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Die vierte dimension ist nicht die zeit

Thema erstellt von Zampano 
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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1316-20:
Nach Deiner Betrachtungsweise müßte ich, falls ich einem Objekt in einem 3-dimensionalen Raum zum Zeitpunkt "t" begegne in die nächste Dimension ausweichen können.

Hallo Hans-m,

nein, wir können noch nicht einmal in so etwas "riesiges" wie eine Streichholzschachtel ausweichen.
In die zusätzlich angenommenen Dimensionen der Stringtheoretiker können keine makroskopischen Objekte ausweichen, sie sind dafür viel zu "eng zusammengerollt". Sie dienen nur dazu, den Strings zusätzliche Dimensionen zum Schwingen zu verleihen.

mfg okotombrok
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Zampano schrieb in Beitrag Nr. 1316-1:
einen hinweis, dass die zeit einen dimensionscharakter hat, kann ich nicht erkennen.

und allein die tatsache, dass wir die zeit messen können, erscheint mir zu billig. auch die temperatur kann ich messen und den luftdruck. wer aber nennt dies dimensionen ?

Den Grundgedanken mit den Dimensionen insgesamt finde ich interessant.
Was die Zeit als Dimension betrifft, so habe ich vor langer Zeit mal ein Video dazu gesehen, in welchem die Sache mit den Dimensionen einigermaßen erklärt wurde (ich weiß leider nicht mehr, welches Video das war. Vielleicht war es "What the bleep do we know?")

Jedenfalls wurde die Sache für mich verständlich folgendermaßen erklärt:
Mach dir ein Treffen mit jemand anderen aus. Was brauchst du dafür, um die andere Person garantiert zu treffen?
Du brauchts drei Koordinaten im Raum (also z.B. Ort / Straße + Hausnummer + Etage) und eine Koordinate in der Zeit (Termin).

Vielleicht sprechen wir deshalb von der Zeit als vierte Dimension, weil jede höhere Dimension die darunter liegenden Dimensionen beinhaltet (Punkt ist Teil der Linie, Linie ist Teil der Fläche, Fläche ist Teil des Körpers) und wir bei der Zeit ja irgendwie die drei Raumdimensionen mit einschließen müssen?
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Ich lese hier viele Erklärungen für Dimensionen mit einer mathematischen Beweisführung.
Eine Dimension mit Null als Inhalt ist keine Dimension. Null und Unendlich führen mathematisch zwingend zu einer Singularität. Singularität bedeutet in der Logik und der Mathematik - nicht definierbar. Eine unendliche Dimension ist mathematisch nicht definierbar. Eine Dimension mit der Menge Null als Inhalt ist schlicht nicht vorhanden.

Der euklidische Raum mit drei Dimensionen ist: A mal B mal C. Es lässt sich aber noch ein ...mal D mal E …usw. hinzufügen. Mathematisch ist ein Raum nicht auf drei Dimensionen beschränkt. Ein Messwert kann als Dimension berechenbar werden. Die Frage ist aber: ist dies nur ein mathematisches Konstrukt für die Berechenbarkeit oder ein wirklicher Raum?


Dass die Frage von der Wirklichkeit vom Messraum nicht einfach zu beantworten ist macht die kopernikanische Wende deutlich. Auch subjektives lässt sich berechnen. Beim geozentrischen Modell mit der Erde als Zentrum gab es Acht Sphären. Als Anhängerin der mathematischen Philosophie sage ich dies ungern, aber dieses Modell war damals auch mathematisch bewiesen. Jede Sphäre war eine, mathematisch bewiesene, Dimension. Das damalige Raum-Modell bestand aus dem euklidischen dreidimensionalen Raum der Erde mit zusätzlichen Acht bewiesenen Raum-Dimensionen außerhalb der Erde.

Vor Kopernikus existierte nur ein Messraum mit Schalen (Sphären) als Raumdimensionen. Die Dimensionen von einem mathematischen Messraum sind aber nur Hilfs-Konstrukte für die Berechnung. Messungen und für die Berechnung der Messungen benötigte Raum-Dimensionen beschreiben nicht zwingend wirkliche Dimensionen. Seit Kopernikus wissen wir, dass ein Messraum nicht zwingend der wirkliche Raum ist. ( Analogie: Mit gemessenen, bewiesenen, gleichen Verhältnissen der Kantenlänge lässt sich nicht bestimmen ob es sich um ein Würfel oder eine Pyramide handelt )

Vielfach wird als Beweis angeführt, dass die mathematischen Verhältnissen bewiesen sind. Das waren sie aber damals auch. Gleichungen sind symmetrisch und grundsätzlich umgekehrt gültig – sonst wären es keine Gleichungen. Bei einem Tausch von Richtungen ändert sich an den mathematischen Verhältnissen – Nichts. Bei einem Wechsel der Perspektive ändert sich an Verhältnissen grundsätzlich nichts. Kopernikus änderte die Perspektive. An den mathematischen Verhältnissen, der Planetenbahnen zueinander, änderte sich damals, mit der neuen kopernikanischen Raum-Vorstellung, Nichts.


Einstein selbst sagte, dass auch mit seinem Raum-Modell und seiner Formel - alles zeitumkehrsymmetrisch gültig bleibt. Dies gilt leider auch für die Entropie. Dies wurde damals und wird auch heute kaum beachtet. Deshalb seine, eher genervte, Antwort auf die ständige Frage was Zeit ist: „Zeit ist das was die Uhr anzeigt“. Bei der mathematischen Beweisführung muss dies beachtet werden. Mathematische Verhältnisse definieren die Verhältnisse zueinander. Richtungen lassen sich damit aber nicht definieren. Bei einem Tausch von Richtungen ändert sich an den mathematischen Verhältnissen – Nichts. Zeit und Gravitation sind, dank Einstein, hervorragend Berechenbar. Aber auch seine Gleichung ist symmetrisch und grundsätzlich auch umgekehrt gültig. Zeit und Gravitation sind berechenbar. Die ursächliche Wirklichkeit der Richtungen bleibt aber bei der Berechnung mathematisch ungeklärt. Die Richtungen bleiben weiterhin „nur selbstverständlich“ vorhandene Wirklichkeit. Sie bleiben auf die Bestätigung durch die (subjektive) Beobachtung angewiesen.

Auch subjektives lässt sich berechnen.
Utta
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Utta schrieb in Beitrag Nr. 1316-23:
Der euklidische Raum mit drei Dimensionen ist: A mal B mal C. Es lässt sich aber noch ein ...mal D mal E …usw. hinzufügen. Mathematisch ist ein Raum nicht auf drei Dimensionen beschränkt. Ein Messwert kann als Dimension berechenbar werden. Die Frage ist aber: ist dies nur ein mathematisches Konstrukt für die Berechenbarkeit oder ein wirklicher Raum?

Hallo Utta,
es ist erstaunlich, dass sich Naturgesetze mathematisch beschreiben lassen.
Aber nicht alles, was mathematisch möglich ist, muss auch zwingend real existierten.

Zu Dimensionen schau mal u.a. zu den Beiträgen
Beitrag Nr. 2150-125, Beitrag Nr. 2150-127, Beitrag Nr. 2150-129.

Zum Thema Entropie siehe auch
Beitrag Nr. 1379-36, Beitrag Nr. 1379-43.

Gruß, Otto
Beitrag zuletzt bearbeitet von Otto am 29.05.2023 um 19:42 Uhr.
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Hallo Utta,

ich stelle mir die Dinge wie folgt vor:

Wir haben die Möglichkeit unsere Umwelt ein- oder mehrdimensional vorzustellen, je nach Bedarf und Zweckmäßigkeit.

Bei der Vorstellung, dass ein Mensch 2 Meter groß ist, beschränken wir uns auf eine räumlich eindimensionale Vorstellung, bei der Vorstellung dass er 31 Jahre alt ist, legen wir eine zeitlich eindimensionale Vorstellung zugrunde. Wenn wir in diesem Beispiel eine Beziehung zwischen Raum und Zeit herstellen, ergibt sich z.B. dass er vom Alter 1 Jahr, als er 0, 5 Meter groß war, bis zum Alter von 31 Jahren, mit 1,5 Meter pro 30 Jahre, also 0,05 Meter pro Jahr (Geschwindigkeit) gewachsen ist.

Die Vorstellung des Raumes als eindimensional (Strecke), zweidimensionale (Fläche) und dreidimensionale (Volumen) ist aufgrund unserer körperlich gegeben Wahrnehmungsmöglichkeiten gut möglich. Es soll Menschen geben, die sich auch vierdimensionale Räume bildlich vorstellen können, ich kann dies nicht.

Ich kann mir aber vorstellen, dass man Dinge theoretisch höherdimensional (mit mehr Freiheitsgraden) beschreiben kann.

Beispiel Zahlen: Die reellen Zahlen werden eindimensional auf einer Zahlengraden angeordnet. Die komplexen Zahlen können zweidimensional mit reeller und imaginärer Komponente als Punkt in einer Fläche vorgestellt werden. Mathematiker kenne auch noch vierdimensionale Zahlen (Quaternionen) und achtdimensionale Zahlen (Oktonionen), für die geänderte Rechenregeln gelten. Wofür diese Zahlen zweckmäßigerweise gebraucht werden, weiß ich nicht

Indem wir feststellen, der Raum ist dreidimensional, machen wir unsere sinnliche Wahrnehmungsmöglichkeit zur Grundlage für die Beschreibung der Wirklichkeit. Wir setzen unsere beschränkten, subjektiven Möglichkeiten gewissermaßen absolut.

Raum im Sinne unserer dreidimensionalen Wahrnehmungsmöglichkeiten und Zeit zur Raumzeit zu vereinheitlichen bedeutet daher nichts anderes als Veränderungen vierdimensional zu beschreiben. Raum eindimensional als Strecke , Zeit und die Beziehung zwischen ihnen (Geschwindigkeit im üblichen Sinn) können in der Raumzeit nicht getrennt angegeben werden. Veränderungen von Ereignis 1 zu Ereignis 2 werden als Raumzeitintervall (Weltlinien) bezeichnet.

Im Ergebnis sind daher Dimensionen (Freiheitsgrade) nach meiner Ansicht nichts weiter als Vorstellungen zur zweckmäßigen Beschreibung unserer Umwelt. Unsere dreidimensionale räumliche Wahrnehmungsmöglichkeit als Wirklichkeit anzusehen, ist möglicherweise in einem allgemeineren Sinn zweckmäßig, indem wir Realität als das definieren, was wir wahrnehmen oder allgemeiner prinzipiell wahrnehmen können.

MfG
Harti
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Hallo Harti,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1316-25:
Im Ergebnis sind daher Dimensionen (Freiheitsgrade) nach meiner Ansicht nichts weiter als Vorstellungen zur zweckmäßigen Beschreibung unserer Umwelt. Unsere dreidimensionale räumliche Wahrnehmungsmöglichkeit als Wirklichkeit anzusehen, ist möglicherweise in einem allgemeineren Sinn zweckmäßig, indem wir Realität als das definieren, was wir wahrnehmen oder allgemeiner prinzipiell wahrnehmen können.

in diesem Sinne mache ich gerne eine Unterscheidung zwischen Wirklichkeit und Realität.
Wirklichkeit als das, was wir mit unseren Sinnen durch Wechselwirkung mit unserer Umgebung wahrnehmen.
Wirklichkeit also von Wirkung abgeleitet.
Unsere Sinne sind recht subjektiv veranlagt und deren Informationen werden mit vielen anderen gespeicherten Erfahrungen und daraus resultierenden Erwartungen vermischt.
Die Realität, als das eigentlich Wahre, steht darüber.
Für die Realität besitzen wir keine Sinne.

mfg Okotombrok
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Mir ging es um die historische Entwicklung des Begriffes Dimension und den Stand der Dinge. Um die Beschreibung was kann die mathematische Beweisführung und was nicht. Danke Otto, du hast mich verstanden. Es ging nicht um die tausendste Beschreibung der Raum-Zeit. Es ging darum was beschreibt die mathematische Formel von Einstein und was nicht - und warum nicht.

Der Begriff Dimension wird so inflationär benutzt, dass uns kaum noch bewusst, dass der Begriff Dimension sich auf Raum bezieht. Dimension ist ein Raum-Begriff. Eine Dimension mit der Menge Null (ohne Inhalt) ist keine Dimension. Eine gemessene Zeit ist keine Menge und kein Inhalt. Der Begriff Zeit ist nur zusammen mit dem Begriff Raum eine Dimension. Messwerte sind nur zusammen mit dem Begriff Raum eine Dimension. Ob dieser Mess-Raum aber ein Wirklicher Raum ist, ist eben nicht gesichert. (siehe oben, kopernikanische Wende). Diese Frage der Wirklichkeit bezieht sich aber dabei nicht auf die individuelle Wirklichkeit.

Über individuelle Wirklichkeit können wir ewig reden. Jeder hat sein eigene Vorstellung. In der logische Philosophie ist der Begriff Wirklichkeit exakter definiert. Es muss zwischen individueller, subjektiv gefühlter, Wirklichkeit und den allgemeingültigen Konsens der Wirklichkeit unterschieden werden. Der Konsens der Wirklichkeit wird durch das Prinzip von Prämisse - Konklusion und das Ursache-Wirkungs Prinzip bestimmt. Eine ursächliche Wirklichkeit. Da nun mal leider weder die Ursache der Zeit noch die Ursache der Gravitation bekannt ist, ist die Frage der (Konsens-) Wirklichkeit nicht gelöst. Beides bleiben, auch bei Einsteins Formel, Phänomene mit unbekannter Ursache. Es gibt deshalb den gängigen Spruch: Wenn du weißt, warum Zeit eine physikalische Richtung hat - oder die Ursache der Gravitation kennst - hol dir den Nobelpreis ab.

Hier wird oft geschrieben die Zeit hat ja eine Richtung … ist deshalb eine Dimension. Hat sie physikalisch leider nicht – auch nicht bei Einstein - genau das ist das Problem der Zeit Definition. Die Zeit hat bei Einsteins Formel leider keine Richtung. Zeitumkehrsymmetrie – Vergangenheit und Zukunft sind bei der Formel mathematisch gleichwertige Richtungen. Über die ungelöste Problematik der Umkehrsymmetrie war sich Einstein bewusst, er wies sogar extra darauf hin, dass bei der Berechnung die Zeit-Richtung eine Vorgabe der subjektiven Beobachtung bleibt und der Zeitbegriff, was Zeit ist, deshalb leider ungeklärt bleibt. Trotzdem wurde er ständig gefragt was Zeit ist. Es ist sinnvoll Einsteins Raum-Zeit-Modell zu verstehen. Nur sollte dabei klar sein, dass die Frage „was Zeit ist“ nach seiner eigenen Aussage auch bei seinem Modell ungeklärt bleibt. Dank Einsteins Formel lassen sich Gravitation, Zeit und Raum hervorragend berechnen. Eine hervorragende Berechenbarkeit bedeutet aber nicht, dass das Problem der Ursache damit gelöst ist. Auch akausales und subjektives lässt sich berechnen. Die Zeit bleibt ein ungelöstes Rätsel. Zudem die Zeit fließt physikalisch leider auch nicht. Ein Fluss, eine physikalische Entwicklung in nur einer Richtung benötigt ein Potenzialunterschied, ein Gefälle. Es gibt aber nirgendwo ein Gefälle. Zeitrichtung und Zeitfluss existieren nur als subjektiv gefühlte Wirkung.


Die Raum-Zeit Dimension ist die Kombination eines Messwertes mit einen Raumbegriff. Solange die Ursachen von Zeit und Gravitation unbekannt sind ist aber keineswegs gesichert, dass unsere derzeitige Raumvorstellung der Wirklichkeit entspricht. Einsteins Formel beweist den engen Zusammenhang von Masse/Gravitation, Zeit und Raum. Wirkungen ohne Ursache sind subjektiv empfundene Wirkungen. Mathematisch betrachtet: Gleichungen sind symmetrisch – wenn auf einer Seite der Gleichungen alles akausal ist, ist es auf der anderen Seite dies auch. Wenn auf einer Seite der Gleichung nur subjektive Faktoren mit unbekannter Ursache existieren ist es sehr fraglich das Ergebnis, den Raum, als objektive, ursächlich gesicherte, Wirklichkeit zu bezeichnen. Nur – wir haben nichts besseres als Einsteins Raum-Modell.

Macht-es-jut
Utta
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Claus (Moderator)
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Ob wir's gut machen, diskutieren wir hier. ;-)

Raum ist unsere Anschauung. Drei Dimensionen aneinander gereihter Werte.

Zwar haben Mathematiker den Begriff "Raum" auf n Dimensionen erweitert. Aber der Begriff entstammt ursprünglich unserer Anschauung.

Ob der 3D-Raum (im Sinne Okotombroks) real ist, sei ersteinmal völlig dahin gestellt. Aber in unserer menschlichen Vorstellung (Anschauung) "verorten" wir üblicherweise drei Folgen von Koordinaten zu Richtungen (Dimensionen), und insgesamt zu einem statischen 3D-Gebilde, welches wir in unserer Alltagssprache "Raum" nennen.

Die Zeit gehört üblicherweise nicht mit dazu.

Sie vergeht für uns stetig, ist flüchtig, bleibt nicht. Der Raum dagegen bleibt. So unsere Anschauung.

Eben diese unsere Anschauung stelle ich in Frage, wenn ich vorschlage, die Zeit, ebenso wie die Folgen der drei Raumkoordinaten, als eine Dimension zu betrachten.

Das daraus resultierende "Blockuniversum" und dessen physikalische Berechenbarkeit und somit Plausibilität im Rahmen der SRT berechtigt es, unsere übliche anschauliche Vorstellung, der Raum sei beständig, die Zeit dagegen nicht, in Frage zu stellen.

Ich stelle also nicht eine "Realität" in Frage (über die ich aufgrund unserer Sinnesbegrenztheit sowieso nichts Sicheres wissen kann), sondern eine Vorstellung, die wir uns aus Zweckmäßigkeitsgründen von ihr machen.
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Hallo Utta,
Utta schrieb in Beitrag Nr. 1316-27:
Hier wird oft geschrieben die Zeit hat ja eine Richtung … ist deshalb eine Dimension. Hat sie physikalisch leider nicht – auch nicht bei Einstein - genau das ist das Problem der Zeit Definition.

Mit dem Wort hat (eine Richtung) wird suggeriert, eine Richtung der Zeit (Zeitpfeil) existiere allgemeinverbindlich, also sowohl für den allgemeinen Sprachgebrauch wie für den Bereich der Physik, z.B. für die SRT.

Dem ist nicht so. Der Zeitbegriff ist allgemeinsprachlich und physikalisch unterschiedlich vorzustellen/zu definieren.

Allgemeinsprachlich erhält die Zeit dadurch eine Richtung, dass wir mehr oder weniger unbewusst kausales Geschehen als Bestandteil des Zeitbegriffs auffassen und auf diese Weise einen Zeitablauf von Vergangenheit zur Zukunft konstruieren.

In Abweichung davon definiert Einstein mit "Zeit ist, was Uhren anzeigen" einen vom allgemeinen Sprachgebrauch abweichenden Zeitbegriff der "reinen Dauer" also ohne Kausalität. Mit einer Uhr kann man nämlich nur reine Dauer messen, nicht z.B. ob ein Hundertmeterläufer vorwärts vom Start zum Ziel oder rückwärts vom Ziel zum Start läuft. Eine Uhr zeigt in beiden Fällen nur z.B. 10 Sekunden an. Ob der Läufer nach 10 Sekunden am Ziel oder am Start steht, ist auf der Uhr nicht zu erkennen.

Deshalb ist Folgendes richtig
Zitat von Utta:
Zeit hat bei Einsteins Formel leider keine Richtung. Zeitumkehrsymmetrie – Vergangenheit und Zukunft sind bei der Formel mathematisch gleichwertige Richtungen. Über die ungelöste Problematik der Umkehrsymmetrie war sich Einstein bewusst, er wies sogar extra darauf hin, dass bei der Berechnung die Zeit-Richtung eine Vorgabe der subjektiven Beobachtung bleibt und der Zeitbegriff, was Zeit ist, deshalb leider ungeklärt bleibt.

wird m.E. aber durch den zu unterscheidenden allgemeinsprachlichen und physikalischen Zeitbegriff erklärt.

Kann man auch so ausdrücken

Zitat von Utta:
Zeitrichtung und Zeitfluss existieren nur als subjektiv gefühlte Wirkung.

MfG
Harti
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Claus (Moderator)
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Hallo Utta,

Utta schrieb in Beitrag Nr. 1316-27:
Hier wird oft geschrieben die Zeit hat ja eine Richtung … ist deshalb eine Dimension. Hat sie physikalisch leider nicht – auch nicht bei Einstein - genau das ist das Problem der Zeit Definition. Die Zeit hat bei Einsteins Formel leider keine Richtung. Zeitumkehrsymmetrie – Vergangenheit und Zukunft sind bei der Formel mathematisch gleichwertige Richtungen. Über die ungelöste Problematik der Umkehrsymmetrie war sich Einstein bewusst, er wies sogar extra darauf hin, dass bei der Berechnung die Zeit-Richtung eine Vorgabe der subjektiven Beobachtung bleibt und der Zeitbegriff, was Zeit ist, deshalb leider ungeklärt bleibt.

Anfangs zumindest war Einstein auch nicht bewusst, dass das Universum expandiert.

Er ging ursprünglich von einem statischen Universum aus und führte deshalb seine "größte Eselei", die kosmologische Konstante ein.

Später, als Hubble die Indizien verdichtete, sah er seinen Fehler ein und akzeptierte die Expansion.

Klar, Länge hat - wie auch Zeit - per se keine Richtung.

Man kann ihr aber eine geben, wenn man weiß, wo die Reise hin geht.
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Hallo,

"Die vierte Dimension ist nicht die Zeit"


Natürlich nicht, die vierte Dimension ist die Dimension des Dauerns.
Zeit ist ein, von uns erfundenes, großflächiges Begriff, für das gesamte Treiben im Universum. Dauer, Kausalität, Entropie usw. Dazu vielleicht etwas später mehr.

Hallo Claus,
Claus schrieb in Beitrag Nr. 1316-30:
Er ging ursprünglich von einem statischen Universum aus und führte deshalb seine "größte Eselei", die kosmologische Konstante ein.

Später, als Hubble die Indizien verdichtete, sah er seinen Fehler ein und akzeptierte die Expansion.

Ganz so unrecht hatte Einstein nicht, er hat beides „gespürt“, konnte aber wahrscheinlich, zu der damaligen Zeit, noch nicht so richtig einordnen. Universum ist beides, Statisch, und gleichzeitig expandierend. Die Frage ist nur, aus welcher Sicht, was und wann?

Wir verstehen und ordnen die „Dinge“ nicht richtig ein. Also, wir ordnen das was wir Universum nennen nicht richtig ein.
Was ist was, und aus welcher Sicht? Wir bringen etwas durcheinander, da wir die Sichten vermischen und vertauschen ohne die logische Konsequenz nachvollziehen zu können/wollen.

Zunächst einmal, beinhaltet das Universums-Begriff alles was ein Universum ausmacht. Raumzeit, Energie, Materie-Struktur (Korsett).
Also, es ist, aus Beobachtersicht, ein multidimensioniertes Treiben.

MfG H.
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"Heute ist nicht aller Tage ich komm' wieder keine Frage"
Beitrag zuletzt bearbeitet von Haronimo am 05.06.2023 um 18:35 Uhr.
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Utta schrieb in Beitrag Nr. 1316-27:
Hier wird oft geschrieben die Zeit hat ja eine Richtung … ist deshalb eine Dimension. Hat sie physikalisch leider nicht – auch nicht bei Einstein - genau das ist das Problem der Zeit Definition.
..... und der Zeitbegriff, was Zeit ist, deshalb leider ungeklärt bleibt. Trotzdem wurde er ständig gefragt was Zeit ist.
.... Die Zeit bleibt ein ungelöstes Rätsel. Zudem die Zeit fließt physikalisch leider auch nicht. Ein Fluss, eine physikalische Entwicklung in nur einer Richtung benötigt ein Potenzialunterschied, ein Gefälle. Es gibt aber nirgendwo ein Gefälle.
Zeitrichtung und Zeitfluss existieren nur als subjektiv gefühlte Wirkung.

Hallo Utta,
Dimensionen sind im mathematischen Sinne Freiheitsgrade, die mathematisch durch separate Variable definiert werden. Sie sind frei wählbar und im Allgemeinen unabhängig voneinander. Dazu gehören z.B. die aus der Mechanik und Dynamik bekannten drei räumliche Dimensionen und drei Rotationsachsen.
Einsteins Raumzeit gehört in diesem Sinne nicht dazu, weil die Zeit keine freie Variable ist, sondern hier mit den Längendimensionen verknüpft wird. Die ART verbindet die Änderung des Zeitanteils der Raumzeit mit der Änderung des Raumanteils der Raumzeit via einer Hyperbel.

Wir erkennen die Dreidimensionalität unserer Erlebniswelt nur deshalb als dreidimensional, weil wir als Beobachter und die verwendeten Messmittel selbst dreidimensional sind. Unsere Sinnesorgane können zum Beispiel keine 11-Dimensionalität erkennen.
Wir haben auch kein Sinnesorgan für Zeit. Allein mittels unseres Gedächtnisses sind wir in der Lage, aktuelle mit vergangenen Zuständen miteinander zu vergleichen.
Deshalb ist m.E. die Zeit an sich kein Freiheitsgrad, sondern nichts weiter als eine Zustandsänderung (Gradient = Zeit).
Ohne Zustandsänderung keine Zeit. Unsere Welt existiert nur als Zustandsänderung.

Wir gehen stillschweigend davon aus, dass die Zeit unveränderlich (konstant) ist, außerdem für das gesamte Universum gilt.
Der Nobelpreisträger Roger Penrose geht dagegen von einem veränderlichen Maßstab für die Zeit und von veränderlichen Maßstäben räumlicher Längen aus.
[Das ist im Grunde nichts Neues. Dies SRT kennt sowohl die Zeitdilatation (d.h. unterschiedliche Eigenzeiten) als auch die Längen-Dilatationen.]
Penrose geht von einem zyklischen (spiralförmigen) Universum aus, bei dem das Ende des Universums und der Beginn eines Universums als s.g. Urknall zusammenfallen. Diese Auffassung wird leider aus meiner Sicht von ihm nicht ausreichend begründet.
Roger Penrose ist der Auffassung, dass die Lichtgeschwindigkeit deshalb ihren Sinn als Naturkonstante verliert.

Es lohnt sich jedoch, diese Idee weiter zu verfolgen.
Beispiel: Die Geschwindigkeit v = s/t ist das Verhältnis von Distanz und Zeitdauer. Wir erleben diesen Zustand als ein auf den Beobachter zukommendes Objekt (abnehmende Distanz) oder als verlassendes Objekt (zunehmende Distanz).
So "sehen" wir unsere Welt.

Aber ist das richtig?
Genauso könnte sich auch der Maßstab der Zeit ändern. Dann wäre die sich verändernde Distanz nur eine Art "optische Täuschung". Wir erleben nur die Zeit, interpretieren sie aber als Raum.
Die Annahme eines veränderlichen Zeit-Maßstabes erklärt einige physikalische Erscheinungen anders und teilweise überhaupt erst.

- Dazu gehört zum Beispiel die Verschränkung (mit dem Verlust der Lokalität).
- An die Stelle der Expansion des Raumes würde eine "Alterung der Zeit" treten.
- Der Urknall wäre ursächlich eine spontane Änderung der Zeit (als Quelle von Photonen). Der Ursprung des Universums ließe sich mit Energie eines einzelnen Ur-Photons, von Zeit ohne Raum, interpretieren.
- Der Maßstab der Zeitdauer folgt dem Logarithmus naturalis. Die Zeit verläuft kurz nach einem Ereignis anfangs schneller, später langsamer.
Unsere Welt ist eigentlich eine logarithmische Welt.
- Eine Relativgeschwindigkeit v unterscheidet sich von der Lichtgeschwindigkeit c nur durch unterschiedliche Maßstäbe für Raum und/oder für Zeit.
- Die Massenträgheit als Scheinkraft lässt sich als Reactio interpretieren infolge der Zeitveränderung als Actio.
An die Stelle der Beschleunigung tritt die Veränderung der Zeit.


Mein Fazit:
Der Raum ist der Schatten der Zeit.

Gruß, Otto
Beitrag zuletzt bearbeitet von Otto am 05.06.2023 um 19:57 Uhr.
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Hallo zusammen,

Otto schrieb in Beitrag Nr. 1316-32:
Wir erkennen die Dreidimensionalität unserer Erlebniswelt nur deshalb als dreidimensional, weil wir als Beobachter und die verwendeten Messmittel selbst dreidimensional sind. Unsere Sinnesorgane können zum Beispiel keine 11-Dimensionalität erkennen.
Claus schrieb in Beitrag Nr. 1316-28:
Ob der 3D-Raum (im Sinne Okotombroks) real ist, sei ersteinmal völlig dahin gestellt. Aber in unserer menschlichen Vorstellung (Anschauung) "verorten" wir üblicherweise drei Folgen von Koordinaten zu Richtungen (Dimensionen), und insgesamt zu einem statischen 3D-Gebilde, welches wir in unserer Alltagssprache "Raum" nennen.

Würden wir messen, dass die Leuchtkraft einer Kerze unabhängig von ihrer Entfernung konstant bleibt, so wäre das ein eindeutiger Hinweis auf einen eindimensionalen Raum.
Würden wir hingegen messen, dass sich die Leuchtkraft einer Kerze sich mit doppeltem Abstand halbiert, so wäre das ein eindeutiger Hinweis auf einen zweidimensionalen Raum.
Da wir aber eindeutig feststellen/messen, dass sich die Leuchtkraft einer Kerze mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt, zeigt, dass wir in einem dreidimensionalen Raum leben.
Die zusätzlichen Dimensionen der Stringtheorie haben m.E. mit den üblichen Raumdimensionen wenig zu tun, sondern bezeichnen eher die Möglichkeiten von Zuständen elementarer Elemente. (das ist aber lediglich meine laienhafte unfundamentierte Vorstellung)

Harti schrieb in Beitrag Nr. 1316-29:
In Abweichung davon definiert Einstein mit "Zeit ist, was Uhren anzeigen" einen vom allgemeinen Sprachgebrauch abweichenden Zeitbegriff der "reinen Dauer" also ohne Kausalität.

Albert Einsteins Zitat:" Zeit ist das, was man an der Uhr abliest." war die unbefriedigende Antwort auf die Frage des Kirchenvaters Augustinus: "Was ist also Zeit? wenn mich niemand danach fragt, weiß ich es; will ich es einem Fragenden erklären, weiß ich es nicht."
Für mich bedeutet Einsteins Zitat nichts anderes, als dass die Zeit eine physikalische Größe ist, die wir mit einem Messgerät, einer Uhr, einen Wert im Vergleich zu einer Einheitsgröße zuweisen können. Einstein zeigt damit, dass eine darüber hinausgehende Interpretation im Sinne von Kant's "Ding an sich" dem Menschen nicht möglich ist.
Aus dem Zitat Aussagen über z.B. Dauer und Kausalität abzuleiten, halte ich für unangebracht.

Utta schrieb in Beitrag Nr. 1316-27:
Hier wird oft geschrieben die Zeit hat ja eine Richtung … ist deshalb eine Dimension. Hat sie physikalisch leider nicht
Harti schrieb in Beitrag Nr. 1316-29:
Mit dem Wort hat (eine Richtung) wird suggeriert, eine Richtung der Zeit (Zeitpfeil) existiere allgemeinverbindlich, also sowohl für den allgemeinen Sprachgebrauch wie für den Bereich der Physik, z.B. für die SRT.

Dem ist nicht so. Der Zeitbegriff ist allgemeinsprachlich und physikalisch unterschiedlich vorzustellen/zu definieren.

Nach allgemeiner Lehrmeinung ergibt sich eine Richtung der Zeit durch den 2. Hauptsatz der Thermodynamik.
Die Zukunft ist die Zeitrichtung, in der die Entropie zunimmt. siehe Wiki "Zeitpfeil".
Darüber hinaus denke ich, dass allein kausal zusammenhängende Ereignisse eine Zeitrichtung aufzeigen.
Noch nie hat jemand beobachtet, dass eine Bombe erst nach seiner Explosion gezündet wurde.
Sowohl Messungen während eines thermodynamischen Ausgleichsprozesses als auch jegliche Messungen kausaler Zusammenhänge weisen eine eindeutige Reihenfolge aus. Diese Reihenfolge im Sinne von vorher und nachher, von früher und später kann ich nicht anders interpretieren als eine Richtung von . . . ja, von was eigentlich, wenn nicht vom zeitlichen Ablauf?
In der Quantentheorie nun gibt es Ereignisse, in der Ursache und Wirkung vertauscht zu sein scheinen. In sogenannten Delayed-Choice-Experimenten kommt es zur sogenannten verzögerten Quantenwahl. Wird z.B. bei einem Interferenzversuch der Weg eines Teilchens gemessen, so zeigt das Teilchen ein anderes Verhalten als ohne Messung, selbst dann, wenn die Messung erst zeitlich nach der Detektion des Teilchens erfolgt. Delayed Choice
Erreichen wir eine Kreuzung, so müssen wir uns, bevor wir die Kreuzung passieren können, entscheiden, welchen Weg wir einschlagen wollen – rechts, links oder geradeaus. Ein Elektron kann die Kreuzung passieren und sich erst im Nachhinein für einen bestimmten Weg entscheiden.
Das wäre ein Argument dafür, dass die Zeit keine Richtung hat. (mich wundert, dass noch keiner von Euch das Argument angeführt hat)
Nun gilt die "verzögerte Quantenwahl" allerdings nur für Elementarteilchen, also nicht für Mehrteilchensysteme.
Es scheint so, als dass eine Zeitrichtung nur im Makrokosmos von Bedeutung ist. Das zeigt sich deutlich auch bei thermodynamischen Prozessen.
Daraus kann gefolgert werden, dass die Zeitrichtung eine Folge emergenter Prozesse darstellt.

mfg okotombrok
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Hallo alle.
Das Problem ist, dass für unsere alltägliche „selbstverständlich ist das so“ Beobachtung einer Zeitrichtung keine physikalische Erklärung existiert. Es tut mir leid, das Problem des Zeitpfeiles gilt als ungelöst. Bei Wiki werden die möglichen Zeitpfeile aufgezählt – aber ohne tiefer auf die Problematiken der aufgezählten Zeitpfeile einzugehen. Die Problematik des thermodynamischen Zeitpfeiles wird dort nicht besprochen. Die Warum Frage ist auch bei der Entropie ungelöst. Wie die Zeit hat auch die Entropie nur eine „selbstverständlich ist das so“ Entwicklungs-Richtung. Außerdem - die Zeitumkehrsymmetrie von Einsteins Formel gilt leider auch für die Entropie. Auch die Entropie bleibt spiegelbildlich in Richtung Vergangenheit genauso gültig. Der Spruch : Wenn du weißt warum Zeit eine physikalische Richtung hat - hol dir den Nobelpreis ab - gilt leider immer noch. Dazu zwei Zitate:

Bei „etwas“ ohne Ursache muss der mögliche Zirkelschluss beachtet werden. Dies gilt auch für die Entwicklungsrichtung der Entropie. Ein „Selbstverständlich ist das so“ ist nur die Akzeptanz einer Wahrnehmung aber nicht die Ursache der Wahrnehmung. Die Entropie beweist nur, „dass es so ist, wie es ist“ – aber nicht warum. Ohne existierende Ursache ist die Entropie ein selbst-bestimmender Zirkelschluss, „dass es selbstverständlich so ist, wie es ist“. Ein „Selbstverständlich ist das so“ ist die Akzeptanz, dass keine Ursache – kein wieso, weshalb, warum - existiert. Dies ist keine befriedigende Erklärung. Ein „Selbstverständlich ist das so“ ist die Feststellung, dass keine Ursache existiert und kein ursächlicher Beweis.

Es gibt eine Sensorik für Wirkungen aber keine Sensorik (und keine sensorische Wahrnehmung) für Ursachen. (Es lässt sich z.B. sensorisch wahrnehmen, dass es wärmer wird und die Entropie zunimmt - ohne den Ofen, als Ursache, zu erfassen.) Eine sensorische Wahrnehmung von „selbstverständlichen“ Veränderungen erfasst sensorisch nicht die Ursache dieser Veränderungen. Die Entropie ist eine sensorisch wahrgenommene Auswirkung (der zeitlichen Entwicklung), aber keine Ursache (dieser Entwicklung). Auch die Entropie beruht auf der „selbstverständlichen“ Zeitrichtung, der Wahrnehmungsperspektive. In Richtung Zukunft nimmt sie nur „selbstverständlich“ zu. Ohne eine Ursache gibt es nichts was die Richtung logisch bestimmt - die Gegenperspektive, der Umkehrschluss, bleibt möglich. Die (mathematischen) Verhältnisse bleiben (leider) auch spiegelbildlich gültig. „Vorher“ war weniger Entropie verschiebt nur das Problem der Ursache - auf die Entstehung. Bei einem Entstehungsmodell aus dem singulären „Nichts“ bleibt dies Problem aber ungelöst.* *Urterie Theorie Seite2

Bei der Entropie gilt Brian Greene als einer der besten Experten. Er schreibt dazu:
Da die grundlegenden Gesetze der Physik zeitumkehrsymmetrisch sind, haben sie keine Möglichkeit, zwischen dem, was wir die Vergangenheit, und dem, was wir die Zukunft nennen, überhaupt eine Unterscheidung zu treffen. So wie es in den leeren, dunklen Tiefen des Alls keine Wegweiser gibt, die verkünden, dass hier oben und dort unten sei, gibt es in den Gesetzen der klassischen Physik keinen Hinweis, der uns mitteilt, dass dies die Zeitrichtung der Zukunft und jene die Vergangenheit sei. Die Gesetze bieten keine zeitliche Orientierung. Sie sind für diese Unterscheidung vollkommen unempfänglich. Und da die Bewegungsgesetze dafür verantwortlich sind, wie sich die Dinge verändern – sowohl in Richtung dessen was wir Zukunft, als auch in Richtung dessen, was wir die Vergangenheit nennen -, lässt sich die statistische Argumentation, die dem Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik zugrunde liegt, mit gleicher Berechtigung auf beide zeitliche Richtungen anwenden. Folglich gilt: Es gibt nicht nur eine überwältigende Wahrscheinlichkeit für eine höhere Entropie eines physikalischen Systems in dem was wir Zukunft nennen, sonder eine ebenso hohe Wahrscheinlichkeit, dass wir in dem, was wir Vergangenheit nennen, ebenfalls höher ist.*

Da die uns bekannten Naturgesetze die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung in der Zeit gleich behandeln, folgt aus dem Zweiten Hauptsatz tatsächlich, dass die Entropie in jeden gegebenen Augenblick sowohl in Richtung Zukunft wie in Richtung Vergangenheit zunimmt. (…) Daher ist es ziemlich fragwürdig, die Entropie als die Erklärung für den nur in einer Richtung zeigenden Zeitpfeil vorzuschlagen.* *Brian Greene, Der Stoff aus dem der Kosmos ist: Raum, Zeit und die Beschaffenheit der Wirklichkeit. Goldmann 2008, Kapitel 2.6 Seite 190 -191

mfg Utta
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Claus (Moderator)
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Ergibt sich die Statistik des thermodynamischen Zeitpfeils nicht bereits aus der Tatsache, dass sich Materieteilchen, Atome wie Moleküle (aufgrund ihrer äußeren Elektronenhülle) abstoßen?

Habe ich z.B. einen Kochtopf mit Dampf, so wirbeln darin alle sich gegenseitig abstoßenden Moleküle in alle möglichen Richtungen. Dieser Zustand ist "quasistatisch", makroskopisch also gewissermaßen zeitlos.

Wenn ich nun den Deckel des Topfes öffne (oder besser alle seine Wände plötzlich entferne), so bekommen die Moleküle eine neue Richtung zur Verfügung, in der Platz, Leere vorhanden ist.

Sie werden sich nun anfangs weiterhin gegenseitig anstoßen und dabei durch den erhaltenen Impuls ihre Bewegungsrichtung ändern. Sie werden sich aber statistisch zunehmend dorthin bewegen, wo Platz ist, wo sie sich von anderen Molekülen ungestört bewegen können. Also: Der Dampf des Kochtopfs expandiert aus dem natürlichen Grund der Abstoßung der Moleküle.

Aus der zuvor ungerichteten Bewegung der statistisch umherwirbelnden Moleküle wird so nun zunehmend eine gerichtete Bewegung, nämlich die radial nach außen erfolgende Expansion des Dampfes.

Dies ist der Moment, in dem nun auch makroskopisch die Zeit eine Rolle zu spielen beginnt, denn infolge der Expansion ist die Dampfwolke später stets größer als vorher.

So ähnlich m. E. auch mit dem gesamten Universum, kurz nach dessen Anfangszustand, in dem die Materie (wenn auch nicht unendlich dicht so doch) sehr dicht gepackt war.
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Hallo Claus
Brian Greene stellt nicht die Thermodynamik, infrage. Und auch nicht die Statistik. Die Statistik löst aber nicht das Problem der Richtung. Eine Statistik erfasst Auswirkungen (von Ursachen). Eine Statistik ist aber keine Ursache, ist kein „wieso, weshalb, warum“. Die Frage der Ursache von der Entropie bleibt ungeklärt.

Dazu dieses Zitat:
Richtungen ohne Ursache sind gleichwertig gültig und lassen keinen gesicherten Umkehrschluss zu. Zum Verständnis diese Analogie: Wenn wir eine kühle Oase (Gegenwart) verlassen und es ständig wärmer wird und die Entropie zunimmt (Zukunft) - beweist der Umkehrschluss nicht – wenn wir die Oase in Gegenrichtung (Vergangenheit) verlassen hätten, müsste es ständig kälter werden. Wenn die Gegenrichtung gleichwertig ist – wird es leider auch in der Gegenrichtung wärmer. Der Umkehrschluss ist nur möglich - wenn die Richtungen nicht gleichwertig sind – wenn es eine Ursache, ein „wieso, weshalb, warum“ gibt, dass es in der Richtung wärmer/kälter wird.

In dem Sinne sollte es eine Ursache geben, leider kennen wir sie aber nicht. Und solange wir sie nicht kennen bleiben Richtungen ohne Ursache leider mathematisch gleichwertig gültig. Wenn aber etwas mathematisch bewiesen gleichwertig ist, stellt sich die Frage ob wir dies mit einer mathematischen Beweisführung überhaupt ändern können. Es besteht die Gefahr des Zirkelschlusses durch die mathematische Beweisführung.
mfg Utta
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Haronimo schrieb in Beitrag Nr. 1316-31:
"Die vierte Dimension ist nicht die Zeit"


Natürlich nicht, die vierte Dimension ist die Dimension des Dauerns.
Zeit ist ein, von uns erfundenes, großflächiges Begriff, für das gesamte Treiben im Universum. Dauer, Kausalität, Entropie usw. Dazu vielleicht etwas später mehr.


Guten Morgen,


Versuchen wir uns an das Problem Zeit, mit folgenden Beispiel, uns anzunähern.

Stellen wir uns vor das Universum ist wie eine "Zwiebel" aufgebaut. Die ganze "Zwiebel" wäre dann die 4-te Dimension(Dauer) und, die einzelnen "Schalen" symbolisieren das Zeit geschehen, die, in "Schalen" getaktet (aus unseren Sicht Gegenwarte), das ganze "Zwiebel" „ausfüllt“.

Wir befinden uns aktuell auf eine "Schalle"(Gegenwart) die ca.14 MJ von der Mitte der "Zwiebel" entfernt ist. Aus unseren Sicht sind die "Schalen", nach hinten, also, zu Ursprung des Universums hin, auseinandergezogen und so auf die14 Milliarden Jahren verteilt.

Die "Schalen" der Zukunft liegen vor uns stark verdichtet(Komprimiert) zu Oberfläche hin, und WIR tendieren(expandieren) zu dieser Oberfläche.
Also, nach unserer Sichtweise, sind die "Schalen" nach dem Prinzip der Doppler Effekt angeordnet. Nach dem Universum Sicht, sind sie gleichmäßig(statisch) verteilt.

Wenn wir eine Zeitreise in der Vergangenheit machen würden, dann, würden wir uns auf eine innere "Schale" begeben. Das heißt, die Oberfläche (Zukunft) komprimiert sich nach hinten hin entsprechend unsere Bewegung in der Vergangenheit. Warum das? Weil unser Universum laut Energieehaltung nur eine begrenzte Anzahl von Möglichkeiten hat.

In der Zwiebel kann man sich- wie wir- mit v bewegen, und das ist die Kausale Ebene die dem Ursache Wirkung-Prinzip folgt oder, man bewegt sich mit LG wie die Elektronen und damit werden Quantenmechanische Gesetzen gefolgt, mit all der Unterschiede und Gegensätze zu der kausale Ebene.

Vielleicht gibt es, auf eine bestimmte Ebene(Dimension), mehrere Universen die nach diesem Prinzip "arbeiten", und das was wir Gravitation nennen wirkt sich aus dieser Ebene aus, deswegen schwächer als die andere Kräfte und nicht abschirmbar.



MfG H.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Haronimo am 06.06.2023 um 16:16 Uhr.
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Utta schrieb in Beitrag Nr. 1316-34:
Dazu zwei Zitate: . . .
Benutze bitte die Zitierfunktion des Forums.
Das macht Beiträge übersichtlicher.
Danke
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Claus (Moderator)
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Hallo Utta,

Utta schrieb in Beitrag Nr. 1316-36:
Die Statistik löst aber nicht das Problem der Richtung. Eine Statistik erfasst Auswirkungen (von Ursachen). Eine Statistik ist aber keine Ursache, ...

In dem Sinne sollte es eine Ursache geben, leider kennen wir sie aber nicht. Und solange wir sie nicht kennen bleiben Richtungen ohne Ursache leider mathematisch gleichwertig gültig.

Zwar ist die Bewegung eines Teilchens vorwärts wie rückwärts gleichermaßen möglich und was den ausschließlichen Bewegungsprozess anbelangt auch gleichwertig, allerdings sind die Wahrscheinlichkeiten unterschiedlich, dass einem Teilchen im Laufe seiner Bewegung der Weg versperrt wird.

Insoweit ist es einfacher, sich aus einem Gedränge ins Freie zu bewegen, als aus einer freien Umgebung heraus in eine dichte Teilchenwolke eindringen zu können.

Obwohl die Wege also prinzipiell in beide Richtungen möglich sind, wird nur eine Richtung diejenige sein, die wahrscheinlich ohne Hindernis genommen werden kann.

Ich sehe das als offensichtliche Ursache der gerichteten Bewegung an.
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Hallo Claus
ich persönlich sehe dies auch so. Dies ändert aber nichts daran, dass die Entropie-Fachschaft und Brian Greene dies anders sehen. Bei der Forschung geht es um die warum Frage. Die Warum Frage ist die Frage nach der Ursache, nicht die Beschreibung, dass es so ist. Es geht nicht nur darum, dass die Entropie so ist wie sie ist - das ist unbestritten - sonder auch um die Frage warum ist sie so. Diese Frage der Ursache lässt sich aber nicht beantworten. Eine statistische Lösung ist keine ursächliche Lösung. Eine statistische Wahrscheinlichkeit sagt nur aus, dass es wahrscheinlich so ist. In dem Sinne ist ein darauf basierender Zeitpfeil nur ein statisch wahrscheinlicher Zeitpfeil. Ein weiter Hinweis, das ein Zeitpfeil existiert – das ursächliche Problem vom Zeitpfeil wird damit aber nicht gelöst.

Im Alltag ist es egal, dass das Problem der Ursache nicht gelöst ist. „Selbstverständlich ist dies so“.
In der Logik und der Physik muss dies aber beachtet werden. Eine statische Definition und eine ursächliche Definition ist nicht das selbe.


Hallo Okotombrok
Klar, Zitate sollten gekennzeichnet werden. Ich habe hier aber nur Funktionen für die interne Kennzeichnung gefunden. Falls es hier die Möglichkeit gibt externe Buchzitate zu kennzeichnen teile mir dies bitte mit. Werde aber auch noch mal selber suchen.
mfg Utta
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