Die Philosophen der Rundwelt

wärmeren übertragen werden kann. Und der Dritte Hauptsatz besagt, dass es eine bestimmte Temperatur gibt, die das Gas nicht unterschreiten kann – den »absoluten Nullpunkt«, der bei etwa –273 °C liegt.
    Das schwierigste – und interessanteste – von diesen Gesetzen ist der Zweite Hauptsatz. Genauer gesagt, geht es darin um eine Größe, die wiederum »Entropie« genannt und für gewöhnlich als »Unordnung« interpretiert wird. Wenn das Gas in einem Zimmer beispielsweise in einer Ecke konzentriert ist, ist dies ein geordneterer (das heißt, weniger ungeordneter!) Zustand als einer, bei dem es gleichmäßig im Zimmer verteilt ist. Wenn das Gas also gleichmäßig verteilt ist, ist seine Entropie größer, als wenn es sich vollständig in einer Ecke befindet. Eine Formulierung des Zweiten Hauptsatzes beinhaltet, dass die Entropie im Universum im Laufe der Zeit zunimmt. Anders gesagt, das Universum wird im Laufe der Zeit immer weniger geordnet, also weniger komplex. Dieser Interpretation zufolge wird die hochgradig komplexe Welt der Lebewesen unweigerlich weniger komplex, bis dem Universum schließlich der Dampf ausgeht und es zu einer dünnen, lauwarmen Suppe wird.
    Diese Eigenschaft bringt eine Erklärung für den »Zeitpfeil« hervor, für die merkwürdige Tatsache, dass es leicht ist, ein Ei zu rühren, aber unmöglich, es wieder zusammenzusetzen. Die Zeit fließt in die Richtung der zunehmenden Entropie. Wenn man das Ei rührt, macht man es ungeordneter – erhöht also seine Entropie –, was mit dem Zweiten Hauptsatz übereinstimmt. Das Rührei zu »entrühren« macht es weniger ungeordnet und verringert die Entropie, was dem Zweiten Hauptsatz widerspricht. Ein Ei ist kein Gas, wohlgemerkt, doch die Thermodynamik kann auch auf Flüssigkeiten und Festkörper ausgedehnt werden.
    An diesem Punkt begegnen wir einem der großen Paradoxe der Physik, das rund ein Jahrhundert lang für erhebliche Verwirrung gesorgt hat. Ein anderes Ensemble von physikalischen Gesetzen, Newtons Bewegungsgesetze, sagt aus, dass ein Ei zu rühren und es wieder zusammenzusetzen gleichermaßen plausible physikalische Vorgänge sind. Genauer gesagt, für jedes dynamische Verhalten, welches Newtons Gesetzen folgt, gilt, dass es, wenn man es in der Zeit rückwärts laufen lässt, im Ergebnis ebenfalls Newtons Gesetzen gehorcht. Kurzum, Newtons Gesetze sind »zeit-reversibel«.
    Ein thermodynamisches Gas ist jedoch wirklich nur ein mechanisches System, das aus vielen winzigen Kugeln besteht. In diesem Modell ist Wärmeenergie nur eine besondere Art von mechanischer Energie, bei der die Kugeln vibrieren, sich aber nicht en masse bewegen. Wir können also Newtons Gesetze mit denen der Thermodynamik vergleichen. Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik ist einfach eine Bestätigung des Energieerhaltungssatzes in der Newton’schen Mechanik und widerspricht also nicht den Gesetzen Newtons. Ebenso wenig der Dritte Hauptsatz: Der absolute Nullpunkt ist einfach die Temperatur, bei der die Kugeln nicht vibrieren. Die Menge der Vibration kann niemals kleiner als Null sein.
    Leider verhält sich der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik sehr anders. Er widerspricht den Gesetzen Newtons. Speziell widerspricht er der Eigenschaft der Zeit-Reversibilität. Unser Universum hat eine bestimmte Richtung für seinen »Zeitpfeil«, doch ein Universum, welches Newtons Gesetzen gehorcht, hat zwei verschiedene Zeitpfeile, einer dem anderen entgegengerichtet. In unserem Universum ist das Rühren von Eiern einfach, und das Wiederherstellen scheint unmöglich zu sein. Daher ist es nach Newtons Gesetzen in einer Zeitumkehrung unseres Universums einfach, Eier aus Rührei zusammenzusetzen, doch sie zu rühren ist unmöglich. Newtons Gesetze sind aber in beiden Universen dieselben, sodass sie keinen bestimmten Zeitpfeil vorschreiben können.
    Zahlreiche Vorschläge wurden gemacht, um diese Diskrepanz zu lösen. Der beste mathematische besagt, dass die Thermodynamik eine Näherung ist, die ein Rastern des Universums einschließt, wobei Einzelheiten von sehr kleiner Größenordnung verwischt und ignoriert werden. Im Ergebnis wird das Universum in winzige Kästchen unterteilt, von denen jedes (beispielsweise) mehrere tausend Gasmoleküle enthält. Die Bewegung innerhalb solch eines Kästchens im Einzelnen wird ignoriert und nur der durchschnittliche Zustand der Moleküle darin betrachtet.
    Das ähnelt ein wenig einem Bild auf einem Computer-Bildschirm. Wenn man es von weitem