PDF Ebook Die Ordnung der Zeit, by Carlo Rovelli
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Die Ordnung der Zeit, by Carlo Rovelli
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Pressestimmen
Ein globaler Superstar. (BBC Channel 4 News)Dies ist nicht nur eine Lektion über Physik, es ist auch Philosophie, Poesie, Biologie, sogar Musik. (La Repubblica)Rovelli hat das seltene Talent, selbst die komplexesten naturwissenschaftlichen Theorien in klarer und zwingender Sprache zu transportieren, ohne dabei der Versuchung zu erliegen, alles mit Fußnoten zu belegen … Wie ein frischer Wind. (The Guardian)Flimmernde Seiten für alle, die den Blick nur für ein paar Stunden über das Meer der Wissenschaft schweifen lassen möchten. (Der Tagesspiegel)Rovelli hat einen neuen Weg gefunden, über Wissenschaft zu sprechen, einfach und erhellend. Seine «Sieben Lektionen» sind so anmutig, knapp und träumerisch wie nur Poesie es manchmal ist. (Paolo Giordano, Autor von «Den Himmel stürmen»)Rovelli versteht es, die Ergebnisse seiner Arbeit auch Laien zu erklären. (Hannoversche Allgemeine Zeitung)Knapp, elegant und vor allem gut lesbar … Nach der Lektüre fühlt man sich klüger. Rovelli hat etwas bei Büchern über Theoretische Physik noch nie Dagewesenes geschafft: Die meisten, die dieses Buch angefangen haben, haben es auch zu Ende gelesen. (The Times)
Über den Autor und weitere Mitwirkende
Carlo RovelliCarlo Rovelli, geboren 1956 in Verona, ist seit 2000 Professor für Physik an der Universität Marseille. Zuvor forschte und lehrte er unter anderem am Imperial College London, der Universität Rom, der Yale University, an der Universita dell‘ Aquila und an der University of Pittsburgh. 1998/99 war er Forschungsdirektor am Zentrum für Theoretische Physik (CPT) in Luminy. Er hat die italienische und die amerikanische Staatsbürgerschaft Zusammen mit Lee Smolin entwickelte er die Theorie der Schleifenquantengravitation, die international als verheißungsvollste Theorie zur Vereinigung von Einsteins Gravitationstheorie und der Quantentheorie gilt.
Produktinformation
Gebundene Ausgabe: 192 Seiten
Verlag: Rowohlt Buchverlag; Auflage: 2. (21. August 2018)
Sprache: Deutsch
ISBN-10: 9783498053994
ISBN-13: 978-3498053994
ASIN: 349805399X
Originaltitel: L'ordine del tempo
Größe und/oder Gewicht:
13,4 x 2 x 21,1 cm
Durchschnittliche Kundenbewertung:
4.2 von 5 Sternen
14 Kundenrezensionen
Amazon Bestseller-Rang:
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Schon Augustinus dachte um 400 intensive über das Phänomen Zeit nach, musste aber bekennen “Was ist also die Zeit? Wenn mich niemand darüber fragt, so weiß ich es; wenn ich es aber jemandem auf seine Frage erklären möchte, so weiß ich es nicht.“ (Confessiones, XI).Diesem Mysterium der Zeit ist auch Carlo Rovellis neues Büchlein gewidmet, das nun auch in deutscher Ausgabe vorliegt. Der Autor ist Professor für Theoretische Physik an der Universität Marseille, hauptsächlich beschäftigt er sich mit der Theorie der Schleifen Quanten Gravitation; zum Stand der Forschung auf diesem Gebiet, der Quantennatur von Raum und Zeit, hat er vor kurzem eine allgemein verständliche Einführung verfasst, die bereits zu einem Bestseller wurde. Endete 'Reality Is Not What It Seems' mit einem Ausblick zu einer möglichen Vereinigung von Gravitation, Quantentheorie und Thermodynamik, so führt sein aktuelles Buch diese Gedanken, unter besonderer Betonung der Aspekte der Struktur der Zeit, in gewisser Weise fort.Betrachtet man die Zeit unter alltäglichen Gesichtspunkten, so erscheint diese als universeller, überall im Universum gleichförmiger Fluss, unbeeindruckt von sämtlichen sonstigen Einflüssen -- einer Sichtweise, die Newton in seiner Principia zum Grundsatz erhoben hat. Folgerichtig beginnt der Autor mit einer Bestandsaufnahme der Erkenntnisse der modernen Physik über das Phänomen Zeit, die sich als sukzessive Demontage unserer naiven Ansichten erweist: Die Spezielle Relativitätstheorie zeigt, dass der Verlauf der Zeit nicht absolut ist, sondern vom Bewegungszustand des Bezugssystems abhängt; aus diesem Grund kann es auch keinen globales 'Jetzt' geben, schlimmer noch, nicht alle Punkte der Raumzeit können in eine eindeutige zeitliche Reihenfolge gebracht werden, vielmehr bilden sie lediglich eine partielle zeitliche Ordnung. Die Allgemeine Relativitätstheorie geht noch einen Schritt weiter, nach ihr hat jedes Objekt eine separate Eigenzeit, ferner wird der Verlauf der Zeit auch durch das Gravitationsfeld, also durch die Anwesenheit von Massen, beeinflusst. Die fundamentalen Bewegungsgesetze unterscheiden zudem nicht einmal die Richtung der Zeit, sie unterscheiden nicht zwischen Vergangenheit und Zukunft; die einzige Ausnahme davon ist der zweite Hauptsatz der Thermodynamik, der von Claudius, nach Vorarbeiten von Carnot, aufgestellt wurde, danach kann die Entropie eines geschlossenen Systems höchsten zunehmen.Wendet man schließlich die Quantenmechanik auf die Einsteinsche Raumzeit an, wird das Bild noch wesentlich bizarrer, die Raumzeit wird granular, fluktuiert und ist eine Überlagerung verschiedenster Konfigurationen, konkrete Werte nimmt sie nur relativ zu andern Entitäten an, wenn sie mit diesen wechselwirkt (vgl. Rovellis relationale Interpretation der QM auf arxiv) – die Struktur der Zeit 'verkommt' damit endgültig zu einem nebelhaften relationalen Netzwerk.Es ist der heilige Gral der theoretische Physik – die Vereinigung der Allgemeinen Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik, 1967 stellten De Witt und Wheeler eine Gleichung für die Quantengravitation auf, die allerdings nicht leicht zu interpretieren war, nur eine ihrer Merkwürdigkeiten besteht darin, keine Zeit- Variable zu enthalten. Die Loop Quantentheorie, für die von ähnlichem Gleichungen bestimmt wird, beschreibt also eine Welt ohne Zeit, satt dessen bestimmen diese Gleichungen die Entwicklung von Variablen in Relation zu allen anderen Variablen, ohne das eine Variable die spezielle Rolle einer Zeit annimmt. Diese Welt ist aber keineswegs statisch, wie das 'Blockuniversum' der ART, ihre Entitäten sind keine 'Dinge' sondern Ereignisse.Wie ist es aber möglich, dass eine – auf fundamentaler Ebene -- zeitlose Welt, ein so all-wirkendes, all-gewaltiges Phänomen hervorbringt, wie die Zeit, das unser Leben elementar und unumkehrbar bestimmt – “Ein jegliches hat seine Zeit, … geboren werden hat seine Zeit, sterben hat seine Zeit,…“ Mit diesem Rätsel befasst sich der Autor im dritten und hauptsächlichen Teil. Ausgangspunkt bildet dabei Boltzmanns statistische Erklärung der zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik, die auf der Betrachtung von Makrozuständen beruht, die um so wahrscheinlicher sind, je mehr Mikrozustände sie umfassen; nur im Hinblick auf diese verschmierten (blurred) Zustände wächst Entropie – hat Zeit eine Richtung. In Umkehrung dieser dieser Ideenkette, ordnet Rovelli verschmierten Zuständen eine thermodynamische Zeit zu – das ist keine speziell ausgezeichnet Variable, sie hat aber die wesentlichen Charakteristiken einer Zeit. Bleibt noch zu klären, woher dieses Blurring resultiert: da 'unser' Subsystem nur mit einer begrenzten Zahl von Variablen interagiert, sind wird blind für den Einfluss der restlichen – 'unser' Makrozustand besteht also aus allen Mikrozuständen, die sie nur in diesen restlichen Variablen unterscheiden. Für die Bestimmung der Zeitrichtung, ist es notwendig, dass in der Vergangenheit die niedrige Entropie war, in der Regel bezieht sich das auf das Universum kurz nach dem Urknall. Der Autor argumentiert nun, dass dazu gar nicht die Entropie des gesamten Universums gering sein muss; da auch die Entropie eine relative Größe ist, die von dem Subsystem abhängt, das mit dem 'Rest' interagiert – genügt es, dass unser Subsystem in dieser Hinsicht speziell ist, oder wie Rovelli es ausdrückt, dass unsere Perspektive besonders ist, so dass die Entropie in einer Richtung der thermodynamischen Zeit niedriger ist. Der Autor bedient sich nun einer Variante des anthropischen Prinzips (ohne das so zu bezeichnen): da es eine ungeheure Vielzahl von Subsystemen gibt, ist es nicht verwunderlich, dass es auch einige dabei sind, die eine entsprechende Entropie aufweisen. Bleibt noch zu erklären, wieso 'wir' uns gerade in seinem solchen speziellen System wiederfinden.Es gerade die Entropie, die die Welt antriebt und komplexen Strukturen ermöglicht – betont der Autor; selbst an einem einfachen Beispiel eines fallenden Stein, wird das deutlich, schlägt dieser auf den Boden auf, verwandelt sich seine Energie in Wärme, dabei nimmt die Entropie zu, und er hinterlässt Spuren seines Aufpralls – würde diese Entropie Zunahme nicht stattfinden, würde keine Wärme entstehen, also würde der Stein, da seine Energie ja erhalten bleibt, vom Boden abprallen und ewig auf und ab hüpfen – keine Spur könnte entstehen. Die Zunahme von Entropie ist also entscheidend für die Existenz von Spuren (Traces) aus der Vergangenheit. Ganz spezielle solche Spuren sind Erinnerungen im menschlichen Gehirn, erst ihre Existenz verbindet das Ich von heute mit dem von gestern und morgen; somit schafft das Entropiewachstum letztlich auch unsere Identität und den Eindruck, den wir 'Fluss der Zeit' nennen.Die thermodynamische Zeit ist aus fundamentaler Sicht nur eine Variable des Gravitationsfeldes, aber im alltäglichen Leben nehmen wir keine Quantenfluktuationen und wird bewegen uns nur mit Geschwindigkeit, die sehr klein im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit sind, so erleben wir nicht eine Vielfalt von Eigenzeit, sonder die EINE geordnete Zeit, die (aus unserer Perspektive) in Richtung wachsender Entropie verläuft. Damit hat der Autor einen großen Bogen geschlagen und seine 'Rekonstruktion' der Zeit abgeschlossen. Er gibt dabei unumwunden zu, dass nicht alle seine Argumente uneingeschränkt akzeptiert werden; die Fakten des ersten Teil, zu Relativitätstheorie und Quantenmechanik, gehören zum wohlverstanden Bestand der Physik, der auch bestens experimentell belegt ist, hingegen basieren die Überlegungen zu den Quanteneigenschaften des Gravitationsfeldes auf rein theoretischen Betrachtungen; das Verschwinden der Zeit Variable aus den fundamentalen Gleichungen, gilt heute als plausible, die Form dieser Gleichung wird aber noch Gegenstand heißer Debatten. Hingegen hängen die Überlegungen zum Ursprung der thermodynamischen Zeit und zum Wachstum der Entropie aus Sicht des Beobachters von den Interpretationen des Autors ab und sind weit davon entfernt, allgemein akzeptiert zu werden. Rovelli räumt ein, dass manche Argumente eine wenig vage klingen mögen, dann mag das daran liegen, das er selbst noch nicht alle Aspekt und Zusammenhänge völlig klar erfassen kann, er hofft aber, dass das bisher Dargestellte den Leser genauso faszinieren möge, wie ihn selbst.Leider fehlt dem Buch eine separate Bibliographie, statt dessen sind die einzelnen Quellenangaben in den Anmerkungen verstreut, das gestaltet die Suche nach weiterführender Literatur, ein wenig umständlich. In der eBook Ausgabe vermisst man zu dem ein auch auf den Standard Kindle anzeigbares Inhaltsverzeichnis.Trotz dieser Abstriche ist das vorliegende Buch sicher eines der schönsten und gelungensten Versuche, die Vorstellungen der modernen theoretischen Physik zum Wesen der Zeit für ein breiteres Publikum aufzubereiten und darzustellen. Da sich der Autor nicht lange mit historischen Einleitungen aufhält, sicher auch um den Rahmen des schmalen Bändchens nicht sprengen, ist es für den Leser gewiss von Nutzen, bereits über einige Kenntnisse der Materie zu verfügen – Rovellis 'Die Wirklichkeit, die nicht so ist, wie sie scheint' könnte dabei eine gute Einführung geben.
Das Buch führt weit weg von alltäglichen Vorstellungen von der Zeit aus der Sicht eines führenden Quantenphysikers, und kommt ohne schwierige mathematische Ausführungen aus..
Ein super Buch mit modernen Ansätzen bezüglich Forschung und Philosophie. Hat mir sehr gut gefallen, nur der Preis ist etwas happig für so ein "kleines" Buch.
Graphisch und textmässig kurze, gute Darstellung sodass die spez. und allg. Relativitätstheorie Einsteins auch für für den Nichtphysiker verständlich wird.
Unbelievable great book, a journey for the mind. German translation is the best I’ve ever read
an excellent book offering a fascinating introduction to the historical and philosophical background of modern physics, an absolute must for anybody who is interested in science and its history
Spanndes Buch ich würde angefüttert
Eine Analyse der ZEIT aus philosophischer und physikalischer Sicht, ohne Barbours „Platonia“, zwar mit Kants Anschauungsform und Husserls Retention, aber ohne Lorenz' ZEIT als genetisch gespeicherter Lernerfolg der Gattung Mensch: kann das gut gehen?Zwischen Aristoteles subjektiv empfundener und durch Newton um die absolute Zeit erweiterten Vorstellung, mit Berücksichtigung weiterer historischer Betrachtungen wie der von Leibni(t)z sowie der Analogie zum RAUM nähert sich Rovelli auf einem eigenen Weg einer „modernen“ Sichtweise, die von Einstein geprägt wird. Mit Carnot und Boltzmann werden an Hand der Richtung der Zeitpfeile exemplarisch zwei Positionen der thermodynamischen ZEIT dargestellt.Sein Programm umschreibt Rovelli: „Wir stehen vor der Alternative, entweder die Beschreibung der Welt zwanghaft an unsere Anschauungen anzupassen oder zu lernen, unsere Anschauungen an das anzugleichen, was wir über die Welt herausgefunden haben. Ich habe kaum Zweifel daran, dass die zweite Strategie die fruchtbarere ist.“Eigentlich ist die ZEIT ein Parameter, der die Beziehung zwischen zwei Größen vermittelt, denn die Gleichungen der Physik können zeitunabhängig – also auch ohne Richtung - dargestellt werden.Die klassischen Vorstellungen von RAUM werden als Modell genutzt: RAUM und ZEIT gehen auf Alltagserfahrungen zurück, indem sie - auf unterschiedlichen, intuitiven bzw. naiven Betrachtungsweisen der Welt um uns herum aufbauend - die Luft mehr oder weniger abstrahierend in eine Definition des Raumes überführen und verallgemeinern, ehe eine genaue Analyse auch deren Voraussetzungen hinterfragt.So gelangt man zur RAUM-ZEIT des Gravitationsfeldes, dessen Aspekte durch Uhren oder Maßstäbe ermittelt werden können.Rovelli benutzt zur Erklärung Analogien, Vorstellungen und Modelle; dabei stößt man zwangsläufig an die Grenzen sprachlicher Umschreibungen der RAUM-ZEIT, denn die Anschauung kommt ohne RAUM und ZEIT nicht aus, insbesondere wenn Rovelli über den Begriff des Feldes versucht, historische Entwicklung mit moderner Sichtweise zu verbinden. Spätestens bei der Beschreibung von Gravitationswellen werden diese Schwierigkeiten deutlich!Mit den Erfordernissen von Kommunikation, Koordination oder Steuerung komplexer Prozesse wächst die Forderung nach Synchronisation von Abläufen und damit die Abstimmung von physikalischer mit der bewusst wahrgenommenen Zeit!RAUM-ZEIT bildet Hintergrund, Horizont, Bühne für alle Geschehnisse, die Menschen beobachten, allerdings bleibt die RAUM-ZEIT nicht starr und unveränderlich, sondern passt sich an dieses Geschehen in steter Wechselwirkung an: Einsteins Mollusken!.Der Begriff „Gegenwart“ hat für den Beobachter nur noch subjektive Bedeutung; daraus ergibt sich die Frage: was ist „real“?Doch damit nicht genug: RAUM-ZEIT als Teil relativistischer Physik muss gleichzeitig auch der Quantentheorie, der Physik kleinster Dimensionen genügen. Mit diesem Gebiet, der „Quantengravitation“ beschäftigt sich der Autor beruflich; hier beginnt für den Leser – aber auch für die Wissenschaft selbst - interessantes Neuland, in dem auch andere Konzepte wie die „String-Theorie“ ihre Claims abzustecken versuchen.Die Quantenmechanik fordert drei grundlegende Eigenschaften einer in sich stimmigen Vorstellung - Granularität, Indeterminismus und des relationalen Aspektes der physikalischen Variablen -, die noch weiter zerstören, was vom klassischen Zeitbegriff übriggeblieben ist.Die Wurzel der ZEIT sieht Rovelli in der Nicht-Kommutativität von Quantenvariablen; es kommt also auf die Reihenfolge der Operationen an. Daraus ergibt sich ein Fluss, der enge Beziehungen zur thermodynamischen ZEIT aufweist. So wird die ZEIT aus einer ZEIT-freien Darstellung der Physik als praktische Größe eingeführt, die subjektiv eine Ordnung vortäuscht, wo sie „eigentlich“ nicht besteht.Die sich ergebenden Folgerungen sind besser verträglich mit einer Welt von Ereignissen, die „geschehen“, als mit einer Welt von Dingen, die „sind“; das hat philosophische Dimensionen und Konsequenzen: Wir verstehen die Welt in ihrem Werden, nicht in ihrem Sein; es existiert nur das, was in der ZEIT ist.Rovelli versucht, die an sich „unvorstellbaren“ Eigenschaften dieser Ereignisse in Modellen der Alltagswelt vorstellbar zu machen. Insofern bietet die Darstellung eine spezielle Einführung in die Konzepte der Quantentheorie aus übergeordneter relativistischer Perspektive – und umgekehrt!Dann kommt der beobachtende Mensch ins Spiel, dessen Sensoren, vernetzt durch die neuronale Struktur des Gesamtsystems „Mensch“ Bewusstsein, Geschehen, Erinnerung und simulierte Zukunft bis hin zum zweckmäßigen, zielgerichteten Handeln im Rahmen des individuellen Weltbildes – des Geistes, im Inneren – ermöglichen und in der ZEIT erlebbar machen.Ein gelungener Überblick darüber, wie Wissenschaft und Technik unseren Zeitbegriff – über das abstrakte philosophische Denken hinaus - schrittweise verändern; ZEIT steht dabei exemplarisch für begriffliches menschliches Denken insgesamt.Rovelli führt uns vom traditionellen Gedanken, Zeit als Maß zur Erfassung der Veränderung von Dingen, bis hin zu Konzepten, die die Zusammenhänge von RAUM und ZEIT erfasst und den Bogen von größten zu kleinsten Dimensionen zu schließen versuchen! Dabei berücksichtigt Rovelli durchaus die Möglichkeiten des Systems, das diese Situation beobachtet und zu beschreiben versucht, den beobachtenden Menschen - aber auch dessen Einschränkungen!Ein ungemein anregendes Buch – bis zur letzten Seite!
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