Donnerstag, 14. November 2013

Zur evolutionären Erkenntnistheorie

Immanuel Kants idealistische Philosophie konnte nicht erklären, in welchem Bezug unsere angeborenen Denkkategorien (wie Zeit und Raum) zur Wirklichkeit stehen und warum wir uns mit diesen Denkkategorien in der realen Außenwelt zurechtfinden. Diese Erklärung liefert erst die auf Konrad Lorenz (1903 - 1989) und andere Autoren zurückgehende evolutionäre Erkenntnistheorie. Danach hat sich unser Verstand im Lauf der Evolution  durch Anpassung an die Umwelt entwickelt. Lorenz schreibt in seiner Arbeit "Kants Lehre vom Apriorischen im Lichte gegenwärtiger Biologie" (1941), dass unsere angeborenen Anschauungsformen und Denkkategorien aus genau den selben Gründen auf die Außenwelt passen, aus denen der Huf des Pferdes auf den Steppenboden und die Flosse des Fisches ins Wasser passt.

Dadurch wird erklärbar, warum Zeit und Raum uns als Verstandeskategorien angeboren sind. Das Nacheinander der Dinge in der realen Welt  ist die Grundlage für die Entstehung der Denkkategorie Zeit. Die Zeit als angeborene Verstandeskategorie hat ihren entwicklungsgeschichtlichen Ursprung in der Außenwelt, weil dort ein ständiges Nacheinander der Dinge herrscht. Damit sind auf der einen Seite die absolute Zeit als Verstandeskategorie (Kant) und auf der anderen Seite Zeit im Sinne von Zeitrelationen (Leibniz)  keine unvereinbaren Gegensätze, sondern die beiden Seiten einer Medaille. Der Unterschied zwischen den beiden Seiten folgt aus der Unterscheidung zwischen Außenwelt und Innenwelt.

Es ist notwendig, begrifflich zu unterscheiden zwischen den realen Geschehnissen in der Außenwelt und der Zeit als Verstandeskategorie, die ein einfaches  Ordnungssystem ist. Dieses angeborene Ordnungssystem versetzt uns in die Lage, die realen Ereignisse zu unterscheiden nach früher, später und gleichzeitig sowie nach unterschiedlicher Dauer der einzelnen Vorgänge.

Die Frage ist berechtigt, ob und inwieweit unsere angeborenen Vorstellungen mit der Wirklichkeit übereinstimmen. Zwar ist die Flosse des Fisches perfekt an das Wasser angepasst. Aber die Flosse ist kein direktes Abbild des Wassers. Die Grundüberlegung der evolutionären Erkenntnistheorie allein beweist noch nicht, dass die absolute Zeit mit der Wirklichkeit übereinstimmt. Sondern sie kann erklären, warum unser Denken an die Formen von Raum und Zeit gebunden ist, und warum uns die Vorstellung der absoluten Zeit angeboren ist. Die Frage, ob unsere angeborene Vorstellung von Zeit mit der Wirklichkeit übereinstimmt, wird durch die oben beschriebene Grundüberlegung von Konrad Lorenz nicht entschieden. Weil die relativistische Physik sich hier für kompetent hält und naiv  glaubt, die Relativität der Zeit sei mathematisch und experimentell bewiesen, wurden die Überlegungen zu Raum und Zeit auf der Grundlage der evolutionären Erkenntnistheorie bisher nicht weitergeführt.   

Mittwoch, 13. November 2013

Die absolute Zeit

Eine philosophische Polemik gegen die relative Zeit

Die absolute Zeit ist durch zwei Merkmale gekennzeichnet: die Universalität und den gleichmäßigen Verlauf.

Universelle Zeit
Im Gegensatz zu einem Raumpunkt, der einen bestimmten Ort bezeichnet, unterliegt ein Zeitpunkt seiner Natur nach keiner räumlichen Beschränkung. Jeder Augenblick, den ich mit "Jetzt" bezeichne, ist im gesamten Universum der selbe. Dessen sind wir uns von Natur aus gewiss. Weil die Zeit universell ist, sind Zeitpunkte stets auch Gleichzeitigkeitspunkte. In einem zweidimensionalen Raum-Zeit-Diagramm durchschneidet die Gleichzeitigkeitsgerade den gesamten Raum.

In jedem mit "Jetzt" bezeichneten Augenblick geschehen überall in der Welt gleichzeitig unzählige Ereignisse. Die Gleichzeitigkeit dieser Ereignisse ist eine Tatsache, die unabhängig davon gegeben ist, ob ich diese Ereignisse beobachten oder ihre Gleichzeitigkeit messen kann. Gleichzeitigkeit ist eine Tatsache, die nicht von den relativen Beobachtungen unterschiedlicher Beobachter abhängt. Wenn jeder Zeitpunkt überall der selbe ist, so bedeutet dies, dass überall dieselbe Zeit gegeben ist.

Die universelle Zeit folgt daraus, dass die Gleichzeitigkeit von zwei Ereignissen eine objektive Tatsache ist, unabhängig von den Sinneseindrücken unterschiedlicher Beobachter, und unabhängig davon ob wir in der Lage sind, die Gleichzeitigkeit im Einzelfall zu beobachten oder zu messen. 

Die universelle Zeit beruht ausserdem auf der Tatsache, dass wir in einer Welt leben. Die Welt als Ganzes befindet sich in jedem Augenblick in einem bestimmten Zustand, der sich von Augenblick zu Augenblick ändert. Jeder Augenblick, in dem sich die Welt als Ganzes in einem bestimmten Zustand befindet, ist in der ganzen Welt derselbe.

Nach der Relativitätstheorie verläuft die Zeit in unterschiedlich bewegten Systemen unterschiedlich. Wäre dies der Fall, so würde die Welt als Ganzes nicht gleichzeitig existieren. Da alles in ständiger Bewegung ist, wären Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft nicht zu unterscheiden.

Die Relativitätstheorie bestreitet die Gleichzeitigkeit als objektive Tatsache. Sie definiert als gleichzeitig, was ein Beobachter gleichzeitig wahrnimmt. Da die Wahrnehmung unterschiedlicher Beobachter von der jeweiligen Lichtlaufzeit abhängt, wird Gleichzeitigkeit durch diese Definition relativ.

Aufgrund unserer natürlichen menschlichen Begrenztheit können wir die Gleichzeitigkeit von zwei Ereignissen außerhalb unseres Sichtfeldes nicht unmittelbar beobachten, sondern nur mit technischen Hilfsmitteln feststellen, welche ebenfalls an Grenzen gelangen mögen. Es gibt keinen Grund dafür, warum die Erfahrung von absoluter Gleichzeitigkeit, die wir innerhalb unseres unmittelbaren Sichtfeldes machen, nicht über dieses Sichtfeld hinaus gelten sollte. Wir wissen außerdem, dass wir bei großen Entfernungen zwischen Beobachter und Objekt die Lichtlaufzeit berücksichtigen müssen, um zu exakten Zeitmessungen zu kommen. Daher ist die Gleichzeitigkeit von zwei Ereignissen eine reale Tatsache, an der nichts relativ ist. Relativ sind lediglich die Sinneseindrücke unterschiedlicher Beobachter infolge unterschiedlicher Lichtlaufzeiten.
    

Gleichmäßig verlaufende Zeit 
Die gedankliche Vorstellung eines gleichmäßigen Zeitverlaufs ist uns angeboren. Doch unser Zeitempfinden ist sehr ungenau. Es reicht hin, um Sekunden von Minuten oder um Minuten von Stunden zu unterscheiden. Unser Zeitgefühl reicht - evolutionstheoretisch betrachtet - unter natürlichen Lebensbedingungen zum Überleben. Aber zur genauen Zeitmessung sind wir auf Uhren als Hilfsmittel angewiesen. Um Zeitrelationen exakt zu vergleichen, brauchen wir Uhren  als Messwerkzeuge, so wie wir zum exakten Vergleich von Raumrelationen einen Meterstab brauchen. Die Uhr taugt aber zum Vergleich von Zeitrelationen nur, wenn sie möglichst gleichmäßig geht. Im Idealfall sollte sie die absolute Zeit abbilden. Nur in der Vorstellung von gleichmäßig verlaufender Zeit ist ein festes Zeitmaß gegeben. Die absolute Zeit ist also keine metaphysische Idee, wie Ernst Mach kritisierte, sondern eine unerlässliche Abstraktionsleistung des Verstandes, um Zeitrelationen vergleichen und messen zu können.

Die gleichmäßig verlaufende Zeit folgt daraus, dass Zeitrelationen nur verglichen und gemessen werden können, wenn die als Zeitmaß gewählte Zeitspanne (zum Beispiel eine Sekunde) stets die selbe Dauer hat. Die gleichmäßig verlaufende Zeit ist ein logisch-mathematisches Prinzip, auf dem das Prinzip der Uhr und der Zeitmessung beruht.

Nach der Relativitätstheorie gibt es kein einheitliches Zeitmaß, weil die Zeit in unterschiedlich bewegten Systemen unterschiedlich verlaufen soll.

Unter der Herrschaft des Zeitgeistes um 1900  war offenbar kein Platz für die Einsicht, dass die gleichmäßig verlaufende absolute Zeit ein logisch-mathematisches Prinzip ist, auf dem die Zeitmessung beruht. Ebenso wurde infolge des gegen Ende des 19. Jahrhunderts in der Naturwissenschaft herrschenden Empirismus, insbesondere auch unter dem Einfluss des Sensualismus von Ernst Mach ignoriert, dass die Gleichzeitigkeit von zwei Ereignissen eine objektive und reale Tatsache ist, die unabhängig von jeder Beobachtung und Messung gegeben ist, woraus zwingend die absolute Zeit als universelle Zeit folgt.

Nachtrag vom Dezember 2022
Der vorstehende Aufsatz ist insoweit überholt, als ich im Jahr der Veröffentlichung (2013) noch von einem Verlauf oder Fluss der Zeit ausgegangen bin.  Doch inzwischen weiß ich: Nicht die Zeit verläuft, sondern die Welt verändert sich. Die Geschwindigkeit der Veränderungen wird am Maßstab der Zeit gemessen. 


Sonntag, 11. August 2013

Ist die Zeit eine Jllusion?

zuletzt überarbeitet am 2. November 2019

Wenige Wochen vor seinem Tod schrieb Einstein im März 1955 an die Hinterbliebenen seines Weggefährten und Freundes Michele Besso: "Nun ist er mir auch mit dem Abschied von dieser sonderbaren Welt ein wenig vorausgegangen. Dies bedeutet nichts. Für uns gläubige Physiker hat die Scheidung zwischen Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft nur die Bedeutung einer wenn auch hartnäckigen Illusion."

Diese als Trost gedachten Worte haben allerdings auch einen Hintergrund, der Einstein als Konsequenz aus seiner Theorie in reiferem Alter bewusst war. Nach der Relativitätstheorie verläuft die Zeit in unterschiedlich bewegten Systemen unterschiedlich, sodass Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft nicht mehr voneinander zu unterscheiden sind, wenn man die Welt insgesamt betrachtet.

Weil nach der Relativitätstheorie Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft gleichzeitig stattfinden, haben relativitätsgläubige Philosophen den Ausweg gesucht, die Zeit als Illusion zu deuten. Die Vergangenheit existiert nicht mehr. Die Zukunft existiert noch nicht. Die Gegenwart ist lediglich die Grenze zwischen Vergangenheit und Zukunft. Als Grenze hat sie keine Ausdehnung, ist sozusagen nichts. Also sind  Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft lediglich Illusionen, die uns der Verstand vorspiegelt. Auch muss die Gegenwart zwangsläufig eine Illusion sein, weil es nach der Relativitätstheorie keine absolute Gleichzeitigkeit gibt, sprich der gegenwärtige Augenblick ist nur ein subjektiver Eindruck. Auf solche realitätsfernen Gedankenkonstruktionen trifft man heute sogar in renommierten Wissenschaftszeitschriften.

Vergangenes wird nicht zur Illusion, weil es nicht mehr materiell existiert. Der gegenwärtige Augenblick ist keine Illusion, nur weil man ihn mathematisch beliebig klein denken kann oder weil es nach der Relativitätstheorie keine reale Gleichzeitigkeit gibt. Die Zukunft ist keine Illusion, so lange die Welt nicht untergeht. Der illusionistischen Wortlogik fehlt der Bezug zur Wirklichkeit. Die Zeit ist keine Illusion, sondern wir erfahren sie auf allen Ebenen der Wirklichkeit:

- die Zeitrelationen als Eigenschaft der materiellen Welt, weil sie auf der Grundlage der Aufeinanderfolge von Veränderungen entstehen

- Zeit als angeborene Kategorie unseres Denkens und Erkennens, als eine abstrakte Ordnungsstruktur, die durch die evolutionäre Entwicklung des Verstandes aufgrund der in der Außenwelt beobachteten Veränderungen entsteht

- Zeit als logisch-mathematisches Prinzip, auf dem die Idee der Uhr beruht.



      

Samstag, 26. Januar 2013

Hat die Zeit eine Geschwindigkeit?

letzter Nachtrag vom September 2021

Wir sprechen vom Verlauf der Zeit und neigen zu der Vorstellung, dass die Zeit wie ein Fluss ständig dahinfließt. Dann liegt die Frage nahe, mit welcher Geschwindigkeit der Fluss fließt. Doch diese Frage resultiert nur aus der Ungenauigkeit der Sprache, die wiederum aus der Ungenauigkeit des Denkens kommt. Von Natur aus haben wir keine genaue Vorstellung davon, was Zeit ist. Der Eindruck des Dahinfließens entsteht auf der Grundlage der ständigen Veränderungen in der Außenwelt. Doch nicht die Zeit fließt dahin, sondern der Verlauf der realen Geschehnisse bildet einen ständig fließenden Strom. Die realen Veränderungen und Bewegungen verlaufen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Die Zeit dagegen fließt nicht und verläuft nicht, sondern ist das Maß für die Dauer zwischen zwei Ereignissen. Mit der Uhr messen wir die Dauer eines bestimmten Vorgangs, woraus wir wiederum die Geschwindigkeit des Vorgangs berechnen können. Die Uhr ist vergleichbar dem Meterstab, den wir als Werkzeug zum Messen von Längen benötigen.

Wir sehen das auch an der Formel  v = s/t  (Geschwindigkeit = zurückgelegte Strecke je Zeiteinheit). Geschwindigkeit wird an der Zeit gemessen, ohne dass der Zeit selbst eine Geschwindigkeit zugeordnet werden kann. Der "gleichmäßige Verlauf der Zeit" - dieser Ausdruck ist ungenau, es muß heißen: Das Gleichmaß der Zeit! -  besteht lediglich darin, dass eine Sekunde (man könnte sich auch auf  eine andere Maßeinheit verständigen) stets die gleiche Dauer hat. Doch die Sekunde hat keine Geschwindigkeit, sondern ist eine Maßeinheit.

Man kann versuchen, sich das an einer Uhr zu verdeutlichen. Es ist ohne Belang, ob der Sand schnell oder langsam durch die Sanduhr fließt. Es kommt nur darauf an, dass der Sand gleichmäßig fließt. Eine Minute kann man dann an der Skala markieren, so dass die Minute jederzeit wieder darstellbar ist (solange man für einen ungestört gleichmäßigen Lauf der Sanduhr sorgt, das heißt, sie darf - ähnlich wie eine Atomuhr - nicht wechselnder Schwerkraft oder Beschleunigung ausgesetzt werden).  -  Entsprechendes gilt für die Pendeluhr. Das Pendel schwingt bei der einen Uhr schnell, bei der anderen Uhr langsam. Es kommt nur auf die gleichmäßige Schwingungsdauer an. Am Zifferblatt der Uhr lesen wir Sekunden ab. Damit vergleichen wir die Dauer eines realen Vorgangs und können seine Dauer in Sekunden angeben.

 Der Gedanke, dass der Gang von Uhren gleichzusetzen ist mit dem Verlauf der Zeit, stammt aus der speziellen Relativitätstheorie und beruht auf der Verwechslung von Zeit und Uhrzeit. Uhren gehen aus unterschiedlichen Gründen nie absolut gleichmäßig. Daraus auf einen unterschiedlichen Verlauf der Zeit zu schließen, ist ein Irrtum. Wenn die Uhr ungleichmäßig geht, dann korrigieren wir die Uhr, nicht aber die Zeit.

Nachtrag vom September 2021:
Die zutreffende Antwort auf die irrige Vorstellung der dahinfließenden Zeit wusste schon Immanuel Kant: "Wollte man der Zeit selbst eine Folge nacheinander beilegen, so müsste man noch eine andere Zeit denken, in welcher diese Folge möglich wäre" (Kritik der reinen Vernunft). 

Samstag, 5. Januar 2013

Der Zeitpfeil

Die Physik erklärt die Richtung der Zeit mit der Entropie. Bestimmte physikalische Vorgänge verlaufen nur in eine Richtung und sind nicht reversibel. Die Wärmeenergie ist im Universum ungleichmäßig verteilt. Weil die Wärme stets von wärmeren zu kälteren Körpern, aber von Natur aus niemals umgekehrt fließt, wird irgend wann im gesamten Universum die selbe Temperatur herrschen. Daher verläuft die Zeit nur vorwärts, nicht rückwärts. Wer eine physikalische Begründung für den Zeitpfeil sucht, der mag mit dieser Erklärung zufrieden sein.

Im Gegensatz zu dem physikalischen Argument der Entropie zeigt eine umfassendere Betrachtung der Wirklichkeit, dass aus Chaos auch Ordnung entsteht. Auf der Grundlage von Materie entsteht Leben. Auf der Grundlage von Leben entsteht Bewusstsein. Auf der Grundlage von Bewusstsein entstehen Verstand und Geist, entstehen geistige Produkte wie Mathematik, wissenschaftliche Theorien und Kunstwerke.

Die absolute Zeit als Denkkategorie und logisches Prinzip hat eine eindeutige Richtung, von der Vergangenheit über die Gegenwart zur Zukunft. Es bleibt lediglich die Frage, ob auch die Zeitrelationen von Natur aus nur vorwärts gerichtet sind.

Zeitrelationen entstehen aus dem Nacheinander von Veränderungen und Ereignissen. Im Nacheinander ist bereits die Richtung von früher zu später gegeben. Wer ein handfesteres Argument braucht: Zeitrelationen können nur von jetzt in die Zukunft gemessen werden. Der Grund dafür ist, dass die Vergangenheit nicht mehr materiell existiert, sondern nur in unserem Gedächtnis. Die Welt befindet sich in jedem Augenblick in einem bestimmten Zustand. Vergangene Zustände sind nur in unserem Gedächtnis, aber nicht mehr real vorhanden. Physikalisch real ist der Zustand der Welt im gegenwärtigen Augenblick, und physikalisch real wird  der Zustand sein, der in einem zukünftigen Augenblick eintreten wird. Um eine Zeitspanne zu messen, kann ich die Stoppuhr nur jetzt starten und in einem zukünftigen Jetzt anhalten. Man kann aber mit der Stoppuhr nicht von jetzt in die Vergangenheit zurück messen.

Wenn ein großer räumlicher Abstand zwischen Beobachter und Objekt besteht, so können zwar Zeitrelationen gemessen werden, die bereits in der Vergangenheit liegen. Was wir jetzt auf der Sonne beobachten, hat sich bereits vor acht Minuten ereignet.  Aber auch in diesem Fall gilt, dass Zeitrelationen nur von früher nach später gemessen werden können.  Was sich vor acht Minuten auf der Sonne ereignet hat, ist Vergangenheit. Aber diese Vergangenheit ist in dem Licht gespeichert, das uns als Informationsträger über den Zustand der Sonne informiert.

Daher haben Zeitrelationen eine eindeutige Richtung. Selbst wenn die Welt wieder zu einem früheren Zustand zurückkehren würde, so wäre das später als jetzt. Gleich welche neuen Ereignisse kommen, gleich ob sie eine Rückentwicklung der Welt bedeuten, sie erfolgen stets in der Zukunft, das heißt später als jetzt. Ein Pendel schwingt hin und her, weg vom Ausgangspunkt und wieder zurück. Trotzdem läuft die Zeit nicht hin und zurück, sondern sie verläuft von einer Pendelschwingung zur anderen stetig nur vorwärts. Das Pendel sagt über die Richtung der Zeit nichts aus, so wenig wie die Entropie ein Beweis für die Richtung der Zeit ist.