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Wissenschaftstheorie und Interpretationen der Physik Runder Tisch für Physiker, Erkenntnis- und Wissenschaftstheoretiker |
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#1
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Es wird oft gesagt, dass die klassische Mechanik (und andere grundlegende Theorien) zeitumkehrinvariant wäre.
So bleiben bei der Transformation t -> -t die grundlegenden Gleichungen invariant. Grössen in erster Ordnung in der Zeit, wie zB. die Geschwindigkeit, würden sich dann zwar auch umkehren, aber die Naturabläufe wären damit kompatibel. Dass Zeit ihre "Richtung" beibehalte, kann insbesondere in der klassischen Mechanik nicht erklärt werden. Eine Möglichkeit wäre die Thermodynamik mit dem Entropiekonzept zu bemühen, um einen "Zeitpfeil" zu definieren. So weit, so gut, allerdings Frage ich mich da, wie das mit der Impulserhaltung ausschaut. Ist es nicht so, dass jede Zeitumkehr auch resultierende Impulse eines abgeschlossenen Systems umkehren, so dass zB. auch der resultieende Impuls der Schwerpunksbewegung sich umkehren würde. Das widerspräche aber doch wohl der Impulserhaltung, resp. würde dann eine Kraft "aus dem Nichts" wirken müssen, um eine solche Impulsänderung zu bewirken. Die Frage ist also, sorgt nicht schon die Impulserhaltung der klassischen Mechanik für diesen "Zeitpfeil"? |
#2
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Die Antwort der klassischen Mechanik ist "nein". In Systemen mit sehr vielen Teilchen (Thermodynamik) wird das dann weniger klar. Und im Mikroskopischen (Teilchenphysik) ist die Zeitumkehr nicht exakt gültig. Zum Status der diskreten Symmetrien: https://www.sciencedirect.com/scienc...70269315000465 |
#3
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Aber für mich bedeutet "Zeitpfeil", dass eben die "Richtung" der Zeit für alle Vorgänge festgelegt ist. Und das ist sie offenbar auch schon mit dem Impulserhaltungssatz, oder nicht? Ob wir in unserer Welt da t oder -t betrachten, ist ja erstmal Konvention. Aber dass die Richtung dann festliegt, ist doch dann schon mit klassischer Mechanik festgelegt. Oder anders formuliert, Vergangenheit und Zukunft sind so zeitlich festgelegt. |
#4
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Betrachten wir den zeitumgekehrten Prozess, dann umkreist der Planet die Sonne im entgegengesetzten Uhrzeigersinn. Auch in diesem System ist die Summe der Impulse Null im Schwerpunktsystem. Auch hier ist der Gesamtimpuls eine Erhaltungsgröße. Beide Bewegungen sind erlaubt und perfekte Lösungen des Kepler-Problems. |
#5
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Bzw. letztlich muss das Universum als Ganzes dann als abgeschlossenes System gelten. Denke, dass ist aber keine Frage, die man im Zusammenhang der klassischen Mechanik beantworten kann. Insofern lässt die klassische Mechanik auch keine Umkehr des "Zeitpfeils" zu. Ge?ndert von Quantor (01.06.21 um 11:18 Uhr) |
#6
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Man könnte natürlich auch hinterfragen, ob die Impulserhaltung nicht nur (nach Noether) von kontinuierlichen Symmetrien der Homogenität des Raums abhängt, sondern auch von der Zeitrichtung.
Dann wäre Impulserhaltung relativ zur Zeitrichtung bestimmt und kein davon unabhängiger Erhaltungssatz?! |
#7
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Wenn die Impulserhaltung so aber richtig ist, dann muss man die Zeitumkehr ausschliessen. Vergangenheit und Zukunft dieser Systeme ist festgelegt. Damit ist defacto auch der "Zeitpfeil" festgelegt. |
#8
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#9
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Ein Zeitpfeil bedeutet ja für Zustände Z, dass Z(t1)->Z(t2), also Kausalität für t2>t1. M.E. ist das ja schon mit dem Impulserhaltungssatz der klassischen Mechanik gegeben. Dass die Erde ihre Bewegungsrichtungsrichtung nicht umkehrt hängt ja am Zeitpfeil. Und eine Erklärung dafür ist, dass Impulserhaltung gilt, das ist meine Aussage. |
#10
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https://de.wikipedia.org/wiki/Schwerpunktsystem Dass wir die Zeit nicht real umkehren, da sind wir uns eh einig; es geht "nur" darum, die Symmetrien der Naturgesetze zu untersuchen. |
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