Gibt es Zeit, Martin Bojowald?

Im ZEIT-Podcast »Nur eine Frage« stellt ZEIT-Chefredakteur Jochen
Wegner einfache, aber grundlegende Fragen, die viele von uns
umtreiben, auf die eine klare Antwort jedoch oft schwer zu finden
ist. Wir befragen die bestmögliche Expertin, den bestmöglichen
Experten, den wir für das jeweilige Thema finden können.
 

In dieser Folge von Nur eine Frage stellen wir dem theoretischen
Physiker Martin Bojowald eine der fundamentalsten Fragen
überhaupt: »Gibt es Zeit?«
 

Martin Bojowald wurde 1973 in Nordrhein-Westfalen geboren. Er
forscht und lehrt an der Penn State University in den USA und
gilt als einer der führenden Köpfe der
Schleifenquantengravitation – einer Theorie, die versucht,
Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik
zu vereinen. Bereits kurz nach seiner Doktorarbeit formulierte
Bojowald grundlegende Ideen, die ihm weltweit Aufmerksamkeit
einbrachten: So glaubt der Physiker, dass vor unserem Universum
ein anderes Universum existiert hat. Es könnte also eine Zeit vor
der Zeit gegeben haben.
 

Im Podcast erläutert Martin Bojowald, was Zeit zu erklären so
schwierig macht: Einerseits komme sie uns so alltäglich und
natürlich vor. »Wir reden ständig über die Zeit, es klingt völlig
selbstverständlich – aber wenn man genau hinsieht, ist es alles
andere als leicht, Zeit wirklich zu definieren oder sie direkt zu
messen.« Denn Uhren messen nicht die Zeit, sondern beobachten
immer nur Veränderungen von Materie: die Bewegung von Uhrzeigern,
den Zerfall von Atomen, die Rotation der Erde. Aber was ist Zeit
dann überhaupt? Bojowald muss passen: »Tatsächlich haben wir
keine wirklich gute Definition von Zeit.« Rätselhaft ist zudem
eine besondere Eigenschaft, die Zeit besitzt: Als einzige der
vier Dimensionen hat sie nur eine Richtung – von der
Vergangenheit in die Zukunft, aber niemals umgekehrt. Warum? »Es
gibt zurzeit keine wirkliche Erklärung dafür«, sagt Bojowald. Im
Gespräch erläutert der Physiker die Konsequenzen aus der
Schleifenquantengravitation: Dieser Theorie zufolge wäre der Raum
kein Kontinuum, sondern bestünde aus kleinsten Einheiten, ähnlich
wie Pixel bei einem Bild. Auch für die Zeit hätte das
Konsequenzen, denn laut Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie
ist sie untrennbar mit dem Raum verbunden. Auch sie bestünde dann
aus kleinsten Einheiten, der sogenannten Planck-Zeit: Sie beträgt
5,4 mal 10 hoch minus 44 Sekunden – eine unvorstellbar kleine
Zahl.
 

Die Schleifenquantengravitation verträgt sich auch nicht mit der
Urknalltheorie. Im Gespräch erklärt Bojowald, dass seinem Modell
zufolge die ansonsten immer anziehende Gravitationskraft bei
extrem hoher Dichte plötzlich abstoßend wirkt. »Wenn es ein
kollabierendes Vorgängeruniversum gegeben hat, könnte bei hoher
Dichte der Kollaps aufgehalten und in eine Expansion umgekehrt
worden sein«, sagt Bojowald. Aber: Auch die Zeit wäre dann nicht
mit dem Urknall entstanden, wie es laut der gängigen
Urknalltheorie der Fall war.
 

Bojowald arbeitet an der Vereinigung von Quantenphysik und
Gravitation zur sogenannten »Weltformel« – ein Projekt, an dem
Physiker seit rund einhundert Jahren vergeblich sitzen. Dennoch
ist Bojowald optimistisch: »Es gibt spürbaren Fortschritt: Das
mathematische Verständnis wächst, es werden neue Modelle
entwickelt, die sich zumindest teilweise analysieren lassen.
Daraus gewinnt man ein besseres Verständnis und kann wieder zu
den Gleichungen zurückkehren, um sie ein Stück weiter zu
verallgemeinern.« Dass künstliche Intelligenz einmal die
Weltformel liefern wird, glaubt er nicht: Die grundlegend neuen
Gleichungen zu finden, die dafür nötig wären, »verlangt
Intuition«.
 

Bojowalds abschließende Antwort auf die zentrale Frage des
Podcasts, ob es die Zeit gibt, lautet: »Ja.« Wenn er wetten
müsste – einen Kasten Bier oder sein Haus –, würde er darauf
setzen, dass die Zeit fundamental ist, also eine Grundeigenschaft
des Universums. Einfach, weil sie so viele besondere
Eigenschaften hat, die sich schwer als bloße Nebenprodukte
erklären lassen.
 

Produktion: ifbbw, Pool Artists
 

Redaktion: Jens Lubbadeh
 

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