Gültigkeitsbereich des physikalischen Zeitbegriffes frei wählbar?

Hallo Harti,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2384-23:

Auch das Wort "Zeit" hat einen Bedeutungsinhalt, der letztlich auf Konvention beruht und in verschiedenen Zusammenhängen unterschiedlich sein kann. Man muss sich nur Klarheit darüber verschaffen, welchen Bedeutungsinhalt das Wort "Zeit" in dem jeweiligen Zusammenhang hat. Sonst entstehen Meinungsverschiedenheiten oder Paradoxien und man redet an einander vorbei.

der Begriff "Zeit" ist in der Physik sehr wohl definiert und beruht nicht auf Konventionen.
Es wird zwischen der Eigenzeit Tau und der Koordinatenzeit t unterschieden.
Kennst du den Unterschied?
Die Eigenzeit ist die Zeit, die man auf der Uhr abliest, die man bei sich trägt, die also zu einem ruht.
Mit der Koordinatenzeit ist die Zeit gemeint, die man einem Raumzeitkoordinatensystem zugrunde legt.
Ruht man in diesem Koordinatensystem, ist Tau gleich t.
Ist man relativ zum Koordinatensystem bewegt, so vergeht die Koordinatenzeit verlangsamt. Bewegte Uhren gehen langsamer.

Nun gibt es in der SRT und der ART ein Extremalprinzip:
Das Prinzip der minimalen Wirkung der klassischen Bewegungslehre wird zum Prinzip der maximalen Eigenzeit.
Alles verhält sich in der Raumzeit so, dass die Eigenzeit maximiert wird.
Dabei wird ein Kompromiss eingegangen zwischen der Zeitdilatation der SRT und der gravitativen Zeitdilatation der ART.
Das entspricht dem Lagrangefunktion der klassischen Bewegungslehre, der Differenz zwischen kinetischer- und potenzieller Energie.
Jegliche Bewegung, ob gleichförmig, also relativ, oder beschleunigt, kann mit dem Prinzip berechnet und vorausgesagt werden.

Soviel nur dazu, dass wir scheinbar keine Ahnung davon haben, welchen Bedeutungsinhalt der Begriff Zeit in der Phsik hat.

mfg okotombrok

Utta schrieb in Beitrag Nr. 2384-40:

Ich hatte noch nicht mal darüber nachgedacht ob dein Beitrag auf einen Zirkelschluss beruht. Ich habe deshalb deine Fragestellung nicht verstanden

Hallo Utta,
Du hast ständig vor einem Zirkelschluss in der Argumentation gewarnt.
(Deine Beiträge, Beitrag Nr. 1316-34, Beitrag Nr. 1316-36, Beitrag Nr. 1316-61, Beitrag Nr. 1316-67, Beitrag Nr. 1316-83 )
Ich verstehe, dass Du keinen Zirkelschluss in unseren physikalischen Begründungen hier im Forum gefunden hast.
Das sehe ich auch so.

Gruß, Otto

Hallo Okotombrok,

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2384-41:

der Begriff "Zeit" ist in der Physik sehr wohl definiert und beruht nicht auf Konventionen.
Es wird zwischen der Eigenzeit Tau und der Koordinatenzeit t unterschieden.

Wir scheinen unterschiedliche Vorstellung über den Begriff "Konvention" zu haben. Dass man die Eigenzeit mit "Tau" und die Koordinatenzeit mit "t" bezeichnet ist reine Konvention, man hätte es auch umgekehrt machen können. Und wer beides verwechselt, kennt möglicherweise nur diese Konvention nicht, könnte aber durchaus den Unterschied zwischen Eigenzeit und Koordinatenzeit kennen, auch wenn dies nicht wahrscheinlich ist.

"Wohl definiert" bedeutet m.E. nichts anderes, als dass ein begrifflicher Inhalt sehr genau ist und uneingeschränkt akzeptiert wird, m.a.W. eine festgefügte Konvention.

Zitat von Okotombrok:

Alles verhält sich in der Raumzeit so, dass die Eigenzeit maximiert wird.

Das verstehe ich nicht. In einem Raumzeitmodell kann m.E. keine getrennte Zeitaussage getroffen werden. In der Raumzeit sind Ereignisse durch Weltlinien (Vektoren) verbunden. Raum und Zeit verlieren durch die Verbindung zur Raumzeit ihre Eigenständigkeit und können z.B. auch nicht als Beziehung zwischen Raum und Zeit (Geschwindigkeit) dargestellt werden.

Zitat von Okotombrok:

Soviel nur dazu, dass wir scheinbar keine Ahnung davon haben, welchen Bedeutungsinhalt der Begriff Zeit in der Phsik hat.

Ich weiß nicht wer "wir" ist und dass irgend jemand keine Ahnung hat, habe ich nirgendwo gesagt.
M.E. definiert allerdings Einstein durch seinen Vergleich mit einer Uhr Zeit als "reine Dauer" ohne kausales Geschehen. Dies weicht vom allgemeinsprachlichen Zeitbegriff ab, in dem Zeit durch Einbeziehung kausaler Abläufe eine Richtung (Zeitpfeil) erhält.
Dieser Unterschied scheint mir auch Physikern weitgehend unbewusst zu sein.

MfG
Harti

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2384-42:

Du hast ständig vor einem Zirkelschluss in der Argumentation gewarnt

Hallo Otto
Alle diese Warnungen bezogen sich auf die historische Entwicklung der Begriffe von Zeit und Gravitation – z.B. kopernikanische Wende. Die logischen und mathematischen Argumente, dass alles um die Erde kreist hatten damals – einzeln, für sich genommen - keinen Zirkelschluss. Das gesamte System hatte aber einen Zirkelschluss – der darauf beruhte, dass alle Wirkungen „selbstverständlich“ nur vom inneren der Erde ausgingen. Kopernikus erkannt den Zirkelschluss - dass dann auch nur alles um die Erde kreisen konnte.

Gravitations- und Raumvorstellung bestimmten sich gegenseitig und bildeten ein Zirkelschluss. Dies bedeutete aber auch, dass die logische und mathematische Beweisführung sich gegenseitig bestimmten. Kopernikus änderte die Raumvorstellung, dabei wird wenig bedacht dass er auch die für „selbstverständlich“ gehaltene Prämisse der Gravitations-Richtung änderte. Eine Prämisse bestimmt immer sämtliche Folgeüberlegungen – auch die logisch/mathematischen. Kopernikus Änderung waren ein Postulat, dass sich nicht aus dem bis dahin bestehenden logisch/mathematischen System ableiten ließ. Was auch selten beachtet wird ist, dass sich auch die Zeitvorstellung änderte. Durch seine Änderung der Prämisse Gravitations-Richtung änderte sich auch die Mengenlehre des Universums. In Folgeüberlegungen, war eine logisch kausale zeitliche Entwicklung und Entstehung der Erde möglich. Davor war die zeitliche Entwicklung der Erde nur göttlich erklärbar und die Erde entstand aus dem göttlich singulären Nichts.

Während der kopernikanische Wende gab es zwei, logisch und mathematisch nicht kompatible, Erklärungsmodelle. Die kopernikanische Wende ist in der logischen Philosophie ein oft benutztes Beispiel um aufzuzeigen, dass das Erkennen eines Zirkelschlusses nicht einfach ist.

Meine Bemerkungen zum Zirkelschluss bezogen sich nur auf Aussagen, die auf ein „selbstverständlich ist dies so“ beruhten. Sie waren der Hinweis/Warnung, dass ein „selbstverständlich ist dies so“ zu einem Zirkelschluss (des gesamten logischen System) führen kann. Ich habe deshalb oft dabei zugleich auf die kopernikanische Wende hingewiesen.
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Einstein und Kopernikus – beides waren Postulate. Beide beweisen, dass sich die Vorstellung von den Begriffen Raum, Gravitation und Zeit gegenseitig bestimmen. Was haben wir denn heute.

Raum: 95% der Menge bestehen aus unbekannter Substanz.

Gravitation, Harald Lesch : Wenn ich die Ursache der Gravitation kennen würde, wäre ich jetzt nicht hier sondern auf dem Weg nach Stockholm um mir den Nobelpreis abzuholen.

Zeit-Richtung, Einstein: Er weist mehrfach darauf hin, dass eine gedachte Richtung eine gedankliche Erklärung und keine physikalische Erklärung ist – eine physikalische Erklärung nicht existiert - und (wg. Kopernikus) jeder Richtungs-Gedanke auch umgekehrt gültig bleibt. Er weist extra darauf hin, das bei allen Überlegungen und Berechnungen (auch seinen eigenen) die Zeitrichtung eine Vorgabe der gedachten Richtung bleibt. (ausdrücklich allen Überlegungen, und nicht nur bei der RT) (Zeit ist das was die Uhr anzeigt – bedeutet: Die Zeitdauer kann bestimmt und berechnet werden – aber nicht dir Richtung – die bleibt eine Vorgabe des Denkens.)

Zeit-Erklärung: Brian Greene: Es ist möglich, dass ein scharfsinniger Forscher eines Tages einen neuen Zeitbegriff entwickelt und eine überzeugende physikalische Begründung für den Zeitfluss findet.

Kausale zeitliche Entwicklung der Materie,
Anfangszustand,Urknallmodell: ein singuläres Modell mit eine Entstehung aus dem singulären Nichts. ----- Endzustand, schwarzes Loch, ein singuläres Modell. (Singularität bedeutet logisch/mathematisch nicht definierbar)

Erklärungsmodelle – Einsteins Modell und Quantenmechanik – zwei mathematisch nicht kompatible Modelle.

Nach Einstein und Kopernikus können alle Begriffe nur zusammen gedacht werden. Soviel zu: wo siehst du ein Problem beim Zeitbegriff.
mfg Utta
Hinweis: habe bis ende August selten eine Online-Verbindung.

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2384-41:

Es wird zwischen der Eigenzeit Tau und der Koordinatenzeit t unterschieden.
Kennst du den Unterschied?

Hallo Okotombrok
Ich nehme an, dass eher ich gemeint bin und nicht Harti. Du kannst davon Ausgehen, dass ich Einstein, Greene, Kopernikus etc. gelesen habe und mir der Unterschied bekannt und bewusst ist.

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2384-41:

Soviel nur dazu, dass wir scheinbar keine Ahnung davon haben, welchen Bedeutungsinhalt der Begriff Zeit in der Phsik hat.

Das hier alle keine Ahnung haben, habe ich nie behauptet. Ich ging eher von Kompetenz aus. Die Welle der Empörung als ich schrieb es gibt keine physikalische Erklärung für die Zeitrichtung (einer Ausgangsthese von Einstein, wobei er dies gut analysiert hatte und z.B. das Konzept der Entropie kannte) hat mich deshalb sehr überrascht. Es hat mich auch überrascht, dass Einsteins wichtiger Hinweis. dass die Zeitrichtung, auch bei seinen Berechnungen, eine Vorgabe der gedachten Richtung bleibt, einem Mitglied seit 16 Jahren nicht bekannt ist. Überaschend ist, das Einsteins Kern-Aussage: Zeit ist das was die Uhr anzeigt - nie analysiert wurde. Ebenso überrascht bin ich von der Aussage: Eine Zeitumkehrsymmetrie besagt nicht, dass die Zeit rückwärts liefe. Was mich aber am meisten überrascht ist, dass hier fast alle beim Zeitbegriff und beim Jetzt Begriff kein Problem sehen - trotz Zitaten von Einstein, Greene und Hossenfelder.

Mfg Utta

Hallo Utta,

Utta schrieb in Beitrag Nr. 2384-44:

...
Einstein und Kopernikus – beides waren Postulate.
Beide beweisen, dass sich die Vorstellung von den Begriffen Raum, Gravitation und Zeit gegenseitig bestimmen. ...

Raum und Gravitation bestimmen sich nicht gegenseitig, sondern existieren nur gemeinsam. Wie der Welle-Teilchen-Dualismus bilden sie eine Zweiheit. Deshalb bilden sie aber doch keinen logischen Zirkelschluss.
Vor einigen Jahren nahm ich an, dass die Gravitation die Ursache des Raumes ist. Heute bin ich mir da nicht so sicher.
Wenn ich den Gedanken von Roger Penrose einer "mitbewegten Entfernung" und einer "konformen Zeit" folge, dann vermute ich eher, dass wir Zeit nur als Raum interpretieren (erleben).
Einstein soll gesagt haben, dass Zeit und Raum nur Methoden sind, anhand derer wir denken, und keine Bedingung, in der wir leben.

Utta schrieb in Beitrag Nr. 2384-44:

Harald Lesch : Wenn ich die Ursache der Gravitation kennen würde, wäre ich jetzt nicht hier sondern auf dem Weg nach Stockholm um mir den Nobelpreis abzuholen.

Ich auch.
Ich habe absolut keine Idee, was Gravitation überhaupt ist.

Utta schrieb in Beitrag Nr. 2384-44:

Brian Greene: Es ist möglich, dass ein scharfsinniger Forscher eines Tages einen neuen Zeitbegriff entwickelt und eine überzeugende physikalische Begründung für den Zeitfluss findet.

Ich habe natürlich darüber nachgedacht und habe zumindest eine Idee. Die Idee kann natürlich falsch sein, es ist zumindest ein Gedanke.
Einen Zeitfluss gibt es überhaupt nicht und damit auch keine Umkehrung des Zeitflusses.
Es gibt nur Ereignisfolgen. Das Wort Zeitpfeil ist völlig unangebracht (Beitrag Nr. 2384-6). Richtig wäre zu fragen, ob sich Prozesse umkehren lassen. Siehe Brian Greene, Seite 174, Note *, Note 2 und Seite 178).
Brian Greene: "Die Zeit scheint zu fließen. ... Aber was fließt da?... Ein Jetzt weicht dem nächsten Jetzt. … Nach der SRT lässt sich belegen, dass die Zeit nicht fließt." (Seiten 155 und 156).

Zum "Jetzt" gibt es auch eine überzeugende mathematisch-physikalische Begründung.
Dies ist die e-Funktion. deren Ableitungen (Zustandsveränderungen des Augenblicks) wieder die Funktion selbst ergeben. Der Ist-Wert bestimmt die Zukunft. Diese Potenzfunktion ist die einzige mathematische Funktion, die dies leistet.
Alle Gesetze der Natur lassen sich mit Potenzfunktionen beschreiben, nicht nur Wachstums- und Zerfallsprozesse, sondern zum Beispiel chemische Reaktionen (Konzentrationsveränderungen), Luftdruck in der Atmosphäre, der freie Fall mit Luftwiderstand, Temperaturänderungen von Körpern, Ladungsverhalten elektrischer Kondensatoren, Selbstinduktion als Wechselwirkung zwischen Änderung des elektrischen Stroms und Magnetfeldänderung, Stochastik, Verzinsungen, usw.

Utta schrieb in Beitrag Nr. 2384-44:

(Singularität bedeutet logisch/mathematisch nicht definierbar)

Das ist einfach so absolut nicht richtig und kann mathematisch leicht umgangen werden.
Der Kehrwert von Unendlich ist 1/∞ → 0, und die Zahl Null ist definiert.

Utta schrieb in Beitrag Nr. 2384-45:

Überaschend ist, das Einsteins Kern-Aussage: Zeit ist das was die Uhr anzeigt - nie analysiert wurde.

Natürlich kennen wir alle diesen Ausspruch von Einstein, den er (vermutlich genervt) einem Fragesteller geantwortet hat.
Wenn Du die tolle Zusammenfassung von Okotombrok, Beitrag Nr. 2384-41, auf diesen Spruch anwendest, dann müsstest Du formulieren
"Ein Beobachter sieht (Gegenwart), welche Eigenzeit die Uhr zeigte (Vergangenheit)".
Aber versteht das "Otto-Normalverbraucher"? Er muss es auch nicht. Er kommt auch ohne die komplizierte physikalische Ausdrucksweise aus und versteht trotzdem, was gemeint ist.
Es besteht keine Notwendigkeit, den üblichen Sprachgebrauch zu verändern und an den aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstand anzupassen.
Das überlasse ich lieber Politiker-Innen.

Gruß, Otto

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2384-46:

Raum und Gravitation bestimmen sich nicht gegenseitig, sondern existieren nur gemeinsam.

Hallo Otto
Einsteins Formel beweist den engen logischen Zusammenhang der drei Faktoren Gravitation/Masse, Raum und Zeit. Schlussfolgerung: Die Faktoren existieren nur gemeinsam – klar, ist so.

Wenn ich dies aber „nur nüchtern mathematisch“ betrachte, ist ein enger logischer Zusammenhang von drei Faktoren: A mal B = C. Es lässt sich kein einzelner Faktor ändern, ohne dass dies Auswirkungen auf die anderen Faktoren hätte. Dies ist eine gegenseitige Bestimmung - und bei gegenseitegen Bestimmungen besteht immer die Gefahr vom Zirkelschluss. Dass z.B. die Vorstellung von A die Vorstellung von B und C bestimmt - die wiederum die Vorstellung von A bestätigen.

Existieren nur gemeinsam – Bestimmen sich gegenseitig. Ich werde darüber nachdenken,ob dies in der logischen Konsequenz einen Unterschied macht – oder dies nur eine unterschiedliche Bezeichnung ist.

Otto schrieb in Beitrag Nr. 2384-46:

Deshalb bilden sie aber doch keinen logischen Zirkelschluss.

Historisch war dies aber schon mal der Fall. Die Faktoren existieren nur gemeinsam......gilt schon seit Kopernikus. Die Prämisse der Gravitation bestimmte historisch schon immer die Raumvorstellung. Kopernikus hat klar bewiesen, dass Gravitations-Vorstellung und Raumvorstellung sich (vor Ihm) gegenseitig bestimmten und einen logischen (und mathematischen) Zirkelschluss bildeten. Die kopernikanische Wende ist eben deshalb ein Musterbeispiel für einen Zirkelschluss.

Kopernikus änderte nicht nur die Raumvorstellung sondern auch die Gravitationsvorstellung. Da die Gravitationsvorstellung die Prämisse für sämtliche Folgeüberlegungen (auch die logisch/ mathematischen) bildete, und sich dadurch auch das gesamte logisch/mathematische System änderte, war diese Änderung viel bedeutender. Was heute kaum beachtet wird.

mfg Utta

Hallo Harti,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2384-43:

Dass man die Eigenzeit mit "Tau" und die Koordinatenzeit mit "t" bezeichnet ist reine Konvention, man hätte es auch umgekehrt machen können.

ja, man hätte die Zeit auch Spagetti nennen können.
Aber was hat das für eine nennenswerte Bedeutung?

Zitat von Harti:

Zitat von okotombrok:

Alles verhält sich in der Raumzeit so, dass die Eigenzeit maximiert wird.

Das verstehe ich nicht.

Siehe dazu Beitrag Nr. 2386-1

Gruß
okotombrok

Hallo Okotombrok,

Kann man das von Dir beschriebene Prinzip des Strebens nach maximaler Eigenzeit auch so interpretieren ?

Die meiste Zeit vergeht für eine Objekt, das sich räumlich nicht verändert, also in einem Koordinatensystem parallel zur Zeitachse bewegt. Dies bedeutet im allgemeinen Sprachgebrauch, dass ein Objekt ruht.
Die Frage wäre, im Verhältnis wozu ruht ? Ich nehme an im Verhältnis zu einer vorgestellten oder real wahrnehmbaren Raumzeit.

MfG
Harti

Hallo Harti,

Harti schrieb in Beitrag Nr. 2384-49:

Kann man das von Dir beschriebene Prinzip des Strebens nach maximaler Eigenzeit auch so interpretieren ?

Die meiste Zeit vergeht für eine Objekt, das sich räumlich nicht verändert, also in einem Koordinatensystem parallel zur Zeitachse bewegt. Dies bedeutet im allgemeinen Sprachgebrauch, dass ein Objekt ruht.

wir wissen doch seit Galileo, das zwischen der Ruhe und der gleichförmigen, geradlinigen Bewegung kein Unterschied besteht.
Eine Weltlinie, die in einem Inertialsystem parallel zur Zeitachse verläuft, verläuft in einnem anderen Inertialsystem nicht parallel.
Alle Inertialsysteme sind gleichberechtigt.

Eindeutig unterschieden werden kann zwischen gleichförmiger Bewegung und der Beschleunigung.
Eine Beschleunigung ist immer mit einer Kraft verbunden, die man auch verspürt.
In einem linearen Koordinatensystem stellt eine gleichförmige Bewegung eine Gerade, und eine Beschleunigung eine Kurve dar.

mfg okotombrok

Hallo Okotombrok,

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 2384-50:

In einem linearen Koordinatensystem stellt eine gleichförmige Bewegung eine Gerade, und eine Beschleunigung eine Kurve dar.

Und in einem gekrümmten Koordinatensystem (gekrümmte Raumzeit) stellt eine beschleunigte Bewegung in Form des freien Falls eine gleichförmige Bewegung dar (keine Kraftwirkung) und eine unbeschleunigte, geradlinige Bewegung, z.B. Stand eines Menschen auf dem Erdboden, eine beschleunigte Bewegung mit Kraftwirkung auf die Füße.

Es wäre m.E. auch noch eine ganz andere Sicht der Kräfteverhältnisse möglich:

Behauptung: Alle Objekte befinden sich in einem Gleichgewicht der Kräfte, egal wie ihr Bewegungszustand ist.

Ein frei fallender Körper befindet sich im Gleichgewicht von Gravitation und Trägheit.

Ein auf der Erdoberfläche stehender Körper befindet sich im Gleichgewicht von Gravitation und Widerstand der atomaren Bindungskräfte.

Ein Körper im Orbit befindet sich im Gleichgewicht zwischen Gravitation und Zentripetalkraft.

Eine aufsteigend Rakete befindet sich im Gleichgewicht zwischen Gravitation und durch atomare Prozesse erzeugte Strahlungskraft.

Das ist jetzt nur mal eine etwas andere Sicht der Dinge. Ob das Sinn macht, sei dahin gestellt.

MfG
Harti