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Gibt es Zeit ohne Bewegung?

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Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von Majoron » 28. Sep 2012, 16:40

Da bin ich mal wieder :mrgreen:

Vor einiger Zeit unterhielt ich mich mit einem Bekannten über "Gott und die Welt", u.a. auch über Zeit. Er ist der Meinung, dass es nur Bewegung gibt, aber keine Zeit; diese sei nur Produkt unserer Einbildung. Das verwirrt mich noch heute, denn einerseits habe ich kein Gegenargument gefunden, andererseits ist Zeit eine Basisgröße, Bewegung dagegen eine zusammengesetzte, also sollte Zeit fundamentaler sein als Bewegung. Aber wenn Zeit das ist, was man mit Uhren mißt, wie soll das ohne Bewegung gehen (Pendel u.a. Mechanik, Atomschwingungen usw.)? Andererseits gibt es mit der "Planckzeit" Indizien dafür, dass sie nicht kontinuierlich, sondern diskret, also gequantelt ist ... Klärt mich auf!
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von positronium » 28. Sep 2012, 18:10

Ich denke, um so etwas wie Zeit kommt man nicht herum. Vorstellen könnte ich mir aber, dass Zeit durch Bewegung definiert ist; so könnte die Bewegung um eine bestimmte Strecke (mit gewisser Energie) eine exakte Zeit erfordern bzw. sie eben definieren. Vielleicht ist das gar kein so schlechter Blickwinkel, denn dadurch würde Zeit in gewisser Weise abstrakter gesehen - sie wäre auf Energie und Strecke zurück geführt. Keine Ahnung, ob die Physik Hinweise in eine solche Richtung liefert.

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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von gravi » 28. Sep 2012, 18:34

Was du beschreibst, entspricht im Grunde dem Minkowski- Raum (http://abenteuer-universum.de/einstein/raum.html#mink). Hier wird die Zeit einfach gesagt durch eine Wegstrecke definiert.

So könnte ich z.B. sagen, wenn ich die Lichtgeschwindigkeit als Basis nehme, dass 1s rund 300 000 km entspricht.

Aber einmal zur eigentlichen Frage: Man stelle sich einen Raum vor, in dem es nichts als die Zeit gibt, also z.B. einen materiefreien deSitter- Raum. Hier könnte die Zeit ablaufen, ohne dass es Bewegung gibt. Aber, wäre solch ein Raum nicht vollkommen unsinnig? Ohne Materie und damit ohne Bewegung gibt es keine Ereignisse - man könnte einen solchen Raum dann auch als "Tote-Hosen-Raum" bezeichnen.

Nein, ich denke, es ist ein Widerspruch in sich. In einem Raum, in welchem zwar Zeit abläuft, aber keine Bewegung, ließe sich absolut nichts beobachten, es gäbe keine Entwicklung, keine Geschichte.
So etwas wird in der Natur auch nicht realisiert sein. Selbst wenn ich einen Materiebrocken irgendwo im Weltraum aufhänge und den auf den absoluten Nullpunkt (fast) abkühle, gibt es noch immer Bewegung. Auch dort umkreisen die Elektronen ihre Atomkerne, und das ist Bewegung.

Zeit ohne Bewegung ist völlig sinnlos...

Gruß
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von PeterM » 28. Sep 2012, 19:37

Zeit ist ja nichts anderes als ein systemrelevantes Hilfsmittel, um Berechnungen vorzunehmen. Ich denke nicht, dass Zeit in der Natur existiert. Wo soll Zeit in dem Sinne entstehen, dass sie greifbar ist, wie die für uns wahrnehmbaren Strukturen?

Was Zeit beschreibt, sind Veränderungen in der Natur. Zeit ist ein Modell, welches wir schon so verinnerlicht haben, dass wir tatsächlich
an die Existenz dieses Werkzeugs glauben.

Diese Veränderungen in der Natur kann man natürlich über Bewegung definieren und daraus eine Zeit ableiten. Da wir aber eigentlich nicht wissen, was sich da bewegt, können wir nicht mal mit Sicherheit sagen, ob Bewegung fundamental ist. Man sollte immer berücksichtigen, dass wir möglicherweise die Bewegung nur als Effekt wahrnehmen.

Unsere Abhängigkeit von messbaren (sichtbaren) und berechenbaren Werten lässt uns schon manchmal an Dinge glauben, die in der Natur so nicht existieren.

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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von seeker » 29. Sep 2012, 12:14

Guter Beitrag, Peter!
Ich kann mich diesem Standpunkt nur anschließen.

Ich meine, dass "Bewegung" oder besser "Zustandsveränderung" Ursache von Zeit und Raum ist - und nicht umgekehrt.

Das Problem bei der Sache ist:

Wir wissen weder genau was "Zeit" ist, noch wissen wir genau was "Bewegung" ist.

Hier gleich noch ein Rätsel:
Wenn wir uns gedanklich auf ein Photon setzen und so sein Bezugssystem einnehmen, dann stellen wir fest, dass in diesem BS keine Zeit vergeht. Das ist eine Konsequenz der SRT und sorgt dafür, dass aus dem BS eines Photons, das von Materie A ausgesendet wird und "später!!??", beim Auftreffen auf Materie B von dieser geschluckt wird, gilt:
Zeitpunkt (Emmission) = Zeitpunkt (Absorption)!

Preisfrage: Hat sich das Photon "bewegt", in dem Sinne, dass "Zeit" vergangen ist?
Antwort: Nein, das kann man so nicht sagen!

Frage: Hat eine "Zustandsveränderung" stattgefunden?
Antwort: Ja!

Beste Grüße
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von seeker » 29. Sep 2012, 12:41

Eine weitere Bewandtnis, die uns zeigt, dass unser Zeitbegriff nicht fundamental sein kann ist folgende:

Nehmen wir an, wir hätten in der gesamten Existenz nur ein einziges Objekt, welches stetig seinen Zustand von A nach B und dann wieder zurück nach A verändert:

A -> B -> A -> B -> A -> B -> ...

Nun ist es so, dass sich in diesem System definitiv etwas verändert, man kann auch sagen "bewegt".
Es ist aber auch so, dass wir aus dieser Veränderung keine "Zeit" in Form von "gerichteter Zeit" ableiten können. Es gibt hier keinen Zeitpfeil, weil "ein Schritt vorwärts" nicht von "ein Schritt rückwärts" (und auch nicht von z.B. 999 Schritten vorwärts) unterschieden werden kann. Zudem können wir hier auch keine "Zeitspanne" definieren, die uns sagt, wie lange z.B. der Zustand "A" vorliegt, bis er zu Zustand "B" wechselt, weil es dazu keine Relationen gibt, an denen sich "Zeitspanne" definieren ließe. (Es gibt ja nur das eine Objekt. Womit wollte man es vergleichen, bzw. woran wollte man es messen?)

Oft wird argumentiert, dass "Zeit" erst dann existiert, wenn es eine Entropiezunahme gibt, dass also die Entropie die Zeit bzw. die Zeitrichtung ursächlich hervorruft.
Dem kann man aber auch entgegenhalten, dass hier evtl. Ursache und Wirkung verwechselt werden: Nimmt die Entropie zu weil Zeit vergeht oder vergeht Zeit weil die Entropie zunimmt?

Das Problem mit der Zeit ist eines der großen ungelösten Rätsel...

Grüße
seeker
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von gravi » 29. Sep 2012, 19:15

Es ist schon ziemlich akademisch, lediglich die Existenz eines einzigen Zustandes anzunehmen, der von A nach B wechselt.
Was in diesem System fehlt, das ist der Beobachter. Sobald der aber hinzu kommt, kann er einen zeitlichen Ablauf feststellen. Sollte er gerade keine Uhr dabei haben, so könnte er seine Atemfrequenz als Basis nehmen, seinen Herzschlag oder seine Lebensspanne. In jedem Fall aber könnte er einen zeitlichen Ablauf beschreiben.

Der Ritt auf dem Photon gefällt mir ausgezeichnet. Ich bin irgendwie intuitiv davon überzeugt, dass die Lichtgeschwindigkeit und der Ablauf der Zeit untrennbar miteinander verbunden sind. Einfach aus dem Grunde, dass man in jedem Bezugssystem einen zeitlichen Ablauf feststellen kann - so lange man nicht c erreicht. Sobald dies aber der Fall ist, bewegt man sich genau mit dem zeitlichen Verlauf, dem Fluss der Zeit, und kann deshalb keine Ereignisse mehr beobachten. Bei c ist man die Zeit...

Gruß
gravi
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von PeterM » 30. Sep 2012, 11:59

seeker hat geschrieben:
Hier gleich noch ein Rätsel:
Wenn wir uns gedanklich auf ein Photon setzen und so sein Bezugssystem einnehmen, dann stellen wir fest, dass in diesem BS keine Zeit vergeht. Das ist eine Konsequenz der SRT und sorgt dafür, dass aus dem BS eines Photons, das von Materie A ausgesendet wird und "später!!??", beim Auftreffen auf Materie B von dieser geschluckt wird, gilt:
Zeitpunkt (Emmission) = Zeitpunkt (Absorption)!

Preisfrage: Hat sich das Photon "bewegt", in dem Sinne, dass "Zeit" vergangen ist?
Antwort: Nein, das kann man so nicht sagen!

Frage: Hat eine "Zustandsveränderung" stattgefunden?
Antwort: Ja!

Da habe ich nun ein Problem. Für mich existiert weder Raum noch Zeit. Wie soll ich denn an das “Rätsel” herangehen? Ich habe nach wie vor Probleme damit, die physikalischen Grundlagen zu akzeptieren.


Um Zeit zu interpretieren, gibt es für mich zwei Möglichkeiten.

1. Man glaubt an die Existenz der Zeit und ihre Entwicklung.

2. Man akzeptiert Zeit lediglich als Werkzeug und Hilfsmittel. Dann weiß man auch was Zeit ist und erkennt damit den begrenzten rein funktionalen Gültigkeitsbereich, der uns in der Umsetzung auch einen technischen und wirtschaftlichen Nutzen bringt

Vielfach wird aber m. E. der Fehler gemacht, dass 1 + 2 miteinander vermengt wird. Dann fangen die Probleme erst richtig an.

Ich schließe mich der Möglichkeit zwei an. In der Folge muss ich aber auch dann zwangsläufig anerkennen, dass das Universum etwas zeitloses ist.

Ich glaube aber, dass das Problem ganz woanders liegt.Jede Theorie hat einen Aufhänger, der ja auch gebraucht wird, um Ergebnisse erreichen zu können. Wir können nun mal nicht anders. Soweit so gut.

Da das Universum aber keine festen Punkt hat, an dem man etwas “aufhängen” kann, wird dieser fehlende “Fixpunkt” innerhalb der Theorien mit etwas Absolutem ersetzt. Die maximal LG im Vakuum ist ja gewissermaßen etwas aufgeweichtes Absolutes, was dann nach entsprechender Verknüpfung mit SI-Einheiten relative Ergebnisse erzielt. . Da ist m. E. schon der erste Ansatz für spätere Paradoxien oder Unvollständigkeiten.

Hinzu kommt, dass Sprache auch nur ein Modell ist und damit einen Anspruch auf Vollständigkeit nicht erfüllen kann. Dies gilt ebenso für die Mathematik, da der Ursprung der Mathematik in der normalen Alltagssprache zu finden ist. Wie soll das auch gehen? Das was dem Universum fehlt (Anfang und Ende) kann die Sprache nicht ausfüllen. Möglicherweise auch deshalb, weil Sprache zwingend auf Trennung basiert und diese Trennung auch in den wissenschaftlichen Theorien weiter fortgesetzt wird. Ich gehe aber davon aus, dass im Universum nichts voneinander getrennt ist. Die angenommene Trennung resultiert aus dem subjektiven Erfahrungsbereich des Menschen.

Euch ist das wahrscheinlich alles zu philosophisch. Ich denke aber auch, dass in der Physik eine Menge Philosophie steckt, auch wenn das viele nicht so sehen wollen.

Gruß

Peter

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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von PeterM » 30. Sep 2012, 12:09

@gravi

Der Ritt auf einem Photon ist nichts anderes als ein konstruiertes Gedankenspiel, was in unserer Realität gar nicht funktionieren kann. Insofern ist da Vorsicht geboten.

Was mich daran stört, ist der Beobachter, der ja auch hier einen subjektiven Eindruck vermittelt. Auch ist der Fluss der Zeit nur eine Auslegung des Beobachters.

Mal angenommen ein Beobachter könnte wirklich mit Lichtgeschwindigkeit reisen.

Welche Folgen hätte das für den Beobachter?

1.Nimmt er gar nichts mehr wahr, auch nicht sich selbst? In dem Fall existiert weder der Beobachter noch die Zeit, da niemand mehr da ist der Ereignisse feststellen kann. Es können gar keine Aussagen gemacht werden. Damit ist das Resultat, dass man bei c die Zeit ist, eine Annahme, die eher im Glauben an die Sache begründet ist.

2.Oder er nimmt sich noch selbst wahr. Dann kann er noch an sich selbst Veränderungen feststellen und daraus eine Zeit ableiten. In dem Fall gibt es eine Zeit innerhalb der Zeit. Das passt erst recht nicht.


Gruß

Peter

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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von seeker » 30. Sep 2012, 14:11

Akademisch oder nicht... was ich versuchte nachzuweisen war, dass es in manchen Systemen "Bewegung" bzw. "Zustandsveränderung" geben kann, ohne dass Zeit vergeht, in dem Sinne, dass es ein eindeutig definierbares "Vorher" und "Nachher" gibt.

Meine Schlussfolgerung daraus ist, dass "Bewegung" bzw. "Zustandsveränderung" grundlegender als "Zeit" ist - nicht mehr und nicht weniger.

Daher möchte ich die Ausgangsfrage dieses Threads ergänzen und so beantworten:

Gibt es Zeit ohne Bewegung?
Meine Antwort: Nein!

Gibt es Bewegung ohne Zeit?
Meine Antwort: Ja!

Mein einfaches A-B-System wird durch dich verändert, wenn du einen komplexen Menschen hinzufügst.
Du fügst dabei interessanterweise dem System einen Zeitpfeil hinzu: den psychologischen Zeitpfeil.
Wenn man es so lässt, wie ich beschrieben habe, ist ein vorher/nachher nicht definierbar. Damit ist das System zeitlos, obwohl es Veränderung gibt.
Im Grunde hat es große Ähnlichkeit mit einem System im thermodynamischen Gleichgewicht, welches auch zeitlos ist (s.u.).

Wenn wir berücksichtigen, dass "Zeit" laut der ART mit dem Raum eine untrennbare Einheit, die "Raumzeit" bildet, dann wird noch klarer, dass "Zeit" an sich, als eigenständige, grundlegende Entität gar nicht existiert. Wenn, dann existiert nur die Raumzeit.
In der Raumzeit kann sich eben Licht gewissermaßen so bewegen, dass es sich ausschließlich durch den Raumaspekt der Raumzeit bewegt, nicht aber durch den Zeitaspekt. Damit haben wir auch hier eine zeitlose Bewegung.

Schauen wir uns mal ein paar Zeitpfeile an:
Psychologisch

Der psychologische Zeitpfeil beschreibt unsere subjektive Unterscheidung zwischen vergangenen und zukünftigen Ereignissen. Wir können uns an die Vergangenheit erinnern, aber nicht an die Zukunft. Die gängige Sichtweise des Zeitpfeiles betrachtet die Zukunft vorne (also in Sichtrichtung). Siehe dazu auch: Philosophie der Zeit.
...
Kausal

Danach gehen Ursachen ihren Wirkungen stets voraus. Der kausale Zeitpfeil ist ein Postulat, das das alltägliche Erleben widerspiegelt. Es ist jedoch nicht klar, ob Kausalität zwingend ist oder erst durch Wahrnehmung generiert wird.
...
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.

Kosmologisch

Das Universum hat mit dem Urknall begonnen und dehnt sich seither aus. Ob es sich bis in alle Ewigkeit ausdehnen wird, ist nicht sicher bekannt. Nach den derzeit vorherrschenden Berechnungen und Theorien sieht es so aus. Somit kann man die vergangene Zeit an der Größe des Universums ablesen: Die Zukunft ist die Richtung des größeren Universums.

Aber selbst wenn sich das Universum wieder zusammenzieht, sieht der alte, zusammenstürzende Kosmos anders aus als der frühe, expandierende: Er enthält ausgebrannte Sterne, die zum Teil in schwarze Löcher zusammengestürzt sind, und schwere Elemente, die in Supernova-Explosionen entstanden sind. Somit kann man auch an der Zusammensetzung des Universums sein Alter, und damit die Zeitrichtung ablesen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitpfeil

Zum kosmologischen Zeitpfeil: Er ist eng verwandt mit dem thermodynamischen Zeitpfeil und teilt seine Probleme. Er kann außerdem nicht angewendet werden, wenn wir fragen:
Was war "vor" dem Urknall? Dieser Zustand war aller Wahrscheinlichkeit nach zeitlos, jedoch nicht bewegungslos.
Der Punkt ist: Es sind Systeme denkbar, in denen der kosmologische Zeitpfeil keine Gültigkeit hat. Das reicht schon aus um sagen zu können, dass "Zeit" auch damit nicht auf grundlegendster Ebene definierbar ist und dass es daher etwas geben muss, das grundlegend für "Zeit" ist, diese also verursacht.

Das Problem mit der Zeit ist auch, dass die relevanten Gleichungen sowohl in der ART als auch in der QM zeitsymmetrisch sind, d.h. sie können sowohl vorwärts als auch als rückwärts ablaufen.
Sie geben uns also keinen Zeitpfeil in die Hand.

Beste Grüße
seeker
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von Majoron » 30. Sep 2012, 17:56

Was ist mit der Planck-Zeit? So, wie ich das sehe, hat die noch keiner berücksichtigt?. Was sagen da Superstringtheorie oder Schleifen-Quantengravitation? Nicht zu vergessen Penroses CCC! Vielleicht ist sie Illusion, vielleicht brauchen wir auch die TOE, um "Zeit" zu verstehen?

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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von gravi » 30. Sep 2012, 19:45

@seeker: Bewegung ohne Zeit?
Sorry, ist für mich nicht nachvollziehbar. Bewegung ist die Verschiebung von irgendwas entlang einer Strecke. Gäbe es keine Zeit, hätten wir also Nullzeit, so wäre das mit jeder beliebigen Geschwindigkeit möglich. So hätte man auch eine Apollo- Kapsel in Nullzeit auf den Mond transferieren können. Mathematisch kann ich eine Bewegung nur beschreiben, indem ich die Strecke durch eine Zeiteinheit dividiere.

@Peter: Der Ritt auf dem Photon ist natürlich nur ein Gedankenexperiment. Selbstverständlich niemals nachvollziehbar, da keine Materie auf c zu beschleunigen ist.

Gruß
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von positronium » 30. Sep 2012, 23:07

Eine subjektive Einschätzung: Leider wird der Aussage der SRT bzgl. Zeit zu viel Bedeutung beigemessen. Ich bin davon überzeugt, dass es so etwas wie eine lokale physikalische Zeit, wie wir sie messen, nicht gibt, wohl aber eine lokale Erscheinung von Zeit. Eine globale Zeit sehe ich dagegen als fundamental an. Globale Zeit verstreicht m.M.n. andauernd und im gesamten Universum an jedem Ort gleich. Die lokale, die Erscheinung von Zeit ist meiner Vorstellung nach hingegen die Möglichkeit zur Bewegung zwischen 0 und c.
So steht jedem Elementarteilchen zu, sich mit bis zu c zu bewegen. Nehmen wir an, Zeit würde gemessen, indem ein masseloses Elementarteilchen zwischen zwei Platten hin- und herfliegt, und das Aufprallen gezählt wird. In einem ruhenden System würde man feststellen, dass die lokale Zeiterscheinung der globalen Zeit entspricht, weil das Teilchen all seine Geschwindigkeit zwischen den Platten ausleben kann. Bewegt sich hingegen das System mit der "Uhr", stellt man fest, dass das Teilchen für die Entfernung zwischen den Platten einen längeren Weg zurück legen muss. Im Extremfall eines mit c bewegten Systems könnte das Teilchen niemals eine der beiden Platten erreichen.
Betrachtet man unter diesen Annahmen den Flug eines Photons, ist die Sache doch viel klarer. Dann gibt es kein abstraktes Ding Namens Zeit mehr, das mal langsamer, mal schneller läuft, und was weiss ich macht. Man stelle sich dann einfach eine Uhr mit Zahnrädchen auf das Photon gebunden vor, und sieht, dass sich die Rädchen nicht drehen, weil alle Elementarteilchen in der Uhr ständig all ihre mögliche Bewegung in Richtung des Photonenflugs "verbrauchen". Eine lokale Zeit wird somit unsinnig. An der globalen Zeit ändert das aber nichts.

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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von seeker » 1. Okt 2012, 09:19

Majoron hat geschrieben:Was ist mit der Planck-Zeit? So, wie ich das sehe, hat die noch keiner berücksichtigt?. Was sagen da Superstringtheorie oder Schleifen-Quantengravitation? Nicht zu vergessen Penroses CCC! Vielleicht ist sie Illusion, vielleicht brauchen wir auch die TOE, um "Zeit" zu verstehen?
Genau!
Also, die Planck-Zeit besagt einfach, dass es spätestens unterhalb dieser Zeitspanne prinzipiell keine Zeitspannen mehr geben kann, die voneinander unterschieden werden können bzw. wo man "vorher" von "nachher" unterscheiden kann. Das bedeutet dann zum Beispiel: 1/2 PZ = 1/4 PZ = 0 PZ = - 1/8 PZ = ...
Es ist alles derselbe Brei. Damit haben wir auch dort etwas, das zeitlos ist aber nicht bewegungslos, denn es tut sich ja was.

Bei der LQG haben wir Spinnennetzwerke, die eine Ebene unter der Raumzeit "werkeln", die also die Raumzeit erst verursachen, nicht aber in der Raumzeit sind.
Damit wäre die Raumzeit ein emergentes Phänomen, dass von diesen Netzwerken hervorgerufen wird. Somit wären auch sie zeitlos.

Zur ST und zur CCC des genialen Penrose (er hat es mit Skalenveränderungen und der Entropie bei aufeinanderfolgenden Universen) kann ich leider nicht viel sagen. Vielleicht weiß da jemand anderes etwas?

@gravi:
Ich denke es kommt darauf an, wie wir die Begriffe "Zeit" und "Bewegung" definieren, was wohl zu Missverständnissen führen kann. Wenn wir beides gleich definieren, dann gibt es selbstredend natürlich keine Unterschiede und die Frage dieses Threads wird auch sinnlos. Meine Argumentation hat auch eine sprachliche Komponente, da ich unterschiedlich definiere:

Zeit:
Sie vergeht, hat eine Richtung, einen Zeitpfeil, ist also gerichtete Zeit. Es gibt ein unterscheidbares "vorher" und ein "nachher". Ursachen gehen den Wirkungen sets voraus.

Bewegung/Zustandsänderung:
Es "tut sich was". Hier fordere ich aber keine Gerichtetheit. Insofern ist meine "Bewegung" auf unterster Ebene zumindest teilweise ungerichtete Zeit und damit nach meiner obigen Definition gar keine Zeit. Bewegung kann natürlich auch gerichtet sein und ist dann identisch mit dem obigen Zeitbegriff - aber sie muss nicht. Das ist der Unterschied.

Salopp ergibt sich daraus, dass die Menge aller möglichen Zeitabläufe Teilmenge der Menge aller möglichen Bewegungsabläufe ist.

Wenn du dieser oder einer ähnlicher Definition folgen kannst ergibt sich alles weitere recht zwanglos.
positronium hat geschrieben:Eine globale Zeit sehe ich dagegen als fundamental an. Globale Zeit verstreicht m.M.n. andauernd und im gesamten Universum an jedem Ort gleich.

Wie du weißt liebäugle ich auch mit diesem Standpunkt. Das ist ja auch nicht ausgeschlossem, auch wenn dieser globalen Zeit etwas anderes unterlegt sein sollte, das diese erst verursacht.
positronium hat geschrieben:Nehmen wir an, Zeit würde gemessen, indem ein masseloses Elementarteilchen zwischen zwei Platten hin- und herfliegt, und das Aufprallen gezählt wird. In einem ruhenden System würde man feststellen, dass die lokale Zeiterscheinung der globalen Zeit entspricht, weil das Teilchen all seine Geschwindigkeit zwischen den Platten ausleben kann. Bewegt sich hingegen das System mit der "Uhr", stellt man fest, dass das Teilchen für die Entfernung zwischen den Platten einen längeren Weg zurück legen muss. Im Extremfall eines mit c bewegten Systems könnte das Teilchen niemals eine der beiden Platten erreichen.
Das verstehe ich leider nicht recht. Wieso soll sich der Weg verlängern?

Beste Grüße
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von PeterM » 1. Okt 2012, 09:33

Die Diskussion über die Zeit (usw.) hängt doch eng damit zusammen, ob wir etwas wissen oder nur glauben können. Welche Grundlage hat denn unser “Wissen“? Es steht doch auf sehr wackeligen Beinen. In der Folge können wir doch nur versuchen Zusammenhänge zu erkennen und diese versuchen zu erklären. Zusammenhänge und Abläufe sind aber nur Funktionen. Wir wissen also maximal etwas über Funktionen. Grundlegendes Wissen gibt es nicht.

Jedes Wort, welches wir als Menschen bilden ist doch abhängig von Definitionen. Uns hilft der Glaube, ob diese Definitionen in sich logisch und substantiiert dargestellt sind. Trifft dies zu, so sind wir bereit das Ergebnis als real existierend anzuerkennen.

Mal angenommen Zeit existiert. Was kann Zeit allein bewirken?

Mal angenommen es gibt den leeren Raum. Was kann der leere Raum bewirken?

Offensichtlich doch nichts.


Ich bin davon überzeugt, das es weder Raum noch Zeit gibt. Man weiß ja auch mittlerweile, dass der leere Raum nicht leer ist. Egal wie die Abläufe sich in diesem nicht leeren Raum “gestalten”, es ist auf jeden fall etwas, was keine Zeit benötigt und auch keinen Raum. Zeit und Raum sind Hilfsmittel für uns, um ein gewisses grundlegendes Verständnis zu entwickeln. Letztlich ist aber alles nur von uns konstruiert. Konstruiert deshalb, weil wir maximal nur Zusammenhänge beschreiben können.

Wir haben ja nicht nur mit der Darstellung der Zeit ein Problem. Die Unendlichkeit und das Nichts sind ebenfalls Produkte unseres Geistes, die aus einer gewissen Unvollständigkeit des konstruierten Wissens abgeleitet werden.

Ich möchte mal das Universum nur über Dichten beschreiben. Angenommen dass das Universum “innerhalb” einer maximalen und minimalen Dichte existiert. Strukturen sind Randerscheinungen, die aber immer noch mit der Restdichte zusammenhängen. Platz für Raum und Zeit ist dort nicht. Es wird einfach nicht benötigt. Bewegung ist dann auch nur ein Effekt und nichts was grundlegend ist. Auch für die Unendlichkeit und das Nichts ist auf einmal kein Platz mehr. Alles ist belegt von Dichten die weder endlich noch unendlich sind.

alles zu weit hergeholt ? Möglich.

Aber mir hilft es. :-)


Gruß

Peter

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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von positronium » 1. Okt 2012, 12:32

seeker hat geschrieben:
positronium hat geschrieben:Nehmen wir an, Zeit würde gemessen, indem ein masseloses Elementarteilchen zwischen zwei Platten hin- und herfliegt, und das Aufprallen gezählt wird. In einem ruhenden System würde man feststellen, dass die lokale Zeiterscheinung der globalen Zeit entspricht, weil das Teilchen all seine Geschwindigkeit zwischen den Platten ausleben kann. Bewegt sich hingegen das System mit der "Uhr", stellt man fest, dass das Teilchen für die Entfernung zwischen den Platten einen längeren Weg zurück legen muss. Im Extremfall eines mit c bewegten Systems könnte das Teilchen niemals eine der beiden Platten erreichen.
Das verstehe ich leider nicht recht. Wieso soll sich der Weg verlängern?
Nennen wir die Platten A und B, das Teilchen C; alles spiele sich in einer Dimension ab. Einer lokalen Zeiteinheit soll eine volle Hin- und Herbewegung von C zwischen A und B entsprechen, also C=A -> C=B -> C=A. A liege bei 0, B bei 2, C zu Anfang bei 0 und bewege sich mit c=1.
- Im Falle ruhender Platten ist offensichtlich, dass C für einen Zyklus 4 Längeneinheiten zurück legen muss. Es gilt also mit v=s/t[down]l[/down] 1=4/t[down]l[/down], dass die lokale scheinbare Zeit t[down]l[/down] in der globalen Zeit t[down]g[/down]=4 (Längeneinheiten - ich setze Zeit=Länge, wegen der "Möglichkeit zur Bewegung") entspricht.
- Im Falle mit c bewegter Platten A und B (gleiche Startrichtung wie C) ist auch klar, was passiert: C bewegt sich relativ zu A und B nicht. Es vergeht also keine lokale Zeit.
- Im Fall einer Bewegung von 0<v[down]AB[/down]<c ergibt sich eine einfache zweiteilige Rechnung: Bewegung von C ausgehend von 0 bis B' und anschliessend zurück nach A''. (t ist die globale Zeit.)
für C nach B':
C'=t && B'=t*v[down]AB[/down]+2
C' muss gleich B' sein, also
C'=C'*v[down]AB[/down]+2
C'=t'=2/(1-v[down]AB[/down])
und für C' nach A''
C''=C'-(t''-t')=4/(1-v[down]AB[/down])-t'' && A''=t''*v[down]AB[/down]
C'' und A'' müssen wieder gleich sein
C''=4/(1-v[down]AB[/down])-C''/v[down]AB[/down]
C''=4/(1-v[down]AB[/down])/(1+1/v[down]AB[/down])
C''=4/(1/v[down]AB[/down]-v[down]AB[/down])
Als Gesamtstrecke ergibt sich
g=C'+(C'-C'')=2/(1-v[down]AB[/down])+(2/(1-v[down]AB[/down])-4/(1/v[down]AB[/down]-v[down]AB[/down]))=-4/(v[down]AB[/down]^2-1)
Für die lokale Zeit entspricht also
t[down]l[/down]=g=-4/(v[down]AB[/down]^2-1) globalen Zeiteinheiten.

Mit beispielhaften Zahlenwerten hat man also für die lokale scheinbare Zeit für die Geschwindigkeiten 0, 0,25c, 0,5c, 0,75c, 0,9c, 0,99c und c die globalen Zeiten 4, 4,27, 5,33, 9,14, 21,05, 201,01 und unendlich aufzuwenden.

Hier sieht man an einem einfachen Beispiel, das natürlich noch wenig mit der Realität zu tun hat: je grösser die Geschwindigkeit v[down]AB[/down], desto länger ist der von C zurück zu legende Weg. Im Vergleich zur globalen Zeit hat man also bei Bewegung eine Verlangsamung der scheinbaren, gemessenen Zeit.

deltaxp
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von deltaxp » 1. Okt 2012, 12:55

nein, zeit kann man nur darüber definieren, dass sich zustände voneinander unterscheiden bzw. sich ändern. wenn man mal bewegung ganz allgemein auffasst. gibt es keine sich unterscheidende zutände, gibt es auch keine zeit. sie ist sozusagen nur eine referenz um zustandsänderungen zu beschreiben.

ich kann sagen, die erde dreht sich einmal am tag um sich selbet und in 365 tagen um die sonne, oder abersie dreht sich sich 365 mal um sich selbst bei einer rotation um die sonne, und schwupps ist die zeit aussen vor.

oder anderes beispiel: halbwertszeit: die zeit in der die hälfte eines radioaktiven elementes zerfallen ist:
nimm mal an es gibt nur 1 atomkern eines bestimmten radioaktiven elementes. wie willst du da nen halbwertszeit definieren. die gibt es nicht. du hast nur 2 stunde: zeit 0: das element ist da, zeit 1, das element ist zerfallen. mehr gibt es nicht. erst wenn du ganz, ganz viele davon hast, kannst du darüber eine imer kontinuierlichere zeit definieren und eben eine halbwertszeit: eben nur über die zustandsveränderungen.

ähnlich wie geld als referenzwert für waren und dienstleistungen gilt (wenn man den mist, den bankster verzapft haben mal aussen vor lässt). ich kann ein auto für 20000 euro kaufen und einen kafee für 2 euro, alos könnte ich auch sagen ein auto hat den gleichen wert wie 10000 kaffee und schwupps ist das geld aussen vor. nun, der autoverkäufer nimmt lieber geld, weil er aufgrund von sorge um seiner gesundheit nicht gerne 10000 kaffee trinken will, und wir beschreiben dynamische zusammenhänge mit zeit, weils einfacher ist. aber das wars auch schon.

in der tat kommt zb in der wheeler-de-witt-gleichung zeit nicht mehr for, sie emergiert lokal durch den skalenparamater des universums. moderne theorien sind wie die lqg sind zb vollkommen hintergrundfrei formuliert. raum erwächst aus einer qm-überlagerung eines spinnetzwerkes und zeit aus seiner veränderung) aber raum und zeit als fundamentale grössen kommen nicht vor.

Timm
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von Timm » 3. Okt 2012, 10:14

Interessante Folgerungen, deltaxp, zu deinem letzten Absatz habe ich ein paar Fragen.

Der Skalenparameter wird ja häufig in Verbindung mit der "kosmologischen Zeit" (und umgekehrt) erwähnt. Ist denn dann durch diese Hintertür die Zeit in der wheeler-de-witt-gleichung nicht doch enthalten?

Das Spinnetzwerk der LQG besteht doch laienhaft ausgedrückt aus fundamentalen Längeneinheiten (Planckskala). Weshalb sollte man dann eine kleinstmögliche Zelle nicht als fundamentale Raumzelle ansehen? Bliebe insofern der Begriff Raum nicht erhalten? Was verloren geht, ist das Kontinuum.

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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von Skeltek » 3. Okt 2012, 15:23

Aeh, es gibt keinen Zeitpfeil, sondern lediglich einen Richtungskegel.
Die Gegenwart ist ja lediglich eine Fläche bzw stellt eine Ordnungsrelation zwischen Raumpunkten dar.
Gegenwart als ebene Fläche mit orthogonalem Zeitpfeil darauf existiert nur lokal.
Ich stelle mir zwei Parabeln x²(Zukunft) und -x²(Vergangenheit) vor, wobei der Berührpunkt eine infinitesimal kleine Fläche(Gegenwart) darstellt.
Möglicherweise sieht es auch so aus wie eine Hyperbel, wobei der "Korridor" dazwischen die Gegenwart darstellt.
Wie genau man es anzusehen hat weiss glaube ich keiner so genau.
Fest steht nur, daß die Zukunft und die Vergangenheit im Berührpunkt "Gegenwart" durch eine Fläche getrennt sind.
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  • Unvollständig - Aussage A: Es existiert nur ein Element A.
  • Widersprüchlich - Dieser Satz ist falsch.

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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von seeker » 4. Okt 2012, 23:20

@positronium:
Vernachlässigst du bei deiner Betrachtung nicht die Auswirkungen der SRT? Was ist mit den Dilatationen?
Skeltek hat geschrieben:Aeh, es gibt keinen Zeitpfeil, sondern lediglich einen Richtungskegel.
Das ist als Verfeinerung richtig. Das ist aber auch mit "Zeitpfeil" gemeint, denn der Kegel hat ja keinen Öffnungswinkel von 360°, sondern nur von 90°.
Ich würde mal behaupten:
Zwei beliebige BS mit zwei verschiedenen Lichtkegeln, die miteinander Information austauschen können, unterscheiden sich in der Winkel-Ausrichtung ihrer Kegel um maximal 90°. Damit bleibt die Kausalität gewahrt ...und auch der gemeinsame Zeitpfeil.

Grüße
seeker
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von positronium » 5. Okt 2012, 13:17

seeker hat geschrieben:Vernachlässigst du bei deiner Betrachtung nicht die Auswirkungen der SRT? Was ist mit den Dilatationen?
Ich wollte doch das Prinzip dessen zeigen, was ich mir unter globaler und lokaler (scheinbarer) Zeit vorstelle. Wenn lokale Zeit auf Bewegung basiert, zeigt sich bei Bewegung des Systems eine verlangsamung der lokalen Zeit durch Wegverlängerung. Würde ich hier mit der SRT rechnen, hätte ich ja doch wieder die abstrakte SRT-Zeit als Hintergrund.

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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von PeterM » 8. Okt 2012, 10:39

seeker hat geschrieben:

Hier gleich noch ein Rätsel:
Wenn wir uns gedanklich auf ein Photon setzen und so sein Bezugssystem einnehmen, dann stellen wir fest, dass in diesem BS keine Zeit vergeht. Das ist eine Konsequenz der SRT und sorgt dafür, dass aus dem BS eines Photons, das von Materie A ausgesendet wird und "später!!??", beim Auftreffen auf Materie B von dieser geschluckt wird, gilt:
Zeitpunkt (Emmission) = Zeitpunkt (Absorption)!

Preisfrage: Hat sich das Photon "bewegt", in dem Sinne, dass "Zeit" vergangen ist?
Antwort: Nein, das kann man so nicht sagen!

Das ist für mich eigentlich kein Rätsel, sondern ein Resultat aus den im Vorfeld bestimmten Vorgaben.

Der vermeintliche Widerspruch geht aber deutlich weiter zurück, denke ich. Es wird ja argumentiert, dass sich ein Beobachter in einem Inertialsystem als ruhend betrachten kann, obwohl er selbst in Bewegung ist und sich auch mit dem IS bewegt. Gleichzeitig soll die Ortsveränderung aus Sicht des Beobachters in seinem Inertialsystem ja immer NULL sein.


Um aber etwas berechnen zu können, und darum geht es ja, ist die Sichtweise des ruhenden Beobachters zwingend vorgeschrieben. Die Ruhe ist ja m.E. nur eine Art Idealisierung, um eine Abgrenzung vornehmen zu können. In der SRT gibt es nach meiner Kenntnis keine „Ruhe„. Man schafft lediglich mathematische Voraussetzungen, Wo will man denn sonst auch ansetzen?

Die so isolierte Zeit ist in der Folge nur ein Hilfsmittel, welches wir brauchen, um etwas zu konstruieren. Ich sehe in diesem Rätsel mehr eine fehlende Übereinstimmung mit der Natur, die gezwungenermaßen der Mathematik geschuldet ist.

Dieses Rätsel entsteht aber auch erst dann, wenn man unterschiedliche Anschauungen verbindet und entsprechend formuliert.

Man kann also ganz klar sagen, dass sich das Photon zwar bewegt hat, aber nicht in dem Sinne, dass Zeit vergangen ist.

Gruß

Peter

Gerhards

Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von Gerhards » 22. Feb 2013, 19:56

seeker hat geschrieben: Preisfrage: Hat sich das Photon "bewegt", in dem Sinne, dass "Zeit" vergangen ist?
Antwort: Nein, das kann man so nicht sagen!

Frage: Hat eine "Zustandsveränderung" stattgefunden?
Antwort: Ja!
Zeit ist immer Zustandsveränderung oder Ortsveränderung. Deshalb vergeht auch für ein Photon Zeit.

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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von gravi » 24. Feb 2013, 18:02

Gerhard hat geschrieben:Zeit ist immer Zustandsveränderung oder Ortsveränderung. Deshalb vergeht auch für ein Photon Zeit.
Da hast du dich wohl noch nicht allzu sehr mit der SRT auseinandergesetzt? Die gilt auch für das Photon. Bei exakt c nimmt der Gammafaktor einen unendlichen Wert an, womit die Zeit stehen bleibt.
Photonen sind zeitlos!

gravi
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Re: Gibt es Zeit ohne Bewegung?

Beitrag von Hawkwind » 24. Feb 2013, 19:34

gravi hat geschrieben:
Gerhard hat geschrieben:Zeit ist immer Zustandsveränderung oder Ortsveränderung. Deshalb vergeht auch für ein Photon Zeit.
Da hast du dich wohl noch nicht allzu sehr mit der SRT auseinandergesetzt? Die gilt auch für das Photon. Bei exakt c nimmt der Gammafaktor einen unendlichen Wert an, womit die Zeit stehen bleibt.
Photonen sind zeitlos!

gravi
Du meinst, die SRT macht derartige Vorhersagen für Zeitmessungen im Ruhesystem eines Photons?
Ich denke nicht, denn streng genommen existiert laut SRT das Ruhesystem eines Photons gar nicht*: also ist es auch nicht klar, welchen Sinn es macht, so zu tun, als könne man die Eigenzeit eines Photons messen.

__
* in so einem System hätte das Photon die Geschwindigkeit 0 ==> Widerspruch zu einem der Basis-Postulate der SRT (Invarianz der Lichtgeschwindigkeit).

Gruss,
Hawkwind

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