Gibt es Zeit? Die Antwort auf diese Frage mag offensichtlich erscheinen: Natürlich tut sie das! Schauen Sie einfach auf einen Kalender oder eine Uhr.
Aber Entwicklungen in der Physik legen nahe, dass die Nichtexistenz von Zeit eine offene Möglichkeit ist, die wir ernst nehmen sollten.
Wie kann das sein und was würde das bedeuten? Es wird eine Weile dauern, es zu erklären, aber keine Sorge: Auch wenn die Zeit nicht existiert, wird unser Leben wie gewohnt weitergehen.
Eine Krise in der Physik
Die Physik steckt in der Krise. Im vergangenen Jahrhundert haben wir das Universum mit zwei äußerst erfolgreichen physikalischen Theorien erklärt: der allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenmechanik.
Die Quantenmechanik beschreibt, wie die Dinge in der unglaublich winzigen Welt der Teilchen und Teilchenwechselwirkungen funktionieren. Die Allgemeine Relativitätstheorie beschreibt das Gesamtbild der Schwerkraft und wie sich Objekte bewegen.
Beide Theorien funktionieren für sich genommen sehr gut, aber es wird angenommen, dass die beiden miteinander in Konflikt stehen. Obwohl die genaue Art des Konflikts umstritten ist, sind sich Wissenschaftler im Allgemeinen einig, dass beide Theorien durch eine neue, allgemeinere Theorie ersetzt werden müssen.
Physiker wollen damit eine Theorie der „Quantengravitation“ aufstellen ersetzt allgemeine Relativitätstheorie und Quantenmechanik, während der außergewöhnliche Erfolg von beiden festgehalten wird. Eine solche Theorie würde erklären, wie das Gesamtbild der Schwerkraft auf der Miniaturebene von Teilchen funktioniert.
Zeit in der Quantengravitation
Es stellt sich heraus, dass es außerordentlich schwierig ist, eine Theorie der Quantengravitation aufzustellen.
Ein Versuch, den Konflikt zwischen den beiden Theorien zu überwinden, ist die Stringtheorie. Die Stringtheorie ersetzt Teilchen durch Saiten, die in bis zu 11 Dimensionen schwingen.
Allerdings steht die Stringtheorie vor einer weiteren Schwierigkeit. Stringtheorien bieten eine Reihe von Modellen, die ein Universum im Großen und Ganzen wie unser eigenes beschreiben, und sie machen keine wirklich klaren Vorhersagen, die durch Experimente getestet werden können, um herauszufinden, welches Modell das richtige ist.
In den 1980er und 1990er Jahren wurden viele Physiker mit der Stringtheorie unzufrieden und entwickelten eine Reihe neuer mathematischer Ansätze zur Quantengravitation.
Eines der prominentesten davon ist Schleife der Quantengravitationdie vorschlägt, dass das Gewebe von Raum und Zeit aus einem Netzwerk extrem kleiner diskreter Stücke oder „Schleifen“ besteht.
Einer der bemerkenswerten Aspekte der Schleifen-Quantengravitation ist, dass sie die Zeit scheinbar vollständig eliminiert.
Die Schleifen-Quantengravitation ist nicht die einzige, die die Zeit abschafft: Eine Reihe anderer Ansätze scheinen auch die Zeit als einen grundlegenden Aspekt der Realität zu entfernen.
Auftauchende Zeit
Wir wissen also, dass wir eine neue physikalische Theorie brauchen, um das Universum zu erklären, und dass diese Theorie möglicherweise keine Zeit beinhaltet.
Angenommen, eine solche Theorie erweist sich als richtig. Würde es dieser Zeit folgen ist nicht vorhanden?
Es ist kompliziert, und es hängt davon ab, was wir darunter verstehen existieren.
Theorien der Physik beinhalten keine Tische, Stühle oder Menschen, und dennoch akzeptieren wir immer noch, dass Tische, Stühle und Menschen existieren.
Wieso den? Weil wir davon ausgehen, dass solche Dinge auf einer höheren Ebene existieren als der von der Physik beschriebenen Ebene.
Wir sagen zum Beispiel, dass Tabellen aus einer zugrunde liegenden Physik von Partikeln „entstehen“, die im Universum herumflitzen.
Aber während wir ein ziemlich gutes Gespür dafür haben, wie eine Tabelle aus fundamentalen Teilchen bestehen könnte, haben wir keine Ahnung, wie die Zeit aus etwas Grundlegenderem „gemacht“ werden könnte.
Es sei denn, wir können eine gute Beschreibung des Wie finden Zeit entstehtist es nicht klar, dass wir einfach annehmen können, dass Zeit existiert.
Zeit existiert möglicherweise auf keiner Ebene.
Zeit und Agentur
Zu sagen, dass Zeit auf keiner Ebene existiert, ist wie zu sagen, dass es überhaupt keine Tische gibt.
Der Versuch, in einer Welt ohne Tische zurechtzukommen, mag schwierig sein, aber in einer Welt ohne Zeit zurechtzukommen, scheint geradezu katastrophal.
Unser gesamtes Leben ist um die Zeit herum aufgebaut. Wir planen für die Zukunft im Lichte dessen, was wir über die Vergangenheit wissen. Wir ziehen Menschen für ihre vergangenen Handlungen moralisch zur Rechenschaft, mit dem Ziel, sie später zu tadeln.
Wir glauben, dass wir es sind Agenten (Entitäten, die können Dinge tun) zum Teil, weil wir planen können, auf eine Weise zu handeln, die in Zukunft Veränderungen bewirken wird.
Aber was bringt es, zu handeln, um eine Veränderung in der Zukunft herbeizuführen, wenn es im wahrsten Sinne des Wortes keine Zukunft gibt, für die man handeln könnte?
Was nützt es, jemanden für eine vergangene Handlung zu bestrafen, wenn es keine Vergangenheit gibt und daher anscheinend keine solche Handlung?
Die Entdeckung, dass es keine Zeit gibt, scheint die ganze Welt zum Erliegen zu bringen. Wir hätten keinen Grund aufzustehen.
Wie gewohnt
Es gibt einen Weg aus dem Schlamassel.
Während die Physik Zeit eliminieren könnte, scheint sie zu gehen Verursachung intakt: der Sinn, in dem eine Sache eine andere hervorrufen kann.
Vielleicht sagt uns die Physik also, dass Kausalität und nicht Zeit das grundlegende Merkmal unseres Universums ist.
Wenn das stimmt, kann die Agentur immer noch überleben. Denn es ist möglich, ein Handlungsgefühl vollständig kausal zu rekonstruieren.
So argumentieren zumindest Kristie Miller, Jonathan Tallant und ich unser neues Buch.
Wir gehen davon aus, dass die Entdeckung, dass es keine Zeit gibt, möglicherweise keine direkten Auswirkungen auf unser Leben hat, auch wenn sie die Physik in eine neue Ära treibt.
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