Wikijunior Wie Dinge funktionieren/ Zeit

Kannst du bereits eine Uhr ablesen? Weißt du, wie lange du zur Schule brauchst? Dann hast du schon ein ziemlich gutes Gefühl dafür, was Zeit ist. Aber da ist noch mehr...

Was ist Zeit?

Zeit zu verstehen ist sehr sehr schwierig. Es gibt zwei Arten über Zeit nachzudenken:

Die erste ist, dass Zeit ein grundlegender Bestandteil des Universums ist. Es ist nicht geradeaus, links oder hoch, sondern die Richtung, in der Ereignisse geschehen. Sie kann wie Länge, Breite und Höhe gemessen werden. Das ist genau das, was die Uhr tut. Sir Isaac Newton (spricht sich: Söre Eißäk Njuten), ein berühmter Wissenschaftler, der um 1700 lebte, war dieser Meinung. Deshalb nennen wir das auch Newton'sche Zeitbetrachtung.
Die andere ist, dass Zeit nur etwas ist, das Menschen benutzen, um Ereignisse zu sortieren und miteinander zu vergleichen. Auf diese Weise gesehen, wäre Zeit also keine Sache – also etwas, was nicht messbar ist.

Wir schauen hier aber wie Newton auf die Zeit und nehmen an, dass Zeit sowohl etwas Existierendes als auch etwas Messbares ist.

Wer hat die Zeit erfunden?

Die Zeit wurde nicht erfunden. Man kann höchstens sagen vor der Zeit war nichts. Es gab keinen Raum, keine Dinge und keine Zeit. Aber die Vorstellung dieses Zustandes fällt selbst Wissenschaftlern schwer.

Die ersten Menschen von denen wir wissen, dass diese einen Kalender zum Messen der Zeit genutzt haben waren die Sumerer um etwa 2000 v.Chr. Etwa um die selbe Zeit erlangte die Indus-Kultur (Wo ist das?) bessere Präzision in der Zeitmessung. Später erfanden die antiken Ägypter und die Römer Instrumente zum Festhalten der Zeit, wie beispielsweise die Sonnenuhr, die Wasseruhr oder auch die Sanduhr. Der berühmte Wissenschaftler Albert Einstein hat bedeutende Entdeckungen darüber gemacht, wie Raum und Zeit miteinander zusammenhängen. Seine Theorie nannte er die Relativitätstheorie.

Wie funktioniert die Zeit?

Ein Ägyptischer Kalender, der den Lauf der Zeit durch astronomische Ereignisse zeigt.

Zeit ist etwas, das immer und überall da ist, wir sagen es umgibt uns. Über die Zeit wurde schon vor tausenden von Jahren (merkst du, wie wir ganz selbstverständlich Zeit benutzen?) von Religionen, Philosophen und Wissenschaftlern nachgedacht. Wir erleben die Zeit als eine Reihe eintretender Ereignisse, die von der Zukunft (das was passieren wird) über die Gegenwart (was gerade passiert) in die Vergangenheit (was passiert ist) wandern. Die Zeit ist also die Art, wie wir die Dauer bzw. die Länge von Ereignissen vergleichen. Du kannst den Verlauf der Zeit selber wahrnehmen, indem du zyklische Ereignisse beobachtest. Ein zyklisches Ereignis ist etwas, was in regelmäßigen Abständen immer und immer wieder passiert. Das Schwingen eines Pendels oder der Sonnenaufgang sind Beispiele für zyklische Ereignisse. Das machen wir uns bei der Zeitmessung auch zunutze. Du hast sicher schon eine Pendeluhr gesehen, in der ein Pendel regelmäßig hin und her schwingt.

Heutzutage können wir die Zeit mit Hilfe von Atomuhren ziemlich genau messen. Mithilfe eines Stoffs namens Caesium-133, das ist sowas ähnliches, wie die Luft, die wir atmen, können wir die Zeit sehr genau messen. Es stellte sich heraus, dass Caesium-133 Atome ein sehr gut zu messendes zyklisches Ereignis haben. Dieses Ereignis geschieht 9 192 631 770 (also über 9 Milliarden) mal - jede Sekunde. Das heißt, wenn jedes dieser Ereignisse ein Schritt von dir wäre, müsstest du in einer Sekunde 115 mal um die Erde laufen, und jeder Schritt von dir wäre dann eins dieser Ereignisse. Atomuhren sind die genauesten Zeitmesser die wir kennen.

Wie gefährlich ist die Zeit?

Während die Zeit an sich nicht gefährlich ist, kann sich zu wenig oder auch zu viel Zeit in eine gefährliche Situation verwandeln. Nimm zum Beispiel die wenige Zeit die existiert, wenn sich eine Tür schließt und sich deine Hand zwischen dieser und dem Türrahmen befindet. Wenn du zu wenig Zeit hast, um deine Hand weg zu ziehen, verwandelt sich die zu wenige Zeit in eine gefährliche Situation.

Wenn die Zeit andererseits aber etwas länger ist, die dir zum wegziehen der Hand aus dem Tührrahmen bleibt, hat dein Gehirn genügend Zeit, um das zu erkennen. Du erkennst, dass du Schmerz in Kauf nehmen musst, wenn du die Position deiner Hand nicht änderst. In diesem Fall ist die Zeit dein Freund.

Auf der anderen Seite kann aber auch zu lange Zeit gefährlich sein. Beispielsweise, wenn du dich ohne Sonnenschutz draußen aufhältst. Das kann in einem schmerzvollen Sonnenbrand enden. In beiden Fällen ist es aber nicht die Zeit selbst, die gefährlich ist, sondern das „zu lang“ oder „zu kurz“ von etwas.

Was macht sie?

Auch wenn das schwer zu verstehen ist: Nur weil es die Zeit gibt, können sich Dinge ändern. Ohne Zeit gäbe es kein Vorher oder Nachher, sondern immer nur das eine. Ein Universum ohne Zeit würde völlig anders sein, als das was wir kennen. Die Vergangenheit kann nicht verändert werden, (jedenfalls soweit wir es bisher wissen) aber die Zukunft wird von der Gegenwart beeinflusst. Menschen benutzen die Zeit für Veränderungen. Wenn du eine Straße entlang läufst, benutzt du die Zeit um etwas zu verändern: du veränderst deinen Aufenthaltsort, du veränderst deinen Pulsschlag und du veränderst sogar die Straße dadurch, dass du auf ihr läufst, weil du vielleicht einen Stein weg stößt.

Ein Unbekannter sagte einmal: Zeit ist die Strategie der Natur zu verhindern, dass alles auf einmal passiert.

Kann sich die Zeit ändern?

Wir wissen heute nicht viel mehr über diese Frage als vor 100 Jahren. Wissenschaftler haben aber herausgefunden, dass die Zeit nicht immer gleich ist (du erinnerst dich an Albert Einstein oben?). Das bedeutet eine Stunde für dich, ist nicht unbedingt das gleiche, wie eine Stunde für einen Astronauten auf dem Mond. Wie kann das sein? Wir wissen heute, dass Zeit langsamer vergeht, wenn man sich schnell bewegt. Und wir können das auch mit den Atomuhren messen, über die wir oben gesprochen haben. Ein Pilot in einem Flugzeug hat eine Atomuhr mitgenommen, die genau die gleiche Zeit angezeigt hat, wie eine auf dem Boden. Dann flog er so schnell er mit dem Flugzeug fliegen konnte. Als er wieder gelandet ist, haben die beiden Uhren nicht mehr die gleiche Zeit angezeigt. Wir haben oben darüber gesprochen, wie genau diese Uhr ist, das heißt wir können an ihr auch die kleinsten Unterschiede sehen. Für dich sind diese Unterschiede zu klein, so dass du das nicht merken kannst. Aber jedes Mal, wenn sich etwas bewegt, vergeht für dieses etwas die Zeit ein klein wenig langsamer.

Wenn sich deine Eltern in einem Raumschiff befinden, dass so schnell fliegt, wie das Licht, dann vergeht die Zeit für sie so langsam, dass du älter werden kannst, als sie, wenn sie wieder gelandet sind. Wir haben aber nicht die Möglichkeiten ein Raumschiff zu bauen, das so schnell fliegt wie das Licht. Genauso wissen wir noch nicht, ob Zeit rückwärts laufen oder anhalten kann.

Wie hat die Zeit die Welt verändert?

Diese Frage ist hier besonders spannend, denn: Wie wir oben gelesen haben ist die Zeit quasi der Grund dafür, dass sich die Welt überhaupt ändert. Die Zeit ändert die Welt also ständig und immerzu.

Was musste es vor der Zeit geben, damit sie entstehen konnte?

Wir wissen es nicht. Es könnte die Zeit schon immer gegeben haben. Viele Menschen glauben, dass die Zeit entstanden ist, als unser Universum entstanden ist, was wir den „Urknall“ nennen. Das heißt so, weil du einen unglaublich lauten Knall gehört hättest, wenn du dort gewesen wärst.