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Zum Begriff der Gleichzeitigkeit in der Speziellen Relativitätstheorie und die Folgen

Thema erstellt von Harti 
Beiträge: 1.366, Mitglied seit 11 Jahren
Hallo zusammen,
ich hoffe, ihr habt Verständnis, dass ich ein Thema, das mich seit längerem beschäftigt, zur Sprache bringe.

Es wird häufig die Ansicht vertreten, es gäbe in der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) keine Gleichzeitigkeit. Dies ist nur insofern richtig, als eine Gleichzeitigkeit im Sinne des allgemeinen Sprachgebrauchs, dem die Vorstellung eines absoluten/universellen Zeitverlaufs zugrunde liegt, nicht darstellbar ist.

In der SRT ist Gleichzeitigkeit mit Hilfe der Lichtgeschwindigkeit (auf der Grundlage der elektromagnetischen Wechselwirkung) zu definieren.

Beispiel: Ein Ereignis, das jetzt hier stattfindet, ist mit einem Ereignis, das jetzt (gleichzeitig) auf der Sonne stattfindet, in der Weise verbunden, dass ich das Ereignis auf der Sonne entsprechend der Lichtlaufzeit nach ca. 8,3 Minuten wahrnehme.

Allgemein läßt sich sagen: Zwei Ereignisse erfolgen im Sinn der SRT gleichzeitig, wenn ihre Verbindung/ gegenseitige Information durch den Elektromagnetismus (die Lichtgeschwindigkeit) vermittelt wird.

Diesem Begriff der Gleichzeitigkeit in der SRT entspricht auch die Darstellung in Raumzeitmodellen. Dort haben nämlich lichtartige Vektoren den Betrag Null.

Eine Konsequenz dieser Definition von Gleichzeitigkeit in der SRT ist, dass man Strecke (Raum) und Zeit nicht "gleichzeitig" im Sinne des allgemeinen Sprachgebrauchs bestimmen/messen kann.

Dies gilt sowohl für den Mikrobereich (Heisenberg`sche Unschärferelation) wie für den Makrobereich.

Beispiel für Letzteres: Wenn ich feststelle, dass ich eine entfernte Galaxie in einem Zustand vor 10 Milliarden Jahren sehe (Blick in die Vergangenheit), dann betrug die Distanz zwischen mir und der Galaxie damals (also vor 10 Milliarden Jahren) 10 Milliarden Lichtjahre. Wenn ich feststelle/messe, dass die Distanz zwischen mir und einer Galaxie in diesem Moment 10 Milliarden Lichtjahre beträgt, dann kann ich erst in der Zukunft, also in 10 Milliarden Jahren den "jetzigen" Zustand der Galaxie sehen.
Folgerung: Die Vorstellung, eine Galaxie sei jetzt 10 Milliarden Lichtjahre entfernt und ich sehe sie "gleichzeitig" (im Sinne des allgemeinen Sprachgebrauchs) in einem Zustand vor 10 Milliarden Jahren, ist nach der SRT nicht möglich.

Es wäre misslich, wenn man bei der feststellbaren Rotverschiebung des Lichts entfernter Objekte nicht unterscheiden könnte, ob man Distanz (Raum) oder Zeit misst.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Harti am 23.12.2018 um 09:11 Uhr.
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Hallo Harte,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2311-1:
Eine Konsequenz dieser Definition von Gleichzeitigkeit in der SRT ist, dass man Strecke (Raum) und Zeit nicht "gleichzeitig" im Sinne des allgemeinen Sprachgebrauchs bestimmen/messen kann.

Bei deinem großen Interesse an der SRT solltest du doch das Beispiel mit der Eisenbahn von Einstein kennen:
In einem gleichmäßig dahinfahrenden Eisenbahnwaggon werden in der Mitte zwei Blitze ausgesandt, eine in -, die andere entgegen der Fahrtrichtung.
Da es sich bei dem Eisenbahnwaggon eindeutig um ein Inertialsystem handelt, treffen beide Blitze definitiv gleichzeitig auf den Wänden ein, sie haben schließlich die gleiche Wegstrecke zurückzulegen; für alle Fahrgfäste im Waggon und auch ohne messende Beobachter.
Im Inertialsystem Bahnsteig hingegen hat der Blitz in Richtung Fahrtrichtung eine längere Strecke zurückzulegen, da die Wand in Fahrtrichtung davoneilt.
Der Blitz nach hinten hat hingegen einen kürzeren Weg zurückzulegen, da die Rückwand dem Blitz entgegenkommt.
Im Inertialsystem Bahnhof Treffen also die Blitze definitiv nicht gleichzeitig auf.
Wer hat also recht? Der Fahrgast oder der am Bahnsteig stehende?
Es gibt keine Gleichzeitigkeit von Ereignissen!

Zitat:
Dies gilt sowohl für den Mikrobereich (Heisenberg`sche Unschärferelation) wie für den Makrobereich.

Die Unbestimmtheitsrelation hat mit der Unmöglichkeit gleichzeitiger Messungen ebenfalls nichts zu tun.
Ort und Impuls eines Teilchens sind definitiv nicht gleichzeitig bestimmt, solange keine Wechselwirkung eintritt.

mfg
und ein frohes Weihnachtsfest
okotombrok
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"Der Kopf ist rund, damit die Gedanken die Richtung wechseln können"
(Francis Picabia)
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Hallo Harti

Die Gleichzeitigkeit ist einfachheitshalber stets die Gegenwart.
Gebildet wird diese immer und überall mit dem potentiellen Punkt,
welcher der einwirkenden Gegenwart einfach nur Paroli bietet.
Selbst die alten Eisenbahner sollten langsam einsehen,
dass man schlichtweg einfach Nichts einsehen kann.

Zitat von Harti:
Dies gilt sowohl für den Mikrobereich (Heisenberg`sche Unschärferelation) wie für den Makrobereich.

Stimmt

Unsere lieben Bildchen, zur Bildung der Vorstellungswelt lassen zwar keine gleichzeitigen Ereignisse von differenten Wahrnehmungspunkten aufgezeichneten Daten zu. Mit etwas Bildung kann man aber schon die Gleichzeitigkeit unseres Seins gerne annehmen. Auch wenn dies nicht allgemein, gut gefällt, ist es doch ein zulässiges Weltbild.

Schöne Feiertage
Harald
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Es gibt nur eine Zeit - die aktive und die passive Gegenwart - und Gravitation
ist die Antwort der Gegenwart auf die Einwirkung vergangener Wichtigkeiten.
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Hallo Okotombrok

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2311-2:
In einem gleichmäßig dahinfahrenden Eisenbahnwaggon werden in der Mitte zwei Blitze ausgesandt, eine in -, die andere entgegen der Fahrtrichtung.
Da es sich bei dem Eisenbahnwaggon eindeutig um ein Inertialsystem handelt, treffen beide Blitze definitiv gleichzeitig auf den Wänden ein

Dies ist ein Beispiel für den von mir formulierten Gleichzeitigkeitsbegriff der SRT. Du verwendest selbst das Wort gleichzeitig; und das gleichzeitige Eintreffen der Blitze an der Spitze und am Ende des Eisenbahnwagens wird durch das Licht (die Blitze) vermittelt. Ein Bahnfahrer kann diese Gleichzeitigkeit allerdings nicht gleichzeitig messen, weil er sich dazu von der Spitze des Zuges zum Ende des Zuges begeben müsste. Dies gilt sowohl für die Messung der Strecke, wie auch für das Messen der zweifachen Dauer, die das Licht vom Aussenden bis zum Eintreffen benötigt.

Zitat:
Im Inertialsystem Bahnsteig hingegen hat der Blitz in Richtung Fahrtrichtung eine längere Strecke zurückzulegen, da die Wand in Fahrtrichtung davoneilt.
Der Blitz nach hinten hat hingegen einen kürzeren Weg zurückzulegen, da die Rückwand dem Blitz entgegenkommt.
Im Inertialsystem Bahnhof Treffen also die Blitze definitiv nicht gleichzeitig auf.
Dies läuft auf einen Wechsel des Bezugssystems hinaus. Für zwei, im Verhältnis zueinander bewegte Systeme könnte eine Gleichzeitigkeit nur formuliert werden, wenn es einen von den Systemen unabhängigen, universell gültigen Zeitverlauf gäbe. Dies ist nicht der Fall, wird aber immer noch im allgemeinsprachlichen Gleichzeitigkeitsbegriff zugrunde gelegt.

Zitat:
Die Unbestimmtheitsrelation hat mit der Unmöglichkeit gleichzeitiger Messungen ebenfalls nichts zu tun.
Ort und Impuls eines Teilchens sind definitiv nicht gleichzeitig bestimmt, solange keine Wechselwirkung eintritt.

Die Unschärferelation wird aber auch über den Gleichzeitigkeitsbegriff beschrieben. Ort und Geschwindigkeit eines Elementarteilchens können nicht gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit gemessen werden. Dieser Aussage liegt die allgemeinsprachliche Begriffsbestimmung der Gleichzeitigkeit zugrunde. Der von mir formulierte Gleichzeitigkeitsbegriff der SRT bestätigt diese Aussage der Unschärferelation, weil auch im Mikrobereich das Licht Gleichzeitigkeit vermittelt.

Auch von mir allen ein friedliches Weihnachtsfest
Harti
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Beiträge: 632, Mitglied seit 8 Jahren
Zitat von Harti:
Dies läuft auf einen Wechsel des Bezugssystems hinaus. Für zwei, im Verhältnis zueinander bewegte Systeme könnte eine Gleichzeitigkeit nur formuliert werden, wenn es einen von den Systemen unabhängigen, universell gültigen Zeitverlauf gäbe. Dies ist nicht der Fall, wird aber immer noch im allgemeinsprachlichen Gleichzeitigkeitsbegriff zugrunde gelegt.

Hallo Harti

Es gibt nur den universellen gültigen Zeitverlauf.

In einem Inertialsystem werden die potentiellen Fähigkeiten auf eine differente Geschwindigkeit gebracht. Das bedeutet auch, dass die Weitergabe von Licht oder von Informationen im System mit LG möglich ist. Betrachtet man die einzelnen Bauteile, die bekanntlich ja auch aus real nicht vorhandenen Hochgeschwindigkeitsbauteilen bestehen, kann man leicht einsehen, dass selbst kleinste Teile eigene Inertialsysteme darstellen können. Weder im Inneren der Teile noch in den Systemhüllen, welche ja Teil des Trägersystems sind, ändert sich im Zeitverlauf differentiell etwas.
In der Phase der Beschleunigung von Inertialsystemen könnte man bei extremer Beschleunigung zudem feststellen, dass die Eigenschaften zur Weitergabe von Lichtinformationen infolge Trägheit noch leicht nachhinken. Die Blitze würden also nicht gleichzeitig an den Zugextremitäten einschlagen.

Am Zeitverlauf würde aber trotzdem nichts gedreht.

lg Harald
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Es gibt nur eine Zeit - die aktive und die passive Gegenwart - und Gravitation
ist die Antwort der Gegenwart auf die Einwirkung vergangener Wichtigkeiten.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Harald Denifle am 29.12.2018 um 20:57 Uhr.
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Hallo Harald Denifle
Harald Denifle schrieb in Beitrag Nr. 2311-5:
Es gibt nur den universellen gültigen Zeitverlauf.

Die Vorstellung von Zeit (Dauer) hat sich evolutionär entwickelt, um Veränderungen in unserer Umwelt beschreiben zu können. Diese Vorstellung muss von Kindern erlernt werden und geht in hohem Alter auch wieder verloren. Die Vorstellung von Dauer ist daher, wie sämtliche intellektuellen Fähigkeiten, Software unseres Gehirns.

Als Programm unseres Gehirns kann die Zeitvorstellung in verschiedenen Zusammenhängen durchaus unterschiedliche Inhalte haben, sodass sich der Zeitbegriff nicht absolut verbindlich in der von Dir genannten Art feststellen lässt, als wenn die Zeit etwas objektiv, von allen Menschen gleich Wahrnehmbares wäre.


Auf dieser Grundlage ist sowohl die sinngenmäße Äußerung von Augustinus verständlich: -Er wisse zwar, was Zeit ist, könne es aber nur schwer erklären-, wie auch die Äußerung Einsteins: - Zeit ist das, was die Uhr anzeigt -. Letzterer schafft damit eine Definition von Zeit für den Bereich der Physik.


Bemerkenswert ist dabei, dass die Definition von Einstein von dem allgemeinsprachlichen Zeitbegriff abweicht. Uhren zeigen nämlich reine Dauer ohne Rücksicht auf Kausalität an. Der Zeitbegriff Einsteins für die Relativitätstheorien hat daher im Gegensatz zum allgemeinsprachlichen Zeitbegriff keine Richtung im Sinne eines Zeitpfeils.


Wir müssen uns daher damit begnügen, dass im Widerspruch zum allgemein verbreiteten Gefühl eines absoluten Zeitverlaufs, ein solcher nicht existiert, sondern Zeit unterschiedlich in dem jeweiligen Zusammenhang definiert werden kann.

MfG
Harti
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Wichtig ist, dass man nicht aufhört zu fragen. A.E.
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HOI HARTI

Harari schreibt in HOMO DEUS:
Es wird immer schwieriger werden, aber auch immer wichtiger werden, Fiktion und Wirklichkeit sowie Religion und Wissenschaft auseinanderzuhalten.


Augustinus bei Harti meint:
Zitat von Harti:
-Er wisse zwar, was Zeit ist, könne es aber nur schwer erklären-

Kinder und Menschen im hohen Alter sind vielleicht noch die ehrlichste Vorstellung in der Zeit. Sind diese doch eingebunden und scheinen verwachsen mit der Gegenwart. Dazwischen lernt man die Zeit zu messen und meint mit Gefühlen dem Verlauf der Zeit auf der Spur zu sein. Mal schneller und mal langsamer die Gegenwarten zu durchschreiten, mit trickreichen Theorien der Selbsttäuschung.

Harald

An anderer Stelle in HOMO DEUS schreibt:
Zitat von Harari:
Jeder, der mit den Steuerbehörden, dem Bildungssystem oder irgendeiner anderen komplexen Bürokratie zu tun hatte, weiß, dass die Wahrheit dort nicht wirklich zählt. Viel wichtiger ist, was auf dem Formular steht.

In allen Bereich sehen wir wohl - die Formulare – die trickreichen Schriften.

Harald
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Es gibt nur eine Zeit - die aktive und die passive Gegenwart - und Gravitation
ist die Antwort der Gegenwart auf die Einwirkung vergangener Wichtigkeiten.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Harald Denifle am 09.01.2019 um 21:58 Uhr.
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Beiträge: 1.366, Mitglied seit 11 Jahren
Hallo zusammen,

mir ist weiterhin nicht klar, ob das Universum vor ca. 13,8 Milliarden Jahren 13,8 Milliarden Lichtjahre groß war oder ob es jetzt 13,8 Milliarden Lichtjahre groß ist.

Kann man diese Frage aufgrund meiner Überlegungen zum Begriff der Gleichzeitigkeit in der SRT möglicherweise nicht entscheiden und deshalb auch keine Feststellungen zur aktuellen Größe des Universums treffen ?

MfG
Harti
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Stueps (Moderator)
Beiträge: 3.156, Mitglied seit 13 Jahren
Hallo Harti,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2311-8:
mir ist weiterhin nicht klar, ob das Universum vor ca. 13,8 Milliarden Jahren 13,8 Milliarden Lichtjahre groß war

nein.

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2311-8:
oder ob es jetzt 13,8 Milliarden Lichtjahre groß ist.

Sehr viel größer.

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2311-8:
Kann man diese Frage aufgrund meiner Überlegungen zum Begriff der Gleichzeitigkeit in der SRT möglicherweise nicht entscheiden und deshalb auch keine Feststellungen zur aktuellen Größe des Universums treffen ?


Die Größe des Universums hat mit der SRT genau so viel gemein, als dass die SRT die Größe des Universums entschieden hat.

Und die SRT ist kein Gott, sondern ein von uns formulierter Versuch, die Welt für uns begreiflich zu machen. Und dieser spezielle Versuch ist dabei sehr erfolgreich: Niemals wurde die SRT bisher widerlegt.

Unser Universum ist sehr viel größer als 13 Mrd. Lichtjahre.


Beste Grüße
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Ein Universum, welches zufällig entsteht und zufällig ein Phänomen namens Humor hervorbringt, entbehrt nicht einer gewissen Komik.
Beitrag zuletzt bearbeitet von Stueps am 15.01.2019 um 21:58 Uhr.
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Hallo Harti,

bisher nimmt man an, dass wir etwa 13,8 MRD Jahre zurück auf das zu dieser Zeit entstehende Universum blicken können. Es wäre demnach also etwa 13,8 MRD Jahre alt. Diese Altersangabe hat aber nichts mit der Größe zu tun. Unterstellt man eine inflationäre Ausdehnung vor diesen 13,8 MRD Jahren in einem Raumzeitkontinuum, wonach wir in alle Richtungen blickend stets bis zu 13,8 MRD Jahre überblicken können sollten, weisen (nur) darauf basierende Berechnungen einen wahrscheinlichen Durchmesser von ca. 90 MRD Lichtjahren aus. Dies ist wohl der gegenwärtige Standard. Der größte Teil des Universums entzieht sich folglich unseren Blicken. Realistisch wird aber wohl niemand Alter oder Größe unseres Universums kennen, so dass dies von der jeweils zu Grunde gelegten Theorie abhängen muss.

Legt man, so wie ich mit meinen Vorstellungen, keinerlei Inflation zu Grunde, wäre bei einem evtl. zu bestätigendem Abstand unserer Erde vom Ursprung des Universums von 13,8 MRD Jahren von einem Radius mindestens (!) in der gleichen Größe von etwa 13,8 MRD Lichtjahren, wahrscheinlich bis zum Doppelten, auszugehen. Der Durchmesser wäre dann jedenfalls zwar möglicherweise kleiner als 90 MRD Jahre, aber immerhin auch noch wesentlich größer als wir offenbar zu überblicken in der Lage sind.

Mir ist nicht klar, was du mit einem Gleichzeitigkeitsbegriff verbinden willst. Wurde das All vor 13,8 MRD Jahren durchsichtig, sehen wir es Jetzt, wie es damals war. Was wir Jetzt sehen, hat sich also wohl so also vor 13,8 MRD ereignet. Gleichzeitig geschieht aufgrund der Entfernungen nichts, was wir zeitgleich bemerken könnten. Und was Jetzt dort ist, was in Zukunft einmal bei uns sichtbar gewesen sein wird, weiß eben auch Jetzt noch keiner. Warten wir also mit Geduld getrost weitere 13,8 MRD Jahr ab, wenn es denn geht. Wahrscheinlich sammelt sich dort am Ursprung die überflüssige Dunkel-Materie sowie –Energie, die hier niemand benötigt, also es entsteht vermutlich ein wachsendes Loch aus purem, fluktuationslosem Vakuum, bis dieses wieder in sich zusammenfällt und möglicherweise Andere völlig neue Theorien über diese Rätsel schmieden.

Kirsche
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Aber unser aller Blick nach aussen ist natürlich immer nur ein Blick nach innen.
Das Bild das zu bekommen ist, ist eine Collage aller Zeiten.
Informationen auf Linie gebracht und
unvorstellbar als Gerade
nur interstellare
Mare
H
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Hallo Stueps, hallo Kirsche,

gibt es nach Eurer Kenntnis eine Erklärung im Sinne einer Ursache für die extreme Inflation des Universums kurz nach dem Urknall ? Oder handelt es sich nur um eine Annahme, weil man anders die Unmöglichkeit einer gleichzeitigen Feststellung von Alter und Größe des Universums nicht lösen kann.
Falls es weder eine nachprüfbare Erklärung für die Inflationsphase gibt, noch die aktuelle Größe des Universums sichtbar (messbar) ist, wären m.E. wissenschaftlich gleichzeitige Feststellungen über Alter und Größe des Universums nicht möglich.

MfG
Harti
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Harti am 17.01.2019 um 19:07 Uhr.
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Hallo Harti,

es gibt keinerlei Beweise, wie unser Universum entstanden ist. Dies gilt auch für die Annahme einer inflationären Ausdehnung. Sie kann aber die relativ gleichmäßige Verteilung von Materie in unserem Universum relativ gut erklären. Weshalb es allerdings eine Inflation gegeben haben sollte, ist völlig unklar, wie alles andere auch. Es gibt (lediglich) Theorien, wie die des Urknalls, völlig neu des Urpralls oder, auch älter, solche, wie z.B. die Steady-State-Theorie, wonach sich Materie immer wieder neu in einem unendlich größer werdenden Universum so einfach neu bilden können sollte. So gibt es deshalb auch über die Größe und ebenso das Alter des Universums keinerlei zu bestätigende Aussage, die über Vermutungen bzw. Begründungen z.B. durch mathematische Formeln und Annahmen hinaus geht. Es gibt also lediglich mehr oder weniger untermauerte Theorien, aber keinerlei Beweis für Irgendetwas.

Über diese Theorien gibt es somit unterschiedliche Anschauungen, Bestätigungen, Widerlegungen, die vermeintliche Spreu vom vermeintlichen Weizen trennen. Standard ist derzeit noch das Raumzeitmodell mit dem Urknall, welches sich aus einer unendlich winzigen Singularität entwickelt haben soll. Dieses Schicksal teilen heute die sog. Schwarzen Löcher. Derartige Singularitäten deuten aber auf die enge Begrenzung der zu Grunde liegenden Theorie hin, die eben dort irgendwo im Nirwana endet, ohne bisher erkennen zu können, wie es dazu kommen kann oder was dort denn anders sein soll.Vor diesem Hintergrund gibt es Versuche, die Singularitäten zu beseitigen, z.B., indem man versucht, die Relativitätstheorien mit ihrer Lösung für die Gravitation mit der Quantenmechanik und ihren Lösungen für die anderen 3 Grundkräfte bzw. dem Standardmodell zu verbinden. Dies war bisher aber weniger erfolgreich.

Völlig neue Erkenntnisse dürften Interpretationen durch die Annahme eines sog. Urpralls bereitstellen, der sich vom Urknall fundamental wie eine Explosion zu einer Implosion unterscheiden würde. Daraus könnten sich völlig neue Betrachtungen zur Entwicklung unseres Universums ergeben, die ich persönlich aufgrund meiner eigenen Vorstellungen und sicher auch einige Andere hier mit besonderer Spannung betrachten werden.

Nur kurz als Hinweis: Nach meinen Vorstellungen, was Zeit wirklich ist, ist es sogar ausgeschlossen, jemals etwas Exaktes über den Anfang und das Ende des Universums zu erfahren (Analogprinzip: Auch wir erinnern uns nicht an unsere Geburt, erhalten aber immerhin Überlieferungen, die sich auch bei anderen Geburten bestätigen). Daher erkenne ich auch keinen wirklichen Mangel bisheriger Theorien, denn es wird neue geben und wieder neue, eine plausibler als die andere usw., usw.. Man nähert sich (vielleicht!!!) dem Ziel, ohne es jemals zu erreichen.

Zitat von Harti:
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2311-12:
Falls es weder eine nachprüfbare Erklärung für die Inflationsphase gibt, noch die aktuelle Größe des Universums sichtbar (messbar) ist, wären m.E. wissenschaftlich gleichzeitige Feststellungen über Alter und Größe des Universums nicht möglich.

M.E. gab es keine Inflationsphase, sagt jedenfalls auch das Urprall-Modell. Ungefähre Angaben über Alter und Größe des Universums je nach Modell abweichend sind jedoch jederzeit auch gleichzeitig möglich. Auch in der Welt des Großen gibt es nämlich die Welt der Wahrscheinlichkeiten, die jedoch mit zunehmender Größe immer unpräziser werden.

Kirsche
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Hallo Kirsche,
Kirsche schrieb in Beitrag Nr. 2311-13:
M.E. gab es keine Inflationsphase, sagt jedenfalls auch das Urprall-Modell. Ungefähre Angaben über Alter und Größe des Universums je nach Modell abweichend sind jedoch jederzeit auch gleichzeitig möglich.

Meine Zweifel an der Möglichkeit Alter und Größe des Universums gleichzeitig im Sinne eines Jetzt-Zeitpunktes feststellen zu können, beruhen auf folgenden Überlegungen.

Wenn ich feststelle (messe), dass ein Lichtsignal ca. 13,8 Milliarden Jahre unterwegs war (Blick in die Vergangenheit) sehe ich Licht, das vor diesem Zeitraum ausgesandt wurde. Ich lege der Betrachtung eine Distanz zugrunde, die vor ca. 13,8 Milliarden Jahren bestand; denn jetzt ist die Distanz unter Anwendung der Hubbel-Konstante ja wesentlich größer; möglicherweise 45 Milliarden Lichtjahre.

Wenn ich feststelle (messse) dass die Distanz zu dem entferntesten sichtbaren Objekt jetztca. 13,8 Milliarden Lichtjahre beträgt, kann ich das Licht, das jetzt ausgesandt wird, erst in ca. 13,8 Milliarden Jahren sehen.

Es ergibt sich daraus folgendes Dilemma:

1) Distanz vor 13,8 Milliarden Jahren 13,8 Milliarden Lichtjahre.

a) Es muss vor dem damaligen Zeitpunkt einen unbekannten Zeitraum gegeben haben, in dem sich das Universum auf die damalige Größe ausgedehnt hat.

b) Bei einer jetzigen Größe von möglicherweise 45 Milliarden Lichtjahren, gibt es einen räumlichen Bereich von jenseits 13,8 Milliarden Lichtjahren, der für uns unsichtbar ist.

2) Distanz jetzt 13,8 Milliarden Lichtjahre.

a) Das Universum war vor 13,8 Milliarden Jahren wesentlich kleiner (Rückrechnung mit der Hubbel-Konstante). Das Licht kann nicht 13,8 Milliarden Jahre gebraucht haben, um zu uns zu gelangen.

b) Licht, das jetzt ausgesandt wird, kann ich erst in 13,8 Milliarden Jahren sehen und erst dann feststellen (messen), wie lange es gebraucht hat.

MfG
Harti
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Beim Schneeschieben kann man folgendes feststellen.

Mal wird der Schnee kontinuierlich zusammengedrückt und mal bilden sich Plattenstrukturen - welche zusammenhängend und als Ganzes verschoben werden können. Licht oder Informationen werden ja meist weitergereicht. Aber es ist auch hier möglich, dass es noch unbekannte Wege gibt, welche Raum auch über weite Strecken oder sogar über Alles verbindet. Damit auch Zeilinger eine vernünftige Möglichkeit für direkte Verschränkungen bekommt. Was wir meinen zu sehen ist stets nur ein Aufeinanderprallen von Gegenwartspotentialen, der tägliche Urprall – wenn man so will, mit den unterschiedlichsten und teils fantastischen Informationen. Eine fantasievolle Wirklichkeit, welche in der Regel aus alten Ansichten gebildet werden, wobei kein einziges Ping ein identes Alter als Darstellung vermuten lässt.

Harald
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Zitat von Harti:
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2311-14:
Meine Zweifel an der Möglichkeit Alter und Größe des Universums gleichzeitig im Sinne eines Jetzt-Zeitpunktes feststellen zu können, beruhen auf folgenden Überlegungen.

Wenn ich feststelle (messe), dass ein Lichtsignal ca. 13,8 Milliarden Jahre unterwegs war (Blick in die Vergangenheit) sehe ich Licht, das vor diesem Zeitraum ausgesandt wurde. Ich lege der Betrachtung eine Distanz zugrunde, die vor ca. 13,8 Milliarden Jahren bestand; denn jetzt ist die Distanz unter Anwendung der Hubbel-Konstante ja wesentlich größer; möglicherweise 45 Milliarden Lichtjahre.

Hallo Harti,

ich versuche, dir eine Antwort zu geben unter den Prämissen einer Inflationsphase und einer danach durch den Raum selbst bewirkten Ausdehnung (was beides nicht meiner Vorstellung entspricht):

zu 1 a): Der Zeitraum betrug extrem wenige Bruchteile einer Sekunde, in der sich das Universum auf den Radius von derzeit geschätzt insgesamt mindestens 45 MRD Lichtjahren ausgedehnt haben soll. Das Alter des Universums von 13,8 MRD Jahre mit einer bis heute eher „normalen“ Raumausdehnung spielt dabei eine eher untergeordnete Rolle.

Zu 1 b): richtig.

Zu 2a): Nein. Wir sehen gerade mit dem Licht die Situation, wie sie sich an den von uns entferntesten Stellen im Universum gezeigt hat. Es entstammt der Zeit nach der Inflation, als die „normale“ Raumausdehnung eingesetzt hat. Diese wirkt bis heute und deshalb haben wir die größte Rotverschiebung aus der Zeit von vor 13,8 MRD Lichtjahren. Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Konstante und lässt sich durch die Raumausdehnung nicht bremsen, sondern antwortet mit der Rotverschiebung. Zum Raum vgl. 1a).

Zu 2b): richtig.

Kirsche
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Hallo zusammen,
ich hatte zum Begriff der "Gleichzeitigkeit" in der SRT folgende Ansicht vertreten:
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2311-1:
Allgemein läßt sich sagen: Zwei Ereignisse erfolgen im Sinn der SRT gleichzeitig, wenn ihre Verbindung/ gegenseitige Information durch den Elektromagnetismus (die Lichtgeschwindigkeit) vermittelt wird.

Ergänzend müsste man zur Klarstellung formulieren: Zwei Ereignisse, zwischen denen eine räumliche/zeitliche Distanz besteht, erfolgen im Sinne der SRT gleichzeitig, wenn ihre gegenseitige Verbindung/Information durch den Elektromagnetismus (die Lichtgeschwindigkeit) vermittelt wird.

Dieser Gleichzeitigkeitsbegriff der SRT hat zur Folge:
a) Wenn man annimmt, zwei Ereignisse erfolgen am selben Ort (lokal), muss zwischen ihnen eine zeitliche Distanz bestehen.
b) Wenn man annimmt, zwei Ereignisse erfolgen zur gleichen Zeit (gleichzeitig im Sinne des allgemeinen Sprachgebrauchs), dann muss zwischen ihnen eine räumliche Distanz bestehen (nichtlokal).


Zitat von Harti:
Es wäre misslich, wenn man bei der feststellbaren Rotverschiebung des Lichts entfernter Objekte nicht unterscheiden könnte, ob man Distanz (Raum) oder Zeit misst.


Was bestimmt (schätzt, misst) man also mit der Verschiebung der Spektrallinien (Rotverschiebung) des Lichts zum Jetztzeitpunkt ? Die räumliche Distanz zu der entferntesten Galaxie oder Laufzeit des Lichts ? Beides gleichzeitig im Sinne des allgemeinen Sprachgebrauchs ist für den Jetztzeitpunkt nicht möglich. Falls eine Unterscheidung nicht möglich ist, wären eindeutige Aussagen zum Alter und gleichzeitig zur Größe des Universums nicht möglich.

Ich nehme an, die überwiegende Auffassung in der Wissenschaft geht davon aus, dass das Universum nach der Inflationsphase die Größe von ca. 13,7 Milliarden Lichtjahren hatte und sich danach auf der Grundlage der Hubbel-Konstante weiter ausgedehnt hat und jetzt für uns nicht wahrnehmbar entsprechen größer ist.
Die Konsequenz dieser Ansicht ist, dass in der Inflationsphase die Hubbel-Konstante nicht galt und der Zeitpunkt für den Urknall nicht wesentlich vor dem Zeitpunkt von ca. 13,7 Milliarden Jahren lag.

Geht man dagegen davon aus, dass die Hubbel - Konstante auch schon vor dem Zeitpunkt von ca. 13,7 Milliarden Jahren galt (also keine Inflationsphase stattfand), muss das Universum entsprechen älter sein.

MfG
Harti
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Harti am 06.02.2019 um 09:02 Uhr.
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Hallo Harti,

da du offenbar noch immer Bedenken hegst, hier mein Versuch einer neuen Antwort:

Zitat von Harti:
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2311-17:
Zwei Ereignisse, zwischen denen eine räumliche/zeitliche Distanz besteht, erfolgen im Sinne der SRT gleichzeitig, wenn ihre gegenseitige Verbindung/Information durch den Elektromagnetismus (die Lichtgeschwindigkeit) vermittelt wird.

Diese Aussage verstehe ich nicht, denn sie muss falsch sein, wenn deine folgende Aussage richtig ist:

Zitat von Harti:
Harti schrieb in Beitrag Nr. 2311-17:
Dieser Gleichzeitigkeitsbegriff der SRT hat zur Folge:

a) Wenn man annimmt, zwei Ereignisse erfolgen am selben Ort (lokal), muss zwischen ihnen eine zeitliche Distanz bestehen.

b) Wenn man annimmt, zwei Ereignisse erfolgen zur gleichen Zeit (gleichzeitig im Sinne des allgemeinen Sprachgebrauchs), dann muss zwischen ihnen eine räumliche Distanz bestehen (nichtlokal).

Jedenfalls treffen a) und b) logisch richtige Aussagen.

Die folgenden von dir getroffenen Aussagen ergeben dennoch dazu keinen Widerspruch, denn das von entfernten Galaxien auf uns im „Jetzt“ eintreffende Licht sagt uns zunächst als Solches überhaupt nichts über die Entfernung. Man weiß lediglich, dass sich Licht stets mit exakt der gleichen (konstanten) Geschwindigkeit bewegt (wovon ich auch überzeugt bin!). Vielmehr, ich kenne den Prozess nicht genau, stelle ihn mir aber vor, spaltet man nun dieses ankommende Licht in seine Spektralfarben auf und sucht im Spektrum nach der Linie des im Weltraum vom Licht durchstreiften Wasserstoff als lichtlose schwarze Linie, die offenbar aber nicht an der gewohnten Stell erscheint, sondern entweder in das blaue oder rote Spektrum verschoben erscheint. Dies sind Tatsachen, nun zieht man daraus aber Schlüsse, die einer Theorie zu Grunde liegen. Und diese Schlussfolgerung ist die, dass aus dem Ausmaß der Rotverschiebung auf die Entfernung von Objekten im Universum geschlossen werden kann. Dies belegt man mit der angenommen unterstellt überall in jedem Objekt identischen Leuchtkraft bestimmter Arten von Supernovae, was schon auch angezweifelt wurde. Zuletzt hat man dies an Quasaren, die fast 13,8 MRD Jahre entfernt sein sollen, untersucht und meint sogar daran festgestellt zu haben, dass sich die Ausdehnung (Wirkung der Dunklen Energie/Kosmologische Konstante?) sogar noch vergrößern hat. Was das bedeuten würde: Abwarten!

Demnach aber wäre schon mal deine Hubble-Konstante eben nicht konstant. Ebenso ist es nicht bewiesen, ob es eine Inflationsphase gab. Hat es sie gegeben, hast du recht, dann hätten sich die zitierten 13,8 MRD Jahre erst anschließend danach ergeben und würden nach Abschätzung eine Größe von wohl 90 MRD Lichtjahren bedeuten. Aber selbst ohne Inflation, nur, wenn das Universum 13,8 MRD-Lichtjahre Blick zurück zulässt, wäre die Größe nicht auf diese Zahl beschränkt, sondern es wären mindestens 27,6 MRD Lichtjahre. Möglicherweise ebenfalls mehr als das Doppelte, was ich durchaus annehmen möchte.

Kirsche
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Hallo Kirsche,
ich sehe den von Dir aufgezeigten Widerspruch eigentlich nicht.

Ich will meine Ansicht deshalb noch mal etwas anders formulieren.

Nach dem von mir für die SRT formulierten Begriff der Gleichzeitigkeit ist es die Lichtgeschwindigkeit, die die Verbindung (gegenseitige Information) zwischen zwei Ereignissen bestimmt. Dies hat zur Folge:
a) Die Annahme einer zeitlichen Identität von zwei Ereignissen (Gleichzeitigkeit im Sinne des allgemeinen Sprachgebrauchs) führt zwangsläufig zu einer räumlichen Distanz zwischen den Ereignissen von zumindest der Planck-Länge (NIchlokalität).

b) Die Annahme, dass zwei Ereignisse an einem identischen Ort stattfinden, führt zwangsläufig zu einer zeitlichen Distanz zwischen den Ereignisse von zumindest der Planck-Zeit (keine Gleichzeitigkeit im Sinne des allgemeinen Sprachgebrauchs, Unschärferelation).


MfG
Harti
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Hallo Harti,

was hat deine Trennung von Ereignissen nach a) und Ereignissen nach b) eigentlich mit gegenläufigen Bewegungen nach der SRT zu tun?

Wenn sich unabhängig voneinander Ereignisse auf zwei entfernten Objekten ereignen, messe ich das vom Ereignis kündende Jetzt anhand synchronisierter Uhren zu jeweils unterschiedlichen Zeiten an diesen unterschiedlichen Orten. Wenn das dein Gleichzeitigkeitsbegriff ist, dann ist dies m.E. exakt der Ungleichzeitgkeitsbegriff.

Mit der Entfernung dieser beiden Objekte voneinander hat das doch überhaupt nichts zu tun. Bei weit entfernten Objekten, die sich auch noch bewegen, tritt völlig unabhängig davon ggf. eine mehr oder weniger große Rotverschiebung auf, die erst theoretische Rückschlüsse auf die Entfernung zulässt, und dies vor allem im Universum durch Vergleich am Ausmaß der Rotverschiebung der Hintergrundstrahlung, aus der das Alter des Universums ebenfalls nur abgeschätzt wird. Erst an dieser Stelle wird die SRT aufgrund der Bewegung beider Objekte zueinander berührt und führt hier lediglich zur Annahme einer bestimmt Distanz des sich offenbar weiter entfernenden Objekts. Das Jetzt dort hat aber schon sehr lange Zeit vor dem Jetzt hier und heute, also ohne irgendeine Gleichzeitigkeit, stattgefunden.

Da, Harti, kann ich leider nirgendwo irgendeine Gleichzeitigkeit erkennen, denn, wie du zu Recht feststellst, gibt es hier eine räumliche Distanz, die nicht einmal gemessen, sondern nur abgeschätzt werden kann. Ich behaupte also:

Unter Berücksichtigung der Lichtgeschwindigkeit kann es keinerlei Gleichzeitigkeit geben, und dies gerade deshalb, weil sowohl deine a) und b) vollkommen richtig sind.

Kirsche
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