Zeitumkehr

Hallo zusammen,

ich gehe davon aus, dass dem Begriff der Zeitumkehr die Vorstellung eines kausal rückwärts laufenden Geschehens zugrunde liegt.

Von einem solchen Zeitbegriff für die Relativitätstheorien bin auch ich bisher ausgegangen, indem ich das Beispiel verwendet habe, dass man mit einer Uhr (Einstein) nicht feststellen könne, ob ein 100-Meter-Läufer die Strecke in 10 Sekunden vorwärts oder rückwärts läuft.

Diesem Zeitbegriff liegt die Vorstellung von zwei Zeitrichtungen, einer kausalen und einer antikausalen zugrunde. Im Prinzip gibt man also nicht die Vorstellung auf, dass Kausalität Bestandteil des Zeitbegriffs ist, obwohl ein antikausales Geschehen jeglicher Erfahrung widerspricht und deshalb abstrus erscheint.

Nach meiner Ansicht liegt den Relativitätstheorien ein Zeitbegriff der "reinen Dauer" zugrunde, der keinerlei Richtung hat,. Dies ist die Konsequenz der Auffassung, dass Kausalität in den Relativitätstheorien außen vor gelassen wird.

Im gewählten Beispiel bedeutet dies: Allein mit einer Uhr (reine Dauer) kann man nicht nur nicht feststellen, ob eine Frau vorwärts oder rückwärts läuft, sondern man kann auch nicht feststellen, ob sie einen Baum hoch klettert oder eine Treppe runter geht.

Im Klartext: Die Vorstellung einer Zeitumkehr für die Relativitätstheorien ist nicht konsequent, indem sie Kausalität als Bestandteil des Zeitbegriffs vollständig aufgibt. Dies führt zu der abstrusen Folge, dass antikausales Geschehen durch die Relativitätstheorien nicht ausgeschlossen wird und mit Hilfe von Wahrscheinlichkeitsüberlegungen außerhalb der Theorie ausgeschlossen werden muss.

MfG
Harti

Moin Harti,

das mit der Kausalität ist nicht einfach.

Wenn man die Galilei-Transformation oder Lorentz-Transformation betrachtet und beide mechanischen Theorien als geschlossen annimmt
in dem Sinn, dass die Transformationen nicht nur Randereignisse in einem Hyperraum beschreiben, sondern eben alles,
dann kann man einen Initialzustand, z.B. Stein fliegt mit Geschwindigkeit V₀ vom Startpunkt x₀ Richtung Fenster,
als direkte Ursache für die Folge (Einschlag mit V₁ in Fenster bei x₁) sehen. Die jeweils gleiche Transformation stellt bei Zeitumkehr den Steinwurf als zwingende Folge des Einschlags dar. Jede Momentaufnahme des Steinflugs kann als Ursache aufgefasst werden; wegen der Geschlossenheit des Systems gibt es keine äussere Ursache.

Der Ablauf kann mit der Zeit als Parameter und dem Geschw.-/Ortsvektor zu einem Zeitpunkt vollständig beschrieben werden.
Der Ablauf kann mit dem horizontalen Orstvektor als Parameter und dem Geschw.-/Ortsvektor an einem ausgewählten Ort vollständig beschrieben werden.
Mit dem Höhen-Parameter klappt das allgemein nicht, weil in der Richtung die Gravitation greift.
Der Ablauf ist eine "Linie" in einem 4-dim. Raum und alle Projektionen in nicht-beschleunigten Richtungen sind zeit-artig und in dem Sinn zeit-symmetrisch

Generell gilt, dass man Kausalität in einen Raum hineinlegen kann, dass sie inherent sei, bleibt eine Hypothese.

Zur CPT-Symmetrie gab es vor langer Zeit eine Diskussion, Beitrag Nr. 1860-125 ff, wo auch die Symmetrie von Entropie betrachtet wird.

LG Thomas

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2382-1:

Nach meiner Ansicht liegt den Relativitätstheorien ein Zeitbegriff der "reinen Dauer" zugrunde, der keinerlei Richtung hat,. Dies ist die Konsequenz der Auffassung, dass Kausalität in den Relativitätstheorien außen vor gelassen wird.

Hallo Harti,
das ist richtig für die SRT. Hier ist "t" eine Zeitdauer.
Auch die Zeitdauer kann natürlich mathematisch positive oder negative Werte annehmen (durch Tausch der unteren und oberen Integrationsgrenzen). Das hat aber nichts mit einer gerichteten Zeit oder einer rückwärts laufenden Zeit zu tun.

Die ART beschreibt mathematisch den Zusammenhang zwischen gravitativer Masse, Zeit-Änderung und Distanz-Änderung.
Raum und Zeit existieren nicht allein, sondern sind nach Einstein miteinander als Raumzeit verflochten.
Nicht nur der Raum ist durch die Gravitation verzerrt, sondern auch die Zeit.
Die Zeitverzerrung kann sogar größer sein als die Raumverzerrung.
Die Verzerrungen sind Ausdruck von Zustandsänderung der Raumzeit.
Diese Zustandsänderungen der Komponenten der Raumzeit können positive oder negative Werte haben, der Wert eines Zustands wächst oder fällt.
Auch das hat nichts mit einer Zeit-Richtung zu tun.

B. Greene beschreibt es so: "Die ART übernimmt die Choreographie für einen komplexen Tanz von Raum, Zeit, Metrik und Energie" (Seite 94).

Gruß, Otto

Hallo zusammen
Als ich anfing mich mit der Thematik zu beschäftigen, wurde ich darauf hingewiesen, dass Einsteins ART generell gilt. Darauf stellt ich die Frage warum gibt es dann hier ein Etat, Dozenten und Mitarbeiter für die Suche nach einem Zeitpfeil. Dies ist doch eine Kontravalenz wenn Einsteins ART generell gilt.

Die Antwort dauerte und war: Seit Kopernikus muss beachtet werden ob ein „selbstverständlich ist das so“ die Beschreibung eine Beobachtung - oder ein physikalisches Gesetz - ist. Damit wir physikalisch begründen können, warum die Zeitumkehrsymmetrie im Alltag nicht stattfindet sei ein Zeitpfeil erforderlich.

Auf mein Einwand, dass ein physikalischer Zeitpfeil mit der Voraussetzung dass Einsteins ART generell gültig ist gar nicht möglich ist wurde mir geantwortet – diese Problematik sei jedem bewusst.

Auf meinem Einwand, dass sich daraus folgert, dass bei einem gefundenen gültigen Zeitpfeil Einsteins Erklärungs-Modell nicht mehr generell gültig bleiben kann erhielt ich die Antwort - auch diese Problematik sei jedem Bewusst.

mfg Utta

Hallo Utta,

Utta schrieb in Beitrag Nr. 2382-4:

Auf mein Einwand, dass ein physikalischer Zeitpfeil mit der Voraussetzung dass Einsteins ART generell gültig ist gar nicht möglich ist wurde mir geantwortet – diese Problematik sei jedem bewusst.

Auf meinem Einwand, dass sich daraus folgert, dass bei einem gefundenen gültigen Zeitpfeil Einsteins Erklärungs-Modell nicht mehr generell gültig bleiben kann erhielt ich die Antwort - auch diese Problematik sei jedem Bewusst.

Da scheinst du m.E. etwas falsch verstanden zu haben. Ich z.B. sehe da kein Problem. Weder, dass die ART trotz Zeitpfeils generell gültig ist, noch dasselbe nochmal.

Die Einzige, die hier ein Problem suggeriert, bist m.E. du.

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2382-1:

Dies führt zu der abstrusen Folge, dass antikausales Geschehen durch die Relativitätstheorien nicht ausgeschlossen wird und mit Hilfe von Wahrscheinlichkeitsüberlegungen außerhalb der Theorie ausgeschlossen werden muss.

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2382-5:

Ich z.B. sehe da kein Problem. Weder, dass die ART trotz Zeitpfeils generell gültig ist, noch dasselbe nochmal.

Hallo Claus.
hast du eine Idee wie es - mit der von Harti geschilderten Voraussetzung – (problemlos) einen Zeitpfeil geben kann, der sich innerhalb der Relativitätstheorie befindet?

mfg Utta

Hallo Utta,

Hatte ich in Beitrag Nr. 1316-35 und Beitrag Nr. 1316-39 erläutert. Du bist leider auf meine dortigen Argumente nicht eingegangen. All die dort beschriebenen Bewegungen in Vielteilchensystemen stehen im Einklang mit den newtonschen Bewegungsgesetzen und auch mit den RTen. Prinzipiell sind den Teilchen Bewegungen in alle Richtungen erlaubt. Praktisch bewegen sich die Teilchen aber lieber dorthin, wo "freie Bahn" ist. Aus letzterer Tatsache ergibt sich der Zeitpfeil. Wo siehst du ein Problem?

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2382-7:

Hatte ich in Beitrag Nr. 1316-35 und Beitrag Nr. 1316-39 erläutert.

Hallo Claus
Deine Beiträge beruhen auf Wahrscheinlichkeitsüberlegungen, - Harti schreibt aber:

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2382-1:

Dies führt zu der abstrusen Folge, dass antikausales Geschehen durch die Relativitätstheorien nicht ausgeschlossen wird und mit Hilfe von Wahrscheinlichkeitsüberlegungen außerhalb der Theorie ausgeschlossen werden muss.

Utta schrieb in Beitrag Nr. 2382-4:

Seit Kopernikus muss beachtet werden ob ein „selbstverständlich ist das so“ die Beschreibung eine Beobachtung - oder ein physikalisches Gesetz - ist.

Eine Wahrscheinlichkeit und eine statische Argumentation beschreiben Beobachtungen - sind aber (leider) kein physikalisches Gesetz.

mfg Utta

Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2382-7:

. All die dort beschriebenen Bewegungen in Vielteilchensystemen stehen im Einklang mit den newtonschen Bewegungsgesetzen und auch mit den RTen. Prinzipiell sind den Teilchen Bewegungen in alle Richtungen erlaubt. Praktisch bewegen sich die Teilchen aber lieber dorthin, wo "freie Bahn" ist. Aus letzterer Tatsache ergibt sich der Zeitpfeil. Wo siehst du ein Problem?

Ich würde das so interpretieren, dass die einzelnen Teilchen sich weder in eine kausale noch in eine antikausale Richtung bewegen mit der Folge, dass aus dieser Überlegung kein Zeitpfeil im herkömmlichen Sinn zu definieren ist. Lediglich das Gesamtsystem bewegt sich im Sinne zunehmender Entropie kausal. Der 2.Hauptsatz der Thermodynamik ist damit ein Beispiel für kausale Abläufe.

MfG
Harti

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2382-9:

Der 2.Hauptsatz der Thermodynamik ist damit ein Beispiel für kausale Abläufe.

Hallo Harti
Der 2. Hauptsatz beruht auf statistischer Argumentation. Statistik ist Wahrscheinlichkeit.

Du schreibst, dass man mit einer Uhr (Einstein) nicht feststellen könne, ob ein 100-Meter-Läufer die Strecke in 10 Sekunden vorwärts oder rückwärts läuft. Das Uhr Beispiel gilt auch für statistische Entwicklungen und für die Entropie. Sie sagt aus: Entropie nimmt zu. Wie bei deinem Läufer – vorwärts oder rückwärts?

Dass die Entropie nur in einer Richtung zunimmt und Läufer eher nicht rückwärts laufen bleibt eine Zeit-Richtungs-Vorgabe, dass alles andere Unsinn ist. Oder wie du schreibst: antikausales Geschehen jeglicher Erfahrung widerspricht und deshalb abstrus erscheint.

Oder wie es Greene beschreibt, - Die Entropie nimmt zu - da die uns bekannten Naturgesetze die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung in der Zeit gleich behandeln, folgt mit der statistischen Argumentation/Wahrscheinlichkeitsüberlegung die dem zweiten Hauptsatz zugrunde liegt tatsächlich, dass die Entropie in jedem gegebenen Augenblick sowohl in Richtung Zukunft wie in Richtung Vergangenheit zunimmt

Zitat:

Ist die Wissenschaft nicht in der Lage, eine fundamentale Eigenschaft der Zeit zu beschreiben, die das menschliche Bewusstsein so rasch und mühelos erfasst (…) Die Zeit ist ein kompliziertes Thema und wir sind weit davon entfernt, es ganz zu verstehen. (…) Es ist möglich, dass ein scharfsinniger Forscher eines Tages einen neuen Zeitbegriff entwickelt und eine überzeugende physikalische Begründung für den Zeitfluss findet. (…) Jedenfalls ist das Empfinden, dass die Zeit fließt, tief in unserer Erfahrung verwurzelt und prägt unser Denken und unsere Sprache. So gründlich, dass wir immer wieder in gewohnheitsmäßige, umgangssprachliche Beschreibungen verfallen, in denen die Zeit als fließend dargestellt wird. Doch hüten Sie sich, die Sprache mit der Wirklichkeit zu verwechseln, denn die menschliche Sprache eignet sich weitaus besser dazu, menschliche Erfahrung wiederzugeben, als komplizierte physikalische Gesetze zum Ausdruck zu bringen.* * (zwischen-Resümee von) Brian Greene, Der Stoff aus dem der Kosmos ist: Raum, Zeit und die Beschaffenheit der Wirklichkeit. Goldmann 2008, Kapitel 2.5, S.169

Aus Einsteins Gespräche mit Carnap:

Zitat:

Einstein sagte, das Problem des Jetzt beunruhigte ihn ernstlich. Das Erleben des Jetzt bedeute etwas Besonderes für den Menschen. Etwas prinzipiell Anderes als Vergangenheit und Zukunft, doch dieser wichtige Unterschied werde in der Physik nicht erfasst und könnte auch nicht erfasst werden. Dass dieses erleben der Wissenschaft verschlossen bleiben muss, erschien ihm als zwar schmerzlicher, aber unvermeidlicher Verzicht. * * The Philosophy of Rudolf Carnap, Schilipp (Hg.) 1963, S.37

mfg Utta

Hallo Utta,

Utta schrieb in Beitrag Nr. 2382-8:

Eine Wahrscheinlichkeit und eine statische Argumentation beschreiben Beobachtungen - sind aber (leider) kein physikalisches Gesetz.

Für die Bewegung makroskopischer Körper gibt es keine streng gültigen Gesetze, sondern ausschließlich statistische Erwartungswerte.

Ein Stein fällt normalerweise nach unten, könnte aber auch 'mal nach oben fallen.

Physikalische Größen, wie z.B. die Temperatur, sind auf Grundlage statistischer Überlegungen überhaupt erst definiert.

Hallo Harti,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2382-9:

Ich würde das so interpretieren, dass die einzelnen Teilchen sich weder in eine kausale noch in eine antikausale Richtung bewegen mit der Folge, dass aus dieser Überlegung kein Zeitpfeil im herkömmlichen Sinn zu definieren ist. Lediglich das Gesamtsystem bewegt sich im Sinne zunehmender Entropie kausal.

Für einzelne Teilchen gibt es nur Vorwärts- und Rückwärtsbewegung. Beide sind kausal. In Vielteilchensystemen, die sich nicht im thermodynamischen Gleichgewicht befinden, laufen beide diese Bewegungen tatsächlich ab, allerdings hat eine der beiden Bewegungen - nämlich diejenige, bei der im Verlauf der Bewegung nichts im Wege steht - eine statistisch größere mittlere freie Weglänge. Aus dieser Tatsache emergiert in solchen Vielteilchensystemen der Zeitpfeil.

Hallo Claus,

Claus schrieb in Beitrag Nr. 2382-11:

Für die Bewegung makroskopischer Körper gibt es keine streng gültigen Gesetze, sondern ausschließlich statistische Erwartungswerte.

Ein Stein fällt normalerweise nach unten, könnte aber auch 'mal nach oben fallen.

Physikalische Größen, wie z.B. die Temperatur, sind auf Grundlage statistischer Überlegungen überhaupt erst definiert.

sehe ich genauso.

Naturwissenschaft ist eine Erfahrungswissenschaft.
Erfahrungen sammelt man durch Beobachtungen.
Durch statistische Auswertung dieser Beobachtungen kommt man zu Gesetzmäßigkeiten, die es uns ermöglichen, Voraussagen zu tätigen.