Hawkings Kosmos einfach erklaert

beispielsweise eine Gasflasche geöffnet, verteilen sich die Gas-Moleküle alsbald gleichförmig über das gesamte Volumen (oben, von 1 bis 3). Dann ist das thermodynamische Gleichgewicht als Zustand maximaler Entropie erreicht und ändert sich in überschaubaren Zeiträumen makroskopisch nicht mehr (4). Das gilt zumindest für geschlossene Systeme. In offenen Systemen kann auch die Zahl der Freiheitsgrade und somit Molekül-Konfigurationen zunehmen. Unklar ist, ob der expandierende Weltraum (unten) schematisch als geschlossenes System betrachtet werden kann, ob sich darin ein Gleichgewicht ausbildet und wie sich die Entropie überhaupt sinnvoll definieren lässt.
    Stephen Hawking hat zur Illustration dieses Phänomens in seiner Kurzen Geschichte der Zeit folgende Überschlagsrechnung angestellt, die ähnlich auch für dieses Buch gilt: „Wenn Sie sich an jedes Wort in diesem Buch erinnern, sind in Ihrem Gedächtnis etwa zwei Millionen Informationseinheiten gespeichert. Die Ordnung in Ihrem Gehirn ist um zwei Millionen Einheiten angewachsen. Doch während Sie das Buch gelesen haben, sind mindestens tausend Kalorien geordneter Energie – in Form von Nahrung – in ungeordnete Energie umgewandelt worden – in Form von Wärme, die Sie durch Wärmeleitung und Schweiß an die Luft abgegeben haben. Dies wird die Unordnung des Universums um ungefähr zwanzig Millionen Millionen Millionen Millionen Einheiten erhöhen – also ungefähr um das Zehnmillionenmillionenmillionenfache der Ordnungszunahme in Ihrem Gehirn. Und das gilt nur für den Fall, dass sie sich an alles , was in diesem Buch steht, erinnern.“ (Das wäre vielleicht ein guter Grund, sofort die Lektüre zu beenden.)
    Der Zweite Hauptsatz markiert daher eine Richtung der Zeit – oder der Entwicklungen in der Zeit, was nicht dasselbe sein muss. Doch er ist nicht die Lösung des Problems der Zeitrichtung, sondern sein Kern. Denn alle bekannten fundamentalen Naturgesetze sind zeitsymmetrisch: Sie enthalten keine bevorzugte Zeitrichtung; sie unterscheiden nicht zwischen Zukunft und Vergangenheit. Jeder Prozess könnte also auch umgekehrt ablaufen. Warum aber tut er es nicht?
    Man kann diese Frage als unsinnig zurückweisen, wenn man wie Hawking thermodynamisch argumentiert: „Die Unordnung wächst mit der Zeit, weil wir die Zeit in der Richtung messen, in der die Unordnung wächst.“ Doch das ist keine Lösung, wie auch Hawking betont: „Warum muss es die thermodynamische Zeitrichtung überhaupt geben?“ Die Entwicklungen könnten ja auch abwechselnd vorwärts und rückwärts gehen – oder überhaupt nicht stattfinden.
› Die mysteriöse Zeitrichtung
    â€žWarum erinnern wir uns an die Vergangenheit, aber nicht an die Zukunft?“, brachte Stephen Hawking die Asymmetrie unserer Zeiterfahrung auf den Punkt. Für diese Unumkehrbarkeit, die Irreversibilität vieler Prozesse und somit die Zeitrichtung, hat der britische Physiker Arthur Stanley Eddington bereits 1927 den Begriff „Zeitpfeil“ („arrow of time“) geprägt.
    Tatsächlich gibt es viele verschiedene zeitgerichtete Phänomene ( siehe Exkurs Zehn Zeitpfeile auf der nächsten Seite). Sie scheinen auf den ersten Blick wenig miteinander zu tun zu haben. Doch diese Prozesse zeigen (zumindest gegenwärtig) alle in dieselbe temporale Richtung: von der Vergangenheit in die Zukunft.
    Sind sie, oder wenigstens ein paar davon, unabhängig voneinander? Dann müsste man verschiedene Zeitpfeile unterscheiden und sich fragen, ob sie notwendig immer die gleiche Richtung haben. Oder gibt es nur einen einzigen Pfeil – beziehungsweise einen gemeinsamen Ur- oder Superzeitpfeil, auf den sich alle anderen zurückführen lassen? Dann müsste man herausfinden, welcher das ist und wie er „abgeschossen“ wurde.
    Auf diese Fragen gibt es zwar Antworten – aber niemand weiß, ob die richtige darunter ist. Jedenfalls widersprechen sich die gegenwärtig diskutierten Erklärungsversuche teilweise. Und wie meistens in der Wissenschaft wirft eine Antwort zudem gleich mehrere neue, noch schwierigere Fragen auf.
    Viele Kosmologen und Physiker, darunter auch Hawking, sehen jedenfalls einen engen Zusammenhang zwischen der Zeitrichtung und der Ausdehnung des Universums. Demnach würde die Expansion die anderen Zeitpfeile mit sich ziehen oder erst