01.03.1976

FORSCHUNGSchildkröte vorn

Was ist Zeit? Ein US-Physiker sucht nachzuweisen, daß Zeit nichts unablässig Strömendes sei, sondern eine Abfolge kleinster Intervalle.
Einszweidrei im Sauseschritt", reimt es sich in der Knopp-Trilogie, "läuft die Zeit; wir laufen mit."
Wilhelm Busch hatte recht, mehr noch, als er vor einem Jahrhundert beim Verfassen der Lebensgeschichte Knopps zu ahnen vermochte. Denn einszweidrei, ganz wie es das Ticktack der Uhren anzuzeigen scheint, könnte die Zeit tatsächlich laufen: nicht gleichmäßig, sondern in Sprüngen -- in Quantensprüngen.
Mit allem gedanklichen Aufwand der modernen Physik kam der US-Forscher Dr. Robert Ehrlich zu dem Schluß, es müsse ein "Chronon", ein kürzestes in der Natur mögliches Intervall geben. Sogar dessen Maß läßt sich, stimmen die Voraussetzungen, berechnen; die kleinste Einheit der Zeit wäre demnach das Billionstel von zwei Billionstel (in Ziffern: 0,000 000 000 000 000 000 000 002) Sekunden.
Ehrlich, Professor am State University College von New Paltz (US-Staat New York), erläuterte seine "Chronon"-Hypothese letzten Monat auf der Jahrestagung der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft. Er war darauf gestoßen, als er den berühmten "Teilchen-Zoo", die Liste aller subatomaren Partikel, nach bislang weniger beachteten Ordnungsprinzipien durchmustert hatte.
Bei der Suche nach den Urbausteinen der Materie haben die Physiker in den vergangenen Jahren eine verwirrende Vielzahl solcher sogenannter Elementarteilchen identifiziert. Sie können zwar nach ihrer elektrischen Ladung und Masse und so kryptischen Eigenschaften wie "spin", "strangeness" oder "charm" eingeteilt werden; doch eine übergreifende Zuordnung fehlt bislang.
Drastisch unterschiedlich ist vor allem die Lebensdauer der Partikel. Natürliche Elementarteilchen, etwa das Elektron der Atomhülle oder das Proton des Atomkerns, können dem gemeinen Menschenverstand als ewig gelten -- sie bleiben um ein Vielfaches länger stabil, als das Universum alt ist.
Durch energiereiche Kollisionen von Elektronen oder Protonen aber lassen sich Teilchen künstlich erzeugen, von denen die meisten in Bruchteilen von Sekundenbruchteilen in andere Teilchen zerfallen, die sich dann ihrerseits oft wieder teilen. Kenntlich sind sie an ihren Flugbahnen, die in speziellen Detektoren sichtbar gemacht werden können.
Bei vielen Teilchen ist jedoch, selbst wenn sie nahezu mit Lichtgeschwindigkeit fliegen, der Weg zwischen Entstehen und Vergehen zu kurz, um noch meßbar zu sein. Ihre Lebensdauer kann nur mehr indirekt nach der "Unbestimmtheitsrelation" von Werner Heisenberg abgeleitet werden.
Diesen äußerst kurzlebigen Partikeln galt Ehrlichs Interesse. Als Maßstab wählte er ein besonders gut berechnetes Teilchen, das sogenannte Rho-Meson, und definierte dessen halbe Lebensdauer als "Chronon".
Ergebnis des Vergleichs: Die Lebenszeiten aller in Frage kommenden Teilchen, gut ein Dutzend, sind ein ganzzahliges Vielfaches dieser Einheit; sie betragen ein, zwei, drei, fünf oder sechs "Chronon".
Daß sich solche auffälligen Verhältniszahlen willkürlich ergeben, ist nicht sonderlich wahrscheinlich. Ehrlich selber kalkulierte das Risiko, dem Zufall aufgesessen zu sein, auf 1 zu 5000.
Die Folgerung aus Ehrlichs Hypothese kann banal die sein, daß es für die Lebensdauer von Elementarteilchen eine Einheit gibt. Sie könnte aber auch einen fundamental neuen Denkansatz bedingen -- daß, so der Forscher, "die Zeit selber in Chronon-Einheiten gequantelt ist".
Wie immer bei letzten Dingen haben sich schon Altgriechenlands Philosophen darüber Gedanken gemacht. Bei Zenon dem Älteren fand Ehrlich die Bemerkung, die Zeit müsse nicht unablässig strömen, sondern könne "körnig" sein, eine Abfolge von nicht mehr weiter teilbaren Zeit-Teilchen.
Dieser Zenon freilich war ein Denker. der die Aporie, den unauflöslichen Widerspruch, liebte. Von ihm stammt der Schein-Beweis, daß der schnelle Achill eine langsame Schildkröte niemals einholen kann: Wann immer er den jeweiligen Vorsprung durcheilt hat, ist das Tier schon wieder weitergekrochen -- er rennt auch bis dahin, sie ist indes ein noch kleineres Stück voraus, und so ad infinitum.
Das "Chronon" wäre also nur Ausdruck eines wissenschaftlichen Dilemmas? Auch Heisenberg, dessen Grunderkenntnisse in Ehrlichs Überlegungen mit einflossen, warnte in seinem letzten Aufsatz davor, "daß wir irrtümlich glauben, unsere Anschauung auch auf die Verhältnisse im ganz Kleinen anwenden zu können".
Der jüngst gestorbene Nobelpreisträger hat der modernen Experimentalphysik sogar vorgeworfen, bei der Suche nach Ur-Einheiten von falschen Fragen auszugehen -- "unbewußt durch schlechte Philosophie verdorben".

DER SPIEGEL 10/1976
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