#43 Die Zeit und die Relativitätstheorie
January 10, 2017Sehr geehrter Prof. Craig,
Mein Name ist Thomas. Ich lese derzeit Ihr Buch Time and the Metaphysics of Relativity und habe ein paar Fragen dazu. Doch zunächst danke ich Ihnen für diese exzellente Untersuchung. Ich finde sie sehr angenehm zu lesen und auch faszinierend. Meine Frage betrifft vor allem den Unterschied zwischen Einsteins ursprünglicher Interpretation der Speziellen Relativität und einem realistischen Ansatz für Minkowskis Raumzeit-Formalismus.
1) Sie schreiben, dass bei einer realistischen Interpretation von Minkowskis Formalismus alle Ereignisse zeitlos in einer vierdimensionalen Raumzeit existieren. Aber woraus leiten wir ab, dass die Raumzeit mit ihren vier Dimensionen zeitlos ist? Liegt es daran, dass ein Ereignis A und ein weiteres Ereignis A', wie Sie auf S. 74-77 sagen, für einen Beobachter S, der mit einem gegebenen Ereignis P eine Gleichzeitigkeitslinie zieht, jeweils vergangen bzw. zukünftig sind, für einen anderen Beobachter, der sich relativ zu S bewegt und eine Gleichzeitigkeitslinie mit P, A und A' zieht, jedoch jeweils zukünftig bzw. vergangen? Wenn wir so folgern, dass die Raumzeit-Mannigfaltigkeit zeitlos ist, müssten wir dann nicht auch Einsteins ursprüngliche Interpretation der Speziellen Relativität als zeitlos ansehen, weil sich zwei Ereignisse A und A' in einem bestimmten Referenzrahmen temporal woanders befinden werden als in einem anderen Referenzrahmen?
2) In Ihrer Abhandlung über die Konventionalität der Gleichzeitigkeit auf S. 30-38 behaupten Sie, dass der Lichtsynchronisierungsvorgang innerhalb Einsteins originaler Interpretation ad hoc ist, aber aus Minkowskis Formalismus natürlicherweise hervorgeht. Ich verstehe, warum der Lichtsynchronisierungsvorgang in Einsteins originaler Interpretation eine ad hoc Annahme ist (wir müssen davon ausgehen, dass die Einweg-Lichtgeschwindigkeit konstant ist, können aber nur die Umlaufgeschwindigkeit messen), konnte Ihren Ausführungen darüber, warum er in Minkowskis Formalismus absolut natürlich ist, aber nicht folgen. Könnten Sie Ihren Gedankengang hier erklären?
Peace,
Thomas
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Dr. craig’s response
A [
Es freut mich, dass Sie sich für Fragen bezüglich der Philosophie der Zeit interessieren, Thomas. Wie Sie wissen, finde ich diese Fragen relevant dafür, wie wir Gottes Ewigkeit und seine Beziehung zur Zeit verstehen.
Für die Leser, die nicht denselben Wissenshintergrund haben wie Sie, möchte ich kurz erklären, dass es drei radikal verschiedene physikalische Interpretationen der mathematischen Gleichungen von Einsteins Spezieller Relativitätstheorie gibt, die oft zusammen angeführt werden, selbst in Lehrbuch-Diskussionen über die Theorie. Einsteins ursprüngliche Interpretation von 1905 war eine Theorie mit gewöhnlichen dreidimensionalen physikalischen Objekten, die durch die Zeit hindurch Bestand haben. Einstein behauptete, dass mit jedem sich konstant bewegenden Referenzrahmen eines Beobachters eine einzigartige Zeit und ein einzigartiger Raum assoziiert sind, die beide ihre eigenen Gleichzeitigkeitsbeziehungen haben, sodass es nicht "die eine" gesamthafte Art und Weise gibt, wie die Welt ist. Lorentz' Interpretation beinhaltete auch eine Welt dreidimensionaler räumlicher Objekte, die durch die Zeit hindurch Bestand haben. Doch er behauptete, dass es eine(n) absolute(n), allumfassende(n) Zeit und Raum mit privilegierten Gleichzeitigkeitsbeziehungen gibt. Doch die Bewegung beeinflusst unsere Uhren und Messstäbe, sodass uns die absolute Zeit und der absolute Raum verborgen sind. Minkowski schlug eine andere Ontologie vor: Seine Welt ist eine Welt vierdimensionaler Objekte, die nicht nur im Raum, sondern auch in der Zeit ausgedehnt sind. Seiner Ansicht nach gibt es eine alles umfassende Art und Weise, wie die Welt ist, nämlich die vierdimensionale Beschreibung, die die Koordinaten eines Dings in der Raumzeit angibt.
In Bezug auf Frage (1) also: Minkowskis Interpretation ist nur deshalb zeitlos, weil sie mit einem vierdimensionalen geometrischen Objekt namens Raumzeit beschrieben wird. Alle Punkte in der Raumzeit existieren. Dinge werden in der Zeit genauso ausgedehnt wie im Raum. Es gibt also kein temporales Werden. Zu versuchen, temporales Werden wieder einzufügen, heißt, den geometrischen Ansatz hinter sich zu lassen und zu Einsteins Raum- und Zeitansatz zurückzukehren. Es ist also nicht die Relativität der Gleichzeitigkeit, die zu Minkowskis Interpretation führt, denn wie Sie richtig anmerken, ist Gleichzeitigkeit nach Einsteins Interpretation auch relativ. Der Unterschied betrifft vielmehr die fundamentalen Objekte der Theorie.
Was (2) angeht, haben Sie mich etwas missverstanden. Der Punkt ist eher: wenn man davon ausgeht, dass die Raumzeit dem Minkowski-Ansatz entspricht, dann sind die Gleichzeitigkeitsbeziehungen relativ zum Koordinatensystem eines Beobachters nicht konventionell oder willkürlich. Da Einsteins Interpretation äquivalent zu Minkowskis ist, wenn sie in vierdimensionaler Sprache ausgedrückt wird, gilt dasselbe für Einsteins Interpretation. Doch das belegt nicht, dass die Raumzeit auch dem Minkowski'schen Ansatz entspricht. Wenn Lorentz recht hat, dann scheint die Raumzeit nur dem Minkowski'schen zu entsprechen. Jedoch bewegt sich das Licht eben nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit relativ zu jedem sich konstant bewegenden Beobachter. Da Lorentz' Interpretation per Beobachtung nicht von Einsteins Interpretation zu unterscheiden war, war Einsteins Behauptung, dass die Einweg-Geschwindigkeit des Lichts konstant ist, überflüssig.
Die eigentliche Auseinandersetzung liegt also zwischen Lorentz auf der einen Seite und Einstein und Minkowski auf der andren Seite. Ich behaupte, dass Einsteins Interpretation, die Einstein selbst aufgab, als er Minkowskis vierdimensionale Formulierung zur Kenntnis nahm, wirklich abgedreht ist, sodass man eigentlich zwischen Lorentz und Minkowski die Wahl hat. Wie können wir uns hier entscheiden? Nun, wenn Sie wie ich glauben, dass die Zeit "zeitlich" ist und nicht "zeitlos" ist, dann sollten Sie sich für Lorentz entscheiden.
Die Wahl liegt also zwischen einer zeitlosen und einer temporalisierten Theorie der Zeit[1]. Glauben Sie, dass der Unterschied zwischen der Vergangenheit und der Zukunft real (temporalisierte Ansicht) oder nur eine Illusion des menschlichen Bewusstseins ist (zeitlose Ansicht)? Sind Vergangenheit und Zukunft ontologisch gleichwertig (zeitlose Ansicht) oder ist das temporale Werden eine objektive Eigenschaft der Welt (temporalisierte Ansicht)? Dies sind tiefgehende Fragen mit weitreichenden Folgen, nicht nur für die Naturwissenschaft, sondern auch für die Theologie.
Denn ich behaupte, dass Gottes zeitlose Existenz angesichts der Existenz einer temporalen Welt nur dann möglich ist, wenn eine zeitlose Ansicht der Zeit korrekt ist. Wenn eine temporalisierte Ansicht richtig ist, existiert Gott temporal in absoluter Zeit. Da ich fest davon überzeugt bin, dass eine temporalisierte Ansicht der Zeit korrekt ist, bin ich der Meinung, dass Lorenz tatsächlich Recht hatte und dass Gott folglich in der Zeit existiert.
(Übers.: J. Booker)
Link to the original article in English: /time-and-relativity-theory
[1] Die Sicht, nach der die Zeit "zeitlich" (temporalisiert) zu verstehen ist, heißt auch "A-Theorie" der Zeit; nur das jetzt ist real; die Vergangenheit gibt es nicht mehr, die Zukunft noch nicht.
Hingegen geht die "B-Theorie" der Zeit davon aus, dass die Zeit "zeitlos" ist; jeder Moment der Zeitachse ist gleichermaßen real, auch das morgen und das gestern. Dass die Zeit verstreicht, ist nach der B-Theorie nur ein subjektiver Eindruck. (Anm. d. Übers.)
- William Lane Craig