Zeitumkehr

Zeit|umkehr,

 

Physik: die im Sinne einer Bewegungsumkehr zu verstehende Symmetrietransformation, die formal in der Ersetzung der Zeitkoordinate t durch —t besteht und durch den Zeitumkehroperator T symbolisiert wird. Die Zeitumkehr äußert sich in der Vorzeichenumkehrung der Bewegungsgrößen aller Teilchen eines Systems. Ist ein physikalischer Vorgang in seinem Ablauf umkehrbar (Reversibilität), so ist er invariant gegen Zeitumkehr (Zeitumkehrinvarianz, T-Invarianz). I. Allgemein sind alle mikrophysikalischen Systeme und die sie beschreibenden elementaren Naturgesetze zeitumkehrinvariant, d. h. zu jedem mikrophysikalischen Prozess existiert ein möglicher weiterer, der durch Umkehr aus dem ursprünglichen hervorgeht. - Für Elementarteilchenprozesse gilt diese Aussage nur mit Einschränkungen, da Prozesse, die unter dem Einfluss der schwachen Wechselwirkung ablaufen, die Zeitumkehrinvarianz verletzen können. Legt man die Gültigkeit des CPT-Theorems zugrunde, so führt die Zeitumkehr formal zum gleichen Ergebnis wie der CP-Operator; die Verletzung der Zeitumkehrinvarianz ist damit identisch mit der CP-Verletzung (CP-Invarianz).

 

Im Bereich makroskopischer Systeme gibt es wegen der Irreversibilität aller (thermodynamischer) Vorgänge keine Zeitumkehr; hier wird eine Zeitrichtung physikalischer Vorgänge dadurch ausgezeichnet, dass die Entropie eines abgeschlossenen Systems nur zunehmen kann.