Die Zeit – nur ein Gedankending?

Jahresanfang: Zeit, sich über die Zeit Gedanken zu machen. Erfunden worden ist die Zeit im modernen Sinne im 17. Jahrhundert. In ihrem Gefolge kam es zu einer bis heute anhaltenden wissenschaftlichen Kontroverse.

Rolf App
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pocket watch isolated on white background (Bild: Scisetti Alfio (59401051))

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In Jonathan Swifts satirischem Roman «Gullivers Reisen» wird der Held im Lande Liliput von dessen ausserordentlich kleinen Bewohnern durchsucht. Dabei stossen sie in seiner Westentasche auf eine wundervolle Maschine. Staunend betrachten sie die kreisenden Zeiger von Gullivers Uhr und berichten dem König: «Wir vermuten, dass es entweder ein unbekanntes Tier oder ein Gott ist, den er anbetet. Wir neigen aber mehr zu der letzteren Ansicht.» Denn der Fremde habe ihnen versichert, er tue selten etwas, ohne dieses Gerät zu Rate zu ziehen. «Er nannte es sein Orakel.»

Abschied von der Sonnenuhr

So karikiert Swift seine eigene Zeit, den Übergang vom 17. ins 18. Jahrhundert. Es ist die Zeit, in der die Sonnenuhr abgelöst wird von der Pendeluhr und in der man nicht mehr in Stunden misst, sondern in Minuten und Sekunden. Es ist eine Zeit, in der in London das Leben sich merklich beschleunigt, wofür das Aufkommen von Uhren der sichtbarste Ausdruck ist. Es ist die Zeit des aufstrebenden Bürgertums, und es ist die Zeit der aufstrebenden Kolonialreiche, zu denen mit England und Holland zwei ausgesprochene Handelsnationen gehören.

Diese weltumspannenden Reiche benötigen eine präzise Zeitordnung – bis dahin hatte jedes Land, manchmal sogar jede Stadt ihre eigene Zeit. Und: Ein ganz zentrales Problem der Schifffahrt muss gelöst werden: Dass es nämlich ohne schiffstaugliche Uhren ausserordentlich schwer ist, die geographische Länge zu bestimmen. Das bedeutet: Auch die Pendeluhr hat da bereits ausgedient.

Newton gegen Leibniz

Schliesslich markiert das 17. Jahrhundert einen beispiellosen Aufschwung der Wissenschaft. Johannes Kepler und Nikolaus Kopernikus haben das Sonnensystem vermessen, Isaac Newton gibt dem Kreisen der Planeten seine Theorie. Er steht auf der einen Seite jener wissenschaftlichen Kontroverse, die sogar das englische Königshaus beschäftigen wird und von der ein kürzlich erschienenes Buch des Wissenschaftshistorikers Thomas de Padova* handelt. Auf der andern Seite steht Gottfried Wilhelm Leibniz, ein höchst vielseitiger Mann, der sich sein ungeheures Wissen in der väterlichen Bibliothek angeeignet hat.

Leibniz sprüht vor Ideen, auch im Bereich der Mathematik und Physik. Unablässig schreibt er Briefe, verfasst Denkschriften für Fürsten und Könige, heckt Projekte aus, konstruiert eine Rechenmaschine – und stürzt sich auf alle brennenden Fragen der Wissenschaft. Die 200 000 eng beschriebenen Seiten und 15 000 Briefe in seinem Nachlass sind heute Teil des Weltkulturerbes.

Grosse Geister entzweien sich

Isaac Newton ist anders. Er zieht sich gern zurück, tüftelt an Versuchen, behält seine Ideen für sich. Über die neu geschaffene Wissenschaftsinstitution der Royal Society kommen beide miteinander in Kontakt. In einem vorsichtigen Briefwechsel erkunden sie, was der andere weiss. Es geht um Reihenlehre und Infinitesimalrechnung – jene Felder, auf deren Basis Newton seine Himmelsmechanik formulieren wird. Und um das Verhältnis von Kreisdurchmesser zu Umfang, die berühmte Zahl Pi, von deren Wert auch die Schwingungsdauer des Pendels abhängt. Als er in London weilt, darf Leibniz im Archiv der Royal Society einige Schriften Newtons einsehen. Später werden Newtons Anhänger behaupten, er habe dem grossen Engländer die Ideen geklaut. Was sich auch aus der Distanz von mehr als 300 Jahren beim besten Willen nicht entscheiden lässt.

Gott, der Uhrmacher

Eine Weile ruht der Streit. Newton schweigt, Leibniz beschäftigt sich mit tausend anderen Dingen. Doch er entbrennt, als Newton 1687 sein bahnbrechendes Werk «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» veröffentlicht. Jetzt steigt Leibniz auf die Barrikaden. Es geht dabei nicht nur um die Urheberschaft an der Berechnungsmethode von Planetenbewegungen, dem sogenannten Calculus. Es geht auch um grundlegende Differenzen darüber, was Raum und Zeit eigentlich sind.

Über Jahrzehnte steht Leibniz im Dienst des Kurfürsten von Hannover. Als dieser 1714 den englischen Thron besteigt, bringt die Prinzessin Caroline die zerstrittenen Parteien zusammen. Schriftlich erörtern sie nun, was sie trennt. Es geht um Theologie und um Wissenschaft. Newton vertritt zwar die Ansicht, dass die Bewegungen der Himmelskörper durch ihre gegenseitige Anziehung geformt werden. Doch trotz seiner Gravitationstheorie glaubt er, dass nur Gott das Universum davor bewahren kann, im Chaos zu versinken. Leibniz dagegen ist der Auffassung, Gott habe unsere Welt wie ein Uhrwerk geschaffen – so perfekt, dass sie keinerlei Eingriffe von oben mehr benötigt. Ironischerweise wird gerade Newtons Modell entscheidend dazu beitragen, Gott aus dem Himmelsgeschehen auszuschliessen.

«Nur ein Gedankending»

Noch vertrackter ist der zweite Punkt. In ihm bekommt Isaac Newton zwar von der Wissenschaftergemeinde recht. Ob er aber recht hat, ist bis heute unklar. Für ihn sind Raum und Zeit absolute Grössen, also ein eherner Rahmen, in dem sich alles abspielt. Gottfried Wilhelm Leibniz dagegen stützt sich auf Augustinus und nennt die Zeit «nur ein Gedankending». Mehr als einmal habe er «gesagt, dass ich den Raum ebenso wie die Zeit für etwas rein Relatives halte».

Das bedeutet: Der Raum entsteht erst aus der Beziehung von Körpern, ein Raum ohne Materie ist unvorstellbar. Bei der Zeit aber handle es sich um eine gedankliche Konstruktion. Der Mensch ordne Ereignisse in ein Vorher und Nachher – und nenne das dann Zeit.

Einstein ist unzufrieden

Die Frage nach dem Wesen von Raum und Zeit ist unentschieden, weil sie schlichtweg nicht zu entscheiden ist. Aber ein leichter Vorteil zugunsten von Leibniz ergibt sich doch: In seiner Allgemeinen Relativitätstheorie ist nämlich auch Albert Einstein zu einer relationalen Raum- und Zeitvorstellung gelangt. Auch bei ihm gibt es keinen absoluten Raum und keine absolute Zeit.

Noch etwas hat Einstein beunruhigt: Dass es in den Theorien der Physik kein Jetzt gibt, sondern nur ein Vorher und ein Nachher. Für uns Menschen aber ist gerade dieses Jetzt wichtig – auch im neuen Jahr.

* Thomas de Padova: Leibniz, Newton und die Erfindung der Zeit, Piper 2013, 347 S., Fr. 34.90

Gottfried Wilhelm Leibniz (Bild: wikipedia.org)

Gottfried Wilhelm Leibniz (Bild: wikipedia.org)

Isaac Newton (Bild: wikipedia.org)

Isaac Newton (Bild: wikipedia.org)