Wenn man eine Uhr in ein schwarzes Loch werfen würde, also eine sehr, sehr kompakte, sehr, sehr schwere Masse, dann würde diese Uhr immer langsamer gehen. Die Astronomen hatten jetzt gewissermaßen über Jahrhunderte oder Jahrtausende gewissermaßen die Hoheit über die Zeit und wurden jetzt gefragt, das abzugeben an die Atomphysik und an die Elektronik. Zehnschirm ist ein Metall. Man erhitzt das auf etwa 100 Grad Celsius, dann fängt das an zu verdampfen und dann fliegen die Atome individuell durchs Vakuum. Mit diesen frei fliegenden Atomen wird dann die Resonanzfrequenz gemessen. Das ist ein tolles Erlebnis. Das sind so die Sternstunden einer Forscherkarriere, wo man darauf hinarbeitet, wo man was sieht, zum ersten Mal, was wirklich neu ist. Hallo, ich bin Katharina Menne, Wissenschaftsjournalistin und Redakteurin bei Spektrum der Wissenschaft. Und ich bin Carsten Könneker, Redaktionsleiter für Psychologie und Social Sciences bei Spektrum der Wissenschaft. Wir bei Spektrum sind leidenschaftlich neugierig und deshalb widmen wir uns in diesem Podcast den großen Fragen der Wissenschaft. Das sind Fragen, die viele von uns umtreiben und über die Forscher seit Jahrhunderten oder gar Jahrtausenden rätseln und diskutieren, auf die es aber bis heute keine eindeutige Antwort gibt. Für jede Folge suchen wir eine renommierte Expertin oder einen renommierten Experten, um gemeinsam herauszufinden, wie weit die Forschung schon bei der Lösung der großen Frage gekommen ist, was wir noch nicht darüber wissen und wie es wohl weitergehen wird mit der Antwortsuche. Uns interessiert, was die Wissenschaftler über die Welt, die Naturgesetze und das Leben wissen und was sie persönlich antreibt, den großen Fragen teils jahrzehntelang nachzugehen. In dieser Folge lautet unsere große Frage: Was ist Zeit? Die großen Fragen der Wissenschaft. Ein Podcast von Spektrum der Wissenschaft und detektor.fm. Sekunden, Minuten, Stunden, Tage, Jahre. Wir spüren, dass die Zeit vergeht. Sie ist das unsichtbare Gerüst, in dem sich alles bewegt. Sie läuft stetig und unaufhaltsam in eine Richtung ab: von der Vergangenheit, die wir erforschen können, in die Zukunft, die noch offen ist. Aber wir können Zeit weder sehen, noch anfassen, schmecken oder riechen. Kaum etwas beschäftigt die Wissenschaft deshalb so sehr wie die Frage, was Zeit eigentlich ist und warum sie nicht rückwärts laufen kann. Der Kirchenvater Augustinus soll gesagt haben: „Wenn mich niemand fragt, weiß ich, was Zeit ist. Doch wenn ich es erklären soll, weiß ich es nicht mehr.“ Und auch Generationen von Naturwissenschaftlern haben versucht, das Rätsel der Zeit zu knacken. Von Albert Einstein, der mit seiner Relativitätstheorie unser Verständnis von Raum und Zeit auf den Kopf stellte, bis hin zu Hirnforschern, die fragen, ob Zeit vielleicht erst in unserem Kopf entsteht. In dieser Folge wollen wir verstehen, wie die moderne Wissenschaft Zeit beschreibt und sprechen heute mit dem „Father of Time“, dem Vater der Zeit. So zumindest hat ihn das renommierte Wissenschaftsmagazin Nature vor kurzem bezeichnet und unter die zehn prägendsten Forscherinnen und Forscher des Jahres 2024 gewählt. Eckehard Peick ist Physiker und leitet die Arbeitsgruppe Zeit und Frequenz an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig – also der Institution, die in Deutschland die offizielle Zeit vorgibt. Er forscht an Atomuhren, die so genau sind, dass sie in Milliarden Jahren nur um eine Sekunde abweichen. Herzlich willkommen, Herr Peick. Wir freuen uns, dass Sie heute hier bei uns sind. Hallo und vielen Dank für die Einladung. Herr Peick, wann und warum haben Menschen überhaupt begonnen, die Zeit zu messen? Oh, ich glaube, das geht schon sehr, sehr lange zurück. Bestimmt in die Zeit, als man sich Gedanken gemacht hat über Kalender, weil man den Jahresgang betrachten wollte, um eben Aussaat und Ernte die richtigen Zeiten zu finden und vorhersagen zu können, also den Sonnenstand zu verfolgen über den Jahreslauf. Das war sicherlich eine der ersten ganz wichtigen Anwendungen, wo man gleich eine praktische Motivation hatte, sich um Zeitmessungen zu kümmern. Dann, während des Tages die Zeit zu verfolgen, ist wohl ein bisschen jünger. Da geht man aber auch zurück in die frühe historische Zeit der Babylonier, der Ägypter. Von dort kommt wohl die Tradition, noch den Tag zu unterteilen, eben nicht in dezimales System, sondern in ein System mit 24 Stunden, 12 Stunden. Diese Sechser-, Vierer-, Dreier-teilbaren Zeitmessungen gehen wohl in diese frühe historische Zeit schon zurück. Und das hat man dann mit Sonnenuhren gemacht in der Antike. Ja, auf jeden Fall. Zu der Zeit war die Sonnenuhr auf jeden Fall die genaueste Möglichkeit, Zeit zu messen, eben die Erdrotation letztendlich zu verfolgen, also den Gang der Sonne während des Tages. Das war ja nicht nur im alten Ägypten so, das war tatsächlich bis ins 18. und 19. Jahrhundert immer noch die genaueste Möglichkeit, zuverlässig Zeit zu messen. Jedenfalls dann, wenn es darum ging, über längere Zeitintervalle eine verlässliche Aussage über die Zeit zu treffen. Aber das heißt, der Uhrzeigersinn, den wir heute kennen, den gibt es in dieser Richtung nur, weil die Sonnenuhr auf der Nordhalbkugel entwickelt wurde, richtig? Ja, ich glaube, diese Assoziation kann man machen. Da weiß ich nicht genau, wie es historisch zurückgeht. Aber ich habe das auch so gehört, das kommt mir auch plausibel vor, dass auf diese Weise eben die Unterscheidung praktisch zwischen im und gegen den Uhrzeigersinn mit der Konvention der Bewohner der Nordhalbkugel gemacht wurde. Ja, auf der Südhalbkugel würde die Sonnenuhr ja in die andere Richtung laufen. Genau, ja. Wahnsinn. Dann wäre sozusagen, wenn man beim Kreisel beim Verkehr sagt, ich muss auf drei Uhr abbiegen, das wäre dann eigentlich auf neun Uhr. Okay, ja, so kann es gehen, wenn man etwas auf der Nordhalbkugel entwickelt. Die Sonnenuhren, Sie sagten, das war noch bis ins 18. Jahrhundert so ein Standard, aber irgendwann kamen ja auch so Pendeluhren. Und die Frage der Frequenz, also der gleichmäßigen Frequenz, ist ja auch ein super wichtiges Thema. Wann hat das eingesetzt? Ja, die ersten mechanischen Uhren sind so spätes Mittelalter, Renaissance, denke ich, dass man das in diese Zeit zurückverfolgen kann. Da ging es natürlich darum, möglicherweise noch eine etwas feinere Unterteilung zu haben oder eben auch eine Unterteilung des Tages zu haben, dann, wenn man die Sonne nicht sieht. Also eben, wenn wir sprechen, wir von der Nordhalbkugel oder in höheren nördlichen Breitengraden, halt im Winter, wo man die Sonne nur für wenige Stunden sieht, dann hat man eben Pendeluhren, mechanische Uhren entwickelt, die also unabhängig von der Sonne eine Einteilung gaben. Die waren am Anfang noch nicht sehr genau, die hatten vielleicht eine Unsicherheit von etlichen Minuten, zehn Minuten, eine Viertelstunde am Tag, aber es war jedenfalls ein Fortschritt, unabhängig vom Sonnengang zu werden. Allerdings war zu der Zeit die Zeitmessung mit der Sonne immer noch bei weitem präziser. Aber die Pendeluhren zeigen schon die Richtung, in die es geht, wenn man mit einer Uhr die Zeit messen will. Und an der Pendeluhr kann man vieles auch ganz schön erklären, dass man nämlich die Kombination hat von einem Taktgeber in der Uhr, also das Pendel, was man wirklich sieht, was hin und her schwingt. Das kann man verfolgen. Und das ist ein gleichmäßiger Takt, der hängt halt tatsächlich nur von der Länge des Pendels ab. Und dann braucht man noch ein Zählwerk, was eben die Zahl dieser Schwingungen zählt, um daraus dann eine Zeitanzeige zu machen. Und dieses Rezept, diese Grundelemente der Uhr, die findet man in allen Uhren bis zu den Atomuhren heute. Ja, da kommen wir noch zu. Aber kann man eigentlich sagen, dass wir die Zeit messen, oder machen wir sie nicht eigentlich auch in gewisser Weise? Ich würde bevorzugen, von Zeit messen zu sprechen, weil wenn man sagt, wir machen die Zeit, dann kommt man halt sehr nah zu den Fragen, die Sie anfangs ansprachen: Was ist die Zeit? Und das sind die Fragen, die halt sehr, sehr schwierig zu beantworten sind. Die Frage nach der Zeitmessung dagegen ist einfacher zu beantworten. Das sind eben so ein bisschen die einfachen Elemente, die ich gerade schon beschrieb. Und da kann man Methoden angeben, Zeit zu messen. Aber ich verstehe, dass das verknüpft ist. Also dass natürlich, wenn man etwas misst, muss man sich natürlich Gedanken machen: Was ist das eigentlich für eine Größe und was steckt dahinter? Und darüber sprechen wir auch heute hier in dieser Podcast-Folge. Und man könnte ja sagen, Sie haben einen sehr traditionellen Beruf. Sie sind ja eine Art Uhrmacher. Also so wie wir gerade schon gehört haben, Pendeluhren oder auch so eine schöne alte Standuhr, die hochpräzise mit allen möglichen kleinen Zahnrädchen und so weiter gebaut wird. Sie arbeiten aber mit Atomuhren. Und ja, da fragt man sich ja sofort: Wie funktionieren die? Und zweite Frage: Wofür braucht man die denn überhaupt? Ja, ich finde, dass auch wenn meine Arbeit jetzt hier praktisch nicht viel mit Uhrmachern im traditionellen Sinne und mit mechanischen Uhren zu tun hat, sehe ich auch, dass es da eine gewisse Tradition gibt und dass wir eine ähnliche Motivation haben. Die Atomuhren sind die modernen Uhren, die man heute verwendet, die die Zeitdefinition bestimmen seit den 1960er Jahren. Und man hat das gemacht, weil man eben gesehen hat, dass man mit Atomuhren viel, viel genauer messen kann als mit mechanischen Uhren. Und man hat sich dann, als man die Atomuhren eingeführt hat, tatsächlich auch von dieser astronomischen Definition der Zeiteinheit abgewandelt. Aber deswegen sprach ich gerade schon, versuchte die Pendeluhr so ein bisschen abstrakter darzustellen. Die Atomuhr hat letztlich eben einen ähnlichen Aufbau. Da gibt es so etwas wie einen Pendel, also was den Takt vorgibt. Das ist in diesem Fall eben eine Schwingung in einem Atom, also eine Schwingung des Elektrons im Cäsiumatom. Und dann gibt es Elektronik, die diese Schwingung anregt und Elektronik, die diese Schwingung zählt, die Perioden dieser Schwingung zählt, sodass man daraus einen Zeitintervall und dann schlussendlich auch eine Uhrzeit ableiten kann. Aber jetzt hat Cäsium ja nicht nur ein Elektron, sondern wenn ich mich an das Periodensystem der Elemente erinnere, ist das auf jeden Fall weiter hinten. Es ist nicht nur ein Wasserstoffatom. Wie stelle ich mir das vor? Welches Elektron ist das genau und warum hat man sich jetzt genau für dieses Elektron und für diesen Übergang entschieden? Können Sie das nochmal erklären? Und für Cäsium könnte ja auch ein anderes Element sein. Ja, im Prinzip hat man da durchaus eine Auswahl gehabt und man hatte auch darüber diskutiert. Es waren dann schlussendlich eine ganze Reihe von praktisch technischen Erwägungen, die das Cäsium als am besten geeignet erschienen haben lassen. Das Cäsium ist genau so. Es ist ein schweres komplexes Atom. Relevant für die Resonanz in der Uhr ist das äußere sogenannte Valenzelektron, was eben auch die chemischen optischen Eigenschaften vom Cäsium bestimmt. Und ganz konkret kann man sich so vorstellen, dieses äußere Elektron ist ein kleiner Magnet. Das hat ein magnetisches Moment. Das kann man sich vorstellen wie ein Stabmagnet mit einer Nord-Süd-Ausrichtung. Und dann ist noch wichtig, der Atomkern vom Cäsium. Den kann man sich auch als kleinen Magneten vorstellen mit einer Nord-Süd-Ausrichtung. Und dann können diese beiden Magneten gewissermaßen parallel oder antiparallel zueinander ausgerichtet sein. Und da wirken Kräfte zwischen dem Elektron und dem Kern. Mit diesen Kräften sind dann quantenmechanisch verschiedene Energieniveaus verknüpft. Diese beiden Ausrichtungen haben unterschiedliche Energien. Und dann sagt die Quantenmechanik, bei dem Übergang zwischen diesen beiden Niveaus, also wenn praktisch einer dieser Magneten seine Orientierung ändert relativ zu dem anderen, dann wird dabei eine elektromagnetische Welle emittiert oder absorbiert, je nachdem, ob man von dem höheren zum niedrigeren oder vom niedrigeren zum höheren Energiezustand übergeht. Und diese Welle, die Frequenz dieser Welle, ist verknüpft mit dem Energieunterschied. Und der ist relativ gering bei diesem Prozess im Cäsium-Atom. Und die Frequenz, die dazu gehört, die ist etwa 9 Gigahertz, 9 Milliarden Schwingungen pro Sekunde in der Mikrowellenfrequenz, wo Mikrowellenöfen laufen, wo Mobilfunk funktioniert. Und diese Mikrowellenfrequenzen, die konnte man schon in den 50er Jahren, das war, als man die ersten Atomuhren entwickelt und gebaut hat, konnte man die schon sehr präzise herstellen und kontrollieren. Da gab es präzise Oszillatoren dafür, da gab es Elektronik, die diese Schwingungen zählen konnte. Das waren Entwicklungen, die aufbauten hauptsächlich in den USA auf der Radarentwicklung während des Zweiten Weltkriegs. Das ist ein ähnlicher Frequenzbereich und das war natürlich von hoher militärischer Bedeutung während des Zweiten Weltkriegs. Deswegen gab es da viel Entwicklungsarbeiten. Und es war tatsächlich so, auch gegen Ende des Krieges, dass die erste Vorschlag dann kam: Man könnte das doch nutzen, auch um eine präzise Uhr zu bauen. Und das hat man dann tatsächlich 1955 geschafft. Also da lief am britischen Staatsinstitut, Meteorologieinstitut, dann die erste Cäsium- Atomuhr. Und die hat man dann auch, weil die dann eben sehr zuverlässig und genau lief, hat man die dann auch verwendet 1967, um die Sekunde, also die Zeiteinheit, zu definieren über die Schwingungen dieses Cäsium- Atoms. Und wie geht das jetzt genau? Also wenn ich mir jetzt vorstelle, man hat irgendwann einfach mal beschlossen, dass eben diese Frequenz, diese was waren das, 9 Gigahertz, warum hat man jetzt gesagt: Okay, das ist jetzt genau so oft muss das schwingen, damit man sagt, das ist eine Sekunde? Wie kommt es dazu? Ja, das war ein Paradigmenwechsel, auf jeden Fall, der damals sicherlich auch einige Diskussionen über mehrere Jahre benötigt hat. Ich denke, es ging ja darum, also bis dahin war eben auch die ganze Präzisionszeitmessung orientiert an der Beobachtung von Sternpositionen. Also man hat die Erddrehung präzise bestimmt, dadurch, dass man die Positionen von Fixsternen gemessen hat. Und die Astronomen hatten jetzt gewissermaßen ja über Jahrhunderte oder Jahrtausende gewissermaßen die Hoheit über die Zeit und wurden jetzt gefragt, das abzugeben an die Atomphysik und an die Elektronik. Es war aber klar zu der Zeit, dass eben die tatsächlich die Erdrotation nicht so gleichmäßig ist. Also die Erde ist halt ein kompliziertes großes Gebilde, da bewegen sich Massen in den Ozeanen, im Erdinnern. Deswegen schwankt die Periode der Erdrotation. Und das hatte man erstmals schon in den 1930er Jahren gesehen, dass die Erdrotation etwas ungleichmäßig ist, so eine Millisekunde am Tag etwa Schwankungen zeigt und dass eben die Atomuhren, die man damals hatte, stabiler waren, schon genauer waren. Und deswegen dachte man natürlich: Okay, jetzt müssen wir die genauere Technik nehmen, zu den Atomuhren übergehen. Und gleichzeitig wollte man aber oder musste man natürlich die Tradition bewahren. Also der Tag sollte immer, ich sage es jetzt einfach, der Tag sollte immer noch 24 Stunden haben. Also die neu definierte Atomsekunde sollte so genau wie das ging der Länge der astronomischen Sekunde entsprechen. Und deswegen hat man mit dieser ersten Atomuhr, die die Briten gebaut haben, über drei Jahre die mit einem astronomischen Observatorium gekoppelt Zeitmessungen gemacht, über drei Jahre. Und dann das Ergebnis dieser Messung dann festgeschrieben in der Definition. Und das war dann eine Lösung, auf die sich alle Astronomen und Elektrophysiker einigen konnten. Man hatte so gut wie es möglich die Kontinuität gewahrt und hatte jetzt aber die Möglichkeit, von der höheren Genauigkeit und Stabilität der Atomuhren zu profitieren. Also habe ich das jetzt richtig verstanden? Wir haben ein Element, das heißt Cäsium. Das ist relativ schwer, relativ weit hinten im Periodensystem. Und das hat ein besonderes Elektron, also ein Valenzelektron, das auch für die chemische Reaktivität verantwortlich ist. Und wenn man das anregt mit Mikrowellenstrahlung, dann kann man es in einen energetisch höheren Zustand versetzen. Und dann fällt es aber auch wieder runter und sendet dabei elektromagnetische Strahlung ab. Und diese Strahlung hat eine bestimmte Frequenz. Und wenn man dann oft genug zählt, nämlich wie oft? Neun Milliarden pro Sekunde. Oder wie groß ist die Zahl? Die hat neun Stellen, also neun Milliarden, 172 Millionen. Ich habe es jetzt nicht alle perfekt im Kopf, aber die hat neun Stellen. Okay, also sagen wir mal, es gibt eine krumme Zahl, aber die ist ganz klar definiert. Da haben sich quasi die Physiker weltweit, die Zeitstifter-Community, hat sich geeinigt: Wenn das rum ist, dann ist eine Sekunde rum. Genau. Das heißt, okay, das heißt, es geht wirklich um die Elektronenhülle. Die Musik spielt bei einer herkömmlichen Atomuhr in der Elektronenhülle. Wir kommen ja noch auf andere modernere Sorten von Atomuhren zu sprechen. Das wollte ich nochmal verstanden haben. Super. Genau. Und jetzt ist es aber ja so, man misst die Zeit jetzt so präzise, also auf diese mehreren, ich glaube, zwölf Stellen sind es ja oder sogar mehr. Was hängt jetzt heute davon ab? Also warum wollen wir die Zeit so genau messen können? Ja, die besten Cäsium-Uhren heute, die sind jetzt schon auf 16 Stellen angekommen. Also die haben sich tatsächlich auch von der Zeit, als man die na klar, die erste war noch nicht so top wie die jetzt heute. Die haben sich kontinuierlich verbessert. Man hat jetzt 16 Stellen etwa Unsicherheit bei den besten Cäsium-Uhren. Das sind diese sogenannten primären Uhren, die in den nationalen Zeitinstituten stehen. Und diese hohe Genauigkeit ist für ein paar Anwendungen kritisch. Zum einen möchte man natürlich eine hohe Stabilität haben der Zeitskala. Also man möchte, dass verschiedene Uhren übereinstimmen. Also Cäsium- Uhren, die von verschiedenen Laboratorien gebaut werden, sollten möglichst gleichmäßig laufen, ohne dass man die wechselseitig synchronisieren müsste immer. Das ist gewissermaßen ein Qualitätsmerkmal dafür, wie genau diese Uhren laufen. In dem Sinne, wie genau geben sie die Frequenz dieses Cäsium-Atoms über, von der man eben postuliert oder annimmt, dass die gewissermaßen eine Naturkonstante ist. Und um jetzt wirklich die Genauigkeit, die 15, 16 Stellen, was kann man damit machen? Das geht natürlich in verschiedene Anwendungen, wo es um Synchronisationen geht. Synchronisation von Netzwerken im Telekommunikationsbereich. Selbst die 50 Hertz aus der Steckdose, die Wechselspannung in Europa, stehen schlussendlich irgendwo Atomuhren dahinter, weil man sehr genau die Phasen der Wechselspannung kontrollieren möchte, um verschiedene Kraftwerke flexibel zusammenschalten zu können. Aber die tatsächlich kritischsten Anwendungen von der Genauigkeit sind die Navigation, Satellitennavigation. Das amerikanische GPS-System, GLONASS aus Russland, Galileo in Europa. Das sind Satelliten, die um die Erde kreisen, die kleine Atomuhren tragen, deren Bahnen man genau berechnen und vorhersagen kann. Also man kennt die Position dieser Satelliten und mit den Empfängern auf dem Boden empfängt man dann Signale von mindestens vier dieser Satelliten. Und aus der Zeitdifferenz zwischen den von den einzelnen Satelliten empfangenen Signalen berechnet dann der Empfänger am Boden die Position. Und da sieht man, da wird für die Ortsangabe eine Zeitinformation verwendet und der Umrechnungsfaktor zwischen Zeit und Ort ist die Lichtgeschwindigkeit. Das ist eine sehr, sehr hohe Geschwindigkeit, dreimal zehn oder acht Meter pro Sekunde. Und da sieht man, dass man eben eine sehr hohe Genauigkeit der Zeitmessung braucht, um eine vernünftige, auf einen Meter oder sowas, Unsicherheit der Ortsmessung zu erhalten. Tatsächlich sind die Uhren auf den Satelliten, deren Präzision alleine würde gar nicht ausreichen, sondern dafür, sondern die werden tatsächlich mit jedem Überflug von Master Clocks auf der Erde wieder nachgestellt oder da wird geschaut, wie hat sich diese Uhr auf dem Satelliten jetzt entwickelt und dann wird eine entsprechende Korrektur mit in die Positionsbestimmung eingerechnet. Und ja, vielleicht noch mal kurz zur Lichtgeschwindigkeit. Das ist der Umrechnungsfaktor, den ich mir merke: Eine Milliardstel Sekunde, eine Nanosekunde, entspricht 30 Zentimeter Laufstrecke. Und das ist auch so, dass was man, wenn man mit dem Auto durch die Stadt fährt, braucht man nicht unbedingt 30 Zentimeter. Aber Geodäten möchten wenige Zentimeter Unsicherheit haben und die brauchen eben die entsprechend hohe Präzision dann in den Zeitangaben. Was sind Geodäten? Es gibt ja, man möchte die Erde vermessen und das kann man natürlich mit verschiedenen Methoden peilen. Dadurch kann man Meterstäbe durch die Gegend tragen, aber tatsächlich kann man heute eben auf großen Skalen Geodäsie, Erdvermessung, läuft über diese Satellitensysteme. Und tatsächlich sind die so genau mittlerweile, dass man eben die Drift zwischen den Kontinentalplatten, also das Auseinanderdriften von Nordamerika und Europa, das sich mit einer Geschwindigkeit von wenigen Zentimetern, einige Zentimeter pro Jahr erfolgt, dass man das über eine langfristige Verfolgung dieser Satellitendaten mittlerweile nachweisen kann. Das heißt, auch die Klimaforschung braucht Atomuhren, ist das richtig? Auch da gehen präzise geodätische Messungen ein, also die Höhe des Meeresspiegels zum Beispiel. Das ist halt wichtig für die Höhenskalen. Man weiß schon, dass der Meeresspiegel nicht überall gleich hoch ist. Also zwischen Nordsee und Mittelmeer gibt es etwa 20 Zentimeter Differenz, das weiß man. Das kann man verfolgen. Aber genau, auch dort gehen eben diese präzisen Ortsmessungen mit ein, um eben zum Beispiel auch Änderungen des Meeresspiegels verfolgen zu können. Also nicht nur Kontinentaldrift, das war Ihr Beispiel, sondern auch, also ich nehme jetzt mal den Permafrost oder Gletschereis in den hohen Gebirgen dieser Erde. Ja, auch da kann man aus dem Weltall heraus, dank der Uhren, die unter anderem Sie entwickeln, feststellen, wie groß oder wie schnell das Schmelzen stattfindet. Die Uhren spielen eine Rolle dabei. Es kommen noch mehr Daten zusammen. Also es gibt zusätzliche Messungen, wo man auch über Satelliten wieder sehr genau das Schwerefeld vermisst, um eine Aussage über die Massenverteilung zu bekommen. Und dann gibt es natürlich noch wirkliche Längenmessmethoden mit Laserranging. Können Abstände gemessen werden mit Radar. Und alle diese Daten zusammengenommen ergeben dann ein globales Bild. Eine besondere Herausforderung sind tatsächlich aber die unterschiedlichen Höhensysteme und eben ja über die Ozeane hinweg, wo man nicht mehr mit Nivellierungen und Maßstäben sich bewegen kann. Da sind tatsächlich die Satellitendaten sehr, sehr wichtig für den Anschluss der Höhensysteme. Aber auch in unser aller Alltag spielt das Ganze eine Rolle. Ja, also wenn ich meinen Toaster in die Steckdose stecke, ja, dann gibt es diese Frequenz, die auch von den Atomuhren kontrolliert wird. Wenn ich das Navigationssystem in meinem Auto anschmeiße, dann komme ich dank Atomuhren zum Ziel. Das ist ja auch eine ganz schöne Industrie, die da sozusagen dranhängt und entstanden ist aus dieser Forschung in den 50er Jahren. Ja, auf jeden Fall. Und die Satellitennavigationssysteme sind auch ein Beispiel dafür, wenn man fragt, was sind Anwendungen oder was ist Grundlagenforschung. Da war es tatsächlich so, dass man erst die genauen Uhren hatte, also eben seit den 50er Jahren. Also es war ja die erste Atomuhr ist vor dem Sputnik gebaut worden. Und ich weiß nicht mehr genau, vielleicht irgendwann in den 70ern, dass die Idee aufkam: Oh, man hat diese genauen Uhren, man kann die auch so klein und so zuverlässig bauen, dass man die jetzt auf Satelliten packen kann. Und dass das eine Methode der Navigation überhaupt sein könnte. Die Idee kam so, die genauen Uhren gab es bereits. Also gewissermaßen die Anwendung, die auf das Ergebnis der Grundlagenforschung, nämlich diese präzise Uhr, dann gefolgt ist. Cäsium, können Sie noch mal kurz erklären, warum es am Ende Cäsium war? Und dann müssen wir vielleicht auch mal überlegen, wie weit kann man das Cäsium als Atomuhr eigentlich überhaupt noch ausreizen? Und stehen da nicht schon die neuen Atomuhren in den Startlöchern? Aber warum Cäsium? Ja, das Cäsium, es hätte andere Kandidaten auch gegeben oder man hat andere Kandidaten, Atomelemente, chemische Elemente diskutiert. Also im Periodensystem neben dem Cäsium und derselben Periode gibt es das Rubidium. Oder man hätte vielleicht auch Wasserstoff tatsächlich nehmen können. Hätte man auch den Kern und das Elektron. Und dann hat man aber einfach tatsächlich geschaut, welches ist technisch wie geeignet, welches ist mehr oder weniger geeignet. Und da hatte das Zäsium tatsächlich eine Reihe schöner Vorteile. Das kann man relativ leicht verdampfen. Also man misst die Frequenz an einem freien Atom, also in einem sogenannten Atomstrahl. Zäsium ist ein Metall. Man erhitzt das auf etwa 100 Grad Celsius, dann fängt das an zu verdampfen. Und dann fliegen die Atome individuell durchs Vakuum. Und mit diesen frei fliegenden Atomen wird dann die Resonanzfrequenz gemessen. Die Frequenz vom Zäsium ist relativ hoch, diese 9 Gigahertz. Also beim Rubidium wären es 6 Gigahertz, beim Wasserstoff wären es 1,4 Gigahertz. Und schon damals war es klar, wenn die Frequenz höher ist, kann man die Zeit feiner unterteilen. Also es finden dann mehr Schwingungen pro Sekunde statt. Das war ein weiterer Vorteil vom Zäsium. Und dann noch ein weiterer wichtiger Punkt, der vielleicht auch ein bisschen überraschend ist. Also wir nehmen das Zäsium, das 133er Isotop, was man in jedem Chemiehandel kaufen kann. Also vom Zäsium gibt es natürlich vorkommend auf der Erde nur ein stabiles Isotop. Und Isotop heißt, das bestimmt die Eigenschaften des Kerns. Wenn es noch ein anderes Isotop wäre, also dasselbe chemische Element, aber mit einer anderen Kernmasse, dann hätte das eine andere Frequenz. Und dann würde die Uhr praktisch zwei oder drei Resonanzen haben. Und beim Zäsium gibt es halt nur eine Resonanz, weil es nur ein Isotop ist. Und das waren so die Gründe, die damals ausschlaggebend waren für die Auswahl von Zäsium. Da gab es auch ziemlich bald einen Konsens, weil es zu der Zeit auch schon tatsächlich kommerzielle Zäsiumuhren gab. Es gab bereits eine Firma, die die baute und anbot, sodass man auch eben wenn man keine eigene Forschung da machen wollte, so eine Uhr kaufen konnte. Und die Forschung und Entwicklung geht weiter. Da hat mit den Zäsiumuhren etwas Dramatisches passiert oder mit der Weiterentwicklung in den 90er Jahren, als man gesehen hat, dass man manche Atome sehr effizient mit Laserlicht kühlen kann. Man kann die Bewegung der Atome in einem Vakuum mit Laserlicht abbremsen. Das ist ja spannend, weil man ja eigentlich Laserlicht als heiß empfindet. Man kann ja mit Laserlicht auch schneiden. Deswegen ist das irgendwie erstmal total kontraintuitiv. Das war tatsächlich eben eine tolle Überraschung oder eine ganz wichtige Methode, die man durch diese Laserkühlung hatte. Und das ging nicht mit allen Elementen gleich. Und deswegen war es tatsächlich eines von den Atomen, mit denen das besonders schön ging. Und deswegen war es ziemlich bald auch möglich, dann auch Atomuhren mit lasergekühlten Atomen zu machen. Also warum spielt die Temperatur eine Rolle für die Uhr? Wenn sich das Atom bewegt, da gibt es einen Dopplereffekt. Also der Effekt, den wir kennen in der Stadt, wenn der Krankenwagen mit Martinshorn an uns vorbeifährt. Dann sehen wir die akustische Frequenz nach oben oder unten verschoben. Und genau so passiert das mit den Atomen, die sich in der Uhr bewegen. Aber das möchte man natürlich nicht für die präzise Uhr, sondern man möchte die Frequenz haben, wenn das Atom in Ruhe ist. Und deswegen ist es ganz toll, die abzukühlen. Und das war dann gewissermaßen eine gute Koinzidenz, dass das Zäsium, was man in den 60er Jahren ausgewählt hatte, eben auch für die Laserkühlung so gut geeignet war. Und das hat dann nochmal die letzten zwei, drei Jahrzehnte der Uhrenentwicklung beim Zäsium mitbestimmt, dass man Zäsiumuhren mit lasergekühlten Atomen bauen konnte. Und jetzt aktuell geht die Diskussion, oder aktuell auch schon seit mehr als 20 Jahren, geht die Diskussion einen großen Schritt der Weiterentwicklung, der vom Zäsium dann wegführen wird. Nämlich, dass man zu den sogenannten optischen Uhren geht. Man geht weg von den Mikrowellenfrequenzen. Man geht auch wieder zu einer Resonanz in der Elektronenhülle, aber eine Resonanz, die mit einem Laser angeregt wird, in einem optischen Bereich, also Laserlicht, was man dann eben sehen kann, was eine Farbe hat. Und da sind dann ganz andere Atome geeignet. Da reden wir über mehrere Kandidaten in der Diskussion. Wir reden zum Beispiel über Ytterbium, eine von den berühmten seltenen Erden, oder Strontium-Aluminium. Da wird man in den nächsten Jahren ein neues Element aussuchen und wahrscheinlich auch eine neue Definition der Zeiteinheit dann schaffen. Und jetzt haben Sie ja schon den Zeitraum von 20 Jahren angesprochen. Und Sie hatten Anfang der 2000er Jahre eine revolutionäre Idee, die Ihnen dann, auch wie ich eingangs sagte, von Nature den Titel „Father of Time“ eingebracht hat. Was haben Sie sich denn jetzt da genau überlegt? Ich war dort zu der Zeit schon einige Jahre von meiner Doktorarbeit her in dem Bereich, über diese optischen Uhren nachzudenken. Und wir haben ein paar Punkte gesehen, wo wir gesagt haben, da gibt es möglicherweise ein Problem. Da gibt es eine Frequenzverschiebung dieser optischen Uhren. Also die Motivation war, nochmal eine Atomuhr zu bauen, die einen großen Schritt, einen Faktor 100 oder 1000 genauer ist als die besten Zäsiumuhren, die man hatte. Und dann muss man aber natürlich genau wieder schauen. Ich sprach gerade von dem Doppler-Effekt. Es gibt eine ganze Reihe solcher Effekte und man muss gucken, was kann man wie gut kontrollieren und was ist möglicherweise nachher noch eine Störung, die die Genauigkeit der Uhr in Frage stellt. Und da hatte ich zusammen mit einem Kollegen hier in der PDB, mit Christian Tam, die Idee, mal zu schauen, was ist wenn wir weggehen von der Elektronenhülle und wenn wir zu einem Übergang im Atomkern gehen. Der Atomkern ist auch wieder zusammengesetzt aus verschiedenen Ladungen, aus geladenen Teilchen, aus den Protonen und neutralen Teilchen, den Neutronen. Die können auch verschiedene Zustände einnehmen und dazwischen, bei den Übergängen zwischen diesen Zuständen, würden die auch Strahlung absorbieren oder emittieren. Und der Kern ist ja viel, viel kleiner als das Gesamtatom, also ein Faktor 100.000 geometrisch kleiner. Gibt es da einen guten Vergleich? Also wie weit ist das auseinander, wenn man jetzt so einen Kern und so eine Elektronenhülle hat, um das ein bisschen anschaulich zu machen? Das Atom ist so etwa ein Zehntel Nanometer groß, also ein Zehntel von einem Nanometer. Und der Kern, ich verwende jetzt die Zehnerpotenz 10 hoch minus 15 Meter, ist also noch mal ein Faktor 100.000 fast kleiner als das Elektron, also so wie die, oder wie das, Entschuldigung, nicht wie das Elektron, sondern wie das Atom, also die Elektronenhülle, die die Größe des Atoms bestimmt. Und vom Volumen ist der meiste Raum, alles, was wir an Festkörpern oder so etwas anfassen, praktisch leer, nur bestimmt durch die Anziehung zwischen dem Kern und den Elektronen und durch die elektromagnetischen Kräfte zusammengehalten. Weil der Kern so klein ist und so stark gebunden, deswegen sind eben die Frequenzen dort drin weniger abhängig von äußeren Störungen. Also man kann sich vorstellen, zum Beispiel zwei Atome stoßen miteinander, dann betrifft das die Elektronenhülle, die spürt das, dort findet die Wechselwirkung statt. Die Kerne innen drin sehen viel weniger von diesem Stoßprozess. Und auch analog, wenn man jetzt äußere magnetische Felder anlegt, elektrische Felder, der Kern kriegt als Störung oftmals davon viel weniger mit als die Elektronen. Und das war so ein bisschen in der Kurzfassung die Idee. Eigentlich wäre das toll, wenn man eine Uhr eben mit einer Resonanz im Kern betreiben könnte. Aber das scheint jetzt nicht ganz so einfach umzusetzen zu sein, denn jetzt sind schon 20 Jahre umgegangen. Aber letztes Jahr muss irgendwas Entscheidendes passiert sein. Was haben Sie da geschafft auf dem Weg hin zu dieser Atomkernuhr? Genau, es ist schwierig gewesen, das muss ich vielleicht noch ergänzen zu den Erzählungen von damals. Mit dieser Kleinheit des Kerns ist ja auch verknüpft, dass die Kernübergangsenergien und Frequenzen viel, viel höher sind als in der Elektronenhülle. Und deswegen kennen wir Kernprozesse aus der Kernphysik. Wir kennen Kernreaktoren, wir kennen Atombomben, die wir sonst für Präzisionsmessungen verwenden. Es gibt aber ein paar Ausnahmen oder konkret für unseren Fall eine Ausnahme, wo ein Kern im Element Thorium einen ganz niederenergetischen Übergang hat. Also niederenergetisch in dem Bereich, wo er auch mit Lasertechnik zugänglich ist. Und das war der Aufhänger für unseren Vorschlag damals, dass es nämlich dieses Isotop 229 gibt, was man mit einem Laser anregen können sollte. Und das hatten wir damals vorgeschlagen, diese Laseranregung von dem Kern. Das wäre eine tolle Uhr. Und dann haben wir tatsächlich so etwas wie 20 Jahre verschiedene Experimente gemacht, um das nachzuweisen, dass das mit dem Laser tatsächlich funktioniert. Wir waren ziemlich zuversichtlich, dass das auch geht. Aber tatsächlich waren die Experimente sehr, sehr schwierig. Und die Experimente haben eine ganze Reihe von Schwierigkeiten gesehen. Und Ende 2023 ist es uns dann zum ersten Mal gelungen, diese Laseranregung von dem Thoriumkern dann nachzuweisen. Und das war dann eben jetzt der wichtige Schritt hin, das tatsächlich als eine Uhr zu nutzen. Das ist jetzt noch längst nicht so präzise wie selbst für einfache Atomuhren, aber das hat gewissermaßen eine Tür aufgemacht zu einem neuen Arbeitsgebiet, zu neuen experimentellen Möglichkeiten. Wie fühlt man sich dann nach zwei Jahrzehnten der harten Arbeit und nach so einer theoretischen Vorhersage, wenn man dann so einen Meilenstein erreicht hat? Das ist ein tolles Erlebnis. Das ist eben die Sternstunde einer Forscherkarriere, wo man darauf hinarbeitet, wo man etwas sieht, zum ersten Mal, was wirklich neu ist. Also es ist ja so, für den theoretischen Wissenschaftler, der mit Bleistift und Papier arbeitet, da ist es so die Erkenntnis und der Geistesblitz oder so etwas. Für uns Experimentatoren hat man sich etwas überlegt und macht das Experiment. Und das Experiment ist ja letztendlich dann das Entscheidende: Funktioniert das wirklich? Oder sieht man wirklich das, was man sich vorstellt? Und das dann wirklich zu sehen, das ist dann eben eine schöne Bestätigung. Könnten Sie sich vorstellen, dass das irgendwann mal Nobelpreiswürdig ist? Das weiß ich nicht. Da möchte ich nicht drüber spekulieren. Das ist eine ziemlich spezielle Frage. Ich sehe, wir sehen, dass sich etliche Gruppen jetzt dafür interessieren. Ich sage es mal so, wir kriegen eine ganze Reihe positiver Resultate, aber weiter möchte ich nicht gehen. Katharina, weißt du, woran mich diese Schilderung, dieses Glücksgefühl, was Herr Peik gerade beschrieben hat, erinnert? Ja, an unsere Folge mit Heino Falke, Antiboethius. Oder mit Antiboethius. Also genau dieses Hochgefühl, was man erlebt, wenn man etwas findet, was man vielleicht vermutet oder vorhergesagt hat, oder was sich vielleicht auch mal ein Theoretiker mit Papier und Bleistift überlegt hat. Also da glaube ich, reihen Sie sich ein in einige andere tolle Gäste, die wir schon im Podcast hatten. Und schön, dass die das auch erleben, erleben dürfen und uns daran teilhaben lassen. Genau, einmal ging es um die Idee, ein schwarzes Loch zu fotografieren, in Anführungszeichen. Das war Heino Falke. Und bei Antiboethius waren es die schwarzen Raucher unter dem Eis der Arktis, die sie dann gefunden hat. Also sozusagen erst mal zusammen gepuzzelt, wo könnten die sein? Ganz ähnliche Beschreibung und kann man, glaube ich, ganz gut nachvollziehen, dass das dann auch so ein Highlight innerhalb einer Forscherkarriere ist, wenn es dann plötzlich funktioniert. Ja. Und das sind auch ganz tolle, ganz tolle Ergebnisse, finde ich, die Beispiele. Vielleicht als kurze Fußnote für das Bild des schwarzen Lochs. Da haben Uhren auch eine große Rolle gespielt, weil man dort Radiosignale von verschiedenen Observatorien nachher kombinieren muss. Und dafür muss an jedem dieser Observatorien eine präzise Uhr mitlaufen, damit man diese Signale dann überlagern kann. Ich stelle mir das so ein bisschen so vor, wie so ein Papstkonklave. Da sind also alle Physiker im Raum und überlegen dann: Hmm, ja, Cäsium, das haben wir jetzt ausgereizt. Wir könnten Aluminium nehmen oder Ytterbium oder sonst irgendwas. Und dann kommen Sie aber von der Seite und sagen: Ich habe aber einen ganz anderen Vorschlag. Wir nehmen den Kern. Ist jetzt natürlich ein bisschen plakativ, aber wie funktioniert dieses sich einigen auf einen neuen Standard? Ich weiß es noch gar nicht, weil ich war damals in den 60er Jahren nicht dabei. Ich bin jetzt dabei und ich sehe, dass es, oder wir sind jetzt schon seit mehreren Jahren in Komitees am Diskutieren. Das nimmt durchaus Zeit in Anspruch. Es gibt die sogenannten beratenden Komitees für die verschiedenen Messgrößen. Also es gibt ein internationales Büro für Maß und Gewicht in Paris, das folgt der Tradition der Metakonvention nach der französischen Revolution. Und das ist die oberste Autorität weltweit über Maß und Gewicht, wo schlussendlich die großen Entscheidungen in den Konferenzen dann eben auch von Politikern getroffen werden, die aber natürlich sich vorher von den Wissenschaftlern und von den zuständigen Instituten beraten lassen. Und jetzt eben ein bisschen darunter sitzt dann ein Komitee, was sich eben über Zeit und Frequenz beschäftigt. Und da sitzen dann etwa 20 Kollegen und Kolleginnen aus den verschiedenen Instituten weltweit und diskutieren diese Fragen. Und da gibt es durchaus viele Gesichtspunkte: Wer hat an welcher Uhr gearbeitet oder in dem Sinne, wie gut ist welche Uhr in welcher Hinsicht, wie praktisch und so weiter. Und das muss abgewogen werden. Es geht dann darum, man hat natürlich eben auch den Anspruch, jetzt eine Entscheidung zu treffen, die möglichst stabil ist, die man nicht gleich nach fünf Jahren wieder ändern muss und die eben auch einen breiten Konsens dann findet. Tatsächlich ist es so, dass man zurzeit mehrere Elemente zur Auswahl hat, sodass es eben von daher gar nicht so einfach ist, eins davon jetzt auszusuchen. Es wird tatsächlich auch der Vorschlag diskutiert, dass man gar nicht eins auswählt, sondern dass man so eine Art Mittelwertbildung macht aus mehreren Elementen. Das würde vielleicht ein bisschen erleichtern, den Konsens zu finden. Ich finde es aber ein bisschen unpraktisch von der Realisierbarkeit, dass man eben einen Mittelwert angibt anstelle eines ausgewählten Atoms. Ich persönlich denke, man sollte sich schon durch die Diskussion durchgehen und ein Atom dann auswählen. Lassen Sie uns doch mal ein bisschen das Phänomen der Zeit genauer betrachten. Wir haben ja jetzt viel über Uhren gesprochen, also letztlich über Zeitmessungen. Aber die große Frage ist ja auch: Was ist denn Zeit eigentlich? Und eine Frage, die einem dann direkt in den Sinn kommt, ist ja auch die: Warum läuft Zeit eigentlich nie rückwärts? Ja, das ist schon gleich eine von den ganz schwierigen Fragen. Die ist fast noch schwieriger als: Was ist Zeit? Also wir können es nie wahrnehmen, dass Zeit rückwärts läuft oder unsere Messungen oder unser eigenes Wahrnehmen kennt nur diese eine Richtung von Entwicklungen, gekoppelt mit thermodynamischen Überlegungen oder so etwas. Also Systeme streben einer Unordnung aus einem geordneten in einen ungeordneten Zustand zu. Die Unordnung nimmt zu. Oder es gibt eine Kausalität nach vorne, also es gibt Ursache und Wirkung und niemals zurück. Aber andererseits ist natürlich Zeit relativ, also es gibt keine universelle Gleichzeitigkeit. Also von daher, dass Zeit in eine Richtung läuft, ist natürlich für den einzelnen Beobachter und für das einzelne Phänomen immer richtig. Wir können aber natürlich, oder wir sehen praktisch ja die Astronomen, wir sehen, wenn wir zu den Sternen schauen, Ereignisse aus der Vergangenheit, die bei uns jetzt erst ankommen. Also einfach ja die Ausbreitung der Signale, die eine endliche Zeit in Anspruch genommen hat. Und von daher müssen wir uns wirklich, oder das ist, glaube ich, auch ein Teil der Anschau, die die größten Schwierigkeiten macht, dass Zeit eben auch relativ ist, also keine absolute Größe. Aber nochmal kurz Stichwort Thermodynamik, also dieser berühmte zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Mir hat das mal ein Physikprofessor oder mir uns im Hörsaal so erklärt: Ihr kennt ja Wärme und Kälte. Ja, alle sagen ja klar. Jetzt nehmen wir mal an, man hat ein sehr geordnetes System. Links ist nur Wärme, rechts ist nur Kälte. Und jetzt lässt man das System quasi alleine, ohne äußeren Einfluss. Was passiert? Die Wärme wandert in die Kälte oder umgekehrt. Es gibt diesen Prozess. Am Ende ist alles komplett ungeordnet, also eine hohe Entropie. Aber die Tatsache, dass diese Wärme und die Kälte ja niemals solche Pole bleiben, sondern dass sie ineinander sich quasi verschmelzen, das ist letzten Endes immer die Richtung der Zeit. Und dass man es eben nicht wieder auseinander kriegt. Also das ist nicht von alleine. Von alleine passiert das nicht. Ja, andererseits gibt es ja auch Prozesse. Also das heißt, bei diesem Prozess Wärme-Kälte-Thermodynamik, da gibt es irgendwie eine Richtung der Zeit. Aber es gibt ja Prozesse in der Physik, da gibt es erstmal gar keine Zeitrichtung. Wenn man Stöße auf dem Billardtisch sich überlegt und man lässt die mit einer Videokamera mitlaufen und dann lässt man hinterher den Film rückwärts laufen, dann würde man jetzt erst, also man kann da quasi die Zeit umdrehen und weiterhin gelten quasi die Gesetze. Also das ist ja schon irgendwie rätselhaft, dass es Teile der Physik gibt, wo eine Zeitumkehr irgendwie locker möglich erscheint und in anderen Teilen ist das aber nicht der Fall. Ja, die meisten oder viele der Gesetze der Physik sind eben reversibel und haben eben keine ausgezeichnete Zeitrichtung. Aber insgesamt haben die größeren Systeme oder zusammengesetzte Systeme diese Zeitrichtung. Also man sieht, ein bisschen kann man es unterscheiden. Eben das Bild von den Billardkugeln ist eine anschauliche, aber natürlich gewissermaßen idealisierte Situation. Wir haben also Kugeln, die eine ganz einfache symmetrische Geometrie haben und die bewegen sich auf einer möglichst perfekten Ebene. Und da sieht man dann eben so idealisierte Vorgänge. Wenn wir aber ein bisschen größere Systeme jetzt anschauen, die Erde oder eine Galaxie oder sowas, dann sehen wir eben eine viel komplexere Dynamik, wo ja durchaus auch eben Ordnung oder Struktur geschaffen wird. Also aus einem Urknall gibt es eine Expansion und dann bilden sich wieder, dann ist Masse verteilt und dann sammelt sich Masse wieder an und bildet Struktur und zerfällt wieder. Und jetzt haben Sie ja eben schon erwähnt, Zeit ist relativ und das wissen wir ja spätestens seit Albert Einstein seine Relativitätstheorie aufgestellt hat. Aber nehmen Sie uns doch noch mal da mit: Was bedeutet das genau, dass Zeit relativ ist und dass man sie nicht absolut definieren kann im Sinne von: Sie ist eben überall gleich, sondern irgendwie kann sie sich verändern? Wie muss man sich das vorstellen? Ja, wir hatten ganz am Anfang die Definition zu der Frage: Was ist Zeit? Sie haben Augustinus zitiert, das finde ich auch eine sehr schöne Aussage. Und ich mag auch gerne zu zitieren oder von Einstein. Er macht eine Aussage: Zeit ist das, was die Uhr anzeigt. Also eine ganz einfache operative Ansage gewissermaßen oder so ein bisschen auch, naja, wir können uns gar nicht so viel mehr Gedanken machen. Wir haben ein Messverfahren, praktisch: Zeit ist, was die Uhr anzeigt. Und was dahinter steht, ich weiß nicht, ob Einstein den Satz genau so gesagt hat, ist wahrscheinlich ein bisschen vereinfacht. Aber was dahinter steht, ist eben der Begriff, ja, also Zeit ist relativ und, oder andersrum, dann ein wichtiger Begriff: die sogenannte Eigenzeit. Also dort, wo man ein bestimmtes System beschreibt, etwas misst, ein physikalisches Experiment macht oder Vorgänge ablaufen, dort kann man eine Uhr hinstellen und dann zeigt die Uhr dann zählt man die Perioden dieser Uhr und das zeigt ein Fortgehen von Zeit an. Und die Relativitätstheorie, die kommt dann ins Spiel, wenn man jetzt verschiedene Systeme miteinander verbinden oder vergleichen müsste, verschiedene kleine Laboratorien, die sich zum Beispiel relativ zueinander bewegen oder die in unterschiedlichen Gravitationspotentialen sich befinden, unterschiedlichen Gravitationskräften ausgesetzt sind. Und dann an dem Punkt sieht man, die Zeit ist relativ. Und es kommt zu der Zeitdilatation und da trauchen dann viele von den Paradoxien auf, die man so im Zusammenhang zur Relativitätstheorie diskutiert und von denen etliche tatsächlich ziemlich unanschaulich sind. Sie spielen wahrscheinlich zum Beispiel auf das Zwillingsparadoxon an, also das Einstein postuliert hat in seiner speziellen Relativitätstheorie aus dem Jahr 1905. Also wenn wir von zwei Zwillingen, beziehungsweise von Zwillingen, das ist ja schon zwei, einen ins All schießen und der mit annähernd Lichtgeschwindigkeit da irgendwie eine große Runde dreht und dann kommt er zurück zur Erde, dann ist er jünger als sein Bruder, der hier geblieben ist. Wie muss man sich das vorstellen? Das ist ja dieses, was Sie sagten, dieses auch irgendwie unanschauliche Paradoxon. Ja, das ist genau, das ist eine der Vorhersagen der Relativitätstheorie und das ist jetzt natürlich so formuliert, eben anhand der menschlichen Akteure dort, dass es tatsächlich ungewöhnlich wirkt. Und so kann man das Experiment natürlich wahrscheinlich auch nicht machen, jemanden auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Aber der Effekt an sich ist eben tatsächlich von der Relativitätstheorie vorhergesagt worden und einer Reihe von physikalischen Phänomenen auch nachweisbar. Vielleicht noch eine ergänzende Anmerkung oder vielleicht auch ein bisschen den Aspekt des Paradoxons zu mindern. Man kann ja fragen, ein Zwilling ist dann jünger als der andere, hat der deswegen weniger erlebt oder hat der jetzt noch mehr vor sich? Nee, in den jeweiligen Systemen einmal eben das beschleunigte Bezugssystem, die Rakete und das andere Mal der Zwilling, der in Ruhe auf der Erde ist. In den jeweiligen Systemen passiert gar nichts, was ungewöhnlich wäre oder alles, was an biologischen Vorgängen, an Uhren und so weiter dort ablaufen würde, verläuft genau gleich. Also von daher, unter dem Gesichtspunkt würde man sagen, die haben genau gleich viel erlebt. Und wie kann man das dann feststellen? Also die haben dann irgendwie beide eine Uhr, der eine, der auf der Erde bleibt, und der, der eben mit der Rakete herumfliegt, der hat auch eine Uhr dabei. Und dann macht man am Ende einfach einen Uhrenvergleich, richtig? Ja, genau. Also man würde eben die Uhren dann vergleichen und würde sehen, dass sie unterschiedlich weit fortgeschritten sind. Wobei Einstein ja auch die Zeit eine Rolle spielt, ist dann wiederum in der Allgemeinen Relativitätstheorie, die er zehn Jahre später aufgestellt hat, 1915. Und da führt er die vierdimensionale Raumzeit ein. Was genau bedeutet das? Also plötzlich ist die Zeit eine vierte Dimension. Wie muss man sich das vorstellen? Die Beschreibung eben von Raum und Zeit ist nicht mehr getrennt, sondern die grundlegenden Gleichungen, die man aufschreibt, betrachten immer diese vier Dimensionen, also Raum und Zeit kombiniert. Der verbindende Aspekt ist eben, dass die Lichtgeschwindigkeit eine Konstante ist, nicht überschritten werden kann. Und eben wir hatten es vorhin schon kurz angesprochen in Bezug auf die Navigation, die Lichtgeschwindigkeit eben die Größe, die eine Raumkoordinate mit einer Zeitkoordinate verbindet. Lichtgeschwindigkeit mal Zeit ist wieder eine Ortskoordinate. Und so sind eben die Koordinaten verbunden. Man hat dieses vierdimensionale raumzeitliche Gebilde, Gewebe, in dem dann die Massen für die Schwerkraft verantwortlich dann eben noch zu Verkrümmungen führen, die dann letztendlich die Kräfte beschreiben, die zwischen allen Massen wirken. Das heißt, wenn ich eine sehr genaue Uhr einfach nur hochhebe, dann geht sie auch schon anders. Genau, das ist ein Effekt der Relativitätstheorie, der eben bei der hohen Genauigkeit der Uhren tatsächlich für unser Zeitmetrologen tägliches Leben eine Rolle spielt oder berücksichtigt werden muss. Auf der Erdoberfläche ist der Effekt an der 16. Stelle für einen Meter Höhenunterschied. Also wenn man also schon die, ja ich sage schon, die Cäsiumuhren, die auf 16 Stellen genau sind, da müssen wir die Höhe auf besser als ein Meter genau angeben, wenn wir die Uhren hier in Braunschweig etwa Meereshöhe 70 Meter vergleichen wollen mit den Kollegen in den USA, die sitzen in Denver, in der Nähe von den Rocky Mountains, 1600 Meter hoch. Da ist das also ein Effekt, der an der 13. Stelle ist und den man dementsprechend präzise kontrollieren muss. Aber das heißt, umgekehrt kann… Ich kann das ja auch nutzen, um eben einen Höhenunterschied zu messen. Also, ich kann mit Uhren letztlich einen Höhenunterschied bestimmen. Also das Abschmelzen der Gletscher. Genau, das ist wieder die Verbindung zur Erdmessung, zum Beispiel also zur Geodesie. Man kann das dann eben tatsächlich nutzen, um auf diese Weise auch tatsächlich Höhe im Gravitationspotenzial zu messen. Das Bild, das ich immer… oder man muss sich das Vorzeichen merken. Geht die Uhr schneller oder langsamer, wenn man sie anhebt? Ich merke es mir dadurch, die Uhr, die tiefer ist, ist die, die langsamer läuft. Die extrem also Wasser ist tief, also nah an einer großen Masse. Wenn man eine Uhr in ein schwarzes Loch werfen würde, also eine sehr, sehr kompakte, sehr, sehr schwere Masse, dann würde diese Uhr immer langsamer gehen. Und dann gibt es ja den Ereignishorizont, von dem eben Teilchen und Informationen nicht mehr zurückkommen, nicht mehr an dem schwarzen Loch entweichen können. Das heißt, auch diese Uhr würde irgendwann verschwinden. Und da ist die Koinzidenz dann so, dass nach der Relativitätstheorie die Uhr gleichzeitig stehen bleiben würde. Das ist so ein bisschen so ein Bild, was man sich gut merken kann. Dass die Uhr verschwindet und bleibt gleichzeitig stehen. Eine andere faszinierende Theorie in der Physik, neben der Relativitätstheorie, ist natürlich die Quantenphysik. Was sagt denn die zurzeit? Da gibt es die Grundregeln der Quantenphysik, die zunächst auch mal zeitsymmetrisch sind. Und was wir nutzen für die Atommuhren, ist eben die direkte Verknüpfung zwischen Frequenz und Energie. Also quantenmechanische Zustände haben eine bestimmte Energie. Die Übergänge dazwischen entsprechen der Aufnahme oder Abgabe von Energie in Form von Strahlung. Die Frequenz ist direkt gekoppelt mit dem Energieabstand. Und von daher sind höhere Frequenzen mit immer höheren Energien verknüpft. Das setzt ein Limit, praktisch wie hohe Frequenzen man realisieren kann oder wie kurze Zeitintervalle man realisieren kann. Da kommt man in den Bereich dieser sogenannten Planck-Zeit, die man erhält, wenn man die fundamentalen Naturkonstanten kombiniert. Dann kommt man auf ein kürzestes Zeitintervall von, ich habe es jetzt nicht genauer im Kopf, 10 hoch minus 30 Sekunden. Entsprechend einer sehr, sehr hohen Energie. Und ab dort befinden wir uns gewissermaßen im physikalischen Neuland oder dort, wo wir eben heute keine physikalische Theorie mehr haben. Also was passiert potenziell auf kürzeren Zeitskalen bei höheren Energieskalen? Es ist ein Bereich, der experimentell nicht zugänglich ist. Es gibt keine Beschleuniger, die so hohe Energien erzeugen können. Solche kurzen Zeiten, so hohe Frequenzen können wir nicht erzeugen. Und da sprechen wir dann eben von der sogenannten potenziellen neuen Physik. Also man spricht auch von Physik jenseits des Standardmodells. Also das Standardmodell zusammengefasst, eben die etablierten Theorien, die Quantentheorie und die Relativitätstheorie. Da ist ein unerforschtes Neuland, das es noch zu durchdenken gilt. Ich spreche jetzt von durchdenken, weil ich denke, also direkte Experimente bei so hohen Energien wird man nicht machen können. In absehbarer Zeit ist es seltsam, dass eben sowohl die Quantentheorie, die Quantenelektrodynamik, lässt sich experimentell sehr, sehr präzise überprüfen. Genauso die Relativitätstheorie. Wir haben ein paar Beispiele gebracht, eben die Rotverschiebung im Gravitationsfeld. Auch dort gibt es sehr präzise experimentelle Tests. Also diese beiden Theorien sind sehr gut etabliert und quantitativ überprüft. Aber es fehlt eben noch die überbrückende Theorie, die beides zusammenbringen würde. Und das ist ja vielleicht eins der größten Rätsel für die Grundlagenphysik. Die größte Frage der Physik, ja. Die müssen wir irgendwann auch nochmal in diesem Podcast stellen. Genau, Sie sagten so, jetzt der Quantentheorie selber gibt es keinen Zeitpfeil. Also hat die Zeit keine vorgegebene definierte Richtung. Und dann haben Sie gesagt, ja, es gibt aber diese Planck-Zeit, diese unvorstellbar kleine Einheit. Ja, ich glaube, mit dem hoch minus 43 liege ich richtig, wenn ich es noch aus dem Studium richtig erinnere. Heißt das eigentlich, dass die Zeit selber quantisiert oder gequantet ist, so wie die elektrische Ladung? Oder ist die Zeit nicht doch irgendwie so ein Kontinuum, was man theoretisch an jeder beliebigen Stelle irgendwie durchschneiden könnte? Das ist eine offene Frage, soviel ich weiß. Also ich würde sagen, es ist plausibel anzunehmen, dass es so etwas wie eine Quantisierung schlussendlich gibt. Wenn es wirklich eine kontinuierliche Größe wäre, dann würde man ja fragen, okay, dann müsste ich auch immer kleinere Intervalle realisieren und auch messen können. Aber da ist dann eben in der Quantentheorie die Schranke davor, dass das automatisch zu immer höheren Energien führt. Und höhere Energie heißt ja dann auch, dass das System, was man betrachtet, dann möglicherweise so gar nicht mehr existiert. Also wir haben jetzt eben hier in unserer Umgebung Atome und Elektronen und so was. Und die sind stabil und deren Wechselwirkungen bestimmen, dass die Materie, die wir sehen und die uns umgibt. Wenn man jetzt zu einer hohen Energie kommt, dann ist man irgendwo in dem Bereich, wo spontan Elektronen-Positronen-Paar Erzeugung stattfindet. Das heißt, dann wird Energie spontan in Masse umgewandelt. Und da spreche ich jetzt von der Energieskala, die noch um viele, viele Größenordnungen unterhalb dieser Planck-Skala liegt. Also das ist, glaube ich, ganz schwierig. Oder wir sollten versuchen, jetzt eben von der Energieskala, die wir kennen in unserer Umgebung, nach dort zu extrapolieren. Da müssen wir wirklich neue Physik, andere Physik erwarten. Aber haben denn Zeitquanten schon einen Namen in der Theorie? Also die Photonen sind ja quasi die Teilchen oder die diskreten Einheiten, die unteilbaren Einheiten in der elektromagnetischen Strahlung, also zum Beispiel des Lichts. Ja, ein Lichtphoton. Wie heißen denn diese ich sage jetzt mal hypothetischen Teilchen der Zeit? Oder können wir das zu dritt jetzt hier erfinden? Vielleicht können wir ja mal einen guten Vorschlag haben. Also ich wüsste tatsächlich nicht, dass bereits etwas in der Theorie komplett ist oder irgendwas mit Tem, Tempo, Tempitonen, Temponen, Temptonen. Das ist jetzt eine Aufforderung an unsere Hörerinnen und Hörer: podcast@spektrum.de, schickt uns Vorschläge für den Namen der Zeitquanten. Ja, und da sind wir ja schon auf jeden Fall auf dem Weg hin zu einer großen Theorie der Zeit. Aber was wir noch gar nicht besprochen haben, ist ja auch, Zeit hat ja vielleicht irgendwann mal angefangen. Also welche Rolle spielt Zeit vielleicht auch beim Verständnis des Urknalls? Kann man wirklich sinnvoll von einem Beginn der Zeit sprechen, zu einem Moment, ja, als alles angefangen hat? Ja, ich glaube, also für den experimentierenden oder beobachtenden Physiker, kann man halt so den Astronomen, den Astrophysiker, Kosmologen, kann man zurückschauen eben und zum Urknall, der so etwas wie ein Anfang war, dessen Echo wir noch sehen in der kosmischen Hintergrundstrahlung. Und dann markiert das eben auch einen Punkt, jenseits dessen wir nicht zurückschauen können. Also jedenfalls ist heute nichts bekannt, was uns dort einen Zugang geben würde. Man kann also eben darüber spekulieren oder Modelle machen, was möglicherweise vor dem Urknall war. Und dann ist es auch so, also ich muss ja ein bisschen vorsichtig sein, ich bin weit jenseits meines Spezialgebiets als Uhrenmacher. Jetzt, was ich jetzt sage, wir können da auch überhaupt nicht zurück extrapolieren. Also nie. Oder es gibt, ich weiß nicht, es gibt Kollegen, theoretische Physiker, Kosmologen, die sich halt mit der ersten Milliardstel oder mit den ersten 10 oder 20 Sekunden befassen und dort so viele spannende Erkenntnisse und Dynamik sammeln, wie über viele Milliarden Jahren danach. Da gab es dann eben grundlegende Weichenstellungen, kann man es vielleicht sagen, für das spätere Universum. Also eine Frage ist eben, dass eben auch die Naturkonstanten, die Eigenschaften von Teilchen, von Wechselwirkungen und so was, dort ja gewissermaßen festgelegt wurden oder sich eingespielt haben. Und sich das heißt, aber auch während dieser Zeitintervalle durchaus eben verändert haben und dann ja gewissermaßen die Werte gefunden haben, möglicherweise die wir jetzt heute sehen als Eigenschaften von den Elementarteilchen heute oder als Naturkonstanten. Also die Zeit entstand erst mit dem Urknall, richtig? Ich glaube, so kann man sagen, ja. Okay, dann haben wir das schon mal geklärt. Eine viel einfachere Frage ist, was sind das eigentlich für Leute, die so Uhrenmacher sind wie Sie? Also sind das in Braunschweig ganz konkret nur in Anführungsstrichen Physiker oder wer macht da noch mit? Brauchen Sie Chemiker, Ingenieure, keine Ahnung? Was sind das für Teams? Ja, hier im Labor, im Fachbereich Zeitenfrequenz sind wir etwa 30 Mitarbeiter und gemischt Physiker, Ingenieure, Techniker. Wobei das Labor hier hat eben die Tradition der Atomuhren. Also Cesium, hier wurde für Deutschland, glaube ich, die erste Cesiumuhr gebaut in den späten 1960er Jahren. Und ja, das hat dieses Zusammenspiel Physik, Atomphysik, Elektronik zu der Zeit noch gefehlt. Mein Hintergrund ist mehr Optik, Laserphysik, Lasertechnik, Atomphysik, der mich dann zugeführt hat über die Doktorarbeit zu den optischen Uhren. Ich habe meine Doktorarbeit noch eben an einem Max-Planck-Institut gemacht in den 90er Jahren. Max-Planck-Institut, das zeigt, dass das damals tatsächlich ein Thema der reinen Grundlagenforschung war. Natürlich hatte man da schon Kontakt mit den Kollegen von der PDB, von den Meteorologieinstituten, die sich um die praktische Zeitmessung wirklich kümmerten, aber es war Grundlagenforschung. Die Kernuhr, die Thorium-Kernuhr, an denen ich jetzt die letzten 20 Jahre mitgearbeitet habe, experimentell, das ist ein Beispiel dafür, tatsächlich von einem wirklich interdisziplinären Arbeitsgebiet, dass man eben dort wirklich Atomphysik und Kernphysik brauchte, aber eben auch Chemie, natürlich Festkörperphysik, um eben diesen Kern in verschiedenen Umgebungen, in Festkörpern, als Gas und so weiter zu verstehen und diese experimentellen Probleme dort zu lösen. Das war auch tatsächlich mit der für mich spannenden oder interessanten Aspekten an diesem Thema. Ich werde jetzt dann gefragt, warum 20 Jahre an so einem Thema arbeiten, wie kann man das durchhalten? Das war sehr spannend, weil dabei halt viele tatsächlich neue Fragen zuerst mal zu lösen waren. Noch unterhalb der großen Frage, kann man das tatsächlich als eine Uhr nutzen? Es sind vier Generationen von Doktorarbeiten dort geschrieben worden und die haben alle mit großem Erfolg promoviert, die Studenten, weil es sehr interessante Zwischenfragen und Ergebnisse schon gab. Okay. Dann jetzt eine andere Frage, die davon ein bisschen weggeht, aber weiterhin bleiben wir mal bei Ihnen an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt. Eine Frage, die ich mir in der Vorbereitung gestellt habe, ist, wie denn eigentlich diese offizielle Zeit, die Sie dann an Ihrer Celsium-Atomuhr ablesen, unsere Smartphones, Laptops und so weiter, was irgendwie mit einer digitalen Uhranzeige mit der Weltzeit verbunden ist. Also wie kommt jetzt diese Zeit von der Atomuhr in Braunschweig zu mir, zu uns? Das geht auf mehreren Wegen, je nach Anwendung und natürlich auch mehrere Wege wegen des Gesichtspunkts, dass man ein System hat, das möglichst zuverlässig ist. Also man hat immer mehrere Uhren, man hat mehrere Übertragungswege und dann hängt es ab von der Anwendung. Wir betreiben für Deutschland oder für Europa einen Langwellensender, also ein Radiosignal, was wir schätzen, so etwa 100 Millionen Empfänger in der mitteleuropäischen Zeitzone nutzen, als Armbanduhr, als Radiowecker, aber auch in höher technischen Anlagen. Heute natürlich ganz wichtig, das Internet, NTP, Network Time Protocol. Da gehen die Zahlen mittlerweile bei den großen Servern in die Gegend von 10 Milliarden Abfragen pro Tag. Also unsere US-Kollegen betreiben dort Server, die so wie 10 Milliarden Abfragen pro Tag. Also jeder Bewohner jeder, der in der Erde fragt, da im Schnitt mindestens einmal ab. Das ist pro Tag. Das sind die großen Netzwerke, die sich da laufend synchronisieren. Natürlich, ja, die Mobilfunk, da haben die Betreiber jeweils einen Zugang zu uns oder auch über das Internet und verbreiten dann die Zeit in den Netzen weiter. Also es sind mehrere Methoden, um ein möglichst sicheres Netzwerk zu haben. Die Labore untereinander, die Zeitlabore, die nationalen Zeitlabore hauptsächlich nutzen wir die Satellitenverbindungen und im optischen Bereich ist auch optische Fasern für eine noch stabilere Zeitübertragung. Wir sind ja in Deutschland ziemlich gut in vielen Bereichen der Grundlagenforschung. Und oft hört man so diese Klage, na ja gut, aber das große Geschäft mit Anwendungen machen dann andere, vorzugsweise in Amerika, vielleicht auch sonst wo. Jetzt haben wir ja gelernt, dass Sie so eine Art, was weiß ich, Tür aufstoßen können zu einer noch höheren Genauigkeit der Zeitmessung. Und wir haben gelernt, dass es verschiedene technische Anwendungen gibt. Also jetzt mal nur ein Beispiel: noch genauere GPS, also auf Zentimeter genau, wäre vielleicht gar nicht so unwichtig für selbstfahrende Autos, für autonome Fahrzeuge. Also gibt es irgendwie die Chance, dass in diesem Bereich der Zeitmessung vielleicht auch eine richtig stabile neue Industrie in Deutschland errichtet werden kann? Ja, also für uns als Physikalisch-Technische Bundesanstalt, also wir sind eine Bundesinstitution, wir sind dem Wirtschaftsministerium zugeordnet. Also für uns spielen Kontakte zur Wirtschaft und eben die Förderung der Wirtschaft und der Industrie durchaus eine Rolle, ist Teil der Motivation. Es gibt auch sehr, sehr erfolgreiche deutsche Firmen. Das sind jetzt nicht unbedingt die großen Namen, die man kennt, sondern eben hochspezialisierte Mittelständler, die zum Teil eben tatsächlich Weltmarktführer in ihren Bereichen sind. Der ganze Optik- und Laserbereich ist sehr stark in Deutschland, der Elektronikbereich auch. Es ist insgesamt vielleicht nicht so eine starke wirtschaftliche Anwendung, weil eben die Signale oder Zeitinformation wird halt im Wesentlichen kostenlos und breit vermittelt. Von daher gibt es da nicht so das große Gewinnpotenzial, um allein jetzt mit Zeitinformation auch Geld zu verdienen. Es gibt ja auch Luxusarmbanduhren. Vielleicht will irgendjemand später mal eine eigene Atomkernuhr im Keller haben, vielleicht nicht am Handgelenk. Ich möchte es nicht auslesen, wenn ich es auch nicht für wahrscheinlich halte. Ja, und die Luxusarmbanduhren, ja, es gibt gute, es gibt hochwertige Firmen in Deutschland, aber natürlich doch auch schon stark in der Schweiz und in Frankreich. Wir haben Sie ja vorhin schon ein bisschen herausgefordert mit Fragen zu Urknall und Kosmologie. Und jetzt fordern wir Sie nochmal ein bisschen anders heraus, denn wir möchten ein kleines Assoziationsspiel mit Ihnen spielen. Denn wir versuchen ja auch immer, unsere Gäste hier im Haus blicken zu lassen. Und das Spiel geht so, dass wir Ihnen jetzt immer abwechselnd der Reihe nach jeweils ein Stichwort nennen. Also insgesamt sind es zehn. Und wir hätten gerne von Ihnen, dass Sie uns in einem Satz, es dürfen auch mal zwei oder auch mit Ausnahme drei sein, sagen, was Ihnen spontan dazu einfällt. Sind Sie bereit? Zufall. Ein grundlegender Teil bei quantenmechanischen Messungen. Man kann ein Ergebnis nicht hundertprozentig vorhersagen. Die Stadt, in der ich aufgewachsen bin, eine sehr schöne Stadt in einer schönen Umgebung. Künstliche Intelligenz. Etwas, das enorm viel Anwendung findet, wobei ich eine gewisse Skepsis noch habe und mehr Wert auf fachliche Intelligenz lege. Blasmusik. Etwas, das ich sehr mag und als Hobby sehr gerne betreibe. Außerirdische. Ich vermute, dass es welche gibt, aber ich erwarte nicht unbedingt, dass es uns gelingt, mit ihnen Kontakt aufzunehmen. Schule. Ist ganz wichtig als Grundlage, um ins Leben zu starten, wobei Lernen für mich ein lebenslanger Prozess ist. Sterbehilfe. Ein schwieriges Thema, wo ich immer eine individuelle Diskussion erwarten würde. Pünktlichkeit. Finde ich als eine Form von Höflichkeit ganz gut, wenn man sich mit anderen Menschen verabredet, nicht unnötig warten zu lassen. Social Media. Nutze ich selber kaum. Ich sehe, wie wichtig sie sind. Nobelpreis. Das ist die wichtigste und prominenteste Anerkennung in den Wissenschaften. Ich hatte das Glück, einige Nobelpreisträger zu treffen vor und nach dem Nobelpreis und habe da bemerkenswerte Menschen kennengelernt. Musik. Wir haben eine Frage zu Ihrem Elternhaus. Sie kommen ja aus der Max-Planck-Welt, also aus der brutalen Grundlagenforschung, neugierdegetriebene Forschung. Welchen Stellenwert hat denn Neugierde in Ihrem Elternhaus? Für mich ist Neugierde tatsächlich sehr wichtig. Ich wurde mal gefragt und ich charakterisiere mich manchmal eben als neugiergetriebener Wissenschaftler. Und ich vermute mal, dass es etwas ist, was mir vom Elternhaus sicherlich auch mitgegeben worden ist. Also meine Mutter war Lehrerin, mein Vater Naturwissenschaftler, Chemiker. Und mit dem neugiergetriebenen Wissenschaftler meine ich, eben dass man Wissen schafft oder wie das deutsche Wort auch sagt, man möchte was Neues finden, man möchte Wissen schaffen. Finde ich dann auch gar nicht so entscheidend, ob das jetzt auf irgendeinem praktischen Zweckchen ist, ob man das morgen gleich eine tolle Anwendung da hat oder ob das irgendeine grundlegende Frage ist. Ich finde es toll, wenn man was lernt oder was sieht, was man vorher noch nicht wusste und wenn man das mit anderen teilen kann und das irgendwie uns insgesamt praktisch oder gedanklich einen Schritt weiterbringt. Wir hatten Sie ja auch nach der Blasmusik gefragt und wir haben in unserer Recherche herausgefunden und Sie haben es ja auch schon angeschnitten, dass Sie selbst Blasmusik machen, nämlich Sie spielen Posaune. Wie sind Sie dazu gekommen und was fasziniert Sie so an diesem Instrument? Ja, ich spiele Big Band Jazz mit der Posaune. Also vielleicht ja von Blasmusik ein bisschen eine spezielle Klasse. Ich habe angefangen als Konfirmant in der evangelischen Kirchengemeinde. Da spielte Musik eine große Rolle und da spielen die Posaunenköre eine große Rolle. Und da wurden wir einfach als Kinder, als Jugendliche eingeladen, gemeinsam Musik zu machen, ein Blasinstrument zu lernen, Trompete, Posaune und so. Ich habe das vielleicht auch so ein bisschen mit den Freunden zusammen aus einem Gemeinschaftsgefühl oder so was angefangen und das hat mich irgendwie ergriffen. Ich fand es toll, gemeinsam Musik zu machen und Musik zu hören. Und es ist für mich ein wichtiges Hobby und eine schöne Beschäftigung. Und hätten Sie sich dann auch vorstellen können, professioneller Jazzmusiker zu werden? Oder was wären Sie heute, wenn Sie nicht Forscher geworden wären? Ich habe tatsächlich nach dem Abitur ein bisschen gezögert, ob ich Musik oder Physik mache. Dann wäre ich aber wahrscheinlich nicht in Richtung Jazz, sondern eher in Richtung Klassik gegangen, sprich Posaune zu studieren und für ein Sinfonieorchester zu kandidieren. Das war aber ziemlich offensichtlich, dass ich dann gesehen habe, dass es als Hobby ist, das ist das Wunderschöne. Aber die Physik gibt mehr Möglichkeiten, sich auszubreiten und auch professionell einfach mehr Möglichkeiten. Dann hätten Sie jetzt Wagner gespielt, morgens, abends in den Aufführungen. Kann sein, ja. Ich vermute mal, dass Sie dann in der Schule auch gerne Musik hatten, vielleicht noch Mathe und Physik oder was war so Ihr Lieblingsfach? Genau, das waren drei von den damals vier Prüfungsfächern. Und Mathe, Physik waren die Leistungskurse. Ich war also auch relativ früh, so ab der zehnten Klasse oder so was, entschieden, Physik zu studieren. Wobei der Physikleistungskurslehrer dann zu uns sagte, wir hätten, wir sollten wenn wir Physik studieren wollen, sollten wir Mathe und Englisch nehmen. Das habe ich so ähnlich gemacht. Bei mir waren es Mathe, Sozialwissenschaften und ich habe dann unter anderem auch Physik studiert. Was waren eigentlich Ihre Fächer? Ich hatte Mathe, Deutsch, LK und Physik als drittes Fach. Deutsch war bei mir drittes. Was war bei Ihnen das vierte Fach? Kurz überlegen, ich glaube, es war Gemeinschaftskunde, meine ich. Ah, okay. Und wie sind Sie denn jetzt eigentlich auf die Zeit als Ihr Forschungsthema gekommen? Also Sie haben sich dann überlegt, Sie werden Physiker, haben Physik studiert und sind dann so, ja, das Ganze hat so seinen Gang genommen. Aber wann ist die Zeit ins Spiel gekommen? Ich kam tatsächlich aus dem Bereich Optik und Laser. Ich hatte als Student schon in den Semesterferien kann man schauen, ein bisschen Geld zu verdienen und möglichst auch noch was zu lernen. Da ist man als naturwissenschaftlicher Student ganz gut aufgestellt. Ich war eben jetzt bei einer relativ jungen Start-up-Laserfirma, fand das sowohl technisch interessant, was die machten, fand die Atmosphäre toll und so kam dadurch in diese Umgebung, in dieses Fach, was sich damals rapid entwickelt hat, das auch heute noch tat, kam in die Gruppe zu dem Max-Planck-Institut. Und da wurden dann eben Pionierarbeiten gemacht in Bezug auf die Laserkühlung und dann die Anwendung zu den Uhren. Das war so mein Einstieg in das Feld damals. Dass ich dann so lange und so durchgehend dabei geblieben bin, das war durchaus nicht unbedingt festgelegt oder nicht geplant. Das hat sich dann so ergeben. Ich bin noch bei dem Phänomen der Zeit. Vorhin bin ich kleben geblieben beim Urknall. Da haben wir ja gesagt, ja, wahrscheinlich ist die Zeit da entstanden. Also irgendwie hatte die Zeit einen Anfang. Kann man sich vorstellen, dass die Zeit auch mal ein Ende hat? Ja, wahrscheinlich. Also in dem Sinne, dass das Universum jetzt durch eine Evolution läuft und einen Endzustand erreicht, einen Kollaps oder ein Ausglühen. Und in dem Sinne, dass dann möglicherweise weitere Entwicklungen oder zumindest messbare, vorhersagbare Entwicklungen zu einem Ende kommen. Aber da sind wir wahrscheinlich auch wieder im Bereich der Spekulation. Oder Sie sagten eben, dass Sie da vielleicht auch ein Stück weit sagen, da beschäftigen sich andere Bereiche der Physik mit. Also das heißt genau, Zeitende. Aber was ja auch immer mal wieder in diesem Kontext kommt, und ich hoffe, ein bisschen Spekulation wird das vielleicht auch sein, aber ob Zeit vielleicht am Ende nur eine Illusion ist. Also wir hatten ja auch am Anfang in der Einführung gesagt, dass es durchaus Hirnforscher gibt, die davon sprechen, dass die Zeit erst in unserem Gehirn entsteht. Finden Sie das plausibel oder widerspricht das allem, was die Physik sagt? Also ich würde sagen, der Physik widerspricht das. Weil wenn wir jetzt gesprochen haben über Anfang und Ende, dann würde ich jetzt so argumentieren, dass man eben das physikalisch an der Entwicklung festmacht. Also dass ein System sich entwickelt oder es finden Energieübergänge statt und Strahlung wird absorbiert und emittiert und so. Und das ist für mich das, was ich jetzt mit Zeit assoziieren würde. Und diese Entwicklung gibt es oder ist an vielen Punkten eben zu sehen, zu spüren und zu messen. Und von daher würde ich sagen, ja, in dem Sinne gibt es die Zeit. Da gibt es noch die andere schöne Definition. Wir hatten Einstein, Zeit, was die Uhr anzeigt. Ich glaube, John Wheeler hat gesagt, Zeit ist, was verhindert, dass alles gleichzeitig passiert. Also es passiert offensichtlich nicht alles gleichzeitig, sondern es gibt eine Entwicklung. Aber wie ist Zeitwahrnehmung? Das ist natürlich noch mal eine ganz andere Frage. Aber auch dort, der Mensch als biologisches Wesen, es gibt eine Entwicklung und es gibt eine Wahrnehmung. Und es fällt mir schwer zu überlegen, wie man ohne einen Zeitbegriff vor den Dat zurechtkommt. Okay, kann Physik denn dann am Ende nur beschreiben, wie sich Zeit verhält? Also das, was wir jetzt hier auch quasi in den vergangenen 1,5 Stunden besprochen haben. Oder kann sie auch erklären, warum Zeit vergeht? Die Warum-Frage, glaube ich, liegt außerhalb der Physik. Also wir haben die physikalischen Gesetze an der Grundlage der physikalischen Gesetze immer mathematische Beschreibungen. Also man hat ein logisches und möglichst einfaches System von Konzepten und Symbolen, mit denen man was machen kann und Vorhersagen treffen kann und Sachen beschreiben kann. Und dann gleicht man das ab mit dem Experiment und mit den Beobachtungen und macht vielleicht auch Vorhersagen. Aber die Sinnfragen oder die Kausalitätsfragen oder so, die sind dann jenseits der Physik angeordnet. Und wenn wir bei der Zeitmessung noch mal kurz bleiben, gibt es da ein immer höher, schneller, weiter? Oder ist irgendwann einfach mal Schluss mit noch leistungsstärkeren Uhren? Jetzt über viele Jahre hatten wir tatsächlich das. Immer genauer, einen recht stetigen Fortschritt. Das geht bestimmt auch noch ein Stück so weiter. Ich schätze mal, dass wir irgendwann an eine Grenze stoßen werden, wo diese relativistischen Effekte, wenn man verschiedene Systeme zusammenbringt, die relativistischen Effekte dann eine weitere Steigerung der Genauigkeit praktisch unmöglich machen werden. Weil eben interessant ist, Zeit ja eben jetzt nicht nur die Eigenzeit, die man in einem Labor messen kann, sondern man möchte Systeme verbinden, die dann auf der Erde zwangsläufig in verschiedenen Höhen, Gravitationspotenzialen stehen oder sich relativ zueinander bewegen. Und dann muss man alle diese Umgebungsbedingungen sehr, sehr präzise kontrollieren. Und da wird man irgendwann an Grenzen stoßen. Und möglicherweise sind wir nicht mehr allzu fern davon. Also, wenn wir jetzt von den eben mit den optischen Uhren von den 18 Stellen Genauigkeit sprechen, dann entspricht das eben in Bezug auf die Höhe im Gravitationsfeld einem Zentimeter. Und auch da lernt man dann zum Beispiel, dass wir jetzt hier in einem Gebäude sitzen und uns dabei gleichzeitig auf und ab bewegen mit dem sogenannten Tidenhub der festen Erde. Für Braunschweig habe ich gelernt, das sind etwa 10 bis 20 Zentimeter am Tag. Und all diese Effekte müsste man dann einrechnen. Und es wird zunehmend schwieriger, das zu kontrollieren. Das wusste ich tatsächlich bislang noch nicht, muss ich zugeben. Irgendwas muss mit Braunschweig nicht stimmen, befürchte ich. Oder ich glaube, es ist ein universelles Phänomen, dass sich auch unter uns der Boden gerade hebt und senkt. Aber was mich dann dazu führt, auch noch mal zu fragen: Sie hatten gerade eben erwähnt, optische Uhren, Genauigkeit von 18 Stellen. Ich weiß nicht, ich glaube, Sie hatten noch nicht gesagt, wie genau wäre denn die Atomkernuhr, an der Sie arbeiten? Ja, die ist auch in diesem Bereich. Oder ja, 19 Stellen ist vielleicht auch noch realisierbar. Also die Kernuhr hat Vorteile, absehbar in Bezug auf die Genauigkeit, auf die erreichbare Unsicherheit, die Kontrolle von systematischen Verschiebungen. Allerdings ist es auch so, dass gegenüber dem, was vor mehr als 20 Jahren gemacht wurde, auch die anderen Atomuhren, also die Atomuhren, die auf Übergänge der Elektronenhülle basieren, auch große Fortschritte gemacht haben. Und von daher ist der Gewinn von der Kernuhr vielleicht nicht mehr ganz so groß. Das mildert aber gar nichts daran, dass die Kernuhr sehr, sehr spannend ist, weil man da wirklich halt andere Wechselwirkungen und zusätzlich noch etwas über die Struktur der Materie lernt. Ich glaube, also für praktische Zwecke ist so etwas bei 19, vielleicht auch 20 Stellen irgendwann für praktische Zwecke eine Grenze erreicht. Und da kommen wir jetzt schon in den Bereich: Was wissen wir denn noch nicht über die Zeit? Also, was sind so große weitere Fragen, wo Sie sagen würden, das müssen wir jetzt in den kommenden Jahren, Jahrzehnten, vielleicht sogar Jahrhunderten noch beantworten? Wo ist da das Unwissen? Also die großen Fragen oder auch eben die, die von Gruppen wie unserer hier experimentell auch untersucht werden, ist so dieses Grenzgebiet oder diese Verknüpfung zu schaffen zwischen Quantentheorie auf der einen Seite und Relativitätstheorie auf der anderen. Und damit sind einige Fragen verknüpft, die eben Verletzungen dieser dort gemachten Postulate vorhersagen. Ein Thema, an dem wir schon einiges gearbeitet haben, ist die Frage: Sind die Konstanten wirklich konstant? Also die Naturkonstanten. Ist die Lichtgeschwindigkeit ein fester Wert, der wirklich vollkommen fest ist, oder ändert der sich möglicherweise auch leicht, weil das Universum sich verändert? Also das wäre, wenn man sowas beobachten würde, dann wäre das ein Effekt, der eben der Relativitätstheorie widersprechen würde. Und dann müsste man eben gucken: Aha, wie kann man diese Theorie modifizieren, erweitern, um so ein Konzept einer variablen Lichtgeschwindigkeit zum Beispiel dort einzubauen? Und das sind, glaube ich, so Fragestellungen, die man realistisch in den Experimenten machen kann. Vielleicht kann es gut sein, dass man da nichts sieht. Dann hat man immer höhere Grenzen, immer schärfere Grenzen für diese Prinzipien, für diese Postulate gefunden. Wenn man was sieht, dann wäre es eine Riesensituation. Dann müsste man das natürlich sehr, sehr sorgfältig überprüfen. Aber dann wäre das potenziell sicherlich etwas, was den Weg zum Nobelpreis ebnen könnte. Ist aber nicht konkret vorhersagbar. Und dann gibt es eben die großen Fragen: Was passiert an der Planck-Skala oder sowas? Oder was passiert im Urknall oder vor dem Urknall, die noch größer sind und jetzt außerhalb des Bereichs heute planbarer oder vorstellbarer Experimente liegen? Und wie würde eine noch genauere Atomkernuhr, 10 hoch 20, 10 hoch 21 Genauigkeit, also was wäre das Experiment, um überhaupt festzustellen, ob es Variationen gibt bei der Lichtgeschwindigkeit? Man müsste verschiedene Uhren vergleichen. Also das basiert immer, diese Experimente basieren immer darauf, dass man entweder zwei Uhren, die gleich gebaut sind, in verschiedene Umgebungen bringt. Also zum Beispiel dieses Bild, was ich angesprochen habe: Eine Uhr in ein schwarzes Loch zu werfen, wäre ein Traumexperiment für Leute, die sich an diesen Fragestellungen interessieren. Oder näherliegend, mal eine Uhr in die Sonne zu werfen. Aber das ist auch sehr, sehr schwierig. Dann kann man sie nicht mehr ablesen. Ich glaube, das ist ein Problem. Ja, genau. Und es wird so heiß. Also man braucht viel Energie. Also man muss aus dem Erdorbit dann weit weg. Das braucht große Raketen. Und man kriegt die Energieversorgung nicht mehr hin. Ein bisschen merkwürdig, ne? Eigentlich denkt man ja, in die Sonne, das fliegt da hin. Aber nein, das ist technisch tatsächlich enorm schwierig. Und der andere Typ von Tests beruht eben darauf, dass man verschiedene Typen von Uhren vergleicht. Und das ist auch einer der interessanten Aspekte bei der Kernuhr, dass die Wechselwirkungen dann anders wären als bei den heutigen Atomuhren, die auf den Vorgängen in der Elektronenhülle basieren. Und die dann zu vergleichen, das wäre eben sehr interessant für diese Fragestellungen. Zum Beispiel, die Kernuhr hängt ab von den Kräften im Kern, der sogenannten starken Wechselwirkung. Die Cesiumuhr hängt im Wesentlichen ab von der elektromagnetischen Wechselwirkung. Das zu vergleichen, gibt es da eine Drift dazwischen oder ist das immer gleich? Das wäre eines dieser Experimente. Oder wir haben auch Experimente schon gemacht zu der Fragestellung: Ist der Raum isotrop? Die sogenannten Lorentz-Invarianz. Also die Erde dreht sich, wenn die Uhr jetzt zum Zentrum der Galaxis zeigt oder vom Zentrum weg, läuft sie dann mit demselben Takt? Das sind so Vergleichsexperimente, die man machen kann mit verschiedenen Uhren. Eine besondere Frage habe ich mir bis fast ganz zum Schluss aufbewahrt, nämlich die, die uns auch verschiedentlich aus der Redaktion mitgegeben wurde, weil die bei dem Thema, glaube ich, auf der Hand liegt, kann man sagen: Ist es denkbar, aus Ihrer Sicht, dass es irgendwann einmal Zeitmaschinen gibt, mit denen man in der Zeit vor- und zurückreisen kann? Ich glaube ja, Zeitmaschinen oder Zeitreisen, ja. Es gibt diese Wurmloch-Strukturen, wo man also ungewöhnliche oder unstetige Änderungen dann auf der Zeitskala hervorrufen kann. Andererseits, soviel ich das verstehe, sind die Bedingungen bei diesen Reisen oder bei diesen Maschinen wieder so exotisch und die Energien so hoch, dass kein biologisches System oder das, was wir uns heute mit Technik erdenken können, eine solche Reise oder eine solche Prozedur überstehen würde. Ha, da haben wir eine Überraschung für Sie. Ja, auch wenn Sie Vater der Zeit genannt werden, sind Sie ja selber wahrscheinlich noch nicht durch die Zeit gereist. Was bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt unmöglich ist, wir bei Spektrum machen es möglich. Denn wir haben eine Spektrum-Zeitmaschine entwickelt. Jeder Gast in diesem Podcast hat das große Privileg, einmal damit in die Zukunft zu fliegen. Und noch besser, wir designen diese Maschine auch für jeden Gast, also auch für Sie, neu. Ihre Spektrum-Zukunftsmaschine hat die Gestalt einer großen Kuckucksuhr. Haben Sie eine Lieblingsfarbe? Rot? Rot, ah ja, gut, ja. Klar, also diese Kuckucksuhr haben wir auch rot lackiert. Das wussten wir natürlich vorher schon, hatten wir schon sehr investigativ recherchiert. Und über ein ganz kleines Treppchen gelangen Sie ins Innere dieser Kuckucksuhr und setzen sich dort auf einen bequemen Sessel. Vor Ihnen sehen Sie drei Knöpfe. Neben den Knöpfen stehen 10 Jahre, 100 Jahre und 1000 Jahre. Sobald Sie einen der drei Knöpfe betätigen, bringt Sie die Zeitmaschine die entsprechende Zeitspanne in die Zukunft. Welchen Knopf drücken Sie, Herr Peick? Ich würde den 100 Jahre-Knopf nehmen. Die 100, ich glaube, der wäre deutlich spannender schon als 10 Jahre. Und andererseits könnte ich mir vorstellen, ich sage jetzt mal, dass ich mich da noch ein bisschen zurechtfinden würde oder eher einen Bezug finden könnte zu heutigen Gedanken, als das bei 1000 Jahren der Fall wäre. Okay, also Sie drücken die 100 Jahre. Herzlich willkommen in der Zukunft! Sie steigen aus und sehen nun Ihr Fachgebiet, die Zeitforschung, in 100 Jahren von heute. Beschreiben Sie doch bitte für unsere Hörerinnen und Hörer, was sich bis dahin so getan hat und auch welche technischen Anwendungen es vielleicht schon gibt. Was ich machen würde, glaube ich, ich würde erst mal mich umhören und ganz viele Fragen stellen mit den Wissenschaftlern, die ich dort treffe oder schauen, was es dort gibt. Was wird sich verändert haben? Wir werden wahrscheinlich noch mehr vernetzte Systeme sehen an elektronischen Geräten, elektronischen Strukturen. Wir werden effizientere Maschinen sehen für viele Anwendungen, die wir heute vielleicht auch schon kennen. Wir werden Miniaturisierung sehen, also eben eine höhere Komplexität, die sich realisieren lässt. Wird man in 100 Jahren vielleicht etwas herausgefunden haben über eine neue Physik, dank Atomkernuhren der dritten, vierten, fünften Generation? Das würde mich wahnsinnig freuen oder das hoffe ich ganz stark. Ja, ich bin ziemlich zuversichtlich. Oder nicht nur, dass man was herausgefunden hat, sondern dass man tatsächlich eben auch von den Fragen, die wir heute diskutiert haben, über die Grenzen der heutigen Wissenschaft, der heutigen physikalischen Modelle oder sowas, dass man darauf Antworten gefunden hat. Und genau, die Atomkernuhr wird es geben. Etliche Experimente sind gemacht. Und das heißt, die Menschen in 100 Jahren, die wissen schon viel besser, was Zeit ist. Die können sie vielleicht ja noch genauer messen oder haben noch andere tolle Anwendungen erfunden, die uns bis heute noch nicht eingefallen sind. Ja, und ich glaube, die wissen insgesamt noch mehr über das Universum und über die Menschen und über unsere Erde und über alles, das, was uns umgibt. Dann sind wir jetzt nach einem kurzweiligen Gespräch leider am Ende dieser Podcast-Episode angekommen. Herr Peick, vielen, vielen lieben Dank, dass Sie uns Ihre Zeit geschenkt haben, um mit uns die große Frage: Was ist Zeit? zu diskutieren. Auch von mir ganz, ganz herzlichen Dank für diese vielen, vielen spannenden Einblicke und dass Sie sich darauf eingelassen haben, mit uns in die Zeit zu reisen, ein bisschen zu spielen, aber auch zu philosophieren. Und an der einen oder anderen Stelle vielleicht ein ganz kleines bisschen Ihren Job als Uhrmacher zu verlassen und auch in andere Bereiche der Physik einzusteigen. Danke schön, dass Sie da waren. Sehr gerne! Das war eine weitere Folge unseres Podcasts „Die großen Fragen der Wissenschaft“. Katharina, was nimmst du mit? Ja, was ich heute mitnehmen möchte, ist tatsächlich, dass ich nach wie vor das Thema Zeit unfassbar faszinierend finde. Und auch diese Podcast-Folge mir ganz genau gezeigt hat, warum. Nämlich, dass so diese ganze Frage, Zeit zu definieren, Zeit zu messen, irgendwie einen zwar hinführt zu der Frage: Was ist eigentlich Zeit? Und warum nehmen wir das irgendwie in die Zeit, wie alle wahr? Warum spüren wir das, dass es irgendwie einen Anfang und ein Ende gibt beim Leben? Aber dass es auf Skalen vom Universum plötzlich total schwierig wird und man zwar auch irgendwie von einem Anfang und möglicherweise irgendwie von einem Ende der Zeit sprechen kann, aber irgendwie Zeit wieder relativ ist und all diese verschiedenen Phänomene zusammengenommen, die die Zeit berühren. Das werde ich auf jeden Fall nicht vergessen. Und das hat Herr Peick einfach ganz fantastisch rübergebracht. Und auch dieses Gefühl wieder zu beschreiben, wenn man etwas als Idee in die Welt bringt, dass es dann Wirklichkeit wird, was das für ein erhebendes Gefühl ist. Wie war das bei dir? Du nickst schon. Ja, ich nicke. Dieses Gefühl, nach 20 Jahren funktioniert plötzlich irgendwas, was man theoretisch hervorgesagt hat. Das hat er ja auch benannt. Finde ich auch cool. Ja, irgendwie die Zeit ist davon galoppiert, könnte man jetzt sagen. Es war zu wenig Zeit, um noch viel mehr über die Zeit herauszufinden. Aber diese so ungefähr anderthalb Stunden, die hatten es echt in sich. Ich fand auch witzig, dass er bereit war, sich selber als Uhrmacher zu bezeichnen. Und klar, irgendwie habe ich noch gedacht, naja, so ein Mann mit der Posaune, der macht irgendwie so Schwingungen in die Luft und befasst sich dann mit Schwingungen in ganz anderen Größenordnungen da beruflich und stellt da Weltrekorde auf und wird von Nature. Das ist ja schon echt. Aber wir haben es ja oft genug erwähnt: Father of Time genannt. Toll, dass er da war und hat Spaß gemacht. Wenn ihr noch mehr über das Thema Zeit lesen wollt, wenn auch euch die Lust daran noch nicht ausgegangen ist, dann empfehlen wir euch die Spektrum-Texte mit „Quantenbits zur Raumzeit“ und „Sind Zeitreisen möglich?“. Außerdem finden wir das Spektrum Kompakt „Vom Augenblick bis zur Unendlichkeit“ sehr lesenswert. Da findet ihr auch noch mal ganz viele Texte zum Thema Zeit. Sämtliche Links zu unseren Tipps packen wir euch wie immer in die Show Notes. Andere große Fragen, die ihr bereits in unserem Archiv findet, sind zum Beispiel: Gibt es Gott? Was lauert in der Tiefsee? Und können wir ewig leben? Es lohnt sich also, uns zu abonnieren. Ihr findet uns bei Spotify, Apple Podcast und überall, wo es gute Podcasts gibt. Gebt uns doch auch gerne eine 5-Sterne-Bewertung und einen Kommentar. Das hilft anderen Neugierigen, den Podcast ebenfalls zu finden. Und teilt diese Episode gerne mit allen, die sich auch gerne Zeit nehmen für die ganz großen Fragen der Wissenschaft. Und wenn ihr Fragen, Anregungen, Lob oder Kritik habt, dann schreibt uns eine Mail an podcast@spektrum.de. Und natürlich auch, wenn ihr Ideen habt, wie man die Zeitquanten nennen soll. Wir freuen uns über Zuschriften und lesen das auch alles. Und schaut auch gerne mal auf spektrum.de und detektor.fm vorbei. Da gibt es noch viel mehr zu lesen und zu hören. Redaktionell unterstützt hat uns bei dieser Folge Stefan Ziegart von detektor.fm. Die Musik kommt von Tim Schmutzler und das Foto für unsere schöne Podcast-Kachel hat unser lieber Spektrum-Kollege Mike Zeitz gemacht. Und damit sagen wir Tschüss, bis zum nächsten Mal. Tschüss und bleibt neugierig! Untertitelung des ZDF für funk 2017
Foto: PTB