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Schwingungsphasen eines Pendels zu verschiedenen Zeiten. In dieser Darstellung des Geschehens findet kein Fließen der Zeit statt.

Die wohl markanteste Eigenschaft der Zeit ist der Umstand, dass es stets eine in gewissem Sinne aktuelle und ausgezeichnete Stelle zu geben scheint, die wir die Gegenwart nennen, und die sich unaufhaltsam von der Vergangenheit in Richtung Zukunft zu bewegen scheint. Dieses Phänomen wird auch als das Fließen der Zeit bezeichnet. Dieses Fließen entzieht sich jedoch einer naturwissenschaftlichen Betrachtung, wie im Folgenden dargelegt wird. Auch die Geisteswissenschaften können die Frage nicht eindeutig klären.

Die Zeit dient in der Physik in analoger Weise wie der Raum zur Beschreibung des Geschehens. Die Physik besagt, dass unter allen denkbaren Strukturen im dreidimensionalen Raum in Kombination mit allen dazu denkbaren zeitlichen Abläufen nur solche beobachtet werden, die den physikalischen Gesetzen gehorchen. Diese kann man ebenso gut in einem vierdimensionalen Raum, der Raumzeit, als unbewegliche Strukturen ansehen, die durch die physikalischen Gesetze bestimmten geometrischen Bedingungen unterworfen sind. Nach Newton ist dabei die Struktur dieser Raumzeit vorgegeben, wobei die Zeit absolute Bedeutung hat; nach Albert Einstein gilt eine spezielle „Relativität der Gleichzeitigkeit“. Etwas, das man als Fließen der Zeit interpretieren könnte, kommt in der Physik nur durch wahrscheinlichkeitstheoretische Begriffe vor, die mit dem Begriff der Entropie zusammenhängen (siehe unten), obwohl die Begriffe Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft in den Einsteinschen Theorien mathematisch-präzise sind und messbare Bedeutung haben. Bei genauer Betrachtung erweist es sich aber zunächst als völlig unklar, wie ein Fließen der Zeit in der Sprache der Physik oder Mathematik oder irgendeiner anderen Wissenschaft präzise beschrieben werden könnte.

So ist beispielsweise die Aussage, dass die Zeit fließe, nur dann sinnvoll, wenn eine davon unterscheidbare Alternative denkbar ist. Die naheliegende Alternative der Vorstellung einer stehenden Zeit, beispielsweise, führt jedoch zu einem Widerspruch, da sie nur aus der Sicht eines zweiten Beobachters denkbar ist, für den die Zeit weiterhin verstreicht, sodass der angenommene Stillstand als solcher überhaupt wahrnehmbar ist (siehe auch Kritik der reinen Vernunft von Immanuel Kant: „Könnte man die Zeit anhalten, für wie lange ‚stünde’ dann die Zeit?“)

Das scheinbare Fließen der Zeit wird daher von vielen Physikern und Philosophen als ein subjektives Phänomen oder gar als Illusion angesehen. Man nimmt an, dass es sehr eng mit dem Phänomen des Bewusstseins verknüpft ist, das sich ebenso einer physikalischen Beschreibung oder gar Erklärung entzieht und dadurch zu den großen Rätseln der Naturwissenschaft und Philosophie zählt. Damit wäre unsere Erfahrung von Zeit vergleichbar mit den Qualia in der Philosophie des Bewusstseins und hätte folglich mit der Realität primär ebenso wenig zu tun wie der phänomenale Bewusstseinsinhalt bei der Wahrnehmung der Farbe Blau mit der zugehörigen Wellenlänge des Lichts.

Hinfällig wäre damit unsere intuitive Vorstellung, es gäbe eine von der eigenen Person unabhängige Instanz nach Art einer kosmischen Uhr, die bestimmt, welchen Zeitpunkt wir alle im Moment gemeinsam erleben, und die damit die Gegenwart zu einem objektiven uns alle verbindenden Jetzt macht.

In der Physik ist Zeit (Formelzeichen: t oder τ, von lat. tempus (Zeit)) die fundamentale Größe, über die sich zusammen mit dem Raum die Dauer von Vorgängen und die Reihenfolge von Ereignissen bestimmen lassen. Da sie sich bisher nicht auf grundlegendere Phänomene zurückführen lässt, wird sie über Verfahren zu ihrer Messung definiert, wie es auch bei Raum und Masse der Fall ist. Im SI-Einheitensystem wird Zeit in Sekunden (Einheitenzeichen s) gemessen. Daraus leiten sich unmittelbar die Einheiten Minute und Stunde ab, mittelbar (über die Erdbewegung und gesetzlich festgelegte Schaltsekunden) auch Tag und Woche, dazu (abhängig vom Kalender) Monat, Jahr, Jahrzehnt, Jahrhundert und Jahrtausend.

Zeitmessung

Hauptartikel: Zeitmessung

Die Zeitmessung ist eine der ältesten Aufgaben der Astronomie. Nachdem in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts nachgewiesen wurde, dass die Länge des mittleren Sonnentages unregelmäßigen Schwankungen unterliegt und langfristig zunimmt, wurde die Ephemeridenzeit eingeführt, die auf der gleichmäßigeren Planetenbewegung beruhte. Deren Zeiteinheit, die Ephemeridensekunde, wurde 1960 als Sekunde des Internationalen Einheitensystems übernommen. Seit 1967/68 beruht die Definition der SI-Sekunde auf der Periode einer bestimmten Schwingung im 133Cs-Atom, wobei die ursprüngliche Länge der Sekunde möglichst genau beibehalten wurde. Die wichtigsten Zeitskalen sind heute

  • die Internationale Atomzeit TAI, deren Einheit die SI-Sekunde auf dem Geoid ist.
  • die Universal Time UT1, die vom aktuellen Drehwinkel der Erde abhängt, also eine Form der mittleren Sonnenzeit ist. Sie verläuft unregelmäßig und kann mit einer Genauigkeit von einigen Mikrosekunden gemessen werden.
  • die Koordinierte Weltzeit UTC, die dem Sekundentakt der TAI folgt, durch gelegentliche Einfügung von Schaltsekunden aber nur um höchstens 0,9 s von UT1 abweicht. Sie oder eine von ihr abhängende Zonenzeit ist die bürgerliche Zeit.
  • die Terrestrische Zeit TT, die 1984 in der Astronomie die Ephemeridenzeit ablöste, um die relativistische Zeitdilatation durch Bewegung und Gravitation korrekt behandeln zu können. Sie stimmt auf dem Geoid sehr genau mit TAI + 32,184 s überein. Daneben gibt es die verwandte Baryzentrisch Dynamische Zeit TDB, die auf dem Geoid um maximal 2 ms von TT differiert, sowie die beiden Koordinatenzeiten TCG und TCB; siehe Dynamische Zeit.

Astronomische Daten und Zeiten werden oft zweckmäßig als Julianisches Datum (JD) oder modifiziert als Modifiziertes Julianisches Datum (MJD) angegeben.

Heute ist die Zeit in der Physik, wie andere Messgrößen auch, operational, das heißt über ein Messverfahren, definiert. Zur Zeitmessung werden hauptsächlich Systeme verwendet, die nach allgemeiner Ansicht periodisch (d. h. nach gleichen Zeitintervallen) in denselben Zustand zurückkehren. Die Zeit wird dann durch das Zählen der Perioden bestimmt. Ein solches Gerät nennt man Uhr. Doch auch monotone Bewegungen können Basis der Zeitmessung sein, z. B. bei den früheren Sand- und Wasseruhren.

Atomuhr

Eine Uhr ist umso besser, je genauer der periodische Vorgang reproduzierbar ist und je weniger er sich von äußeren Bedingungen beeinflussen lässt, beispielsweise von mechanischen Störungen aufgrund von Schwankungen der Temperatur oder des Luftdrucks. Daher sind Quarzuhren deutlich präziser als mechanische Uhren. Die genauesten Uhren sind Atomuhren, die auf atomaren Schwingungs­prozessen beruhen. Damit ist ein relativer Gangfehler von 10−15 erreichbar, was einer Sekunde Abweichung in 30 Millionen Jahren entspricht. Die Zeit und damit auch die Frequenz, ihr mathematischer Kehrwert, sind die physikalischen Größen, die mit der höchsten Präzision überhaupt messbar sind. Das hat unter anderem dazu geführt, dass die Definition der Länge mittlerweile auf die der Zeit zurückgeführt wird, indem man den Meter als diejenige Strecke definiert, die das Licht im Vakuum während 1/299.792.458 Sekunden zurücklegt.

Newtonsche Physik

Isaac 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.“

Isaac Newton: Mathematische Prinzipien der Naturlehre. London 1687

Der grundlegende Begriff der „absoluten Zeit“ galt in der Physik lange als „selbstverständlich zutreffend“, von etwa 1700 bis zum Jahr 1905, d. h. bis zur Formulierung der speziellen Relativitätstheorie durch Albert Einstein. Der Newtonsche Zeitbegriff liegt auch heute noch dem Alltagsverständnis des Phänomens zugrunde, obwohl sich durch viele Präzisionsmessungen erwiesen hat, dass nicht Newton, sondern eher Einstein „Recht hatte“.

Quantenmechanik

Obwohl die Energie-Zeit-Unschärferelation Δ E Δ t 2 {\displaystyle \Delta E\Delta t\geq {\frac {\hbar }{2}}} auf den ersten Blick die Form der Heisenbergschen Unschärferelation besitzt, ist sie anderer Natur. In der Quantenmechanik ist die Zeit t {\displaystyle t} keine Observable (wie Ort, Energie etc.), sondern ein Parameter. Einen Operator t ^ {\displaystyle {\hat {t}}} für eine entsprechende Messgröße kann es nicht geben, denn bei Versuchen, ihn einzuführen, stößt man auf Widersprüche.

Relativitätstheorie

Durch Entdeckungen im Zusammenhang mit elektromagnetischen Wellen musste der newtonsche Begriff einer absoluten, an jedem Ort im Universum gleichen Zeit aufgegeben werden. Insbesondere ist die Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der bewegten Lichtquelle oder des bewegten Empfängers nicht anders zu erklären, als dass zwei Beobachter zeitliche Abläufe unterschiedlich beurteilen, wenn sie sich relativ zueinander bewegen (siehe Spezielle Relativitätstheorie). Das betrifft sowohl die Gleichzeitigkeit von Ereignissen, die an verschiedenen Orten stattfinden, als auch die Zeitdauer zwischen zwei Treffen zweier Beobachter, die sich zwischen diesen Treffen relativ zueinander bewegen (Zeitdilatation). Da es kein absolut ruhendes Koordinatensystem gibt, ist die Frage, welcher Beobachter die Situation korrekt beurteilt, nicht sinnvoll. Man ordnet daher jedem Beobachter seine sogenannte Eigenzeit zu. Ferner beeinflusst die Anwesenheit von Massen den Ablauf der Zeit, sodass diese an verschiedenen Orten im Gravitationsfeld unterschiedlich schnell verstreicht. Damit ist Newtons Annahme, die Zeit verfließe ohne Bezug auf äußere Gegenstände, nicht mehr haltbar.

Zeit und Raum erscheinen in den Grundgleichungen der Relativitätstheorie fast völlig gleichwertig nebeneinander und lassen sich daher zu einer vierdimensionalen Raumzeit vereinigen. Mathematisch hat man es aber nicht mit einem vierdimensionalen Euklidischen Raum zu tun, dem R 4 {\displaystyle \mathbb {R} ^{4}} , sondern mit einem Minkowski-Raum M 4 {\displaystyle \mathbb {M} ^{4}} . In diesem Raum haben nicht x {\displaystyle x} und c t {\displaystyle ct} analoge metrische Struktur, sondern z. B. x {\displaystyle x} und i c t {\displaystyle ict} , wobei c {\displaystyle c} die Lichtgeschwindigkeit und i {\displaystyle i} die „imaginäre Einheit“ der komplexen Zahlen ist. Raum und Zeit sind also auch in der speziellen Relativitätstheorie nicht völlig identisch. Damit bleibt die Möglichkeit des besonderen zeitlichen Verhaltens bei thermodynamischen Vorgängen (siehe unten).

Im dreidimensionalen Raum ist die Wahl der drei Koordinatenachsen willkürlich, sodass Begriffe wie links und rechts, oben und unten, vorne und hinten relativ sind. In der speziellen Relativitätstheorie stellt sich heraus, dass auch die Zeitachse nicht absolut ist. So verändern sich mit dem Bewegungszustand eines Beobachters auch die Orientierung seiner Zeit- und Raumachsen in der Raumzeit. Es handelt sich dabei um eine Art Scherbewegung dieser Achsen, die mathematisch mit den Drehungen nahe verwandt ist. Damit lassen sich Raum und Zeit nicht mehr eindeutig trennen, sondern hängen in nichttrivialer Weise voneinander ab (sog. Lorentztransformationen). Die Folge sind Phänomene wie Relativität der Gleichzeitigkeit, Zeitdilatation und Längenkontraktion. Diese im Zusammenhang mit der Relativitätstheorie entdeckten Eigenschaften von Zeit und Raum entziehen sich weitgehend der Anschauung. Sie sind jedoch mathematisch präzise beschreibbar und experimentell auch bestens bestätigt. Allerdings lässt sich durch eine Bewegung die Zeitachse nicht umdrehen, das heißt, Vergangenheit und Zukunft lassen sich nicht vertauschen; die entstehende Theorie behält die grundlegende Eigenschaft der Kausalität.

Zeit ist in der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht unbedingt unbegrenzt. So gehen viele Physiker davon aus, dass der Urknall nicht nur der Beginn der Existenz von Materie ist, sondern auch den Beginn von Raum und Zeit darstellt. Nach Stephen W. Hawking hat es einen Zeitpunkt „eine Sekunde vor dem Urknall“ ebenso wenig gegeben wie einen Punkt auf der Erde, der 1 km nördlich des Nordpols liegt.

Martin Bojowald entwickelte 2008 jedoch im Rahmen der Schleifenquantengravitation (SQG) ein theoretisches Modell, in dem das Universum auch vor dem Urknall schon existierte. Die üblichen kosmologischen Modelle der Allgemeinen Relativitätstheorie haben dabei ihre Grenzen aufgrund einer in dem SQG-Modell enthaltenen Singularität.

Zeitreisen

Hauptartikel: Zeitreise

Die erwähnten relativistischen Effekte lassen sich im Prinzip als Zeitreisen interpretieren. Inwieweit über die Krümmung der Raumzeit und andere Phänomene auch Reisen in die Vergangenheit prinzipiell möglich sind, ist nicht abschließend geklärt. Mögliche Kandidaten sind sogenannte Wurmlöcher, die Bereiche der Raumzeit mit unterschiedlicher Zeit verbinden könnten, ferner spezielle Flugbahnen in der Umgebung eines hinreichend schnell rotierenden Schwarzen Loches und schließlich die Umgebung zweier kosmischer Strings, die hinreichend schnell aneinander vorbeifliegen. Der erforderliche Aufwand für eine praktische Nutzung einer dieser potenziellen Möglichkeiten würde jedoch die heutigen Mittel der Menschheit bei Weitem übersteigen.

Die bei Reisen in die Vergangenheit auftretenden Paradoxe ließen sich im Rahmen der Everettschen Vielwelten-Theorie vermeiden. Danach wäre die Vergangenheit, in die man reist, in einer Parallelwelt angesiedelt. Der ursprüngliche Ablauf der Dinge und der durch die Zeitreise modifizierte würden sich beide parallel und unabhängig voneinander abspielen.

Zeit und Kausalität

Der Zeitbegriff hängt eng mit dem Kausalitäts­begriff zusammen. So betrachten wir es als selbstverständlich, dass die Ursache vor ihrer Wirkung oder gleichzeitig mit ihr auftritt, genauer gesagt wird jeder Beobachter von korrelierten Ereignissen den Vorgang so beschreiben, dass in seinem Modell des Vorgangs die Wirkung durch die Ursache bedingt ist. Die Vergangenheit ist unveränderlich, sie kann nicht von gegenwärtigen Ereignissen beeinflusst werden. Die Zukunft hingegen hängt von der Gegenwart kausal ab, kann also durch Ereignisse oder Handlungen in der Gegenwart beeinflusst werden.

In der Relativitätstheorie wird die zeitliche Reihenfolge von Ereignissen, die an verschiedenen raumartig getrennten Orten stattfinden, von relativ zueinander bewegten Beobachtern unterschiedlich beurteilt. Das ist genau dann der Fall, wenn die beiden Ereignisse nur durch ein Signal mit Überlichtgeschwindigkeit in Kontakt treten könnten. Könnte eine solche Wechselwirkung mit Überlichtgeschwindigkeit stattfinden, dann könnte man mit folgendem System eine Botschaft in die Vergangenheit schicken:

  1. Das Signal wird mit Überlichtgeschwindigkeit an eine genügend weit entfernte Relaisstation geschickt.
  2. Diese beschleunigt konventionell vom ursprünglichen Sender weg (alternativ: sie überträgt das Signal konventionell auf eine weitere, sich vom Empfänger weg bewegende Relaisstation, z. B. die andere Seite einer rotierenden Plattform). Dadurch wird das Absendeereignis aus der Vergangenheit in die Zukunft „verschoben“.
  3. Schließlich wird das Signal wieder mit Überlichtgeschwindigkeit zurückgesendet. Sind die beteiligten Geschwindigkeiten genügend hoch, so kommt das Signal vor dem Aussenden des Ursprungssignals an.

Daher wäre das Kausalitätsprinzip verletzt. Mitte des 20. Jahrhunderts wurden Vermutungen angestellt, ob es überlichtschnelle Tachyonen geben könnte. Sollten sie mit gewöhnlicher Materie in Wechselwirkung treten können, so wäre die Kausalität verletzt. Die Vermutung der Existenz von Tachyonen hat daher kaum Anhänger.

Zur Symmetrie der beiden Richtungen der Zeit

Die Gesetze der Physik, die dem Elektromagnetismus und der Gravitation und damit den Phänomenen unseres Alltags zugrunde liegen, sind invariant bezüglich einer Inversion der Zeit. Das bedeutet, dass zu jedem Vorgang, der diesen Gesetzen gehorcht, auch der zeitumgekehrte im Prinzip möglich ist. Diese Aussage steht im Widerspruch zu unserer Alltagserfahrung. Fällt eine Keramiktasse zu Boden, so zerbricht sie in Scherben. Dass sich umgekehrt diese Scherben von selbst wieder zu einer intakten Tasse zusammenfügen, ist dagegen noch nie beobachtet worden. Ein solcher Vorgang stünde jedoch nicht prinzipiell im Widerspruch zu den Naturgesetzen. Er ist lediglich extrem unwahrscheinlich.

Der Hintergrund dieses Umstandes ist eine Wahrscheinlichkeits­überlegung, die im zweiten Hauptsatz der Thermodynamik formuliert wird. Danach kann in einem abgeschlossenen System vieler Teilchen die Entropie, welche das Maß der Unordnung angibt, praktisch nur zunehmen und damit seine Ordnung abnehmen. Das Gegenteil, eine spontane Zunahme der Ordnung, ist prinzipiell nicht ausgeschlossen, aber um so weniger wahrscheinlich, je größer die Zunahme und je größer die Zahl der beteiligten Teilchen ist. Um z. B. die spontane Wiedervereinigung von Scherben zu einer Tasse erleben zu können, müsste man eine mehr als astronomische Zahl von Scherbenhaufen anlegen und beobachten.

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik – und auch die damit zusammenhängenden Reibungsphänomene – verletzen also die Symmetrie bezüglich der beiden Richtungen der Zeit. Der Satz lässt sich daher auch nicht aus den Grundgesetzen der Physik herleiten, sondern hat die Eigenschaft eines Postulats. Die beiden Richtungen der Zeit verlieren damit ihre Gleichwertigkeit, und man spricht vom thermodynamischen Zeitpfeil. Er wird als potenzielle Basis für das Fließen der Zeit von der Vergangenheit in die Zukunft angesehen, so wie wir es in unserer Alltagswelt erfahren.

Oft ist in diesem Zusammenhang von einer Umkehrbarkeit oder Unumkehrbarkeit der Zeit die Rede. Dabei handelt es sich jedoch um eine sprachliche und logische Ungenauigkeit. Könnte jemand die Zeit umkehren, dann sähe er sämtliche Vorgänge nur dann rückwärts ablaufen, wenn sein eigenes, subjektives Zeitempfinden von der Umkehrung ausgenommen würde. Der umgekehrte Lauf der Zeit wäre also nur aus der Sicht eines Beobachters erkennbar, der einer Art persönlicher Zeit unterworfen ist, die weiterhin unverändert vorwärts läuft. Eine solche Spaltung der Zeit in zwei - eine, die im Gedankenexperiment umgekehrt wird, und eine zweite unveränderte - hat jedoch keinen Sinn.

Die Gesetze der Physik, die die Phänomene der schwachen und starken Wechselwirkung beschreiben, sind nicht invariant bezüglich einer Zeitumkehr. Zu einem Prozess im Bereich der Kern- und Elementarteilchenphysik ist der zeitumgekehrte daher nicht unbedingt mit den Gesetzen der Physik verträglich. Er wäre es, wenn er nicht nur zeitumgekehrt, sondern zusätzlich spiegelbildlich betrachtet und mit Antimaterie statt Materie abliefe. Dies ist der Inhalt des CPT-Theorems, das zu den am besten bestätigten Gesetzen der Physik zählt. Aus dem CPT-Theorem folgt, dass Prozesse, welche eine Verletzung der CP-Symmetrie zeigen, wie sie bei einigen Elementarteilchen vorkommen, nicht invariant bezüglich einer Zeitumkehr sein können.

Im Formalismus der Beschreibung von Antimaterie sind Antiteilchen gleichwertig zu gewöhnlichen Teilchen, die sich in gewissem Sinne rückwärts in der Zeit bewegen. In diesem Sinne hat die Paarvernichtung von einem Teilchen mit seinem Antiteilchen eine formale Ähnlichkeit mit einem einzigen Teilchen, das sich an dieser Stelle in die Vergangenheit zurückzubewegen beginnt, sodass es dort doppelt und in der Zukunft gar nicht existiert.

Grenzen des physikalischen Zeitbegriffs

Es gibt deutliche Hinweise darauf, dass das Phänomen Zeit im Bereich der Planck-Zeit von 10−43 s seine Eigenschaften als Kontinuum verliert. So führt die konsequente Anwendung der bekannten physikalischen Gesetze zu dem Ergebnis, dass jeder Vorgang, der kürzer ist als die Planck-Zeit, nur einem Objekt zugeordnet werden kann, das sofort zu einem Schwarzen Loch kollabieren muss (siehe Planck-Einheiten). Diese Überlegung zeigt, dass die bekannten physikalischen Gesetze jenseits der Planck-Zeit versagen. Eine Klärung der damit verbundenen Fragen erhofft man sich von einer noch zu entwickelnden Theorie der Quantengravitation, die die beiden fundamentalen Theorien der Physik, die Relativitätstheorie und die Quantenphysik, vereinigen würde. In einer solchen Theorie wäre die Zeit im Bereich der Planck-Zeit möglicherweise quantisiert. So geht man beispielsweise in der Loop-Quantengravitation, einem Kandidaten für die Theorie der Quantengravitation, davon aus, dass das Gefüge der Raumzeit ein vierdimensionales, schaumartiges Spin-Netzwerk mit „Blasen“ von der Größenordnung der Planck-Einheiten darstellt. Allerdings darf man sich diesen „Schaum“ nicht in Raum und Zeit eingebettet vorstellen, sondern der Schaum ist in dieser Theorie Raum und Zeit.

Hauptartikel: Philosophie der Zeit

In der Antike haben sich u. a. die Philosophen Heraklit, Platon, Aristoteles und Augustinus mit dem Begriff der Zeit befasst, in der Neuzeit vor allem Newton, Leibniz, Kant, Heidegger und Bergson.

Heraklits Flussbilder, die vom gleichbleibenden Flussbett symbolisiert werden, in dem aber Alles fließt (panta rhei), stehen als Metapher für die Zeit. Unwandelbare periodische Übergänge von Tag und Nacht, also die Beständigkeit des Flusslaufes, und die Dynamik seines Fließens stehen als die Einheit der Gegensätze.

Für Platon haben Raum und Zeit keine Wesenheit, sondern sind nur bewegte Abbilder des eigentlich Seienden (Ideenlehre). Für Aristoteles ist der Zeitbegriff untrennbar an Veränderungen gebunden, Zeit ist das Maß jeder Bewegung und kann nur durch diese gemessen werden. Sie lässt sich in unendlich viele Zeitintervalle einteilen (Kontinuum).

Augustinus unterscheidet erstmals zwischen einer physikalisch exakten (messbaren) und einer subjektiven, erlebnisbezogenen Zeit. Zeit und Raum entstanden erst durch Gottes Schöpfung, für den alles eine Gegenwart ist. Das Geheimnis der Zeit fasst Augustinus in folgendem Ausspruch zusammen:

„Was also ist ‚Zeit‘? Wenn mich niemand danach fragt, weiß ich es; will ich es einem Fragenden erklären, weiß ich es nicht.“ (Confessiones XI, 14)

Für Isaac Newton bilden Zeit und Raum die „Behälter“ für Ereignisse, sie sind für ihn ebenso real wie gegenständliche Objekte: „Zeit ist, und sie tickt gleichmäßig von Moment zu Moment.“ In der Naturphilosophie dominiert Newtons Auffassung, weil sie ermöglicht, Zeit und Raum unabhängig von einem Bezugspunkt oder Beobachter zu beschreiben.

Im Gegensatz dazu meint Gottfried Wilhelm Leibniz, dass Zeit und Raum nur gedankliche Konstruktionen sind, um die Beziehungen zwischen Ereignissen zu beschreiben. Sie haben kein „Wesen“ und es gebe daher auch keinen „Fluss“ der Zeit. Er definiert die Zeit so: „Die Zeit ist die Ordnung des nicht zugleich Existierenden. Sie ist somit die allgemeine Ordnung der Veränderungen, in der nämlich nicht auf die bestimmte Art der Veränderungen gesehen wird.“

Nach Immanuel Kant ist die Zeit ebenso wie der Raum eine „reine Anschauungsform“ des inneren Sinnes. Sie seien unser Zugang zur Welt, gehörten also zu den subjektiv-menschlichen Bedingungen der Welterkenntnis, in deren Form das menschliche Bewusstsein die Sinneseindrücke erlebt.

Kant schreibt ihr jedoch eine empirische Qualität für Zeitmessungen und entfernte Ereignisse zu. Wir können die Zeit aus unserer Erfahrung nicht wegdenken und auch nicht erkennen, ob sie einer – wie auch immer gearteten – Welt an sich zukommt. In ähnlicher Weise beschreibt Martin Heideggers Hauptwerk Sein und Zeit letztere als eine Wirklichkeit, die das Menschsein zutiefst prägt.

Hauptartikel: Zeitwahrnehmung und Zeitpräferenz

Zwischen der subjektiv wahrgenommenen Zeit und der objektiv messbaren bestehen oft deutliche Differenzen. Die folgenden Abschnitte sollen diese kurz und übersichtlich darstellen.

Die Wahrnehmung der Zeitdauer

Die Wahrnehmung der Zeitdauer hängt davon ab, was in der Zeit passiert. Ein ereignisreicher Zeitraum erscheint kurz, „vergeht wie im Flug“. Hingegen dauern ereignisarme Zeiträume manchmal quälend lange. Von dieser Beobachtung leiten sich auch die Begriffe Kurzweil und Langeweile ab.

Paradoxerweise empfindet man im Rückblick die Zeiten gerade umgekehrt: In ereignisreichen Zeiten hat man viele Informationen eingespeichert, sodass dieser Zeitraum lange erscheint. Umgekehrt erscheinen ereignisarme Zeiten im Rückblick kurz, da kaum Informationen über sie gespeichert sind.

Die Wahrnehmung der Gleichzeitigkeit

Gleichzeitigkeit in der Wahrnehmung ist komplexer, als es auf den ersten Blick den Anschein hat. Es gibt verschiedene Schwellen:

  • Die Schwelle, ab der zwei Ereignisse als getrennt erkannt werden, ist vom jeweiligen Sinnesorgan abhängig. So müssen beim Menschen optische Eindrücke 20 bis 30 Millisekunden auseinanderliegen, um zeitlich getrennt zu werden, während für akustische Wahrnehmungen bereits drei Millisekunden ausreichen.
  • Die Schwelle, ab der die Reihenfolge zweier Reize unterschieden werden kann, ist unabhängig von der Art der Wahrnehmung etwa 30 bis 40 Millisekunden, richtet sich aber stets nach der langsamsten Reizübertragung.
  • Darüber hinaus ist die Wahrnehmung der Gegenwart durch einen Drei-Sekunden-Zeitraum angegeben, dieser Zeitraum wird als Gegenwartsdauer bezeichnet.
Hauptartikel: Chronobiologie

Fast alle Lebewesen, bis hin zum Einzeller, besitzen eine biologische innere Uhr, die sich mit dem Tag-Nacht-Wechsel und anderen natürlichen Zyklen synchronisiert. Die innere Uhr zum Tagesrhythmus läuft aber auch ohne Tageslicht, wie an Pflanzen in der Dunkelheit gezeigt werden konnte, aber auch an Menschen in Bunker-Experimenten, in denen die freiwilligen Versuchspersonen ohne jeden Hinweis auf äußere Zeitrhythmen lebten. Dabei stellte sich nach einiger Zeit ein konstanter Wach-Schlaf-Rhythmus von im Mittel etwa 25 Stunden ein. Man bezeichnet ihn als circadianen Rhythmus (von lat. circa, ungefähr, und lat. dies, Tag).

Die vergleichende Kulturwissenschaft und die philosophische Reflexion darauf führen immer mehr zu der Einsicht, dass es die Zeit als anthropologische Konstante, die allen Menschen gleicherweise zukommt, überhaupt nicht gibt. Vielmehr existieren kulturspezifische Zeitauffassungen mit diversen Strukturen, wie:

  • die zyklische der Vorsokratiker und der Naturethnien, die sich in der Annahme von der ewigen Wiederkehr des Gleichen dokumentiert,
  • die eschatologische, die einen Anfang hat und auf ein Endziel gerichtet ist und auch die vormoderne Geschichtsauffassung bestimmt,
  • die gradlinig-kontinuierliche, aus der Vergangenheit kommende und über die Gegenwart in die Zukunft gehende, die in der traditionellen Physik zugrunde gelegt wird und die wir heute zumeist als universell unterstellen, die aber ein westliches Kulturprodukt ist.
Hauptartikel: Zeitsoziologie

Aus soziologischer Sicht sind Zeitstrukturen notwendig, um die Bürger vom Entscheidungsstress zu entlasten (A. Gehlen), ihre bürgerlichen Pflichten festzusetzen, ihre Angelegenheiten zu verwalten und ihre Handlungen zu koordinieren. Hilfreich dafür sind Kalender mit festgelegten Zeitrhythmen (Jahr, Monate, Wochen, Sonn- und Feiertage usw.) und Funktionen (z. B. kirchlich, national oder international wiederkehrende Anlässe, deren es zu gedenken gilt). Je nach der Komplexität gesellschaftlicher Ordnung werden Zeitfenster zur Einteilung der Lebensalter mit ihren jeweiligen Funktionen bestimmt: Säuglingsalter, Zeit der Kindheit, Jugendlichenalter, Zeit des Erwachsenseins, Greisenalter oder: Kindergartenzeit, Schulzeit, Zeit des Studiums bzw. Lehrzeit, Erwerbsarbeitszeit, Freizeit. Innerhalb dieser gesellschaftlichen Zeitfestlegungen fädeln die Bürger ihre individuellen Biographien auf: z. B. Geburt, Initiationsriten (Taufe o. Ä.), Schuleintritt, schulische Karriere, Studium oder Berufseintritt, Heirat etc.

Welche gesetzliche Zeit an welchem Ort gilt, ist eine politische Entscheidung des jeweiligen Staates. In Deutschland steht das Recht der Zeitbestimmung nachArt. 73 Abs. 1 Nr. 4 GG allein dem Bund zu. Die Zeit in Deutschland wurde bis 12. Juli 2008 durch das Gesetz über die Zeitbestimmung und wird seither durch das Einheiten- und Zeitgesetz geregelt.

  • Walter Biemel untersucht in seinem Buch Zeitigung und Romanstruktur. Philosophische Analysen zur Deutung des modernen Romans am Beispiel der fünf Romane Der Nachsommer von Adalbert Stifter, Madame Bovary von Gustave Flaubert, Der Zauberberg von Thomas Mann, A Fable von William Faulkner und La Casa Verde (Das grüne Haus) von Mario Vargas Llosa die Mannigfaltigkeit des Zeitigens, wobei in jedem Roman ein anderes Schwergewicht, eine andere Wirklichkeitsdeutung sichtbar wird.
  • Im Roman Der Zauberberg von Thomas Mann ist die Zeit ein zentrales Motiv, verwoben mit der Leben/Tod-Thematik. In ihm wird u. a. erörtert, inwieweit „Interessantheit und Neuheit des Gehalts die Zeit vertreibe, das heißt: verkürze, während Monotonie und Leere ihren Gang beschwere und hemme“ (kurzfristig). Erörtert wird auch das Problem der „Erzählbarkeit“ von Zeit, des Zusammenhangs zwischen der Dauer eines Berichts und der Länge des Zeitraums, auf den er sich bezieht (Erzählzeit, erzählte Zeit). Die letzten beiden Kapitel raffen sechs für den Romanhelden von Routine und Monotonie geprägte Jahre. Dabei verarbeitet Mann Arthur Schopenhauers „zeitloses Jetzt“, lat. nunc stans. Der Asymmetrie im Romanaufbau entspricht auf der Erzählebene eine verzerrte Wahrnehmung der Zeit durch den Protagonisten selbst.
  • Im Roman Auf der Suche nach der verlorenen Zeit von Marcel Proust bemerkt der Romanheld, dass die Vergangenheit einzig in seiner Erinnerung bewahrt ist. Er erkennt am Ende seines Lebens, dass ein Roman seiner Erinnerungen die letzte Möglichkeit ist, das Kunstwerk zu schaffen, das er sich vorgenommen hatte. So endet das Buch damit, dass der Autor beginnt, es zu schreiben. Die „verlorene Zeit“ ist mehrdeutig:
    • Zeit, die der Erzähler vergeudet hat,
    • Zeit, die unwiederbringlich verloren ist, wenn sie nicht in der Erinnerung oder in einem Kunstwerk konserviert wurde,
    • die Erinnerungen oder Imaginationen, die Namen oder Gegenstände hervorrufen.
  • „Die Zeit heilt alles, dachte ich, außer die Wahrheit.“ (Carlos Ruiz Zafón)
  • Martin Amis veröffentlichte 1991 seinen Roman Pfeil der Zeit (engl. Time's Arrow), in dem die Zeit – mit allen interessanten Konsequenzen – rückwärts läuft.
  • Weitere Gedankenexperimente unternahm Alan Lightman in seinem 1992 erschienenen Roman Und immer wieder die Zeit (engl. Einstein’s Dreams); dort verläuft die Zeit nicht gleichmäßig, sondern treibt Kapriolen wie Sprünge, Verzögerungen oder Umkehrungen.
  • Über die Zeit hinaus weist Andreas Gryphius:

Mein sind die Jahre nicht.
Die mir die Zeit genommen;
Mein sind die Jahre nicht,
Die etwa möchten kommen;

Der Augenblick ist mein,
Und nehm ich den in acht,
So ist der mein,
Der Jahr und Ewigkeit gemacht.

Hauptartikel: Tempus

Als Tempus bezeichnet man die Zeitform in der Grammatik. In verschiedenen Sprachen gibt es unterschiedliche Zeitformen, die unterschiedlich gebildet werden. In der hochdeutschen Sprache wird die Zeit auf drei Weisen dargestellt.

  • Die Zeitform des Verbs erlaubt die Unterscheidung von Gegenwart (Präsens) und Vergangenheit (Präteritum). Beispiel: ich gehe und ich ging.
  • Die Angabe von Hilfsverben (haben, sein) erlaubt die Unterscheidung von Vergangenheitsformen wie Perfekt und Plusquamperfekt. Beispiel: ich bin gegangen und ich war gegangen. Außerdem dienen Hilfsverben (hier: werden) zu Darstellung der Zukunft (Futur). Beispiele: Ich werde gehen. Ich werde gegangen sein.
  • Möglich ist eine explizite Angabe des Zeitpunktes oder Zeitraumes. Beispiele: Jetzt gehe ich in die Schule. Morgen gehe ich in die Schule. Morgen werde ich in die Schule gehen. Es war gestern: Ich gehe da gerade die Straße entlang, da sehe ich einen Zwanzig-Euro-Schein.

Einen zeitlich anhaltenden Verlauf kann man auch mit Partizip angeben. Beispiel: das fließende Wasser.

Einen Extremfall stellt die umstrittene Behauptung von Benjamin Lee Whorf dar, der in einer Untersuchung der Sprache der Hopi festgestellt haben will, dass die Hopi-Sprache kein Konzept für den Begriff der Zeit besäße. Dies führte zum linguistischen Relativitätsprinzip alias Sapir-Whorf-Hypothese, wonach das Denken von den gesprochenen Sprachen abhängt.

Tempus ist außerdem ein Grundbegriff der Musiktheorie.

Als Musik ist Zeit nicht nur durch das Metrum, zum Beispiel Tempus, zu verstehen, sondern durch die Schwingung selbst und jede denkbare praktische Involvierung. Derart tritt Zeit als elementare Voraussetzung der Musik auf. Musik ist von den Künsten der Zeit am nächsten, was durch entsprechende Stellungnahmen, Musik sei besonders flüchtig und ein „Medium in der Zeit“, betont wird. Musik jenseits der Zeit wird indes von Musikern oft angesteuert und bildet damit einen eigenen theoretischen Horizont.

Klassiker

Wissenschaftsgeschichte

  • Arno Borst: Computus : Zeit und Zahl in der Geschichte Europas. dtv, München 1999, ISBN 3-423-30746-3.
  • Trude Ehlert (Hrsg.): Zeitkonzeptionen, ZeIterfahrung, Zeitmessung. Paderborn/ Wien/ Zürich 1997.
  • Hans Jörg Fahr: Zeit und kosmische Ordnung. Carl Hanser Verlag, München/ Wien 1995, ISBN 3-446-18055-9.
  • Roland Färber, Rita Gautschy (Hrsg.): Zeit in den Kulturen des Altertums. Böhlau Verlag, Köln 2020, ISBN 978-3-412-51816-5.
  • Kurt Flasch: Was ist Zeit? Augustinus von Hippo. Das XI. Buch der Confessiones. Text – Übersetzung – Kommentar. 2. Auflage. Vittorio Klostermann, Frankfurt am Main 2004.
  • David Landes: Revolution in Time. Clocks and the Making of the Modern World. Cambridge Mass./ London 1983. (Neuauflage: Viking, London 2000, ISBN 0-670-88967-9)
  • Hans Lenz: Universalgeschichte der Zeit. 3., überarbeitete Auflage. Marix Verlag, Wiesbaden 2017, ISBN 978-3-86539-050-9.
  • Hans Maier: Die christliche Zeitrechnung. Herder, Freiburg im Breisgau 1991, ISBN 3-451-04018-2.
  • Richard Sorabji: Time, Creation and the Continuum. Duckworth, London 1983. Umfassende Darstellung von Zeittheorien von der Antike bis ins Mittelalter, Standardwerk
  • Kristen Lippincott: The Story of Time. London 1999.
  • Mike Sandbothe: Die Verzeitlichung der Zeit. Grundtendenzen der modernen Zeitdebatte in Philosophie und Wissenschaft. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1998.
  • Karen Gloy: Philosophiegeschichte der Zeit. Fink Verlag, München 2008, ISBN 978-3-7705-4671-8.
  • Klaus Mainzer: Zeit – von der Urzeit zur Computerzeit. C. H. Beck, München 2005, ISBN 3-406-44911-5.
  • Thomas de Padova: Leibniz, Newton und die Erfindung der Zeit. Piper, München 2013, ISBN 978-3-492-05483-6.

Naturphilosophie

Kulturwissenschaften

Populäre Literatur zur modernen Physik

Artikel

Commons: Zeit – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Zeit – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Wikiquote: Zeit – Zitate
Wikisource: Zeit – Quellen und Volltexte

Spezielleres

Wikibooks: Über das Wesen der Zeit – Lern- und Lehrmaterialien
  1. Harold Spencer Jones: The rotation of the earth, and the secular accelerations of the sun, moon and planets. In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.Band99, 1939,S.541–558, bibcode:1939MNRAS..99..541S (englisch, Summary auf der letzten Seite).
  2. The International System of Units (SI). (PDF) BIPM, 2019,S. 206–207, abgerufen am 17. Januar 2020 (englisch, 9th edition of “SI Brochure”).
  3. IERS Bulletin B. IERS, 1. Januar 2020, abgerufen am 17. Januar 2020 (englisch, Im November 2019 lag der Messfehler zwischen 5,0 und 7,5 μs.).
  4. Die Energie-Zeit-Unbestimmtheitsrelation. (PDF) 20. Juli 2018, abgerufen am 24. März 2021.
  5. Martin Bojowald: Zurück vor den Urknall. Die ganze Geschichte des Universums. S. Fischer, Frankfurt am Main 2009, ISBN 978-3-10-003910-1, S. 127 f, 131 f, 260 f.
  6. Ursachen mit gleichzeitiger Wirkung gibt es in der klassischen Physik, wo beispielsweise die Änderung der Bewegungsgröße (Impulsänderung) eines Körpers oder eines Massepunktes durch die gleichzeitig wirkenden Kräfte verursacht wird. Helmut Volz: Einführung in die theoretische Mechanik I. Mechanik der Kräfte. Akademische Verlagsgesellschaft, Frankfurt am Main 1971, S. 23 ff.
  7. Hans-Georg Gadamer: Der Anfang des Wissens. Stuttgart 1999.
  8. Margot Fleischer: Anfänge europäischen Philosophierens. Heraklit – Parmenides – Platons Timaios. Würzburg 2001.
  9. Aurelius Augustinus: Was ist Zeit? (Confessiones XI / Bekenntnisse 11). Eingel., übersetzt u. mit Anmerkungen versehen von Norbert Fischer, Lat.-dt., Felix Meiner Verlag, Hamburg 2000.
  10. Das Zitat stammt aus Gottfried Wilhelm Leibniz: Die metaphysischen Anfängen der Mathematik. In: Handschriften zur Grundlage der Philosophie. II, S. 35 ff. Zitiert aus: Annette Antoine, Annette von Boetticher: Leibniz Zitate. Matrix Media Verlag, Göttingen 2007.
  11. Stella Schalamon: Zeitforscherin über die innere Uhr: „Sie muss im Gehirn liegen“. In: Die Tageszeitung: taz. 28. März 2020, ISSN 0931-9085 (taz.de [abgerufen am 29. März 2020]).
  12. Philippe Ariès: Zeit und Geschichte. Aus dem Französischen von Perdita Duttke. Athenäum Verlag, Frankfurt am Main 1988. Otto Hansmann: Vom Zeitmanagement im Schulunterricht. Waxmann, Münster u. a. 2009.
  13. Walter Biemel: Zeitigung und Romanstruktur. Philosophische Analysen zur Deutung des modernen Romans. Alber, Freiburg/ München 1985, ISBN 3-495-47548-6.
  14. Vgl. Christian Hick: Vom Schwindel ewiger Gegenwart. Zur Pathologie der Zeit in Thomas Manns Zauberberg. In: Dietrich von Engelhardt, Hans Wißkirchen (Hrsg.): „Der Zauberberg“, die Welt der Wissenschaften in Thomas Manns Roman. Stuttgart/ New York 2003, S. 71–106.
  15. Das Spiel des Engels. Reinbek 2009, ISBN 978-3-10-095400-8, S. 408.
  16. Klaus Scharff auf TeleSchach
Normdaten (Sachbegriff): GND:4067461-7(OGND, AKS)

Zeit Dimension die Ereignisse von der Vergangenheit in die Zukunft ordnet Sprache Beobachten Bearbeiten Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig Weitere Bedeutungen sind unter Zeit Begriffsklarung aufgefuhrt Physikalische GrosseName ZeitFormelzeichen t displaystyle t Grossen und Einheitensystem Einheit DimensionSI s Tcgs s TPlanck Planck Zeit ħ1 2 G1 2 c 5 2 Die Zeit ist eine physikalische Grosse Das allgemein ubliche Formelzeichen der Zeit ist t ihre SI Einheit ist die Sekunde s Im SI Einheitensystem ist die Zeit eine von mehreren Basisgrossen Die Zeit beschreibt die Abfolge von Ereignissen hat also eine eindeutige nicht umkehrbare Richtung Mit Hilfe der physikalischen Prinzipien der Thermodynamik kann diese Richtung als Zunahme der Entropie d h der Unordnung in einem abgeschlossenen System bestimmt werden Aus einer philosophischen Perspektive beschreibt die Zeit das Fortschreiten der Gegenwart von der Vergangenheit kommend und zur Zukunft hinfuhrend Nach der Relativitatstheorie bildet die Zeit mit dem Raum eine vierdimensionale Raumzeit in der die Zeit die Rolle einer Dimension einnimmt Dabei ist der Begriff der Gegenwart nur in einem einzigen Punkt definierbar wahrend andere Punkte der Raumzeit die weder in der Vergangenheit noch der Zukunft dieses Punkts liegen als raumartig getrennt von diesem Punkt bezeichnet werden Zur Angabe eines Zeitpunkts wird die Uhrzeit verwendet Als burgerliche Zeit UT MEZ usw richtet sie sich annahernd nach dem Sonnenstand und ist durch staatliche Regelungen jeweils innerhalb einer Zeitzone einheitlich In der Philosophie fragt man seit jeher nach dem Wesen der Zeit was auch Themen der Weltanschauung beruhrt Fur die physikalischen die Bio und Humanwissenschaften ist die Zeit ein zentraler auch messtechnisch erfassbarer Parameter u a bei allen bewegten Korpern Dynamik Entwicklung in der Chronobiologie oder der Zeitsoziologie Die Psychologie untersucht die Zeitwahrnehmung und das Zeitgefuhl Die Okonomie betrachtet Zeit auch als Wertgegenstand In den Sprachwissenschaften bedeutet Zeit die grammatische Form der Zeitworter das Tempus Inhaltsverzeichnis 1 Einfuhrung 2 Zeit als physikalische Grosse 2 1 Zeitmessung 2 2 Newtonsche Physik 2 3 Quantenmechanik 2 4 Relativitatstheorie 2 5 Zeitreisen 2 6 Zeit und Kausalitat 2 7 Zur Symmetrie der beiden Richtungen der Zeit 2 8 Grenzen des physikalischen Zeitbegriffs 3 Philosophie 4 Psychologie 4 1 Die Wahrnehmung der Zeitdauer 4 2 Die Wahrnehmung der Gleichzeitigkeit 5 Biologie 6 Vergleichende Kulturwissenschaft 7 Soziologie und Gesellschaft 8 Zeit und Recht 9 Zeit in der Literatur 10 Tempus 11 Musik als Medium in der Zeit 12 Literatur 13 Weblinks 13 1 Spezielleres 14 EinzelnachweiseEinfuhrung Bearbeiten Schwingungsphasen eines Pendels zu verschiedenen Zeiten In dieser Darstellung des Geschehens findet kein Fliessen der Zeit statt Die wohl markanteste Eigenschaft der Zeit ist der Umstand dass es stets eine in gewissem Sinne aktuelle und ausgezeichnete Stelle zu geben scheint die wir die Gegenwart nennen und die sich unaufhaltsam von der Vergangenheit in Richtung Zukunft zu bewegen scheint Dieses Phanomen wird auch als das Fliessen der Zeit bezeichnet Dieses Fliessen entzieht sich jedoch einer naturwissenschaftlichen Betrachtung wie im Folgenden dargelegt wird Auch die Geisteswissenschaften konnen die Frage nicht eindeutig klaren Die Zeit dient in der Physik in analoger Weise wie der Raum zur Beschreibung des Geschehens Die Physik besagt dass unter allen denkbaren Strukturen im dreidimensionalen Raum in Kombination mit allen dazu denkbaren zeitlichen Ablaufen nur solche beobachtet werden die den physikalischen Gesetzen gehorchen Diese kann man ebenso gut in einem vierdimensionalen Raum der Raumzeit als unbewegliche Strukturen ansehen die durch die physikalischen Gesetze bestimmten geometrischen Bedingungen unterworfen sind Nach Newton ist dabei die Struktur dieser Raumzeit vorgegeben wobei die Zeit absolute Bedeutung hat nach Albert Einstein gilt eine spezielle Relativitat der Gleichzeitigkeit Etwas das man als Fliessen der Zeit interpretieren konnte kommt in der Physik nur durch wahrscheinlichkeitstheoretische Begriffe vor die mit dem Begriff der Entropie zusammenhangen siehe unten obwohl die Begriffe Vergangenheit Gegenwart und Zukunft in den Einsteinschen Theorien mathematisch prazise sind und messbare Bedeutung haben Bei genauer Betrachtung erweist es sich aber zunachst als vollig unklar wie ein Fliessen der Zeit in der Sprache der Physik oder Mathematik oder irgendeiner anderen Wissenschaft prazise beschrieben werden konnte So ist beispielsweise die Aussage dass die Zeit fliesse nur dann sinnvoll wenn eine davon unterscheidbare Alternative denkbar ist Die naheliegende Alternative der Vorstellung einer stehenden Zeit beispielsweise fuhrt jedoch zu einem Widerspruch da sie nur aus der Sicht eines zweiten Beobachters denkbar ist fur den die Zeit weiterhin verstreicht sodass der angenommene Stillstand als solcher uberhaupt wahrnehmbar ist siehe auch Kritik der reinen Vernunft von Immanuel Kant Konnte man die Zeit anhalten fur wie lange stunde dann die Zeit Das scheinbare Fliessen der Zeit wird daher von vielen Physikern und Philosophen als ein subjektives Phanomen oder gar als Illusion angesehen Man nimmt an dass es sehr eng mit dem Phanomen des Bewusstseins verknupft ist das sich ebenso einer physikalischen Beschreibung oder gar Erklarung entzieht und dadurch zu den grossen Ratseln der Naturwissenschaft und Philosophie zahlt Damit ware unsere Erfahrung von Zeit vergleichbar mit den Qualia in der Philosophie des Bewusstseins und hatte folglich mit der Realitat primar ebenso wenig zu tun wie der phanomenale Bewusstseinsinhalt bei der Wahrnehmung der Farbe Blau mit der zugehorigen Wellenlange des Lichts Hinfallig ware damit unsere intuitive Vorstellung es gabe eine von der eigenen Person unabhangige Instanz nach Art einer kosmischen Uhr die bestimmt welchen Zeitpunkt wir alle im Moment gemeinsam erleben und die damit die Gegenwart zu einem objektiven uns alle verbindenden Jetzt macht Zeit als physikalische Grosse BearbeitenIn der Physik ist Zeit Formelzeichen t oder t von lat tempus Zeit die fundamentale Grosse uber die sich zusammen mit dem Raum die Dauer von Vorgangen und die Reihenfolge von Ereignissen bestimmen lassen Da sie sich bisher nicht auf grundlegendere Phanomene zuruckfuhren lasst wird sie uber Verfahren zu ihrer Messung definiert wie es auch bei Raum und Masse der Fall ist Im SI Einheitensystem wird Zeit in Sekunden Einheitenzeichen s gemessen Daraus leiten sich unmittelbar die Einheiten Minute und Stunde ab mittelbar uber die Erdbewegung und gesetzlich festgelegte Schaltsekunden auch Tag und Woche dazu abhangig vom Kalender Monat Jahr Jahrzehnt Jahrhundert und Jahrtausend Zeitmessung Bearbeiten Hauptartikel Zeitmessung Astronomische Uhr in der Prager Altstadt Die Zeitmessung ist eine der altesten Aufgaben der Astronomie Nachdem in der ersten Halfte des 20 Jahrhunderts nachgewiesen wurde dass die Lange des mittleren Sonnentages unregelmassigen Schwankungen unterliegt und langfristig zunimmt 1 wurde die Ephemeridenzeit eingefuhrt die auf der gleichmassigeren Planetenbewegung beruhte Deren Zeiteinheit die Ephemeridensekunde wurde 1960 als Sekunde des Internationalen Einheitensystems ubernommen 2 Seit 1967 68 beruht die Definition der SI Sekunde auf der Periode einer bestimmten Schwingung im 133Cs Atom wobei die ursprungliche Lange der Sekunde moglichst genau beibehalten wurde Die wichtigsten Zeitskalen sind heute die Internationale Atomzeit TAI deren Einheit die SI Sekunde auf dem Geoid ist die Universal Time UT1 die vom aktuellen Drehwinkel der Erde abhangt also eine Form der mittleren Sonnenzeit ist Sie verlauft unregelmassig und kann mit einer Genauigkeit von einigen Mikrosekunden gemessen werden 3 die Koordinierte Weltzeit UTC die dem Sekundentakt der TAI folgt durch gelegentliche Einfugung von Schaltsekunden aber nur um hochstens 0 9 s von UT1 abweicht Sie oder eine von ihr abhangende Zonenzeit ist die burgerliche Zeit die Terrestrische Zeit TT die 1984 in der Astronomie die Ephemeridenzeit abloste um die relativistische Zeitdilatation durch Bewegung und Gravitation korrekt behandeln zu konnen Sie stimmt auf dem Geoid sehr genau mit TAI 32 184 s uberein Daneben gibt es die verwandte Baryzentrisch Dynamische Zeit TDB die auf dem Geoid um maximal 2 ms von TT differiert sowie die beiden Koordinatenzeiten TCG und TCB siehe Dynamische Zeit Astronomische Daten und Zeiten werden oft zweckmassig als Julianisches Datum JD oder modifiziert als Modifiziertes Julianisches Datum MJD angegeben Heute ist die Zeit in der Physik wie andere Messgrossen auch operational das heisst uber ein Messverfahren definiert Zur Zeitmessung werden hauptsachlich Systeme verwendet die nach allgemeiner Ansicht periodisch d h nach gleichen Zeitintervallen in denselben Zustand zuruckkehren Die Zeit wird dann durch das Zahlen der Perioden bestimmt Ein solches Gerat nennt man Uhr Doch auch monotone Bewegungen konnen Basis der Zeitmessung sein z B bei den fruheren Sand und Wasseruhren Atomuhr Eine Uhr ist umso besser je genauer der periodische Vorgang reproduzierbar ist und je weniger er sich von ausseren Bedingungen beeinflussen lasst beispielsweise von mechanischen Storungen aufgrund von Schwankungen der Temperatur oder des Luftdrucks Daher sind Quarzuhren deutlich praziser als mechanische Uhren Die genauesten Uhren sind Atomuhren die auf atomaren Schwingungs prozessen beruhen Damit ist ein relativer Gangfehler von 10 15 erreichbar was einer Sekunde Abweichung in 30 Millionen Jahren entspricht Die Zeit und damit auch die Frequenz ihr mathematischer Kehrwert sind die physikalischen Grossen die mit der hochsten Prazision uberhaupt messbar sind Das hat unter anderem dazu gefuhrt dass die Definition der Lange mittlerweile auf die der Zeit zuruckgefuhrt wird indem man den Meter als diejenige Strecke definiert die das Licht im Vakuum wahrend 1 299 792 458 Sekunden zurucklegt Newtonsche Physik Bearbeiten Isaac Newton beschreibt das Phanomen der Zeit mit den folgenden Worten Die absolute wahre und mathematische Zeit verfliesst an sich und vermoge ihrer Natur gleichformig und ohne Beziehung auf irgendeinen ausseren Gegenstand Isaac Newton Mathematische Prinzipien der Naturlehre London 1687 Der grundlegende Begriff der absoluten Zeit galt in der Physik lange als selbstverstandlich zutreffend von etwa 1700 bis zum Jahr 1905 d h bis zur Formulierung der speziellen Relativitatstheorie durch Albert Einstein Der Newtonsche Zeitbegriff liegt auch heute noch dem Alltagsverstandnis des Phanomens zugrunde obwohl sich durch viele Prazisionsmessungen erwiesen hat dass nicht Newton sondern eher Einstein Recht hatte Quantenmechanik Bearbeiten Obwohl die Energie Zeit Unscharferelation D E D t ℏ 2 displaystyle Delta E Delta t geq frac hbar 2 auf den ersten Blick die Form der Heisenbergschen Unscharferelation besitzt ist sie anderer Natur In der Quantenmechanik ist die Zeit t displaystyle t keine Observable wie Ort Energie etc sondern ein Parameter Einen Operator t displaystyle hat t fur eine entsprechende Messgrosse kann es nicht geben denn bei Versuchen ihn einzufuhren stosst man auf Widerspruche 4 Relativitatstheorie Bearbeiten Durch Entdeckungen im Zusammenhang mit elektromagnetischen Wellen musste der newtonsche Begriff einer absoluten an jedem Ort im Universum gleichen Zeit aufgegeben werden Insbesondere ist die Unabhangigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der bewegten Lichtquelle oder des bewegten Empfangers nicht anders zu erklaren als dass zwei Beobachter zeitliche Ablaufe unterschiedlich beurteilen wenn sie sich relativ zueinander bewegen siehe Spezielle Relativitatstheorie Das betrifft sowohl die Gleichzeitigkeit von Ereignissen die an verschiedenen Orten stattfinden als auch die Zeitdauer zwischen zwei Treffen zweier Beobachter die sich zwischen diesen Treffen relativ zueinander bewegen Zeitdilatation Da es kein absolut ruhendes Koordinatensystem gibt ist die Frage welcher Beobachter die Situation korrekt beurteilt nicht sinnvoll Man ordnet daher jedem Beobachter seine sogenannte Eigenzeit zu Ferner beeinflusst die Anwesenheit von Massen den Ablauf der Zeit sodass diese an verschiedenen Orten im Gravitationsfeld unterschiedlich schnell verstreicht Damit ist Newtons Annahme die Zeit verfliesse ohne Bezug auf aussere Gegenstande nicht mehr haltbar Zeit und Raum erscheinen in den Grundgleichungen der Relativitatstheorie fast vollig gleichwertig nebeneinander und lassen sich daher zu einer vierdimensionalen Raumzeit vereinigen Mathematisch hat man es aber nicht mit einem vierdimensionalen Euklidischen Raum zu tun dem R 4 displaystyle mathbb R 4 sondern mit einem Minkowski Raum M 4 displaystyle mathbb M 4 In diesem Raum haben nicht x displaystyle x und c t displaystyle ct analoge metrische Struktur sondern z B x displaystyle x und i c t displaystyle ict wobei c displaystyle c die Lichtgeschwindigkeit und i displaystyle i die imaginare Einheit der komplexen Zahlen ist Raum und Zeit sind also auch in der speziellen Relativitatstheorie nicht vollig identisch Damit bleibt die Moglichkeit des besonderen zeitlichen Verhaltens bei thermodynamischen Vorgangen siehe unten Im dreidimensionalen Raum ist die Wahl der drei Koordinatenachsen willkurlich sodass Begriffe wie links und rechts oben und unten vorne und hinten relativ sind In der speziellen Relativitatstheorie stellt sich heraus dass auch die Zeitachse nicht absolut ist So verandern sich mit dem Bewegungszustand eines Beobachters auch die Orientierung seiner Zeit und Raumachsen in der Raumzeit Es handelt sich dabei um eine Art Scherbewegung dieser Achsen die mathematisch mit den Drehungen nahe verwandt ist Damit lassen sich Raum und Zeit nicht mehr eindeutig trennen sondern hangen in nichttrivialer Weise voneinander ab sog Lorentztransformationen Die Folge sind Phanomene wie Relativitat der Gleichzeitigkeit Zeitdilatation und Langenkontraktion Diese im Zusammenhang mit der Relativitatstheorie entdeckten Eigenschaften von Zeit und Raum entziehen sich weitgehend der Anschauung Sie sind jedoch mathematisch prazise beschreibbar und experimentell auch bestens bestatigt Allerdings lasst sich durch eine Bewegung die Zeitachse nicht umdrehen das heisst Vergangenheit und Zukunft lassen sich nicht vertauschen die entstehende Theorie behalt die grundlegende Eigenschaft der Kausalitat Zeit ist in der Allgemeinen Relativitatstheorie nicht unbedingt unbegrenzt So gehen viele Physiker davon aus dass der Urknall nicht nur der Beginn der Existenz von Materie ist sondern auch den Beginn von Raum und Zeit darstellt Nach Stephen W Hawking hat es einen Zeitpunkt eine Sekunde vor dem Urknall ebenso wenig gegeben wie einen Punkt auf der Erde der 1 km nordlich des Nordpols liegt Martin Bojowald entwickelte 2008 jedoch im Rahmen der Schleifenquantengravitation SQG ein theoretisches Modell in dem das Universum auch vor dem Urknall schon existierte Die ublichen kosmologischen Modelle der Allgemeinen Relativitatstheorie haben dabei ihre Grenzen aufgrund einer in dem SQG Modell enthaltenen Singularitat 5 Zeitreisen Bearbeiten Hauptartikel Zeitreise Die erwahnten relativistischen Effekte lassen sich im Prinzip als Zeitreisen interpretieren Inwieweit uber die Krummung der Raumzeit und andere Phanomene auch Reisen in die Vergangenheit prinzipiell moglich sind ist nicht abschliessend geklart Mogliche Kandidaten sind sogenannte Wurmlocher die Bereiche der Raumzeit mit unterschiedlicher Zeit verbinden konnten ferner spezielle Flugbahnen in der Umgebung eines hinreichend schnell rotierenden Schwarzen Loches und schliesslich die Umgebung zweier kosmischer Strings die hinreichend schnell aneinander vorbeifliegen Der erforderliche Aufwand fur eine praktische Nutzung einer dieser potenziellen Moglichkeiten wurde jedoch die heutigen Mittel der Menschheit bei Weitem ubersteigen Die bei Reisen in die Vergangenheit auftretenden Paradoxe liessen sich im Rahmen der Everettschen Vielwelten Theorie vermeiden Danach ware die Vergangenheit in die man reist in einer Parallelwelt angesiedelt Der ursprungliche Ablauf der Dinge und der durch die Zeitreise modifizierte wurden sich beide parallel und unabhangig voneinander abspielen Zeit und Kausalitat Bearbeiten Der Zeitbegriff hangt eng mit dem Kausalitats begriff zusammen So betrachten wir es als selbstverstandlich dass die Ursache vor ihrer Wirkung oder gleichzeitig mit ihr 6 auftritt genauer gesagt wird jeder Beobachter von korrelierten Ereignissen den Vorgang so beschreiben dass in seinem Modell des Vorgangs die Wirkung durch die Ursache bedingt ist Die Vergangenheit ist unveranderlich sie kann nicht von gegenwartigen Ereignissen beeinflusst werden Die Zukunft hingegen hangt von der Gegenwart kausal ab kann also durch Ereignisse oder Handlungen in der Gegenwart beeinflusst werden In der Relativitatstheorie wird die zeitliche Reihenfolge von Ereignissen die an verschiedenen raumartig getrennten Orten stattfinden von relativ zueinander bewegten Beobachtern unterschiedlich beurteilt Das ist genau dann der Fall wenn die beiden Ereignisse nur durch ein Signal mit Uberlichtgeschwindigkeit in Kontakt treten konnten Konnte eine solche Wechselwirkung mit Uberlichtgeschwindigkeit stattfinden dann konnte man mit folgendem System eine Botschaft in die Vergangenheit schicken Das Signal wird mit Uberlichtgeschwindigkeit an eine genugend weit entfernte Relaisstation geschickt Diese beschleunigt konventionell vom ursprunglichen Sender weg alternativ sie ubertragt das Signal konventionell auf eine weitere sich vom Empfanger weg bewegende Relaisstation z B die andere Seite einer rotierenden Plattform Dadurch wird das Absendeereignis aus der Vergangenheit in die Zukunft verschoben Schliesslich wird das Signal wieder mit Uberlichtgeschwindigkeit zuruckgesendet Sind die beteiligten Geschwindigkeiten genugend hoch so kommt das Signal vor dem Aussenden des Ursprungssignals an Daher ware das Kausalitatsprinzip verletzt Mitte des 20 Jahrhunderts wurden Vermutungen angestellt ob es uberlichtschnelle Tachyonen geben konnte Sollten sie mit gewohnlicher Materie in Wechselwirkung treten konnen so ware die Kausalitat verletzt Die Vermutung der Existenz von Tachyonen hat daher kaum Anhanger Zur Symmetrie der beiden Richtungen der Zeit Bearbeiten Die Gesetze der Physik die dem Elektromagnetismus und der Gravitation und damit den Phanomenen unseres Alltags zugrunde liegen sind invariant bezuglich einer Inversion der Zeit Das bedeutet dass zu jedem Vorgang der diesen Gesetzen gehorcht auch der zeitumgekehrte im Prinzip moglich ist Diese Aussage steht im Widerspruch zu unserer Alltagserfahrung Fallt eine Keramiktasse zu Boden so zerbricht sie in Scherben Dass sich umgekehrt diese Scherben von selbst wieder zu einer intakten Tasse zusammenfugen ist dagegen noch nie beobachtet worden Ein solcher Vorgang stunde jedoch nicht prinzipiell im Widerspruch zu den Naturgesetzen Er ist lediglich extrem unwahrscheinlich Der Hintergrund dieses Umstandes ist eine Wahrscheinlichkeits uberlegung die im zweiten Hauptsatz der Thermodynamik formuliert wird Danach kann in einem abgeschlossenen System vieler Teilchen die Entropie welche das Mass der Unordnung angibt praktisch nur zunehmen und damit seine Ordnung abnehmen Das Gegenteil eine spontane Zunahme der Ordnung ist prinzipiell nicht ausgeschlossen aber um so weniger wahrscheinlich je grosser die Zunahme und je grosser die Zahl der beteiligten Teilchen ist Um z B die spontane Wiedervereinigung von Scherben zu einer Tasse erleben zu konnen musste man eine mehr als astronomische Zahl von Scherbenhaufen anlegen und beobachten Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik und auch die damit zusammenhangenden Reibungsphanomene verletzen also die Symmetrie bezuglich der beiden Richtungen der Zeit Der Satz lasst sich daher auch nicht aus den Grundgesetzen der Physik herleiten sondern hat die Eigenschaft eines Postulats Die beiden Richtungen der Zeit verlieren damit ihre Gleichwertigkeit und man spricht vom thermodynamischen Zeitpfeil Er wird als potenzielle Basis fur das Fliessen der Zeit von der Vergangenheit in die Zukunft angesehen so wie wir es in unserer Alltagswelt erfahren Oft ist in diesem Zusammenhang von einer Umkehrbarkeit oder Unumkehrbarkeit der Zeit die Rede Dabei handelt es sich jedoch um eine sprachliche und logische Ungenauigkeit Konnte jemand die Zeit umkehren dann sahe er samtliche Vorgange nur dann ruckwarts ablaufen wenn sein eigenes subjektives Zeitempfinden von der Umkehrung ausgenommen wurde Der umgekehrte Lauf der Zeit ware also nur aus der Sicht eines Beobachters erkennbar der einer Art personlicher Zeit unterworfen ist die weiterhin unverandert vorwarts lauft Eine solche Spaltung der Zeit in zwei eine die im Gedankenexperiment umgekehrt wird und eine zweite unveranderte hat jedoch keinen Sinn Die Gesetze der Physik die die Phanomene der schwachen und starken Wechselwirkung beschreiben sind nicht invariant bezuglich einer Zeitumkehr Zu einem Prozess im Bereich der Kern und Elementarteilchenphysik ist der zeitumgekehrte daher nicht unbedingt mit den Gesetzen der Physik vertraglich Er ware es wenn er nicht nur zeitumgekehrt sondern zusatzlich spiegelbildlich betrachtet und mit Antimaterie statt Materie abliefe Dies ist der Inhalt des CPT Theorems das zu den am besten bestatigten Gesetzen der Physik zahlt Aus dem CPT Theorem folgt dass Prozesse welche eine Verletzung der CP Symmetrie zeigen wie sie bei einigen Elementarteilchen vorkommen nicht invariant bezuglich einer Zeitumkehr sein konnen Im Formalismus der Beschreibung von Antimaterie sind Antiteilchen gleichwertig zu gewohnlichen Teilchen die sich in gewissem Sinne ruckwarts in der Zeit bewegen In diesem Sinne hat die Paarvernichtung von einem Teilchen mit seinem Antiteilchen eine formale Ahnlichkeit mit einem einzigen Teilchen das sich an dieser Stelle in die Vergangenheit zuruckzubewegen beginnt sodass es dort doppelt und in der Zukunft gar nicht existiert Grenzen des physikalischen Zeitbegriffs Bearbeiten Es gibt deutliche Hinweise darauf dass das Phanomen Zeit im Bereich der Planck Zeit von 10 43 s seine Eigenschaften als Kontinuum verliert So fuhrt die konsequente Anwendung der bekannten physikalischen Gesetze zu dem Ergebnis dass jeder Vorgang der kurzer ist als die Planck Zeit nur einem Objekt zugeordnet werden kann das sofort zu einem Schwarzen Loch kollabieren muss siehe Planck Einheiten Diese Uberlegung zeigt dass die bekannten physikalischen Gesetze jenseits der Planck Zeit versagen Eine Klarung der damit verbundenen Fragen erhofft man sich von einer noch zu entwickelnden Theorie der Quantengravitation die die beiden fundamentalen Theorien der Physik die Relativitatstheorie und die Quantenphysik vereinigen wurde In einer solchen Theorie ware die Zeit im Bereich der Planck Zeit moglicherweise quantisiert So geht man beispielsweise in der Loop Quantengravitation einem Kandidaten fur die Theorie der Quantengravitation davon aus dass das Gefuge der Raumzeit ein vierdimensionales schaumartiges Spin Netzwerk mit Blasen von der Grossenordnung der Planck Einheiten darstellt Allerdings darf man sich diesen Schaum nicht in Raum und Zeit eingebettet vorstellen sondern der Schaum ist in dieser Theorie Raum und Zeit Philosophie Bearbeiten Hauptartikel Philosophie der Zeit In der Antike haben sich u a die Philosophen Heraklit Platon Aristoteles und Augustinus mit dem Begriff der Zeit befasst in der Neuzeit vor allem Newton Leibniz Kant Heidegger und Bergson Heraklits Flussbilder die vom gleichbleibenden Flussbett symbolisiert werden in dem aber Alles fliesst panta rhei stehen als Metapher fur die Zeit Unwandelbare periodische Ubergange von Tag und Nacht also die Bestandigkeit des Flusslaufes und die Dynamik seines Fliessens stehen als die Einheit der Gegensatze 7 8 Fur Platon haben Raum und Zeit keine Wesenheit sondern sind nur bewegte Abbilder des eigentlich Seienden Ideenlehre Fur Aristoteles ist der Zeitbegriff untrennbar an Veranderungen gebunden Zeit ist das Mass jeder Bewegung und kann nur durch diese gemessen werden Sie lasst sich in unendlich viele Zeitintervalle einteilen Kontinuum Augustinus unterscheidet erstmals zwischen einer physikalisch exakten messbaren und einer subjektiven erlebnisbezogenen Zeit Zeit und Raum entstanden erst durch Gottes Schopfung fur den alles eine Gegenwart ist Das Geheimnis der Zeit fasst Augustinus in folgendem Ausspruch zusammen Was also ist Zeit Wenn mich niemand danach fragt weiss ich es will ich es einem Fragenden erklaren weiss ich es nicht Confessiones XI 14 9 Fur Isaac Newton bilden Zeit und Raum die Behalter fur Ereignisse sie sind fur ihn ebenso real wie gegenstandliche Objekte Zeit ist und sie tickt gleichmassig von Moment zu Moment In der Naturphilosophie dominiert Newtons Auffassung weil sie ermoglicht Zeit und Raum unabhangig von einem Bezugspunkt oder Beobachter zu beschreiben Im Gegensatz dazu meint Gottfried Wilhelm Leibniz dass Zeit und Raum nur gedankliche Konstruktionen sind um die Beziehungen zwischen Ereignissen zu beschreiben Sie haben kein Wesen und es gebe daher auch keinen Fluss der Zeit Er definiert die Zeit so Die Zeit ist die Ordnung des nicht zugleich Existierenden Sie ist somit die allgemeine Ordnung der Veranderungen in der namlich nicht auf die bestimmte Art der Veranderungen gesehen wird 10 Nach Immanuel Kant ist die Zeit ebenso wie der Raum eine reine Anschauungsform des inneren Sinnes Sie seien unser Zugang zur Welt gehorten also zu den subjektiv menschlichen Bedingungen der Welterkenntnis in deren Form das menschliche Bewusstsein die Sinneseindrucke erlebt Kant schreibt ihr jedoch eine empirische Qualitat fur Zeitmessungen und entfernte Ereignisse zu Wir konnen die Zeit aus unserer Erfahrung nicht wegdenken und auch nicht erkennen ob sie einer wie auch immer gearteten Welt an sich zukommt In ahnlicher Weise beschreibt Martin Heideggers Hauptwerk Sein und Zeit letztere als eine Wirklichkeit die das Menschsein zutiefst pragt Psychologie Bearbeiten Hauptartikel Zeitwahrnehmung und Zeitpraferenz Zwischen der subjektiv wahrgenommenen Zeit und der objektiv messbaren bestehen oft deutliche Differenzen Die folgenden Abschnitte sollen diese kurz und ubersichtlich darstellen Die Wahrnehmung der Zeitdauer Bearbeiten Die Wahrnehmung der Zeitdauer hangt davon ab was in der Zeit passiert Ein ereignisreicher Zeitraum erscheint kurz vergeht wie im Flug Hingegen dauern ereignisarme Zeitraume manchmal qualend lange 11 Von dieser Beobachtung leiten sich auch die Begriffe Kurzweil und Langeweile ab Paradoxerweise empfindet man im Ruckblick die Zeiten gerade umgekehrt In ereignisreichen Zeiten hat man viele Informationen eingespeichert sodass dieser Zeitraum lange erscheint Umgekehrt erscheinen ereignisarme Zeiten im Ruckblick kurz da kaum Informationen uber sie gespeichert sind Die Wahrnehmung der Gleichzeitigkeit Bearbeiten Gleichzeitigkeit in der Wahrnehmung ist komplexer als es auf den ersten Blick den Anschein hat Es gibt verschiedene Schwellen Die Schwelle ab der zwei Ereignisse als getrennt erkannt werden ist vom jeweiligen Sinnesorgan abhangig So mussen beim Menschen optische Eindrucke 20 bis 30 Millisekunden auseinanderliegen um zeitlich getrennt zu werden wahrend fur akustische Wahrnehmungen bereits drei Millisekunden ausreichen Die Schwelle ab der die Reihenfolge zweier Reize unterschieden werden kann ist unabhangig von der Art der Wahrnehmung etwa 30 bis 40 Millisekunden richtet sich aber stets nach der langsamsten Reizubertragung Daruber hinaus ist die Wahrnehmung der Gegenwart durch einen Drei Sekunden Zeitraum angegeben dieser Zeitraum wird als Gegenwartsdauer bezeichnet Biologie Bearbeiten Hauptartikel Chronobiologie Fast alle Lebewesen bis hin zum Einzeller besitzen eine biologische innere Uhr die sich mit dem Tag Nacht Wechsel und anderen naturlichen Zyklen synchronisiert Die innere Uhr zum Tagesrhythmus lauft aber auch ohne Tageslicht wie an Pflanzen in der Dunkelheit gezeigt werden konnte aber auch an Menschen in Bunker Experimenten in denen die freiwilligen Versuchspersonen ohne jeden Hinweis auf aussere Zeitrhythmen lebten Dabei stellte sich nach einiger Zeit ein konstanter Wach Schlaf Rhythmus von im Mittel etwa 25 Stunden ein Man bezeichnet ihn als circadianen Rhythmus von lat circa ungefahr und lat dies Tag Vergleichende Kulturwissenschaft BearbeitenDie vergleichende Kulturwissenschaft und die philosophische Reflexion darauf fuhren immer mehr zu der Einsicht dass es die Zeit als anthropologische Konstante die allen Menschen gleicherweise zukommt uberhaupt nicht gibt Vielmehr existieren kulturspezifische Zeitauffassungen mit diversen Strukturen wie die zyklische der Vorsokratiker und der Naturethnien die sich in der Annahme von der ewigen Wiederkehr des Gleichen dokumentiert die eschatologische die einen Anfang hat und auf ein Endziel gerichtet ist und auch die vormoderne Geschichtsauffassung bestimmt die gradlinig kontinuierliche aus der Vergangenheit kommende und uber die Gegenwart in die Zukunft gehende die in der traditionellen Physik zugrunde gelegt wird und die wir heute zumeist als universell unterstellen die aber ein westliches Kulturprodukt ist Soziologie und Gesellschaft Bearbeiten Hauptartikel Zeitsoziologie Aus soziologischer Sicht sind Zeitstrukturen notwendig um die Burger vom Entscheidungsstress zu entlasten A Gehlen ihre burgerlichen Pflichten festzusetzen ihre Angelegenheiten zu verwalten und ihre Handlungen zu koordinieren Hilfreich dafur sind Kalender mit festgelegten Zeitrhythmen Jahr Monate Wochen Sonn und Feiertage usw und Funktionen z B kirchlich national oder international wiederkehrende Anlasse deren es zu gedenken gilt Je nach der Komplexitat gesellschaftlicher Ordnung werden Zeitfenster zur Einteilung der Lebensalter mit ihren jeweiligen Funktionen bestimmt Sauglingsalter Zeit der Kindheit Jugendlichenalter Zeit des Erwachsenseins Greisenalter oder Kindergartenzeit Schulzeit Zeit des Studiums bzw Lehrzeit Erwerbsarbeitszeit Freizeit Innerhalb dieser gesellschaftlichen Zeitfestlegungen fadeln die Burger ihre individuellen Biographien auf z B Geburt Initiationsriten Taufe o A Schuleintritt schulische Karriere Studium oder Berufseintritt Heirat etc 12 Zeit und Recht BearbeitenWelche gesetzliche Zeit an welchem Ort gilt ist eine politische Entscheidung des jeweiligen Staates In Deutschland steht das Recht der Zeitbestimmung nach Art 73 Abs 1 Nr 4 GG allein dem Bund zu Die Zeit in Deutschland wurde bis 12 Juli 2008 durch das Gesetz uber die Zeitbestimmung und wird seither durch das Einheiten und Zeitgesetz geregelt Zeit in der Literatur BearbeitenWalter Biemel untersucht in seinem Buch Zeitigung und Romanstruktur Philosophische Analysen zur Deutung des modernen Romans 13 am Beispiel der funf Romane Der Nachsommer von Adalbert Stifter Madame Bovary von Gustave Flaubert Der Zauberberg von Thomas Mann A Fable von William Faulkner und La Casa Verde Das grune Haus von Mario Vargas Llosa die Mannigfaltigkeit des Zeitigens wobei in jedem Roman ein anderes Schwergewicht eine andere Wirklichkeitsdeutung sichtbar wird Im Roman Der Zauberberg von Thomas Mann ist die Zeit ein zentrales Motiv 14 verwoben mit der Leben Tod Thematik In ihm wird u a erortert inwieweit Interessantheit und Neuheit des Gehalts die Zeit vertreibe das heisst verkurze wahrend Monotonie und Leere ihren Gang beschwere und hemme kurzfristig Erortert wird auch das Problem der Erzahlbarkeit von Zeit des Zusammenhangs zwischen der Dauer eines Berichts und der Lange des Zeitraums auf den er sich bezieht Erzahlzeit erzahlte Zeit Die letzten beiden Kapitel raffen sechs fur den Romanhelden von Routine und Monotonie gepragte Jahre Dabei verarbeitet Mann Arthur Schopenhauers zeitloses Jetzt lat nunc stans Der Asymmetrie im Romanaufbau entspricht auf der Erzahlebene eine verzerrte Wahrnehmung der Zeit durch den Protagonisten selbst Im Roman Auf der Suche nach der verlorenen Zeit von Marcel Proust bemerkt der Romanheld dass die Vergangenheit einzig in seiner Erinnerung bewahrt ist Er erkennt am Ende seines Lebens dass ein Roman seiner Erinnerungen die letzte Moglichkeit ist das Kunstwerk zu schaffen das er sich vorgenommen hatte So endet das Buch damit dass der Autor beginnt es zu schreiben Die verlorene Zeit ist mehrdeutig Zeit die der Erzahler vergeudet hat Zeit die unwiederbringlich verloren ist wenn sie nicht in der Erinnerung oder in einem Kunstwerk konserviert wurde die Erinnerungen oder Imaginationen die Namen oder Gegenstande hervorrufen Die Zeit heilt alles dachte ich ausser die Wahrheit Carlos Ruiz Zafon 15 Martin Amis veroffentlichte 1991 seinen Roman Pfeil der Zeit engl Time s Arrow in dem die Zeit mit allen interessanten Konsequenzen ruckwarts lauft Weitere Gedankenexperimente unternahm Alan Lightman in seinem 1992 erschienenen Roman Und immer wieder die Zeit engl Einstein s Dreams dort verlauft die Zeit nicht gleichmassig sondern treibt Kapriolen wie Sprunge Verzogerungen oder Umkehrungen Uber die Zeit hinaus weist Andreas Gryphius Mein sind die Jahre nicht Die mir die Zeit genommen Mein sind die Jahre nicht Die etwa mochten kommen Der Augenblick ist mein Und nehm ich den in acht So ist der mein Der Jahr und Ewigkeit gemacht Tempus Bearbeiten Hauptartikel Tempus Als Tempus bezeichnet man die Zeitform in der Grammatik In verschiedenen Sprachen gibt es unterschiedliche Zeitformen die unterschiedlich gebildet werden In der hochdeutschen Sprache wird die Zeit auf drei Weisen dargestellt Die Zeitform des Verbs erlaubt die Unterscheidung von Gegenwart Prasens und Vergangenheit Prateritum Beispiel ich gehe und ich ging Die Angabe von Hilfsverben haben sein erlaubt die Unterscheidung von Vergangenheitsformen wie Perfekt und Plusquamperfekt Beispiel ich bin gegangen und ich war gegangen Ausserdem dienen Hilfsverben hier werden zu Darstellung der Zukunft Futur Beispiele Ich werde gehen Ich werde gegangen sein Moglich ist eine explizite Angabe des Zeitpunktes oder Zeitraumes Beispiele Jetzt gehe ich in die Schule Morgen gehe ich in die Schule Morgen werde ich in die Schule gehen Es war gestern Ich gehe da gerade die Strasse entlang da sehe ich einen Zwanzig Euro Schein Einen zeitlich anhaltenden Verlauf kann man auch mit Partizip angeben Beispiel das fliessende Wasser Einen Extremfall stellt die umstrittene Behauptung von Benjamin Lee Whorf dar der in einer Untersuchung der Sprache der Hopi festgestellt haben will dass die Hopi Sprache kein Konzept fur den Begriff der Zeit besasse Dies fuhrte zum linguistischen Relativitatsprinzip alias Sapir Whorf Hypothese wonach das Denken von den gesprochenen Sprachen abhangt Tempus ist ausserdem ein Grundbegriff der Musiktheorie Musik als Medium in der Zeit BearbeitenAls Musik ist Zeit nicht nur durch das Metrum zum Beispiel Tempus zu verstehen sondern durch die Schwingung selbst und jede denkbare praktische Involvierung Derart tritt Zeit als elementare Voraussetzung der Musik auf Musik ist von den Kunsten der Zeit am nachsten was durch entsprechende Stellungnahmen Musik sei besonders fluchtig und ein Medium in der Zeit betont wird Musik jenseits der Zeit wird indes von Musikern oft angesteuert und bildet damit einen eigenen theoretischen Horizont Literatur BearbeitenKlassiker Isaac Newton Mathematische Prinzipien der Naturlehre London 1687 dt De Gruyter Berlin 1999 ISBN 3 11 016105 2 Walther Ch Zimmerli Mike Sandbothe Hrsg Klassiker der modernen Zeitphilosophie 2 Auflage Wissenschaftliche Buchgesellschaft Darmstadt 2007 Wissenschaftsgeschichte Arno Borst Computus Zeit und Zahl in der Geschichte Europas dtv Munchen 1999 ISBN 3 423 30746 3 Trude Ehlert Hrsg Zeitkonzeptionen ZeIterfahrung Zeitmessung Paderborn Wien Zurich 1997 Hans Jorg Fahr Zeit und kosmische Ordnung Carl Hanser Verlag Munchen Wien 1995 ISBN 3 446 18055 9 Roland Farber Rita Gautschy Hrsg Zeit in den Kulturen des Altertums Bohlau Verlag Koln 2020 ISBN 978 3 412 51816 5 Kurt Flasch Was ist Zeit Augustinus von Hippo Das XI Buch der Confessiones Text Ubersetzung Kommentar 2 Auflage Vittorio Klostermann Frankfurt am Main 2004 David Landes Revolution in Time Clocks and the Making of the Modern World Cambridge Mass London 1983 Neuauflage Viking London 2000 ISBN 0 670 88967 9 Hans Lenz Universalgeschichte der Zeit 3 uberarbeitete Auflage Marix Verlag Wiesbaden 2017 ISBN 978 3 86539 050 9 Hans Maier Die christliche Zeitrechnung Herder Freiburg im Breisgau 1991 ISBN 3 451 04018 2 Richard Sorabji Time Creation and the Continuum Duckworth London 1983 Umfassende Darstellung von Zeittheorien von der Antike bis ins Mittelalter Standardwerk Kristen Lippincott The Story of Time London 1999 Mike Sandbothe Die Verzeitlichung der Zeit Grundtendenzen der modernen Zeitdebatte in Philosophie und Wissenschaft Wissenschaftliche Buchgesellschaft Darmstadt 1998 Karen Gloy 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Junius Hamburg 1991 ISBN 3 88506 183 X Zeit ist nur eine Illusion In bild der wissenschaft Nr 1 2008 S 46 63 zusammenfassender Artikel zum gegenwartigen Diskussionsstand in der Physik Klaus Scharff Faszinosum Zeit 50 und mehr Denkansatze zu einem der spannendsten Ratsel der Wissenschaft Verlag Zeitgeist 2017 ISBN 978 3 943007 08 4 16 Horst Volz Das ist Zeit Shaker Verlag Duren 2019 ISBN 978 3 8440 6675 3 Klaus Scharff Omega Der transzendentale Punkt am Ende der Zeit In Nexus Magazin Nr 88 April Mai 2020 S 54 62 ISSN 1861 2814 Artikel Franz Frisch Die Entdeckung der Zeit Wie Uhren zum Motor des wissenschaftlichen Fortschritts wurden In Geo Magazin Band 4 1979 S 38 64 Popularwissenschaftlicher Bericht uber die Zeitmessung und Astronomie von Tycho Brahe uber Johannes Kepler Jost Burgi John Harrison Albert Einstein bis hin zur Atomuhr heute ISSN 0342 8311 Brigitte Falkenburg Gregor Schiemann Too Many Conceptions of Time McTaggart s Views Revisited In Stamatios Gerogiorgakis Hrsg Time and 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Bundesanstalt Warum gibt es die Zeit abgerufen am 17 Oktober 2011 Norman Sieroka Zeit In Online Lexikon Naturphilosophie Online Encyclopedia Philosophy of Nature OEPN ISSN 2629 8821 Universitatsbibliothek Heidelberg Heidelberg 2021 doi 10 11588 oepn 2021 0 79593 Friedrich Wagner Auf der Suche nach der Zeit Eine aktuelle Ubersicht der Philosophie der Zeit Mai 2020 Rudiger Graf Zeit und Zeitkonzeption in der Zeitgeschichte Version 2 0 in Docupedia Zeitgeschichte 22 Oktober 2012 Spezielleres Bearbeiten Wikibooks Uber das Wesen der Zeit Lern und Lehrmaterialien Was ist Gleichzeitigkeit aus der Fernseh Sendereihe alpha Centauri ca 15 Minuten Erstmals ausgestrahlt am 10 Juni 2001 Was war der Ather aus der Fernseh Sendereihe alpha Centauri ca 15 Minuten Erstmals ausgestrahlt am 4 Feb 2004 Was ist Zeit in der SRT aus der Fernseh Sendereihe alpha Centauri ca 15 Minuten Erstmals ausgestrahlt am 5 Juli 2006 A Walk Through Time National Institute of Standards and Technology nist gov abgerufen am 12 Marz 2012 Einzelnachweise Bearbeiten Harold Spencer Jones The rotation of the earth and the secular accelerations of the sun moon and planets In Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Band 99 1939 S 541 558 bibcode 1939MNRAS 99 541S englisch Summary auf der letzten Seite The International System of Units SI PDF BIPM 2019 S 206 207 abgerufen am 17 Januar 2020 englisch 9th edition of SI Brochure IERS Bulletin B IERS 1 Januar 2020 abgerufen am 17 Januar 2020 englisch Im November 2019 lag der Messfehler zwischen 5 0 und 7 5 ms Die Energie Zeit Unbestimmtheitsrelation PDF 20 Juli 2018 abgerufen am 24 Marz 2021 Martin Bojowald Zuruck vor den Urknall Die ganze Geschichte des Universums S Fischer Frankfurt am Main 2009 ISBN 978 3 10 003910 1 S 127 f 131 f 260 f Ursachen mit gleichzeitiger Wirkung gibt es in der klassischen Physik wo beispielsweise die Anderung der Bewegungsgrosse Impulsanderung eines Korpers oder eines Massepunktes durch die gleichzeitig wirkenden Krafte verursacht wird Helmut Volz Einfuhrung in die theoretische Mechanik I Mechanik der Krafte Akademische Verlagsgesellschaft Frankfurt am Main 1971 S 23 ff Hans Georg Gadamer Der Anfang des Wissens Stuttgart 1999 Margot Fleischer Anfange europaischen Philosophierens Heraklit Parmenides Platons Timaios Wurzburg 2001 Aurelius Augustinus Was ist Zeit Confessiones XI Bekenntnisse 11 Eingel ubersetzt u mit Anmerkungen versehen von Norbert Fischer Lat dt Felix Meiner Verlag Hamburg 2000 Das Zitat stammt aus Gottfried Wilhelm Leibniz Die metaphysischen Anfangen der Mathematik In Handschriften zur Grundlage der Philosophie II S 35 ff Zitiert aus Annette Antoine Annette von Boetticher Leibniz Zitate Matrix Media Verlag Gottingen 2007 Stella Schalamon Zeitforscherin uber die innere Uhr Sie muss im Gehirn liegen In Die Tageszeitung taz 28 Marz 2020 ISSN 0931 9085 taz de abgerufen am 29 Marz 2020 Philippe Aries Zeit und Geschichte Aus dem Franzosischen von Perdita Duttke Athenaum Verlag Frankfurt am Main 1988 Otto Hansmann Vom Zeitmanagement im Schulunterricht Waxmann Munster u a 2009 Walter Biemel Zeitigung und Romanstruktur Philosophische Analysen zur Deutung des modernen Romans Alber Freiburg Munchen 1985 ISBN 3 495 47548 6 Vgl Christian Hick Vom Schwindel ewiger Gegenwart Zur Pathologie der Zeit in Thomas Manns Zauberberg In Dietrich von Engelhardt Hans Wisskirchen Hrsg Der Zauberberg die Welt der Wissenschaften in Thomas Manns Roman Stuttgart New York 2003 S 71 106 Das Spiel des Engels Reinbek 2009 ISBN 978 3 10 095400 8 S 408 Klaus Scharff auf TeleSchachDie SI Basisgrossen und ihre Einheiten Zeit Sekunde Lange Meter Masse Kilogramm Stromstarke Ampere Temperatur Kelvin Stoffmenge Mol Lichtstarke Candela Normdaten Sachbegriff GND 4067461 7 OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Zeit amp oldid 220991198, wikipedia, wiki, deutsches, deutschland,

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