Kann Zeit ohne Veränderung existieren?

Die durch Shoemakers Gedankenexperiment aufgeworfene Frage

Was ist Zeit? Die scheinbare Einfachheit dieser Frage steht in deutlichem Gegensatz zu den Schwierigkeiten, denen wir begegnen, sobald wir versuchen, sie zu beantworten. In unserer alltäglichen Erfahrung erscheint die Zeit untrennbar mit Bewegung und Veränderung verbunden. Wir erkennen, dass Zeit vergangen ist, weil sich etwas verändert hat: die Stellung der Sonne, die Zeiger einer Uhr oder die Anordnung der Gegenstände, die uns umgeben. Dennoch genügt diese intuitive Verbindung zwischen Zeit und Veränderung nicht, um die metaphysische Frage zu beantworten, was Zeit ihrem Wesen nach ist. Man kann sich fragen, ob die Zeit durch die Veränderung hervorgebracht wird oder ob sie vielmehr eine eigenständige Wirklichkeit darstellt, innerhalb derer die Ereignisse stattfinden. Mit anderen Worten: Existiert die Zeit auch dann weiter, wenn überhaupt keine Veränderung eintritt?

Bevor eine allgemeine Theorie über das Wesen der Zeit entwickelt wird, verfolgt dieser Aufsatz ein bescheideneres Ziel: Er geht der Frage nach, ob ein Zeitintervall existieren kann, während dessen sich absolut nichts verändert.

Viele Philosophen haben versucht, diese Frage zu beantworten. Zu ihnen gehört der amerikanische Philosoph Sydney Shoemaker, der 1969 eines der bekanntesten Gedankenexperimente gegen die Identifizierung von Zeit und Veränderung formulierte. Sein Ziel war es zu zeigen, dass wir die Existenz einer Zeit ohne Veränderung rational denken können.

Zur Verteidigung dieser Möglichkeit fordert Shoemaker uns auf, uns eine Welt vorzustellen, die in drei verschiedene Regionen – A, B und C – unterteilt ist. Diese Regionen stehen miteinander in Verbindung und werden von Menschen bewohnt, die beobachten können, was sich in den jeweils anderen Regionen ereignet.

In dieser imaginären Welt tritt eine Anomalie auf: In regelmäßigen Abständen wird jeweils eine der Regionen für die Dauer eines Jahres vollständig eingefroren. Während dieses Zeitraums findet innerhalb dieser Region keinerlei Veränderung statt. Die Bewohner der beiden anderen Regionen können beobachten, dass dort überhaupt nichts geschieht. Nach Ablauf des Jahres nimmt die eingefrorene Region ihre normale Tätigkeit wieder auf, und ihre Bewohner treten erneut mit den anderen in Kontakt. Dennoch erscheint ihnen die Situation merkwürdig, da die übrigen Regionen sich weiterentwickelt haben, während sie selbst unverändert geblieben sind.

Diese Phasen der Erstarrung treten in den verschiedenen Regionen regelmäßig auf. Bis zu diesem Punkt liegt jedoch noch kein Fall von Zeit ohne Veränderung vor, da immer dann, wenn eine Region eingefroren ist, die beiden anderen weiterhin aktiv bleiben.

Nehmen wir nun an, dass die Erstarrungen folgendem Muster folgen: Region A wird alle drei Jahre eingefroren, Region B alle vier Jahre und Region C alle fünf Jahre. Dadurch kommt es dazu, dass alle sechzig Jahre sämtliche drei Regionen gleichzeitig für ein ganzes Jahr eingefroren sind.

Shoemaker ist der Auffassung, dass wir damit genau das erreicht haben, wonach wir gesucht haben: eine Welt, in der ein Zeitraum ohne jede Veränderung existiert und deren Bewohner dennoch vorhersagen können, dass ein solcher Zeitraum tatsächlich eingetreten ist.

Das Gedankenexperiment soll somit zeigen, dass wir vernünftige Gründe haben können, an die Existenz eines Zeitintervalls zu glauben, während dessen sich absolut nichts verändert hat. Träfe diese Schlussfolgerung zu, dann wäre Veränderung keine notwendige Bedingung für die Existenz der Zeit mehr. Die Zeit könnte weiter vergehen, selbst wenn das gesamte Universum vollkommen unbeweglich bliebe.

Shoemakers Argument ist philosophisch elegant und zwingt uns, zwischen zwei Fragen zu unterscheiden, die nicht miteinander verwechselt werden dürfen: der Möglichkeit, Zeit zu messen, und der Möglichkeit, dass Zeit überhaupt existiert.

Im Folgenden werde ich zeigen, dass Shoemakers Gedankenexperiment den Nachweis einer Zeit ohne Veränderung nicht erbringt. Selbst wenn man zugesteht, dass Zeit als eine von unseren Messinstrumenten unabhängige ontologische Wirklichkeit existieren könnte, müsste ihr Vergehen dennoch irgendeinen realen Unterschied in der Gesamtheit dessen hervorbringen, was existiert.

Erster Einwand: Messen ist kein Nachweis von Existenz

Die erste Schwierigkeit des Gedankenexperiments betrifft die konkrete Dauer, die der globalen Erstarrung zugeschrieben wird. Solange nur eine Region eingefroren bleibt, können ihre Bewohner die beiden anderen Regionen als Bezugssysteme heranziehen. Sie können fragen, wie viel Zeit vergangen ist, und ihren früheren Zustand mit dem späteren Zustand der übrigen Welt vergleichen. Werden jedoch alle drei Regionen gleichzeitig eingefroren, verschwindet jeder physische Bezugspunkt, anhand dessen sich die Dauer dieses Intervalls bestimmen ließe. Sobald die Aktivität wieder einsetzt, könnten die Zustände unmittelbar vor und unmittelbar nach der Erstarrung miteinander verbunden werden, ohne dass irgendein Zwischenprozess feststellen könnte, wie viel Zeit tatsächlich vergangen ist.

Shoemaker vertritt die Auffassung, dass es vernünftig sei, aus der Tatsache, dass die einzelnen Erstarrungen regelmäßig ein Jahr dauern, zu schließen, dass auch die globale Erstarrung dieselbe Dauer besitzt; unser Wissen über ihre Dauer beruhe somit auf früherer Erfahrung. Diese bisherige Regelmäßigkeit scheint jedoch nicht auszureichen, um diese Dauer mit Notwendigkeit festzulegen. In völliger Abwesenheit jeder Veränderung wäre jede beliebige Dauer mit den beobachtbaren Zuständen vereinbar. Man könnte behaupten, dass ein Jahr, zehn Jahre oder sogar eine Million Jahre vergangen seien, ohne dass sich zwischen diesen zeitlichen Behauptungen irgendein beobachtbarer Unterschied feststellen ließe. Dies zeigt, dass die der globalen Erstarrung zugeschriebene Dauer durch keinen inneren Vorgang innerhalb der vorgestellten Welt überprüft werden kann.

Dennoch muss zwischen der Messung einer Wirklichkeit und dem Nachweis ihrer Existenz unterschieden werden. Dass etwas nicht gemessen werden kann, bedeutet keineswegs notwendigerweise, dass es nicht existiert. Es wäre daher unzureichend, die Zeit mit der Unmöglichkeit gleichzusetzen, ihre Intervalle zu messen.

Der Mensch misst Zeitintervalle mithilfe regelmäßiger Prozesse, etwa der Erdrotation, der Schwingung eines Pendels oder atomarer Übergänge. Keiner dieser Prozesse ist die Zeit selbst; vielmehr handelt es sich um Veränderungen, die wir als Maßstäbe verwenden, um andere Veränderungen miteinander zu vergleichen.

Shoemaker könnte einwenden, dass die Zeit selbst dann weiter existieren würde, wenn alle Uhren aufhörten zu funktionieren und jede Möglichkeit verschwände, eine Zeitdauer zu messen. Gewähren wir ihm vorläufig diese Möglichkeit. Nehmen wir an, die Zeit sei eine eigenständige ontologische Wirklichkeit, eine reale Struktur, die existiert, selbst wenn kein Mensch sie wahrnimmt und kein physikalischer Prozess ihre Messung ermöglicht.

Die grundlegende Frage ist damit nicht länger epistemologischer Natur. Wir fragen nicht mehr, woher wir wissen, dass Zeit vergangen ist, sondern was es ontologisch bedeutet, dass Zeit vergangen ist.

Bezeichnen wir den ersten Augenblick der gleichzeitigen Erstarrung der Regionen A, B und C mit (t_n) und einen späteren Augenblick mit t_n+1. Wenn zwischen diesen beiden Zeitpunkten absolut keinerlei Veränderung stattfindet, dann bleibt der Gesamtzustand der Wirklichkeit unverändert: S(t_n) = S(t_n+1).

Die Schwierigkeit besteht nun darin zu erklären, worauf die Behauptung gründet, dass (t_n) und t_n+1  tatsächlich zwei verschiedene Zeitpunkte sind. Es genügt nicht, ihnen unterschiedliche Bezeichnungen zu geben, denn gerade die Existenz einer wirklichen Vielheit von Zeitpunkten – und nicht lediglich die begriffliche Verdopplung ein und derselben Konfiguration – bedarf der Rechtfertigung.

Man könnte erwidern, dass t_n und t_n+1 unterschiedliche Positionen innerhalb einer substanzialen Auffassung der Zeit einnehmen. So wie zwei Raumpunkte trotz identischer qualitativer Eigenschaften verschieden sein können, könnten auch zwei Zeitpunkte allein deshalb numerisch verschieden sein, weil sie unterschiedliche zeitliche Positionen einnehmen.

Die eigentliche Frage ist ontologischer Natur

Nun stellt sich die Frage, wodurch bewirkt wird, dass sich die Wirklichkeit zunächst in t_n und anschließend in t_n+1 befindet.

Die Schwierigkeit tritt besonders deutlich hervor, wenn die Erstarrung enden soll. Damit die drei Regionen nach einem Jahr ihre Tätigkeit wieder aufnehmen können, muss es einen Unterschied zwischen dem Beginn, dem Verlauf und dem Ende der Erstarrung geben. Es muss etwas geben, das begründet, warum die Reaktivierung in t_n noch nicht erfolgt, in t_n+1 jedoch bereits eintritt.

Existiert ein Prozess, eine Eigenschaft oder eine Struktur, welche diese beiden Zeitpunkte unterscheidet und bestimmt, wann die Tätigkeit wieder aufgenommen wird, dann muss sich in der Gesamtheit der Wirklichkeit selbst etwas verändern. Die Veränderung wäre also nicht verschwunden; sie wäre lediglich in die zeitliche Struktur selbst verlagert worden.

Verändert sich hingegen in keinerlei Hinsicht irgendetwas, so gibt es keinen Grund, warum die Erstarrung enden sollte. Der Zustand der Erstarrung enthält keine neue Bedingung, die seine Beendigung herbeiführen könnte.

Nach alledem ist es weder erforderlich, die Zeit mit ihrer Messung gleichzusetzen, noch bereits an dieser Stelle eine vollständige Theorie ihres Wesens vorzulegen. Es genügt, die folgende Bedingung aufzustellen:

Damit ein wirkliches Vergehen der Zeit möglich ist, muss zwischen den Zeitpunkten ein ontologischer Unterschied bestehen; mit anderen Worten: Die Wirklichkeit als Ganzes muss sich verändern.

Darauf könnte Shoemaker erwidern, dass zwei Zeitpunkte verschieden sein können, obwohl der Inhalt der Welt vollkommen identisch bleibt.

Eine solche Antwort führt jedoch zu einem Dilemma.

Entweder stellt der Unterschied zwischen t_n und t_n+1 eine reale Tatsache dar. In diesem Fall gehört dieser Unterschied zur Gesamtheit der Wirklichkeit, und folglich sind die entsprechenden Zustände nicht mehr ontologisch identisch. Die Wirklichkeit in t_n besitzt die Eigenschaft, sich in t_n zu befinden, während die Wirklichkeit in t_n+1 die Eigenschaft besitzt, sich in t_n+1 zu befinden.

Oder aber diese zeitliche Lokalisierung gehört nicht zur Wirklichkeit. In diesem Fall existiert keine ontologische Tatsache, welche den Unterschied zwischen beiden Zeitpunkten begründet. t_n und t_n+1 wären dann nichts weiter als zwei Bezeichnungen für ein und dieselbe Konfiguration, die vollkommen mit sich selbst identisch ist. Die angeblichen Unterscheidungsmerkmale hätten somit keinerlei reale Grundlage.

Shoemakers Gedankenexperiment mag zwar eine vom Wandel unabhängige Folge von Zeitpunkten darstellen; es zeigt jedoch nicht, dass diese Folge ein wirkliches Vergehen der Zeit bildet. Tatsächlich setzt es bereits eine substanziale Auffassung der Zeit voraus und stützt sich gerade auf diese Voraussetzung, um zu dem Schluss zu gelangen, dass Zeit ohne Veränderung existieren könne.