Physical Origins of Time Asymmetry

Obwohl fast alle Grundgesetze der Physik unter Zeitumkehr invariant sind, werden die beobachteten Phänomene durch ein ausgeprägtes irreversibles Verhalten bestimmt. Im Spätsommer des Jahre 1991 trafen sich 43 Physiker und eine Physikerin in dem andalusischen Fischerdorf Mazagon, um über den Ursprung der Zeitrichtung nachzudenken und Lösungsansätze vorzuschlagen. Das Ergebnis liegt jetzt vor.

Eine Konferenz zum gleichen Thema hatte bereits 1963 an der Cornell University stattgefunden und ihren schriftlichen Niederschlag in dem 1967 von T. Gold herausgegebenen Bändchen "The Nature of Time" gefunden. Einziger Teilnehmer an beiden Konferenzen war J. Wheeler, der sein damaliges Thema "Three-Dimensional Geometry as a Carrier of Information about Time" hier weiterentwickelt, indem er versucht, an moderne Ansätze in der Quantengravitation und der Informationstheorie anzuknüpfen.

Wie schon bei dem ersten Band spielen auch jetzt kosmologische Fragestellungen eine zentrale Rolle, was nicht verwundert, wenn man bedenkt, daß die auf die zeitliche Asymmetrie führenden speziellen Randbedingungen letztlich Anfangsbedingungen niedriger Entropie für unser Universum sind. Allerdings treten im vorliegenden Band ganz deutlich Quantenaspekte in den Vordergrund.

In der Tat hat sich die konsistente Anwendung der Quantentheorie auf das Weltganze in den letzten 25 Jahren zu einem eigenen Forschungszweig herauskristallisiert - Randbedingungen sind jetzt Randbedingungen an die quantenkosmologische Wellenfunktion. Ein Höhepunkt dieses Bandes ist sicher die Diskussion um mögliche Konsequenzen für ein rekollabierendes Universum, was sich insbesondere in den Beiträgen von S. Hawking und H.-D. Zeh widerspiegelt.

Auf die Frage, ob sich der Zeitpfeil beim Umkehrpunkt ebenfalls umkehrt, kommen beide zu entgegengesetzten Schlüssen, wobei die Zehsche Kritik an Hawking auf dessen ausschließlichem Gebrauch semiklassischer Methoden beruht. Dieser Kritik ist man insbesondere nach der Lektüre von Hawkings Diskussionsbeiträgen im Anschluß an Zehs Artikel geneigt zuzustimmen.

Insgesamt hätte man sich gewünscht, daß die einzelnen Beiträge besser aufeinander abgestimmt sind; stilistisch ist der Band zwischen den üblichen Konferenzberichten und einer Monographie anzusiedeln. Allerdings wird dieser Mangel zumindest teilweise durch die vielen Diskussionsbeiträge behoben, deren Abdruck nicht genug gelobt werden kann, und in denen sich die ganze Vielschichtigkeit dieses Themas spiegelt. Keiner, der sich für dieses faszinierende Gebiet physikalischer Grundlagenforschung interessiert, kommt an diesem Band vorbei.

Claus Kiefer, Freiburg