Leibniz, Newton und die Erfindung der Zeit (German Edition)

Buch gesehen haben, ist der Transport von Uhren eine heikle Angelegenheit. Einstein erschien es weniger problematisch, Signale zwischen den zu synchronisierenden Uhren hin und her zu schicken.
    Die Signalgeschwindigkeit ist jedoch begrenzt. In seiner ersten Theorie, der sogenannten Speziellen Relativitätstheorie, betrachtete Einstein die Lichtgeschwindigkeit als maximale Wirkungsgeschwindigkeit, die in allen Bezugssystemen konstant bleibt. Ob zwei Ereignisse gleichzeitig stattfinden, lässt sich dann aber nicht mehr ohne Weiteres sagen. Wenn ich durch ein Teleskop sehen könnte, dass mir jemand von einem anderen Stern zuwinkt, der dort seinen achtzehnten Geburtstag feiert, müsste ich einkalkulieren, dass das Licht von dort zu mir möglicherweise mehrere Jahre unterwegs war und die Feier schon lange zurückliegt.
    Viel schwieriger wird es bei Systemen, die sich darüber hinaus mit hoher Geschwindigkeit relativ zueinander bewegen, etwa ein Raumschiff in Bezug auf die Erde. Einstein wies nach, dass Uhren in schnell gegeneinander bewegten Systemen nicht mehr synchron laufen. Sie ticken unterschiedlich schnell. Jeder bewegte Beobachter misst demnach eine spezifische Eigenzeit. Zwar ist der Effekt so gering, dass er erst in der zweiten Hälfte des 20.Jahrhunderts durch Experimente bestätigt werden konnte, wenn man diese »Relativität der Gleichzeitigkeit« allerdings vernachlässigen würde, würden die GPS -Geräte im Auto heutzutage nicht richtig funktionieren.
    Die »Relativität der Gleichzeitigkeit« hat unmittelbare Konsequenzen für alle Längenmessungen. Sämtliche Längenmaße sind damit ebenfalls relativ. Wer zum Beispiel die Länge eines fahrenden Zugs bestimmen möchte, muss Zugspitze und Zugende gleichzeitig ins Auge fassen, ganz nach der leibnizschen Definition: »Raum ist die Ordnung des zugleich Existierenden.« In der Relativitätstheorie geben Lichtsignale daher sowohl Aufschluss über die zeitliche als auch über die räumliche Ordnung.
    Warum ist zum Beispiel die Sonne weiter entfernt als der Mond? Von der Erde aus gesehen kann sie deshalb als weiter entfernt betrachtet werden, weil die Wirkungsausbreitung die Sonne später erreicht: Ein Lichtsignal braucht erheblich länger, um zur Sonne zu gelangen, nämlich mehr als acht Minuten, als zum Mond: 1,3 Sekunden. Der Lichtweg als zeitlich kürzeste Verbindung legt damit auch die von Leibniz seinerzeit gesuchten Zwischenglieder für Längenmessungen fest.
    Da sich Einstein auf die Ausbreitung des Lichts als schnellstmöglichen Kausalprozess stützte, kommt der Kausalität in seiner ganzen Theorie eine herausragende Bedeutung zu. 176 Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge und zeitliche Aufeinanderfolge bedingen sich gegenseitig. Was vorher ist und was nachher, bleibt für alle Betrachter gleich. Kann ein Ereignis grundsätzlich auf ein anderes einwirken, so ist es früher als dieses. Dadurch sei die leibnizsche kausale Zeittheorie nachträglich aufgewertet worden, hebt der Philosoph Hans Reichenbach hervor. »Nicht nur die Zeitordnung, sondern die kombinierte Raum-Zeitordnung enthüllt sich als das Ordnungsschema der Kausalreihen, als Ausdruck der Kausalstruktur der Welt.« 177
Erst kausal, dann relational
    In der Speziellen Relativitätstheorie stellen sich Raum und Zeit für jeden Beobachter anders dar. Physiker fassen sie seither zu einer Raum-Zeit zusammen. Die so bezeichnete Raum-Zeit ist aber unabhängig von der Materie. Daher bildet sie einen festen Rahmen für alle Prozesse. Zumindest in dieser Hinsicht hat die Spezielle Relativitätstheorie mehr Ähnlichkeit mit der newtonschen Raum-und Zeitauffassung als mit der leibnizschen.
    In den Jahren nach 1905 bewegte sich Einstein jedoch mit großen Schritten auf eine relationale Theorie im leibnizschen Sinn zu. In seiner Allgemeinen Relativitätstheorie verband er Raum und Zeit mit der vorhandenen Materie und Energie zu einem dynamischen Beziehungsgeflecht, das sich mit den sich bewegenden Körpern immerzu wandelt. Oder wie es einer seiner Kollegen, der Physiker Hermann Weyl, ausdrückte: In der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Raum-Zeit keine leere »Mietskaserne« mehr, in der sämtliche Körper ihren Platz finden, sondern die Struktur des Gebäudes selbst wird erst durch die Materie festgelegt. Unter anderem hat dies zur Folge, dass gegeneinander bewegte Beobachter noch schwerer feststellen können, ob Ereignisse gleichzeitig stattfinden.
    Von ihrer gedanklichen Konzeption her ist die Allgemeine