in) selbst ein Bild machen zu müssen. Am plausibelsten erscheint der Ansatz, die Zeit mit der zunehmenden Entropie des Universums zu erklären. Der Autor diskutiert das über einige Kapitel hinweg, bietet es aber nicht als ultimative Lösung des Problems an. Am Ende flüchtet er sich ein Stück weit in die Philosophie und deutet an, nicht alles sei durch die Physik vorherbestimmt und das Zufallsprinzip unterliege augenscheinlich nicht den Naturgesetzen. Eine esoterische oder religiöse Schlagseite lässt er aber nicht erkennen.

25/2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 25/2018

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