Freitag, 20. Juli 2018

Jenseits der linearen Zeit?

Unser alltägliches Zeitverständnis entsteht entweder aus Gewohnheiten, externen Vorgaben und subjektiven Eindrücken - oder es richtet sich nach den klassischen Ideen(vor)gebern im Umfeld der Religionen - hier nur zwei verkürzte Beispiele:
  • Eine sich beruhigend linear nach vorne bewegende Zeit, kennen wir aus dem Alten Testament , wo die Schöpfung der Welt den Beginn der Zeit markiert. Nein, unserer Zeit, denn "Welt" steht im A.T. allein für die Erde, in deren Sichtweite noch ein paar kleine und große Leuchtkörper aufgehängt werden: Sonne, Mond und nahe Sterne.
  • Das Zeitverständnis im Hinduismus ist im wesentlichen zyklisch: nach der Ruhenacht, die mehr als vier Millionen Menschenjahre dauert, schöpft Brahma eine neue Welt und alles beginnt von vorne.
    Vor allem aber glaubt der Hindu an die mehrmalige Wiederverkörperung (Reinkarnation). Jedes Lebewesen, ob Mensch oder Tier, sei dem dem Kreislauf der Wiedergeburten unterworfen. 
Nichts davon ist wirklich objektivierbar anhand naturwissenschaftlicher Kriterien. Insoweit entsteht die Frage:
Existiert Zeit überhaupt, also objektiv? Oder stellt sie lediglich ein menschengemachtes Konstrukt dar, durch das wir unser Leben und die in ihm enthaltenen Prozesse vereinfachen, d.h. koordinieren und strukturieren?

Träfe diese Annahme zu, so würde ohne/außerhalb von uns etwas wie Zeit nicht existieren.

Bekanntlich finden in der Natur aber zahllose zyklische Prozesse mit hoher Präzision statt, auf die wir bei der Festlegung von Bewegungs- und letztlich auch Zeitmaßstäben zurückgreifen. Die Dauer eines Tages, Monats, Jahres ist eben nicht willkürlich - wenngleich Messungenauigkeiten auftreten können.-

  • Ludwig Pohlmann und Uwe Niedersen, die Autoren der Abhandlung "Jenseits der linearen Zeit" wenden sich dieser Frage sowie der Unterscheidung zwischen einem linearen und einem nicht-linearen Zeitverständnis zu. 
Seit Isaac Newton verbreitete sich die Anschauung, wonach die Zeit eindeutig sei, das sie unabhängig vom Inhalt des Universums gleichmäßig ablaufe und das sie, da jede höhere Bewegung auf eine Summe mechanischer Bewegungen reduzierbar sei, das gesamte Geschehen in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft determiniere.
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. [...]  (Mathematische Prinzipien der Naturlehre; London 1687)
Darauf aufbauend die 'zeitgemäße' Wikipedia-Definition: "Die Zeit beschreibt die Abfolge von Ereignissen, hat also im Gegensatz zu anderen physikalischen Größen eine eindeutige, unumkehrbare Richtung."

Nachdem sich die Naturwissenschaft seit Newton grundlegend gewandelt hat bleibt es dennoch bei der festen Überzeugung "in unserem Innersten, ...dass es die linear fortschreitende Zeit Newtons gibt und das sie die eigentliche, die grundlegende Zeit ist, also der sichere Boden des absoluten zeitlichen Bezugssystems". 

Zugänge zur Kritik der linearen Zeit

Vier Ansätze werden von den Autoren benannt, um unsere herrschenden Zeit-Vorstellungen wenigstens kritisch zu hinterfragen, zu kritisieren:
(a) Geistesgeschichtlich: Die Beschreibung und Analyse der menschlichen Zeitvorstellungen im Laufe der schriftlichen Aufzeichnungen könne dazu beitragen, unsere heutigen Vorstellungen zu relativieren und auf ein menschliches Maß zu bringen.  

(b) Menschlich-subjektiv: Das subjektive Zeitempfindens weist eine große Vielfalt an Formen der Zeit auf. Jeder kennt die psychisch-individuelle Zeit, die so leicht durch situative und innere Veränderungen beeinflusst werden kann: Beim Zahnarzt dauern einzelne Minuten kreischenden Bohrens und Dröhnens garantiert länger als Stunden geselligen Beisammenseins mit lieben Menschen.


 (c) Biologisch-konstruktivistisch


(d) Selbstorganisationstheoretisch: Eine Kritik der Zeitvorstellungen, die auf Ergebnissen von Physik und Chemie aufbauen, muss zwangsläufig auf die neuen Erkenntnisse durch die Relativitätstheorie, die Quantentheorie und schließlich die Irreversible Thermodynamik bezugnehmen.  



Zeitempfinden als biologische Notwendigkeit

In einer Welt, in der burchstäblichen alles in Bewegung, d.h. Verändrungen unterworfen ist, finden wir uns nur zurecht, indem wir unser eigenes Verhalten mit den für uns relevanten Abläufen und Veränderungen der Umwelt koordinieren. Außerdem haben wir die Zyklen und Abläufe des eigenen Organismus - die Autoren sprechen treffender von unserem inneren Milieus - zu brücksichtigen. 

Wer mit einem geregelten Stuhlgang gesegtnet ist, wird diesen ohne groß nachzudenken in seiner persönlichen Tagesstruktur 'einplanen'. Das fällt allenfalls auf, wenn einmal Unregelmäßigkeiten auftreten und der gewohnte 'Termin' sich verzögert, gestört ist.

Diese Koordination mit inneren und äußeren Prozessen lässt einen inneren Zeitmaßstab entstehen. Dies treffe in untrschiedlichem Ausmaß auf sämtliche Lebewesen zu:
"Laubbäume müssen 'wissen', wann sie ihre Blätter abzuwerfen haben, bevor der erste Frost kommt."
Diese Fähigkeit zum antizipatorischen Verhalten findet eine natürliche Erklärung in der Evolutions-Biologie. Danach überleben im Zuge der natürlichen Selektion nur diejenigen biologischen Arten, welche durch Mutation rechtzeitig Eigenschaften erwarben, die sie befähigten, für sie relevante Gegebenheiten der Umwelt wahrzunehmen und darauf zu ihrem Nutzen zu reagieren.

 Auf diese Weise müsse die biologische Evolution im Zuge ansteigender Komplexität von Lebensformen auch die Entstehung eines Zeitempfindens begünstigt haben.  Die Existenz solcher interner biologischer Rhythmen ("biologischer Uhren)" wurde bei vielen höheren Tieren bschrieben. Zwar ist noch nicht im Einzelnen bekannt, wie diese  funktionieren.

Immerhin weiß man, dass es sowohl in der Biochemie, als auch in der Chemie der unbelebten Natur viele chemischen Reaktionen gibt, die nicht gleichförmig monoton, sondern periodisch ablaufen, Beispiel: die Belousov-Zhabotinsky- Reaktion
BZR in einem gerührten System mit Ferroin

Soweit also schon vom Metabolismus der Lebewesen her periodische Reaktionen vorhanden waren, konnten diese von der Evolution verwendet werden, sobald sie gebraucht wurden. Dadurch erlangte bzw. gestaltete sie mit der Zeit die Funktion einer "inneren Uhr".

"Das Zeitempfinden der Lebewesen wird nun auf diesen Taktgebern aufbauen, indem es die dazugehörigen Zeitintervalle als Maßstab an die wahrgenommenen äußeren Bewegungen anlegt."
Hieraus nun lässt sich eine biologische Zeit-Definition formulieren: "Zeit in diesem Sinne ist somit eine evolutionär begünstigte und genetisch fixierte Abstraktionsleistung der Lebewesen, die diese benötigen, um sich in ihrer veränderlichen Welt zurechtzufinden und komplizierte Bewegungen miteinander koordinieren zu können."

Dadurch erschließen sich der jeweiligen Spezies die von ihr benötigten Handlungsfelder wie Synchronisation und der Antizipation, welche mit wachsender Komplexität die Abstraktionen "Gegenwart" und "Zukunft" ermöglichen. Mit dem Gedächtnis kommt schließlich "Vergangenheit" hinzu.


Auch wir Menschen vollziehen diese Abstraktion (meist unbewusst oder vorbewusst), dabei profitieren wir von zuvor erbrachten und uns genetisch weitergegebenen Abstraktionsfähigkeiten. Als Produkt der Selektion weisen aber einen natürlichen Fehler auf: sie gelten nur für diejenige Umwelt, für die ökologische Nische, in der sie selektiert wurden. Unter veränderten Umweltbedingungen einer anderen Umgebung können sie plötzlich zu widersinnigen Reaktionen führen, die sowohl Individuen als auch die gesamte Spezies ins Verderben treiben.


[Exkurs...weil ich diesen Einzeller so faszinierend finde: Das Paramecium (Pantoffeltierchen) besitzt einen walzenförmigen Körper, der vollständig mit Wimpern (Cilien) bedeckt ist. Diese Wimpern bewerkstelligen die Fortbewegung und den Nahrungserwerb.
Zur Fortbewegung schlagen die Wimpern koordiniert nacheinander, so dass gewissermaßen Wellenbewegungen über den Körper laufen, die beim Vorwärtsschwimmen vorne beginnen. Möglich sind auch kompliziertere Manöver wie Drehungen und Rückwärtsbewegungen. Wie kaum ein anderer Einzeller kann Paramecium dank zahlreicher Sinne auf seine Umgebung reagieren.
Paramecien reagieren auf chemische Reize wie Salz- und Säurekonzentration, Temperatur, Licht, Schwerkraft und natürlich Berührung. Die Wimpern sorgen für einen flächendeckenden Tastsinn - und das ganz ohne Neuronen (Nervenleitbahnen) - es handelt sich schließlich um einen Einzeller! 
Trifft es beim Vorwärtsschwimmen auf ein Hindernis, so rudert das Pantoffentier ein Stück zurück, macht eine leichte Drehung und versucht erneut, vorwärts zu schwimmen. Das wird so lange wiederholt bis das Hindernis umschwommen ist. 
Auf der Suche nach Futter bewegt es sich stets in Richtung zunehmender Säurekonzentration im Wasser, da diese die Anwesenheit von 'schmackhaften' Bakterien anzeigt. Bringt man jedoch einen Tropfen einer starken Säure ins Wasser, so bewegt sich das Pantoffeltierchen in den sicheren Tod.]
In gleicher Weise passt das vom Menschen evolutionär erworbene Zeitempfinden nur auf die Bereiche, in denen es entstanden ist. Es versagt schon, sobald die inneren Uhr nur ein wenig durcheinander kommt: im Fieber, im Traum, in der Meditation und im Rausch (z.b. löst eine LSD-Psychose ein stark verändertes Zeitempfinden aus

Daraus erklären sich unsere prinzipiellen Schwierigkeiten, die neuen Zeitvorstellungen der Relativitätstheorie rational und gefühlsmäßig zu verstehen. Experimentell belegte Phänomene wie z.B. die Zeitverlangsamung bei (sehr hohen) Geschwindigkeitenverlassen nun einmal die Grenzen unseres alltäglichen Erfahrungshorizontes und fällt es sehr schwer, sie sich vorzustellen

"Noch unvorstellbarer aber würde es für uns, wenn wir versuchten, uns in die Lage eines einzelnen Photons hineinzuversetzen: Da es sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, vergeht für das Photon die Zeit "unterwegs"...überhaupt nicht ."
Obwohl nach den Berechnungen von Gödel sogar "Zeitschleifen" prinzipiell möglich wären, gibt unser Gefühl nach wie vor der einfachen linearen Zeit den Vorzug, betrachten wir sie als die grundlegende Wirklichkeit.
Und täglich grüßt das Murmeltier... 
Eine Zeitschleife ist eine rekursive Verkettung der Zeit. Normalerweise folgt auf jeden Zeitpunkt der Gegenwart unumkehrbar ein Zeitpunkt in der Zukunft, d.h. alle Ereignisse passieren nacheinander und kausal – die Wirkung folgt der Ursache und nie umgekehrt. In einer Zeitschleife ist die Richtung des Zeitstrahls jedoch so gebogen, dass er sich mit einem Punkt in der Vergangenheit oder Zukunft kreuzt. Dadurch findet ein Sprung in der Zeit statt, der sich auf eine bestimmte Umgebung begrenzt.
Abgrenzung zur Science Fiction: 
Abgrenzung zur Science Fiction: Für Zeitreisen von Lebewesen gibt es bis heute kein physikalisches Modell.
Eine der wesentlichen Schlussfolgerungen bis hierhin: "Es gibt kein absolutes, kein ausgezeichnetes Bezugssystem der Zeit. Die Wahl einer Bewegung als Maß einer anderen ist nur durch außerwissenschaftliche Werturteile begründbar. Keiner dieser Zeitmaßstäbe hat an sich einen Vorzug vor den anderen."
Erst durch eine Wertfunktion, z.B. die des Überlebensvorteil einer biologischen Art, kann sich ein Zeitmaßstab gegenüber den 
möglichen anderen auszeichnen. Insofern ist auch die lineare physikalische Zeit eine menschliche Schöpfung.

Zeit und Selbstorganisation

Bei Selbstorganisationsvorgängen entstehen folglich auf einer jeweils höheren (z.B. der makroskopischen) Ebene qualitativ neue, relativ autonome Entitäten, welche neuen, eigenen Gesetzen gehorchen. Diese widersprechen zwar nicht den Gesetzen der konstituierenden Subsysteme (z.B. menschliche Individuen), aber sie werden auch nicht durch diese erschöpfend beschrieben. 

Was dies mit den Zeitvorstellungen zu tun haben kann? → Nach den o.a. Ausführungen zu biologischen Aspekten der Zeit kann man durchaus von einer Eigenzeit eines jeden Menschen sprechen, die sich aus inneren und äußeren Rhythmen resultiert und individuell verschieden ist. Bilden nun mehrere Menschen eine nicht nur formale Gruppe, die eine gemeinsame Aufgabe oder Funktion hat, so entsteht automatisch das Problem der Koordination der verschiedenen Eigenzeiten. 


Auf Grund der sich zwangsläufig einstellenden Wechselwirkung (die zudem im allgemeinen nichtlinear ist) zwischen den Individuen und deren Eigenzeit-Charakteristiken, bildet sich ein komplexes dynamisches System: aus dem unkoordinierten Wirrwarr der neu gegründeten Gruppe entsteht von selbst ein koordiniertes Handeln, sobald sich sich ein Ordnungsparameter herausgebildet hat. Dieser taktet und koordiniert die anderen Bewegungen mit seiner Bewegung.

Solch ein Koordinationsvorgang lasse sich gleichzeitig als "Zeitentstehungsvorgang" interpretieren:
"Aus dem Wirrwarr der vielen Eigenzeiten (die den Eigenbewegungen entsprechen), entsteht plötzlich...eine neue Zeit, die zur Bewegung des neu entstandenen Ordnungsparameters gehört und an die sich die vielen Eigenzeiten nun dynamisch...anpassen."
Diese Koordinationsform ist dynamisch: sie entsteht, wenn die Systembedingungen danach sind, und sie verschwindet wieder, sobald das System zerfällt oder ein neuer Ordnungsparameter (aufgrund veränderter Bedingungen) entsteht. 

Im Kontext der Gruppe ist es also wirklich sinnvoll zu sagen "Es begann eine neue Zeit" - es entstand eine qualitativ neue Bewegungsform, deren Ausdruck diese neue Zeit ist.

Anschaulicher wird dies durch einen Blick auf die Geschichte: Bedeutende Ereignisse, welche die gesamte weitere Entwicklung in eine neue Richtung lenkten, wurden zum Ausgangspunkt von Zeitrechnungen gemacht: die Gründung der Stadt Rom, Geburt Jesu, der Französische Revolutionskalender ab 1792 - oder die Unixzeit (zählt die Sekunden seit dem 1. Januar 1970, 0 Uhr UTC), mit Relevanz allein für die Gruppe der Unix-Anwender... kein Einzelfall: Unterschiedliche Gruppen haben ihre eigene Zeitrechnung → vgl: Die verschiedenen Kalender auf der Welt.

Erst nach einer hinreichend langen Zeit merkt man, dass eine neue Zeit begonnen hat. Eine Zeitenwende wird nicht sofort bemerkt hat, anfangs treten große Fluktuationen auf, welche die Situation unübersichtlich gestalten.  

Dieser Prozess sei durchaus objektivierbar - die Autoren sprechen von der objektiven Seite unserer Zeitkonstruktion:
"Diese neuen Taktgeber sind objektiv gegeben in Bezug auf alle anderen Systeme, die damit in Wechselwirkung stehen. So hat die Entstehung unseres Planetensystems neue Zeitmaßstäbe geschaffen (Tag, Mondzyklus, Jahr), welche durchaus energetisch und materiell für alle Prozesse, die danach auf der Erde abliefen, wirksam wurden."
Auch diese objektive Zeit sei immer relativ, da jede Eigenbewegung eines Systems Maßstab der Bewegungen der damit wechselwirkenden Systeme sein kann. → Vergleich mit der in der speziellen Relativitätstheorie: Die Zeitdilatation in sich gegeneinander bewegenden Bezugssystemen ist objektiv (messbar), aber es gibt kein absolutes Bezugssystem, denn sie wird in beiden gleichermaßen gemessen.

Bereits nach Aristoteles ist Zeit ohne Veränderung nicht möglich; er bemerkt also die Untrennbarkeit von Zeit und Bewegung. Das mechanisch-physikalische Weltbild der Neuzeit hat diese Sicht der Zeit wieder verstellt, da es von der Zerlegbarkeit ausgeht und dabei die Trennbarkeit von Zeit und Bewegung suggeriert.

"Wenn wir also die Zeit als abgeleitet von der Bewegung ansehen, so bestimmt sich eben nicht die Zeit durch die Zeit, sondern die Zeit durch eine als Maßstab genommene Bewegung."


Fazit?

Gelernt habe ich, dass eine Gruppe von Individuen (z.B. 'die Menschheit') sehr wohl in der Lage ist, ihre individuellen Eigenzeiten aufeinander abzustimmen und so eine 'neue Zeit' zu erschaffen. Dabei handelt sich aber nicht um etwas absolutes, sondern um einen temporären Konsens zum gemeinsamen Vorteil.
Jedoch suche ich immer noch nach einer hübsch griffigen, einleuchtenden Aussage. 

Wie wäre es mit:

"Es gibt keine Zeit. Es gab nie eine und es wird nie eine geben. [...]Die Gleichungen der Physik sagen uns nicht, welche Geschehnisse genau jetzt erscheinen – sie sind wie eine Karte ohne das 'Sie befinden sich hier'-Symbol." Quelle: revealthetruth.net/ )

Moment, sofern sich das Alter des Universums exakt bestimmen lässt, könnte darauf eine 'objektive Zeitrechnung aufgesetzt werden und wir befinden uns heute im Jahre 13.7xx.xxx.xxx. a.B. (after Bigbang), oder? Doch so eine Zeitrechnung ab der mutmaßlichen Stunde Null gilt wiederum nur innerhalb dieses Systems. Sollte es weitere Universen und ein übergeordnetes Multiversum geben, hätte unser neue, umständliche Zeitrechnung dort überhaupt keine Relevanz.

Ob der unumkehrbare Zeitpfeil - eine Wirkung erfolgt ausnahmslos nach ihrer Ursache, also später...und ein Zurückgehen in der Zeit ist nicht möglich - dauerhaft bestand haben wird? Der Hinweis von Pohlmann und Niedersen auf Gödel und die prinzipielle Möglichkeit von Zeitschleifen weckt selbst daran Zweifel.



Quellen


  • Jenseits der linearen Zeit  von Ludwig Pohlmann (Berlin) und Uwe Niedersen. 
  • Was ist Zeit? - deutschlandfunk.de