Prof. Dr. Claus Lämmerzahl
(ZARM, Univ. Bremen)

Die Physik der Zeit

Raum und Zeit sind die wohl grundlegendsten Begriffe in der Physik. Nach einer philosophisch motivierten Begründung der Existenz des Begriffes "Zeit" geht es in diesem Vortrag um die physikalische Bedeutung und Entwicklung des Zeitbegriffes, von der Newtonschen absoluten Zeit, über die Einsteinsche relative Zeit der Speziellen Relativitätstheorie bis hin zur ebenfalls Einsteinschen dynamischen Zeit der Allgemeinen Relativitätstheorie. Ganz besonderes Augenmerk wird auf die Realisierung von Zeit gelegt, was theoretische wie experimentelle Aspekte hat und was grundlegend für die Identifizierung bestimmter Effekte ist. Zunächst hängt die Zeit immer mit Bewegung zusammen. Die Zeit kann zum einen geometrisch realisiert werden durch Marzke-Wheeler-Perlick Standarduhren und anderen analogen Verfahren, zum anderen ist die Zeit heutzutage durch sehr stabil rotierende Pulsare oder durch noch stabilere Atomuhren gegeben. Die prinzipiell limitierte Konsistenz dieser Realisierungen wird diskutiert. Die Bedeutung der Zeit bei der neuen Definition des internationalen Einheitensystems SI wird dargestellt. Es wird auch Zeit und Synchronisation in Bezugssystemen diskutiert. Fundamental sind die Fragen des Zeitpfeils und der Konstanz der Konstanten. Schließlich wird auf neue Quantentechnologien wie die Verschränkung von Uhren in Bezug auf die Realisierung der Zeit und der Synchronisation eingegangen. Aktuell werden "Quantenuhren" diskutiert, bei denen die Uhr als Ganzes quantenmechanisch interpretiert wird, was auch Auswirkungen auf die Zeitmessung bzw. -definition hat.