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Theoretische Physik: Eine neue Mathematik der Zeit

Den Gesetzen der Physik zufolge ist der Lauf der Zeit eine Illusion. Um diesen scheinbaren Widerspruch zu umgehen, muss man das mathematische Konzept der Unendlichkeit überdenken.
Einige Forscher hinterfragen, ob die Zeit wirklich von der Vergangenheit in die Zukunft fließt.

Das Konzept der Zeit ist eines der größten Rätsel der Wissenschaft: Wir scheinen uns auf einer hauchdünnen Grenzschicht zwischen Vergangenheit und Zukunft fortzubewegen, doch diese Gegenwart erscheint seltsamerweise in keinem der bestehenden physikalischen Gesetze. Was treibt den immerwährenden Verlauf an? Entwickelt sich die Zeit stets in eine Richtung, so wie wir es bisher erlebt haben? Diese und ähnliche Fragen plagen Physiker schon seit Jahrhunderten.

Und auch die zwei fundamentalen und extrem gut getesteten physikalischen Theorien konnten bisher keine Abhilfe schaffen. Auf der einen Seite gibt es die allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein, die unser Verständnis von Raum und Zeit auf den Kopf gestellt hat, und auf der anderen die Quantenphysik, die das Verhalten kleinster Teilchen erstaunlich gut beschreibt.

Schon lange versuchen Experten, beide miteinander zu vereinen, um extreme Phänomene wie den Urknall oder Schwarze Löcher, die sowohl quantenmechanische als auch relativistische Aspekte enthalten, zu verstehen …

Von »Spektrum der Wissenschaft« übersetzte und bearbeitete Fassung des Artikels »Does Time Really Flow? New Clues Come From a Century-Old Approach to Math.« aus »Quanta Magazine«, einem inhaltlich unabhängigen Magazin der Simons Foundation, die sich die Verbreitung von Forschungsergebnissen aus Mathematik und den Naturwissenschaften zum Ziel gesetzt hat.

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Sterne und Weltraum – Riesige Schwarze Löcher: Erstes enges Paar entdeckt

Neue Beobachtungen deuten auf zwei supermassereiche Schwarze Löcher hin, die sich in der aktiven Galaxie Markarian 501 eng umkreisen und möglicherweise schon in rund 100 Jahren verschmelzen werden. Unsere Autorin berichtet wie es zu dieser Entdeckung kam und was zu dieser Einschätzung führte. Darüber hinaus stellen wir die Frage, ob die Erde vom Mars aus sichtbar ist, und geben Beobachtungstipps für die seltenen gegenseitigen Bedeckungen der Galileischen Monde Jupiters, die in den kommenden Monaten zu sehen sein werden. Weitere Themen: Der 200. Todestag von Joseph Fraunhofer, sein Leben und Wirken, sowie seinen Einfluss auf die Astronomie. Und, das Observatorium Wettzell, das durch die Beobachtung entfernter Quasare zur höchst präzisen Vermessung unseres Heimatplaneten beiträgt.

Spektrum Kompakt – Schwarze Löcher

Sie verschlingen ganze Sterne, rasen durch das All und ihr Inneres ist ein Rätsel: Die Erforschung von Schwarzen Löchern ist voller Überraschungen. Inzwischen gibt es Antworten auf die Fragen, warum Schwarze Löcher rülpsen und was theoretisch geschehen würde, wenn sie durch einen Menschen fliegen.

Spektrum der Wissenschaft – SdW 8/2026 Das Ende der Unendlichkeit

Eine Gruppe von Mathematikern fordert, das Unendliche aus der Mathematik zu verbannen – eine Position, die viele Fachleute für unhaltbar halten. Unser Titelthema beleuchtet die radikalen Thesen der Ultrafinitisten und die Kritik daran. Außerdem: Eine neue Theorie verleiht der Raumzeit eine faszinierende, nichtperiodische Ordnung – ähnlich wie bei Quasikristallen. Ein weiterer Beitrag mahnt vor den Folgen, wenn künstlich erzeugtes, spiegelbildliches Leben auf natürliche Organismen trifft. Und wir fragen: Könnte die Wiederbelebung ausgestorbener Arten tatsächlich der Artenschutz der Zukunft sein?

  • Quellen

Gisin, N.: Mathematical languages shape our understanding of time in physics. Nature Physics 16, 2020

Gisin, N., Del Santo, F.: Physics without determinism: Alternative interpretations of classical physics. Physical Review A 100, 2019

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