Die Reihenfolge der Zeit Carlo Rovelli Allen Lane (2018)
Laut dem theoretischen Physiker Carlo Rovelli ist die Zeit eine Illusion: Unsere naive Wahrnehmung ihres Flusses entspricht nicht der physischen Realität. In der Tat, wie Rovelli in der Reihenfolge der Zeit argumentiert, ist viel mehr illusorisch, einschließlich Isaac Newtons Bild einer allgemein tickenden Uhr. Selbst Albert Einsteins relativistische Raumzeit — eine elastische Mannigfaltigkeit, die sich so verzerrt, dass sich die lokalen Zeiten je nach relativer Geschwindigkeit oder Nähe zu einer Masse unterscheiden — ist nur eine effektive Vereinfachung.,
Also, was denkt Rovelli wirklich los ist? Er setzt voraus, dass die Realität nur ein komplexes Netzwerk von Ereignissen ist, auf die wir Sequenzen von Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft projizieren. Das ganze Universum gehorcht den Gesetzen der Quantenmechanik und Thermodynamik, aus denen die Zeit hervorgeht.
Rovelli ist einer der Schöpfer und Verfechter der Schleifenquanten-Gravitationstheorie, einer von mehreren laufenden Versuchen, die Quantenmechanik mit allgemeiner Relativitätstheorie zu verbinden., Im Gegensatz zur bekannteren Stringtheorie versucht die Schleifenquantengravitation nicht, eine „Theorie von allem“ zu sein, aus der wir die gesamte Teilchenphysik und Gravitation erzeugen können. Dennoch ist seine Agenda, diese beiden grundlegend unterschiedlichen Gesetze zusammenzuführen, unglaublich ehrgeizig.
Neben und inspiriert von seiner Arbeit in der Quantengravitation stellt Rovelli die Idee der „Physik ohne Zeit“ vor., Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass einige Gleichungen der Quantengravitation (wie die Wheeler–DeWitt-Gleichung, die dem Universum Quantenzustände zuweist) überhaupt ohne Bezug auf die Zeit geschrieben werden können.
Wie Rovelli erklärt, kommt die scheinbare Existenz der Zeit — in unseren Wahrnehmungen und in physikalischen Beschreibungen, die in den mathematischen Sprachen von Newton, Einstein und Erwin Schrödinger geschrieben sind — nicht aus Wissen, sondern aus Unwissenheit. „Vorwärts in der Zeit“ ist die Richtung, in der die Entropie zunimmt und in der wir Informationen erhalten.
Das Buch ist in drei Teile unterteilt., Im ersten, „The Crumbling of Time“, versucht Rovelli zu zeigen, wie etablierte Physiktheorien unsere Ideen des gesunden Menschenverstandes dekonstruieren. Einstein hat uns gezeigt, dass Zeit nur eine vierte Dimension ist und dass es nichts Besonderes an „Jetzt“ gibt; sogar „Vergangenheit“ und „Zukunft“ sind nicht immer gut definiert. Die Formbarkeit von Raum und Zeit bedeutet, dass zwei Ereignisse, die weit voneinander entfernt auftreten, sogar in einer Reihenfolge auftreten können, wenn sie von einem Beobachter betrachtet werden, und in der entgegengesetzten Reihenfolge, wenn sie von einem anderen betrachtet werden.,
Rovelli gibt gute Beschreibungen der klassischen Physik von Newton und Ludwig Boltzmann und der modernen Physik durch die Linsen von Einstein und Quantenmechanik. Es gibt Parallelen zur Thermodynamik und zur bayesschen Wahrscheinlichkeitstheorie, die beide auf dem Konzept der Entropie beruhen, und könnte daher verwendet werden, um zu argumentieren, dass der Zeitfluss ein subjektives Merkmal des Universums ist, kein objektiver Teil der physikalischen Beschreibung.
Aber ich streite mit den Details einiger Äußerungen von Rovelli., Zum Beispiel ist es bei weitem nicht sicher, dass Raumzeit quantisiert wird, im Sinne von Raum und Zeit, die in minimalen Längen oder Perioden (der Planck-Länge oder-Zeit) verpackt sind. Vielmehr zeigt sich unser Verständnis in jenen sehr kleinen Intervallen, für die wir sowohl Quantenmechanik als auch Relativität benötigen, um Dinge zu erklären.
In Teil zwei, „Die Welt ohne Zeit“, bringt Rovelli die Idee, dass Ereignisse (nur ein Wort für eine bestimmte Zeit und Ort, an dem etwas passieren könnte), anstatt Partikel oder Felder, sind die grundlegenden Bestandteile der Welt., Die Aufgabe der Physik ist es, die Beziehungen zwischen diesen Ereignissen zu beschreiben: Wie Rovelli bemerkt, „Ein Sturm ist keine Sache, es ist eine Sammlung von Ereignissen.“Auf unserer Ebene sieht jedes dieser Ereignisse wie die Wechselwirkung von Teilchen an einer bestimmten Position und Zeit aus; aber Zeit und Raum selbst manifestieren sich wirklich nur aus ihren Wechselwirkungen und dem Netz der Kausalität zwischen ihnen.
Im letzten Abschnitt, „Die Quellen der Zeit“, rekonstruiert Rovelli, wie unsere Illusionen entstanden sind, aus Aspekten der Thermodynamik und Quantenmechanik., Er argumentiert, dass unsere Wahrnehmung des Zeitflusses vollständig von unserer Unfähigkeit abhängt, die Welt in all ihren Details zu sehen. Quantenunsicherheit bedeutet, dass wir die Positionen und Geschwindigkeiten aller Teilchen im Universum nicht kennen können. Wenn wir könnten, gäbe es keine Entropie und keine Entwirrung der Zeit. Rovelli entstand diese „thermische Zeithypothese“ mit dem französischen Mathematiker Alain Connes.
Die Reihenfolge der Zeit ist ein kompaktes und elegantes Buch. Jedes Kapitel beginnt mit einer treffenden Ode des klassischen lateinischen Dichters Horace — mir gefiel besonders „Versuche keine abstrusen Berechnungen“., Und das Schreiben, übersetzt aus dem Italienischen von Erica Segre und Simon Carnell, ist stilvoller als das in den meisten Physikbüchern. Rovelli bringt geschickt die Gedanken der Philosophen Martin Heidegger und Edmund Husserl, des Soziologen Émile Durkheim und des Psychologen William James sowie der Physiker-Lieblingsphilosophen wie Hilary Putnam und Willard Van Orman Quine ein. Gelegentlich verirrt sich die Schrift in Blumigkeit. Zum Beispiel beschreibt Rovelli seinen letzten Abschnitt als“ein feuriges Magma von Ideen, manchmal erhellend, manchmal verwirrend“.,
Letztendlich bin ich mir nicht sicher, ob ich Rovellis Ideen über die Quantengravitation der Schleife oder die thermische Zeithypothese kaufe. Und dieses Buch allein würde einem Laienleser nicht genügend Informationen geben, um ein Urteil zu fällen. Die Reihenfolge der Zeit wirft jedoch große Probleme auf und erforscht sie, die in der modernen Physik sehr lebendig sind und eng mit der Art und Weise zusammenhängen, wie wir Menschen in der Welt beobachten und daran teilnehmen.