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-   -   Frage zu "Zeit" in der RT (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=1583)

JoAx 08.07.10 19:48

Frage zu "Zeit" in der RT
 
Hallo zusammen!

Ist es falsch die "Zeit" - Vergangenheit + Zukunft - ausser dem berümten "Jetzt", als Konfigurationsraum zu betrachten?
Insbesondere auch in der RT?


Gruss, Johann

George 08.07.10 23:33

AW: Frage zu "Zeit" in der RT
 
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 52368)
Hallo zusammen!

Ist es falsch die "Zeit" - Vergangenheit + Zukunft - ausser dem berümten "Jetzt", als Konfigurationsraum zu betrachten?
Insbesondere auch in der RT?


Gruss, Johann

Hallo Johann,

Nur mit dem Verlauf von Zeit ist im Raum eine Konfiguration physikalischer Eigenschaften möglich. Die Zeit ist also ein Mittel zur Konfiguration. Sie kann aber kein Konfigurationsraum selbst sein, weil dies der Raum ist, in welchem die Dinge sich erst durch Zeit ändern.

Aus mathematischer Sicht macht es auch Sinn, denn man ordnet schließlich der Zeit t einen n- dimensionalen Konfigurationsraum r(t) zu,
t -> r(t). Die Zeit macht ihn zu der Abbildung r(t), sie ist aber nicht äquivalent mit ihm.

Ob man das jetzt nun in der RT betrachtet oder aus der Sicht klassischer Mechanik, da sehe ich allgemein keinen Unterschied, nur t ändert sich entsprechend den Gesetzen.

Grüße, George

JoAx 12.07.10 17:29

AW: Frage zu "Zeit" in der RT
 
Hallo George!

imho ->

Zitat:

Zitat von George (Beitrag 52380)
Nur mit dem Verlauf von Zeit ist im Raum eine Konfiguration physikalischer Eigenschaften möglich. Die Zeit ist also ein Mittel zur Konfiguration.

Ich bin mir nicht sicher, ob ich dich richtig verstanden habe, aber ich denke, du sprichst von "Zeit" als grundsätzliche Möglichkeit zur Veränderung. Diese "Zeit" ist "nur" ein Freiheitsgrad und keine Dimension, denke ich. Sie zeichnet sich auch durch ihre Richtungslosigkeit aus. Zu einer Dimension und damit zu (physikalischer) Zeit wird "sie" erst auf dem Papier, wenn man mehrere Ereignisse aufgetragen hat. In der Natur geschieht das natürlich ohne "Schreibzeug", indem die Relationen, die Abstände der Objekte zu einander verändert werden. Beim Menschen entsteht das Verständnis, der Eindruck von Zeit als einer Dimension daraus, dass er sich an frühere Geschehnise erinnern, und sich künftige vorstellen kann.

Nun ist die Frage - ist es auch die Zeit, die die "Uhren" "wahrnehmen", und die somit den Einzug in die Physik hält? Insbesonder wenn man die Atome als Uhren nimmt, dann kann man einen Übergang von einem Zustand in ein anderes ins Gegenteil umkehren, wenn man einfach die Zeit umkehrt, denke ich.

Bei Newton hat die Zeit keinen Bezug zum Raum (und die Kräfte/Wechselwirkungen sind instant, ausschliesslich räumlich). Deswegen deken sich (physikalische) Zeit und "Zeit" (als Freiheitsgrad) vollständig, und man kann so argumentieren, wie du es weiter tust.

Bei RT dagegen erfolgen die Wechselwirkung entlang der Lichtwege, sie sind räumlich und zeitlich. Das führt zu psuedoeuklidischem Minkowski Raum in der SRT.

Zitat:

Zitat von George (Beitrag 52380)
Sie kann aber kein Konfigurationsraum selbst sein, weil dies der Raum ist, in welchem die Dinge sich erst durch Zeit ändern.

Dann wäre ja die Zeit eine Art Kraft, und ich denke nicht, dass das ein weiterführender Ansatz wäre.

Zitat:

Zitat von George (Beitrag 52380)
Aus mathematischer Sicht macht es auch Sinn, denn man ordnet schließlich der Zeit t einen n- dimensionalen Konfigurationsraum r(t) zu,
t -> r(t). Die Zeit macht ihn zu der Abbildung r(t), sie ist aber nicht äquivalent mit ihm.

Das verstehe ich nicht, sorry.
Es ist eher so, dass die Ereignisse in kausaler Folge auf einem eindimensionalen Raum abgebildet werden. So entsteht dann die Zeitlinie, eine ganze Dimension.


Gruss, Johann

George 12.07.10 22:58

AW: Frage zu "Zeit" in der RT
 
Hallo Johann,

Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 52423)
Sie zeichnet sich auch durch ihre Richtungslosigkeit aus.
[...]
Nun ist die Frage - ist es auch die Zeit, die die "Uhren" "wahrnehmen", und die somit den Einzug in die Physik hält? Insbesonder wenn man die Atome als Uhren nimmt, dann kann man einen Übergang von einem Zustand in ein anderes ins Gegenteil umkehren, wenn man einfach die Zeit umkehrt, denke ich.

Ich glaube die Zeit ist (zumindest nach der RT) von der Geschwindigkeit abhängig. Bei endlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit ist ihre Existenz für jedes Wesen unverzichtbar; sie muss gerade dann in eine Richtung orientiert sein, sei es Zukunft oder Vergangenheit. Nur in einem Bezugsystem mit unendlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit wäre es möglich, die Zeit nicht als Verbindung mehrerer Ereignisse ansehen zu können. Ereignisse wären nur dann frei umkehrbar.

Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 52423)
Dann wäre ja die Zeit eine Art Kraft, und ich denke nicht, dass das ein weiterführender Ansatz wäre.

Jede Masse lässt sich nur mithilfe einer Kraft und Zeit bewegen. Die Zeit ist doch aber nicht ein Raum, in dem die Masse sich dann durch die Kraft bewegt; Die Zeit ermöglicht es nur in dem Raum die Kraft wirken zu lassen.

Grüße,
George

JoAx 12.07.10 23:45

AW: Frage zu "Zeit" in der RT
 
Hallo George!

Zitat:

Zitat von George (Beitrag 52435)
Ich glaube die Zeit ist (zumindest nach der RT) von der Geschwindigkeit abhängig.

Eben nicht. Für jeden ist die (Eigen-)Zeit gleich. Sie sieht nicht einfach gleich aus, weil da irgendetwas kompensiert, sie ist gleich! Nur die Zeit des anderen verläuft (relativ) anders und von der relativen Geschwindigkeit abhängig. (SRT)

Zitat:

Zitat von George (Beitrag 52435)
Bei endlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit ist ihre Existenz für jedes Wesen unverzichtbar; sie muss gerade dann in eine Richtung orientiert sein, sei es Zukunft oder Vergangenheit.

Es gibt ja unterschiedliche Zeitpfeile. So z.B.:

Zitat:

Zitat von Thermodynamisch
Der thermodynamische Zeitpfeil beruht auf dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik: Die Zukunft ist die Zeitrichtung, in der die Entropie zunimmt. Ein interessanter Punkt ist, dass dieser Zeitpfeil im thermodynamischen Gleichgewicht nicht existiert: Für einen Gleichgewichtszustand gibt es keine thermodynamisch definierte Vergangenheit und Zukunft; der Gleichgewichtszustand ist sozusagen zeitlos.

Zitat:

Zitat von George (Beitrag 52435)
Nur in einem Bezugsystem mit unendlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit wäre es möglich, die Zeit nicht als Verbindung mehrerer Ereignisse ansehen zu können.

Bei Newton gab es aber keine endliche WW-Geschwindigkeit! Die Ausbreitungsgeschwindigkeit war defakto unendlich, und dennoch hat man Zeit erfolgreich "genützt". ;)

Zitat:

Zitat von George (Beitrag 52435)
Jede Masse lässt sich nur mithilfe einer Kraft und Zeit bewegen.

Für eine "Bewegung" braucht es keine Kraft. Du meinst die Beschleunigung? Wie viel Zeit braucht es, damit ein Elektron durch ein einziges Lichtquant beschleunigt wird? Geschieht das stehtig oder momentan? Ich würde sagen - momentan. Denn bei einem stehtigen Prozess gäbe es Zwischenstufen, was der QM, der quantisierten Wirkung imho widersprechen würde.

Zitat:

Zitat von George (Beitrag 52435)
Die Zeit ist doch aber nicht ein Raum, in dem die Masse sich dann durch die Kraft bewegt;

Nö.


Gruss, Johann

George 14.07.10 17:03

AW: Frage zu "Zeit" in der RT
 
Hallo,

Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 52436)
Eben nicht. Für jeden ist die (Eigen-)Zeit gleich. Sie sieht nicht einfach gleich aus, weil da irgendetwas kompensiert, sie ist gleich! Nur die Zeit des anderen verläuft (relativ) anders und von der relativen Geschwindigkeit abhängig. (SRT)

Es gibt ja unterschiedliche [Zeitpfeile.]

Okay, du hast Recht, für jeden ist die Zeit gleich. Nehmen wir aber mal an, dass keine Teilchen sich relativ zueinander im Universum bewegen würden. Könnte man dann entscheiden, ob für sie keine Zeit vergeht oder ob sie sich halt nur nicht bewegen?
Ich glaube, dass Zeit erst dann messbar wird, wenn sich etwas relativ zueinander bewegt. :rolleyes:

Die Zeit als Konfigurationsraum zu bezeichnen finde ich dennoch problematisch, denn es handelt sich nicht um einen bestimmten Raum; es ist vielmehr die Differenz zweier sich unterscheidbaren Ereignisse; ein Hilfsmittel der mathematischen Beschreibung unserer Welt.

Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 52436)
Bei Newton gab es aber keine endliche WW-Geschwindigkeit! Die Ausbreitungsgeschwindigkeit war defakto unendlich, und dennoch hat man Zeit erfolgreich "genützt". ;)

Der gute alte Newton, ihm ist doch ein Apfel auf den Kopf gefallen :D . Wenn etwas unendlich schnell ist, dann ist es sozusagen "gleichzeitig überall". Wie kann man dann Ereignisse zeitlich unterscheiden? Seien es Wechselwirkungen oder nicht.

Schöne Grüße,
George

Timm 14.07.10 17:54

AW: Frage zu "Zeit" in der RT
 
Zitat:

Zitat von JoAx (Beitrag 52368)
Hallo zusammen!

Ist es falsch die "Zeit" - Vergangenheit + Zukunft - ausser dem berümten "Jetzt", als Konfigurationsraum zu betrachten?
Insbesondere auch in der RT?


Gruss, Johann

Ich glaube nicht, Johann, daß man die Zeit als Konfigurationsraum betrachten kann. Sobald es irgendwelche Dinge gibt, die sich verändern, benötigt man ein Maß dafür, eben die Zeit. Recht viel mehr sehe ich da nicht.

Nehmen wir an, ein statisches Universum enthält ein H-Atom, nichts weiter. Vergeht hier Zeit? Nun fügen wir ein zweites H-Atom hinzu. ... .

Gruß, Timm

Marco Polo 14.07.10 17:58

AW: Frage zu "Zeit" in der RT
 
Hallo Timm,

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 52487)
Ich glaube nicht, Johann, daß man die Zeit als Konfigurationsraum betrachten kann. Sobald es irgendwelche Dinge gibt, die sich verändern, benötigt man ein Maß dafür, eben die Zeit. Recht viel mehr sehe ich da nicht.

sehe ich auch so. Aber wie steht es mit der Raumzeit? Die kann man doch wohl als so eine Art Konfigurationsraum im weitesten Sinne betrachten, oder?

Gruss, Marco Polo

Timm 14.07.10 20:00

AW: Frage zu "Zeit" in der RT
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 52488)
sehe ich auch so. Aber wie steht es mit der Raumzeit? Die kann man doch wohl als so eine Art Konfigurationsraum im weitesten Sinne betrachten, oder?

Ich kenne den Begriff Konfigurationsraum nur aus der Schrift von Zeh (den Link müßte ich ausgraben), in der er dem interessierten Laien die VWI nahezubringen versucht. Dort ist von einem hochdimensionalen Konfigurationsraum die Rede, der die vielen othogonal voneinander getrennten Universen beherbergt.

Wenn man bei der von Johann angestoßenen Betrachtung vom Begriff Zeit zur Raumzeit wechselt, kommen eben die Effekte der Gravitation hinzu. Aber letztlich geht es doch auch dann um das Wahrnehmen und Messen von Veränderungen. Ich sehe Zeit nicht als eigenständige Größe. Es ist nicht die Zeit, die das Molekül schwingen und den Apfel fallen läßt.
Gruß, Timm

JoAx 14.07.10 20:39

AW: Frage zu "Zeit" in der RT
 
Hallo Timm, Marc, George!

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 52487)
Nehmen wir an, ein statisches Universum enthält ein H-Atom, nichts weiter. Vergeht hier Zeit? Nun fügen wir ein zweites H-Atom hinzu. ... .

Ich bin ähnlich vorgegangen. Nur ist ein H-Atom eben bereits ein Ding, dass sich verändern kann. Es ist ein System aus elementareren Dingen. Das Elektron kann unterschiedliche Energieniveaus einnehmen, mit dem Kern "interagieren" (Elektroneneinfang), auch der Kern selbst ist ein dynamisches Gebilde. Ein Atom kann also Veränderungun "durchmachen". Die Anzahl der unterschiedlichen Zustände ist aber überschaubar. Was passiert, wenn dieses Atom einen Zustand einnimmt, den es von Aussen gesehen schon mal hatte? Ist es für sich selbst gesehen, nicht von Aussen, in die "Vergangenheit gereist"? Offensichtlich gibt es für ein Atom keinen Zeitpfeil, nur die Freiheit "sich zu verändern".

Gehen wir einen Schritt weiter. Wie sieht die Welt vom Standpunkt eines Elementarteilchens, eines Elektrons z.B. aus? Das Elektron hat, für sich gesehen, nun gar keine Kapazitäten Veränderungen "zu merken". :( :D

Was ist nun - Zeit? Lässt sich diese durch etwas "elementareres" ersetzen?

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 52487)
Sobald es irgendwelche Dinge gibt, die sich verändern, benötigt man ein Maß dafür, eben die Zeit.

Ja. Mit der Ergänzung, dass es auch eine Vergleichsmöglichkeit geben muss, oder ähnlich. Denn wie will man begründen, beweisen, dass es eine Veränderung überhaupt gab?

Was ist - Zeit? Sind nicht genug komplizierte, oder räumlich nicht ausreichend getrennte Systeme in dieser Hinsicht nur eingeschränkt, "können Zeit einfach nicht wahrnehmen"?

Zitat:

Zitat von George (Beitrag 52480)
Die Zeit als Konfigurationsraum zu bezeichnen finde ich dennoch problematisch, denn es handelt sich nicht um einen bestimmten Raum; es ist vielmehr die Differenz zweier sich unterscheidbaren Ereignisse; ein Hilfsmittel der mathematischen Beschreibung unserer Welt.

Ich verstehe unter Konfigurationsräumen jene mathematische Räume, die als Hilfsmittel zur Beschreibung unserer Welt dienen. Solche Räume, denen es in ihrer vollen Ausdehnung, so zu sagen, in der Natur keine Entsprechung gibt. ;) Ob es richtig ist? :confused:

Zitat:

Zitat von George (Beitrag 52480)
Wenn etwas unendlich schnell ist, dann ist es sozusagen "gleichzeitig überall". Wie kann man dann Ereignisse zeitlich unterscheiden? Seien es Wechselwirkungen oder nicht.

Unendlich schnell ist vlt. nicht ganz richtig formuliert gewesen. In der Newtonschen Mechanik sind Wirkungen, Kräfte instant, sie haben einfach gar keinen Bezug zu Geschwindigkeit. Wie soll das funktionieren? Indem eben die Zeit als an sich existierend, gleichförmig und ohne Bezug auf irgendetwas verlaufend postuliert wird. Sie "bewirkt" die Veränderung an sich, während die Kräfte die Stärke der Veränderungen bestimmen. Grob ausgedrückt.


Gruss, Johann


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