Noch eine Definition von Zeit

Hallo Freunde der Zeit,
es ist schon fast witzig, wie viele gescheite Physiker wir haben und wie viele verschiedene Erklärungen es immer noch für eine so wichtige Sache wie die Zeit gibt. Ganz offensichtlich klafft hier eine gravierende Wissenslücke in der Physik. Ich frage mich warum? Eine mögliche Antwort wäre, dass die Wahrheit über die Zeit so obskur und „abgefahren“ ist, dass bis jetzt keiner auf die richtige Idee gekommen ist. (Physiker haben ja ihren guten Ruf zu verlieren. Doch: Ist einmal der Ruf ruiniert, lebt sich’s wirklich ungeniert!) Jedenfalls hab ich eine Erklärung für das Wesen der Zeit, die zumindest das Attribut „abgefahren“ besitzt und damit schon eine wichtige Bedingung einer möglichen Theorie erfüllt. Und: Ich bin ungeniert! Lest dazu bitte meine kleine Parabel und meinen kleinen Beweis.

Viel Spaß wünscht
Agent Lumino


Der Blitz des Fotographen:

Ein Fotograph steht in der Nacht auf einer Wiese und fotografiert seine Frau.
Aus dem Blitz seiner Kamera werden dabei Milliarden und Abermilliarden von Photonen ausgesendet. Die meisten dieser Photonen werden neben seiner Frau vorbeifliegen, im weiteren aus der Erdatmosphäre austreten und sich geradewegs in das Weltall hinaus bewegen, wo sie sich dann auf einer möglicherweise unendlich langen Reise durch unseren Kosmos befinden.
Ein kleiner Teil der Photonen aus dem Blitz wird aber das Gesicht seiner Frau treffen. Dort werden die meisten reflektiert, wieder in der Kamera des Fotographen aufgefangen und ergeben in Summe das Bild seiner Frau.

Albert Einstein hat uns gezeigt, dass schnell bewegte Objekte (so genannte Inertialsysteme) zwei Veränderungen erfahren.
1. Die Zeit in solchen Systemen scheint mit zunehmender Geschwindigkeit immer langsamer zu verstreichen.
2. Die Raumrichtung, in der sich dieses Inertialsystem bewegt, wird ebenfalls zusammengedrückt.

Diese Erscheinungen kommen erst so richtig zum Vorschein, wenn sich solche Objekte wirklich sehr schnell bewegen, sehr schnell heißt 50%, 60% oder 90% der Lichtgeschwindigkeit, also die Distanz von der Erde zum Mond in wenigen Sekunden zurücklegen. Im Falle der Photonen ist es die Lichtgeschwindigkeit selbst, mit welcher diese durch das Universum fliegen. Nach Einstein steht die Zeit für Photonen still und die Raumrichtung, in welcher die Photonen unterwegs sind, fällt auf die Länge Null zusammen, das soll so viel heißen, wie: Keine Sicht nach vorne, keine Sicht nach hinten, keine Möglichkeit langsamer oder schneller zu fliegen, weil in Flugrichtung keine Längeneinheiten gemessen werden können.

Ich nehme jetzt einmal an Photonen wären so “gescheit” und könnten uns von ihren Erlebnissen berichten. Dann würden wir schnell erkennen, dass deren Erlebnis von der Flugrichtung unserem Erlebnis von der Zeit ganz ähnlich ist. Auch wir haben eine Dimension, die stetig voranschreitet, aus der wir nicht ausbrechen können und von der wir nicht wissen, wohin sie uns führt.

Ich glaube, dass die Zeit nichts anderes ist , als eine mit Lichtgeschwindigkeit durchschrittene Raumdimension, vergleichbar eben mit der Situation von Photonen und deren Bewegung durch das Universum.

Im Falle des Fotographen werden Photonen ausgesendet, um als Reflexion in der Kamera ein Bild aufzuzeichnen. Sollten nun Photonen wenigstens ein wenig versuchen ihr Dasein und ihre Existenz erklären zu wollen, also einen Sinn in ihrem “Leben” zu entdecken, werden sie wohl niemals auf die Idee kommen, dass ein Fotograph es war, der sie erschuf und der ihre Vernichtung dazu verwendet ein Foto zu machen.

Wenn nun die Zeit auch nichts anderes ist, als eine mit Lichtgeschwindigkeit durchschrittene Raumdimension, dann hätten auch wir einen “Fotographen” der mit uns ein “Foto” macht in einer höheren Dimension zu erwarten.
Könnte nicht der Urknall so ein “Foto” sein?

Den Sinn unseres Daseins und des Urknalls werden wir wohl genauso wenig verstehen, wie die Photonen den Fotographen. Es ist zu hochmütig anzunehmen, dass unsere Physik alles erklären könnte. Aber wir haben die Möglichkeit zu beobachten und vielleicht erhalten wir auf diese Art eine Vorstellung was „außerhalb“ unseres Universums sein könnte und was Zeit wirklich bedeutet.
Andreas Habelt, November 2006.


Für die Expansionsgeschwindigkeit des Universums wurde von der NASA ein Wert von 72 km/s pro 3,26 Mio. Lichtjahren ermittelt.
Das ganze kann man auch rechnerisch herleiten. Und das geht so:
Falls das Universum vierdimensional rund ist, also wie ein vierdimensionaler Luftballon aussieht, und mit einer Radialgeschwindigkeit von 300.000km/s, also der Lichtgeschwindigkeit) an Größe zunimmt, dann ist die Größenzunahme in einer bestimmten Blickrichtung – und das entspricht dem Zuwachs im Umfang des Ballons - 2r*3,14 also ca. 1.885.000 km/s.
Besteht das Universum seit 13 Mrd. Jahren hat es jetzt in einer Blickrichtung (=Umfang) die Größe von 81,68 Mrd. Lichtjahren (13 Mrd.*2*3,14). Wenn ich jetzt diese 81,68 Mrd. Lichtjahre durch 3,26 Mio. Lichtjahren (1 Megaparsec) dividiere komme ich auf einen Umfang von 25000 Megaparsec. Jetzt brauch ich nur noch die 1.885.000 km/s durch 25000 dividieren und komme so auf 75,4 km/s pro Megaparsec.
Das ist doch wirklich sehr seltsam. Könnte es nicht sein, dass das Universum kugelsymetrisch expandiert und die radiale Geschwindigkeit der uns bekannten Lichtgeschwindigkeit entspricht? Dann wäre nicht nur der Zeitpfeil und seine seltsame Einbahn erklärt sondern auch die Expansionsgeschwindigkeit des Universums einfach rechnerisch abzuleiten.

Andreas Habelt, im Oktober 2009

AgentLumino schrieb in Beitrag Nr. 1787-1:

Falls das Universum vierdimensional rund ist, also wie ein vierdimensionaler Luftballon aussieht, und mit einer Radialgeschwindigkeit von 300.000km/s, also der Lichtgeschwindigkeit) an Größe zunimmt, dann ist die Größenzunahme in einer bestimmten Blickrichtung – und das entspricht dem Zuwachs im Umfang des Ballons - 2r*3,14 also ca. 1.885.000 km/s.
Besteht das Universum seit 13 Mrd. Jahren hat es jetzt in einer Blickrichtung (=Umfang) die Größe von 81,68 Mrd. Lichtjahren (13 Mrd.*2*3,14). Wenn ich jetzt diese 81,68 Mrd. Lichtjahre durch 3,26 Mio. Lichtjahren (1 Megaparsec) dividiere komme ich auf einen Umfang von 25000 Megaparsec. Jetzt brauch ich nur noch die 1.885.000 km/s durch 25000 dividieren und komme so auf 75,4 km/s pro Megaparsec.

Hallo AgentLumino,

Das ist m.E. ein sehr starkes Argument für eine vierdimensional sphärische Geometrie des Universums, in welchem alle Materie ausgehend vom Urknall radial expandiert (ggf. ist die Expansionsgeschwindigkeit v_Exp = c ? vgl. z.B. auch mein Beitrag-Nr. 1542-2). Setzt man übrigens 13,7 Mrd Jahre für das Weltalter ein, so kommt man für die Hubble-Konstante auf 71,3 km/s /MPc, was optimal im Fehlerbereich des experimentell bestimmten Werts (gilt für alle drei Bestimmungsmethoden) liegt.

Zitat:

Ich glaube, dass die Zeit nichts anderes ist , als eine mit Lichtgeschwindigkeit durchschrittene Raumdimension...

Das vermute ich auch!

Mit obiger Annahme wäre die Expansion des Weltalls das, was wir als Zeit empfinden.

Das Universum mit Lichtgeschwindigkeit sich ausdehnen?
Lichtgeschwindigkeit in jede Richtung oder jeweils mit 1/2 c weil gegenseite mit auch mit 1/2 c?
Notwendig wenn größer c unmöglich sein soll!
Zeit immer Teil von Geschwindigkeit!
Und bei Beschleunigung?
Entzieht Beschleunigung dem Ort zeit?
Wir der Ewigkeit(Lichtquelle) Zeit entzogen und sind Photonen Zeit für das Ziel?
Sind dumme Fragen verboten, die Schlaueren helfen könnten und
ist unterdrücken von Fragen aus Angst vor Blamage günstig?

Hallo Claus,
würde folgende Überlegung in Dein Konzept passen ?

Periodische Bewegungen, z.B. eine Kreisbewegung, stellen im Ergebnis keine räumliche Veränderung dar, da die räumliche Veränderung nach Durchlaufen einer Periode Null ist, sondern lediglich eine Veränderung in der Zeit. Da eine periodische Bewegung eine dauernde Richtungsänderung im Raum beinhaltet, also im Ergebnis nicht einer der drei räumlichen Richtungen (Dimensionen) zugeordnet werden kann, bleibt nur eine Bewegung in der vierten Richtung (der Zeit) übrig. Folglich können periodische Bewegungen als Bewegungen in der vierten Dimension und damit nur in der Zeit aufgefasst werden.

Und noch eine Frage. Kann (oder muss)die Expansion des Universums unter diesen Umständen als räumlich periodische Bewegung aufgefasst werden ?

MfG
Harti

Wird durch wechselnden Standort auf der Kreisbahn eine Versendung von Schwingungen oder Gravitationswellen?

Hallo Harti,

nein, deine Vorstellungen, dass man periodische Bewegungen ausschließlich zeitlich auffassen kann, teile ich nicht.

Eine Richtungsänderung im Raum ändert nichts daran, dass eine Kreisbewegung eine räumliche Bewegung ist. Es ist egal, ob ein Körper sich geradlinig oder auf einer Kreisbewegung (z.B. mit v = 0,7 c) bewegt - die Zeitdilatation verlangsamt die Zeit des bewegten Objekts in beiden Fällen auf 70% der Zeit des ruhenden Beobachters. In der Uhrenfrage schließe ich mich Henry und anderen an, die dir bereits erläutert hatten, warum die Zeitdilatation unabhängig von Uhren und eventuellen Messvorgängen für alle physikalischen Vorgänge in gleicher Weise gilt und nur von der Relativbewegung abhängig ist.

Eine ausschließliche Bewegung in der Zeit erfolgt nur für einen Beobachter, der sich selbst als ruhend (im Raum) versteht sowie aus Sicht dieses Beobachters auch für all diejenigen anderen Objekte, die sich mit ihm im selben (aus seiner Sicht ruhenden) Inertialsystem befinden.

Hallo Claus, Hallo Harti, u.a.
eine Expansionsbewegung des Universums mit einer absoluten Geschwindigkeit kann man sich natürlich nicht als reine "Vergrösserung" des Raumes vorstellen. (Sorry, ich sitze in Luzern auf einem Schweizer PC und da gibt es kein scharfes "S".) Also hat diese Aussage "Die Zeit vergeht mit Lichtgeschwindigkeit" zunächst nichts mit der bekannten Galaxienflucht zu tun. Man muss sich das Ganze völlig anders vorstellen.
Zunächst kan man die Geschwindigkeit der Zeit nicht in Meter pro Sekunde messen. Da würde man die Zeit in Meter pro Zeiteinheit messen und das ist natürlich Unsinn. Man kann sich aber vorstellen, wie Photonen jene Raumdimension erleben, in deren Richtung sie unterwegs sind. Diese wird durch die Lorentz-Kontraktion zusammengedrückt, und zwar auf die Länge Null. Dadurch "sehen" sie in dieser Richtung nicht mehr nach vorne. Vielmehr wird diese Raumkoordinate zum Zeiterlebnis für die Photonen. Die Zeit wiederum, wie wir sie kennen, steht für die Photonen still, also wird diese nicht wahrgenommen. Sollten sich die Photonen nun fragen, wie schnell sie eigentlich die Raumkoordinate in deren Bewegungsrichtung durchschreiten, können sie nicht so einfach sagen: 300.000km pro Sekunde, wo sie doch Sekunden nicht kennen! Die einzige Möglichkeit für Photonen wäre dann eine ähnliche zeitartige Dimension anzunehmen, wie sie diese aus eigener Erfahrung kennen, aber eben eine Dimension höher. Ein gewagtes Unterfangen für Photonen, weil die anderen Photonen sagen werden: "Sowas kennen wir nicht!"
Wir Menschen wissen aber, dass diese Annahme für Photonen die richtige Lösung wäre. Und deshalb sollten wir das Gleiche auch für unser Zeiterlebnis tun. Also sollte es eine zeitartige Dimension "oberhalb" unserer Zeitdimension geben, mit der wir dann die Geschwindigkeit unserer bekannten Zeit angeben könnten.
Ich möchte so eine 5-dimensionale Zeiteinheit "Crossond" nennen, weil diese 5-dimensionale Achse lotrecht zu unserer Zeit stehen muss. In Crossonds gemessen könnte man dann behaupten, dass unsere Zeit die Geschwindigkeit: 300.000km pro Crossond hat.
Die logische Konsequenz aus dieser Ansicht wäre, dass es auch noch weitere höherdimensionale zeitartige Dimensionen geben müsste, und dass schlichtweg die Existenz von Materie oder Energie an der Bedingung hängen müsste, dass eine Raumdimension eben mit absoluter Geschwindigkeit durchschritten wird.
Ich erwarte mir, dass diese Bedingung sich in den String-Theorien wiederfinden müsste. Denn dort gibt es mathematische Modelle unseres Universums, die mit mehreren Dimensionen berechnet werden. Die Frage dort ist aber noch, wo denn diese höheren Dimensionen bleiben. Eine Existenzbedingung dieser Art könnte diese Frage lösen. Wir werden sehen, ob sich diese Ideen zusammenfügen lassen.
Agent Lumino

Hallo AgentLumino,

AgentLumino schrieb in Beitrag Nr. 1787-7:

Zunächst kan man die Geschwindigkeit der Zeit nicht in Meter pro Sekunde messen. Da würde man die Zeit in Meter pro Zeiteinheit messen und das ist natürlich Unsinn.

Dann messen wir eben nicht die „Geschwindigkeit der Zeit“, sondern eine ganz normale Geschwindigkeit in einem ganz normalen Raum...

Wenn sich ein „Objekt“ gegenüber einem Beobachter bewegt, so schrumpft doch das Objekt - aus der Sicht des Beobachters - in Bewegungsrichtung (Lorentz-Kontraktion). Besser ausgedrückt: Der Längenmaßstab in Bewegungsrichtung des Objekts schrumpft bzw. die gesamte Richtung im Intertialsystem des Objekts erscheint aus Sicht des Beobachters gestaucht. Bei Annäherung an c schrumpft die Länge dieser Rrichtung gegen null.

Das Objekt dagegen „sieht“ sich selbst in Ruhe; es sieht außerdem „seine“ eigenen Raumdimensionen unverändert und für das Objekt vergeht genauso normal Zeit, wie für den Beobachter - nur eben eine andere Zeit.

Das Objekt verwendet also offensichtlich andere Dimensionen, um seinen Raum und seine Zeit zu definieren, als der Beobachter.

Insofern kann man m.E. durchaus das Vergehen der Zeit als eine Bewegung in einer Raumrichtung (mit der Dimension m/s) definieren - man muss sich nur vergegenwärtigen, dass in jedem Bezugssystem eine andere Richtung für diese Bewegung gewählt wird.

Zitat:

Man kann sich aber vorstellen, wie Photonen jene Raumdimension erleben, in deren Richtung sie unterwegs sind. Diese wird durch die Lorentz-Kontraktion zusammengedrückt, und zwar auf die Länge Null. Dadurch "sehen" sie in dieser Richtung nicht mehr nach vorne. Vielmehr wird diese Raumkoordinate zum Zeiterlebnis für die Photonen. Die Zeit wiederum, wie wir sie kennen, steht für die Photonen still, also wird diese nicht wahrgenommen.

Hier werden einige Forenteilnehmer Widerspruch anmelden: Für die Bewegung mit v = c kann kein Inertialsystem definiert werden! Insoweit bleibt die Welt aus der Sicht eines Photons Spekulation, aber:

Wir dürfen uns m.E. den Grenzbereich ansehen. Z.B. ein Objekt, welches sich mit 99,999 … % der Lichtgeschwindigkeit bewegt:

Egal, wie weit auch immer sich ein physisches Objekt der Lichtgeschwindigkeit annähert und dort in konstanter Bewegung verharrt - es sieht sich selbst weiterhin in Ruhe und es gilt weiterhin das bereits oben Gesagte. D.h., ein solches Objekt sähe zwar nicht mehr in der ursprünglichen Richtung nach vorne, aber sehr wohl dafür in eine andere. Dem analog wird ebenso eine andere Dimension mehr und mehr zur Zeitrichtung für dieses Objekt. Das Objekt nimmt Zeit weiterhin völlig normal wahr. Daher denke ich, dass ein solches Objekt durchaus den Begriff der Sekunde kennen könnte.

Eine neue Einheit „Crossond“ halte ich für nicht nötig, denn bereits bei jeder gewöhnlichen Bewegung (und sei sie noch so langsam), ist die Zeit für das bewegte Objekt nicht mehr das, was sie war, als sich das Objekt noch in Ruhe befand. Dennoch misst jedes Objekt seine eigene Zeit weiterhin in Sekunden.

Mit der Vorstellung, dass stets eine der (beliebigen) Raumrichtungen mit konstanter Geschwindigkeit (v = c) durchlaufen wird kann man m.E. auf den Begriff der Bewegung bzw. den der Geschwindigkeit ganz verzichten und die Sekunde einem (imaginären?) Meter gleichsetzen. Man kommt dann zu einer statischen Betrachtungsweise des Ganzen, zu dem in diesem Forum bereits diskutierten Blockuniversum.

Die Frage ist, was macht eigentlich genau die Zeit zur Zeit. Ist es die Bewegung mit v = c durch diese Dimension hindurch? Da ich bislang keinen wesentlichen Unterschied zwischen zeitlichen und räumlichen Dimensionen sehen kann, sehe ich die von dir postulierte Notwendigkeit höherer Zeitdimensionen noch nicht ein.