Verwischte Zeit durch die Quantenwelt

Benachbarte Uhren können nicht die exakte Zeit messen.

Wer „verwischte Zeit“und „ungenaue Uhren“hört, denkt zuerst vielleicht an Bilder von Salvador Dal´ı. Doch es sind Quantenphysiker, die das Phänomen des verwischten Zeitflusses kürzlich entdeckten. Die Forscher um Cˇaslav Brukner von der Uni Wien und dem Institut für Quantenoptik und Quanteninformation der Österreichischen Akademie der Wissenschaften kombinierten einen Grundsatz aus der Quantenmechanik mit Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie und erkannten, dass benachbarte Uhren die Zeit nicht exakt messen können. Jedenfalls nicht zugleich.

Laut der allgemeinen Relativitätstheorie vergeht die Zeit nicht überall gleich schnell: Ein im Weltall reisender Mensch altert langsamer als sein Bruder, der auf der Erde weilt. Denn der Zeitfluss wird durch vorhandene Massen oder Energiequellen wie Erde und Sonne verändert. Trotzdem geht diese Theorie davon aus, dass man die Zeit überall exakt messen kann.

Exakte Uhr, ungenaue Masse

In der Quantenmechanik gibt es aber die Heisenbergsche Unschärferelation, die besagt, dass man niemals gleichzeitig die Energie und die Zeit eines Systems exakt bestimmen kann. Im Falle einer Uhr wäre also die Energie, die sie besitzt, bzw. ihre Masse umso „unschärfer“, je exakter diese Uhr die Zeit misst.

Verbindet man die Ansätze, ist es unmöglich, dass Uhren, die sich in enger Nachbarschaft befinden, zugleich die exakt gleiche Zeitmessung schaffen. Denn wenn eine Uhr sehr „scharf“die Zeit misst, wird ihre Masse ungenau, und diese ungenaue Masse verwischt den Zeitfluss der benachbarten Uhren. Demnach sollten unsere Vorstellungen über die Natur der Zeit neu überdacht werden, betonen die Autoren der Studie, die im Fachjournal „PNAS“erschienen ist. (APA/vers)