Raum und Zeit was ist das eigentlich?


Vortragsüberblick




Um was geht es?

  

Raum und Zeit erscheinen uns als fundamentale Selbstverständlichkeiten, die sich nicht weiter hinterfragen lassen. Eine genauere Betrachtung zeigt jedoch, dass sich dahinter ganz unerwartete spektakuläre Phänomene und Strukturen verbergen. Wir werfen ein paar Streiflichter auf Einsteins Gedankenwelt anhand von 6 provokant formulierte Thesen:


1. Raum und Zeit bilden eine Einheit

  

Wir versuchen zu verstehen, was damit gemeint ist. Die Unmöglichkeit schneller als das Licht zu Reisen, die Relativität von Längen und Zeiträumen, die in der Science-Fiction-Literatur gerne aufgegriffen wird, und der Magnetismus erweisen sich als Folge dieser Einheit. Bei hohen Geschwindigkeiten drehen sich Raum- und Zeitachsen in der 4-dimensionalen Raum-Zeit und verlieren ihre Eigenständigkeit. Letztlich sind alle Unterschiede zwischen Raum und Zeit die Folge eines Vorzeichens in der Formel, die Raum und Zeit verknüpft.


2. Es gibt keine Gravitation

  

Die Gravitation erweist sich als eine Scheinkraft. Ein geworfener Stein folgt in Wirklichkeit einer schnurgeraden Linie in einer gekrümmten Raum-Zeit. Anhand eines kleinen Experiments versuchen wir zu verstehen, wieso er dabei scheinbar entlang der krummen Bahn fliegt, die wir wahrnehmen.


3. Der Raum ist nicht 3-dimensional

  

Seit weit über 20 Jahren diskutieren Physiker die Möglichkeit der Existenz verborgener Dimensionen des Raumes. Mit ihrer Hilfe könnte man alle bekannten Grundkräfte der Natur als Folge der Struktur von Raum und Zeit erklären, so wie es für die Gravitation bereits gelungen ist. Man vermutet, dass es 7 solche Dimensionen gibt, die aufgrund ihres "mikrozyklischen" Charakters für uns nicht wahrnehmbar sind.


4. Ein leerer Kosmos ist unmöglich

  

Die Raum-Zeit steht mit der Materie in Wechselwirkung. So ist z. B. ein völlig materiefreier Kosmos unmöglich. Um einen Kosmos einer bestimmten Größe "aufzuspannen" bedarf es einer gewissen Mindestmenge an Materie. Ein Kosmos, in dem es lediglich Sonne und Erde gäbe, also die Dinge, die wir unmittelbar zum Leben benötigen, könnte nur einen Durchmesser von maximal 3km haben. In diesem Sinne sind die Sterne am Himmel nicht nur nettes optisches Beiwerk für romantische Nächte, sondern sie sind unverzichtbar für die Existenz des Raumes, den wir benötigen.


5. Der Kosmos hat schon immer existiert

  

Das scheint im Widerspruch zur Vorstellung von einem Urknall zu stehen. Mit dem Urknall "entstand" jedoch nicht nur die Materie, sondern er ist auch der Beginn von Raum und Zeit. Steven Hawkins, einer der genialsten zeitgenössischen Physiker, hat diesen letztlich unvorstellbaren Sachverhalt folgendermaßen veranschaulicht: "Ein Zeitpunkt 1 Sekunde vor dem Urknall ist genauso unsinnig wie eine Stelle 1km nördlich des Nordpols." Dieses Gleichnis demonstriert sehr schön, dass die Zeit am Urknall nicht unbedingt wie an einer Mauer, jenseits der noch irgend etwas vorstellbar sein könnte, endet bzw. beginnt.

Was bedeutet unter diesen Umständen der Begriff Schöpfung, unter dem wir gewöhnlich einen Übergang von einem Nichts zu einem Etwas verstehen, wenn es ein "Nichts vor dem Urknall" nie gegeben hat? Denn zu allen Zeitpunkten, die es jemals gegeben hat und von denen überhaut die Rede sein kann, hat der Kosmos offenbar bereits existiert. Eine Schöpfung ohne Ursache, da ohne Vergangenheit? Wir diskutieren die philosophischen Konsequenzen.


6. Die Zeit fließt nicht

  

Eine genaue Betrachtung zeigt, dass das Fließen der Zeit, so wie wir es erleben, nicht aus den bekannten physikalischen Gesetzen hergeleitet werden kann. Es ist nicht einmal mit Worten oder Formeln präzise beschreibbar. Ist es eine Illusion?


Keine Panik

  

Das hört sich alles recht schwer verständlich an, und manches ist prinzipiell unvorstellbar. Vieles lässt sich jedoch durch Gleichnisse veranschaulichen. Auch dem, der vielleicht kaum etwas versteht, lässt sich vielleicht die Einsicht vermitteln, dass die Natur jenseits unseres unmittelbaren Erfahrungshorizonts faszinierende Phänomene bereithält, die trotz ihrer Fremdartigkeit in vielen Aspekten die Grundlage für unsere Existenz bilden.





Letzte Änderung 12.04.2001 Zurück zum wissengschaftlichen Salon