Wie kommt die Zeit zu ihrer Quantität, um sie als Formel nutzen zu können?
Wenn ich weiß, dass man oft sehr abstrakt mathematische Akrobatik betreibt und fast perverse, krumme Wege begeht, um das Problem zu umgehen, weil die Zeit nur unidirektionale Eigenschaften hat. Dann treibt es mir die Tränen in die Augen, wenn ich dann Formeln sehe, wo Zeit zum Gegenstand einer Gleichung wird und dabei dann ein Vorzeichen auf einfachste Weise negiert wird. Dann stellt sich mir immer die Frage:
Wie kommt die Zeit zu dieser Quantität, die offensichtlich bidirektionale Eigenschaften bedingt, um negiert zu werden, was normalerweise räumliche Eigenschaften sind?
Die unkomplizierteste Formulierung ist z.B. Raum / Zeit zu teilen, um die Geschwindigkeit zu bilden.
Auf welche Gleichung beziehst Du Dich beispielsweise?
Auf jede Formel mit dem Term t.
Ganz unten in meiner Frage führte ich das Beispiel Raum/Zeit an.
3 Antworten
Hallo Physikraxi,
ich bin nicht ganz sicher, ob ich Deine Frage richtig verstanden habe:
...wo Zeit zum Gegenstand einer Gleichung wird ...
Auf welche Gleichungen beziehst Du Dich zum Beispiel?
... und dabei dann ein Vorzeichen auf einfachste Weise negiert wird.
Meinst Du damit, dass irgendwo so ein Term wie '−…t' auftritt, wobei 't' die von einer Bezugs-Uhr U aus bestimmte Zeit meint, oder sprichst Du von negativen Werten für die Variable t? Das Wort 'Bezugs-Uhr' impliziert übrigens, dass wir U als stationär ansehen.
Bei letzteren ist die Sache ganz einfach: Irgendein Ereignis Ě₀ bei U wird – mehr oder weniger willkürlich – als Zeitnullpunkt festgelegt. Positive t- Werte stehen dann für Zeitpunkte nach Ě₀, negative für Zeitpunkte vor Ě₀, ganz simpel.
Mit einer umgedrehten Zeitrichtung hat das nichts zu tun.
Übrigens bezeichnet das Wort 'Zeit' ganz unterschiedliche Phänomene wie der Zeitpunkt t, dessen räumliches Äquivalent ein Ort r› ist, und Zeitspanne Δt = t₂ − t₁ zwischen zwei Ereignissen Ě₁ und Ě₂, deren räumliches Äquivalent eine Entfernung bzw. Weglänge Δs ist.
Das ist eine Ebene. Eine andere ist die Unterscheidung zwischen Koordinatenzeit und Eigenzeit.
Sowohl der o.g. genannte von U aus ermittelte Zeitpunkt t als auch die von U aus ermittelte Zeitspanne Δt werden als U-Koordinatenzeit bezeichnet; t ist eine Koordinate und Δt eine Koordinatendifferenz in einem von U aus definierten raumzeitlichen Koordinatensystem Σ.
Ich schreibe 'ermittelt', weil es keine direkte Messung ist, wenn ein Ereignis in signifikanter Entfernung von U stattfinde, denn die Lichtlaufzeit muss von der Beobachtungszeit abgezogen werden.
Ě₁ und Ě₂ heißen zeitartig getrennt, wenn ein Koordinatensystem physikalisch möglich ist, in dem sie gleichortig sind. In dem Fall kann es eine lokale Uhr Ώ geben, von der aus sich beide Ereignisse direkt, ohne verzögernde Lichtlaufzeit beobachten lassen. Deshalb ist diese Beobachtung direkt, und die Eigenzeit zwischen Ě₁ und Ě₂ ist die von Ώ gemessene Zeitspanne Δτ = τ₂ − τ₁.
Die Frage aber lautete: Wie die Zeit denn zu jener quantitativen Größe kommt?
Tut sie nicht. In der Gleichung
F› = m∙a›
(F› Kraft, die auf einen Körper wirkt, m Masse des Körpers, a› Beschleunigung, die der Körper erfährt) steht zum Beispiel kein 't'. In der Gleichung
n = n₀∙exp(−λt),
(n Stoffmenge eines radioaktiven Stoffes in einem System, n₀ Stoffmenge "am Anfang", λ Zerfallskonstante und t Zeit) tritt sie auf, weil n von der Zeit abhängt.
Danke für Deine Rückantwort:
Ich denke, die Formel verwendet doch die Zeit t, wenn auch versteckt. Denn wenn die Masse die Beschleunigung erfährt, dann ist da Weg/Zeit dran beteilt.
Somit ist jede Formel daran beteiligt, die eine Bewegung erfährt – oder die Zeit bedingt, das schreibt quasi das raumzeitliche Vorstellungsmodell so vor.
Und schon dort sehe ich, wie der zeitliche Abstand zwischen zeitlichen Punkten auf akausale Weise zur quantitativen Größe mutiert.
Weg durch Zeit ist nur das Tempo (engl. speed), der Betrag einer Geschwindigkeit im engeren Sinne (engl. velocity). Letztere ist Ortsänderung durch Zeit. Sie ist eine Vektorgröße, eine Größe mit Richtung.
Wohl bemerkt: Mit Zeit ist hier nicht ein Zeitpunkt t gemeint, sondern eine Zeitspanne Δt = t₂ − t₁ zwischen zwei Zeitpunkten t₁ und t₂.
Beschleunigung ist ebenfalls eine Vektorgröße, nämlich Geschwindigkeitsänderung durch Zeiteinheit. Sie wird in (m⁄s)⁄s = m⁄s² angegeben.
Allerding kann die Geschwindigkeit oder zumindest die Beschleunigung eines Körpers zeitlich konstant sein, sodass die Zeit nicht explizit in der Gleichung auftaucht.
Ja, so habe ich es auch gelernt. Dennoch habe ich damit Probleme und du nennst die Probleme beim Namen. Du erwähnst jetzt explizit die Begriffe „Zeitspanne“ und „Zeitpunkt“, das sind konkret zwei völlig verschiedene Dinge, die wissenschaftlich unscharf einfach als „Zeit“ verallgemeinert werden. Denn zwischen den beiden besteht nämlich ein fundamentaler Unterschied. Daher habe ich eine Diskussion eröffnet. Dort versuche ich zu erklären, worin mein Problem liegt. Also siehe:
Hier, in deinen Ausführungen, liegt z.B. t1 in der Vergangenheit, wäre t2 die Gegenwart dargestellt, und somit verstehe ich zwar, wie es berechnet werden kann, aber keinesfalls ist das eine plausible Erklärung für eine reale Wirkung, dass Vergangenes auf etwas Gegenwärtiges wirkt.
Du erwähnst jetzt explizit die Begriffe „Zeitspanne“ und „Zeitpunkt“, das sind konkret zwei völlig verschiedene Dinge, die wissenschaftlich unscharf einfach als „Zeit“ verallgemeinert werden.
Ich würde nicht sagen verallgemeinert. Eher wird das Wort 'Zeit' etwas schlunziger benutzt als die räumlichen Pendants.
Was würde es für die theoretische Physik bedeuten, wenn die Dauer der Zeit von rein räumlicher Natur wäre?
Ich verstehe nicht, was das bedeutet. Meinst Du damit, dass Zeit einfach eine räumliche Dimension ist?
Hier, in deinen Ausführungen, liegt z.B. t₁ in der Vergangenheit, wäre t₂ die Gegenwart dargestellt, ...
Auf jeden Fall ist t₂ > t₁, was bedeutet, dass t₂ später als t₁ ist. Man kann nicht sagen, dass t₂ schlechthin die Gegenwart sei.
Unser "jetzt" gleitet ja unaufhaltsam Richtung Zukunft. Zunächst gehören beide Zeitpunkte zur Zukunft, dann wird t₁ kurz Gegenwart und dann sofort Vergangenheit, während t₂ noch in der Zukunft liegt, bis er auch zu Gegenwart und dann sofort zur Vergangenheit wird.
... aber keinesfalls ist das eine plausible Erklärung für eine reale Wirkung, dass Vergangenes auf etwas Gegenwärtiges wirkt.
Das ist das, was Physik von reiner Mathematik unterscheidet. Das Prinzip der Kausalität ist genuin physikalisch.
Meinst Du damit, dass Zeit einfach eine räumliche Dimension ist?
Ja, und das interessante daran ist, dass dieses sogar höchstwahrscheinlich ist, also nicht nur eine Vermutung, sondern bereits Anfang des Jahrhunderts wurde das per Zufall entdeckt und 2017 erst akademisch korrekt belegt. Seither wurden schon etliche Dinge korrigiert, aber an der raumzeitlich orientierten Doktrin wagt keiner zu rütteln. Du kannst einiges darüber erfahren, wenn du meinen Beitrag zur Frage liest: Was ist „Photon-Photon-Streuung“?
Es betrifft hauptsächlich die Superposition, die mit einer 4. räumlichen Dimension mathematisch einfach das Problem der Physik löst.
Zu t1 und t2
Ich meine natürlich, dass der zuletzt gemessene Punkt die Gegenwart darstellt und jeder andere Punkt nicht mehr gegenwärtig ist. Wobei es sowieso nicht von Relevanz ist, weil bereits die konkrete Messung eine akausale ungeklärte Aktion ist. Denn bereits jene Messung ist widersprüchlich, weil es nicht erklärbar ist, wo der zweite Punkt liegt, der die gemessene Quantität plausibilisieren könnte. Denn man misst an einer Punktposition und nicht zwischen zwei Punkten.
Die Erklärung dafür ist eine Superposition, die eine gleichzeitige Gegenwart der Punkte in unserer 3D-Ebene bedingt. Und solche eine Vorstellung bedingt mindestens vier Dimensionen. Denn es wird etwas tatsächlich Gegenwärtiges gemessen.
Und jenes können wir real auch ohne Messinstrumente erfassen, denn wir erfassen es nämlich als Gewicht, das uns durch die gleichzeitige Anwesenheit von überlagerten Wirkungen offenbart wird, und jene Wirkung ist von rein räumlicher Natur, denn die Gravitation steht in einem quadratischen Zusammenhang zur räumlichen Entfernung. Weil nur räumlich verschiedene Punkte gleichzeitig gegenwärtig sein können und damit dem raumzeitlichen Vorstellungsmodell widersprechen.
Das ist das, was Physik von reiner Mathematik unterscheidet.
Dazu möchte ich lieber „Nein“ sagen, denn ein fehlerloses Denkmodell kann immer auch durch Mathematik bestätigt werden und ein physikalischer Nachweis kann auch durch ein fehlerhaftes Denkmodell bestätigt werden. Denn in beiden Fällen ist es immer nur die fehlerhafte Interpretation von vorliegenden Fakten, weil in beiden Fällen die Gravitation als eine Kraft betrachtet wird und nicht als räumliche Dimension.
Und somit wäre ein fünfdimensionales Koordinatensystem notwendig.
Ja, und das interessante daran ist, dass dieses sogar höchstwahrscheinlich ist, also nicht nur eine Vermutung, sondern bereits Anfang des Jahrhunderts wurde das per Zufall entdeckt ...
Wie kann man durch Zufall entdecken, dass die Zeit einfach eine Raumdimension sein soll – aktuell bei uns, meine ich, nicht ganz am Anfang oder im Zentrum Schwarzer Löcher, wo das plausibel wäre?
Das wäre zu fundamental, um ein Jahrhundert lang verborgen zu bleiben, und es würde das, was wir für die Zeit halten, bidirektional machen, was unseren Erfahrungen widerspricht.
Seither wurden schon etliche Dinge korrigiert, aber an der raumzeitlich orientierten Doktrin wagt keiner zu rütteln.
Du meinst, dass sich die Zeit fundamental von räumlichen Dimensionen unterscheidet, was sich in der MINKOWSKI- Metrik durch das Minuszeichen ausdrückt. Das würde ich nicht als Doktrin, sondern als ziemlich präzise Beschreibung der von uns erlebten Wirklichkeit bezeichnen.
Wie kann man durch Zufall entdecken,...
Natürlich meine ich den Zufall, der im gewöhnlichen Sprachgebrauch damit gemeint ist. Es ist ja kein Zufall, wenn man größere Teilchenbeschleuniger einsetzt und hofft, dass man neue Dinge entdeckt, sondern es war pure Absicht. Dass man dann dabei dann neue Zusammenhänge erkennt, die dem Gelernten widerspricht, das lag wohl nicht gerade in jener Absicht. Denn eine bisher nicht erwartete Anomalie im Sinne des Gelehrten weist darauf hin, dass eine Kollision eine gleichzeitige Gegenwart belegt.
Wenn dieses nun dem raumzeitlichen Vorstellungsmodell widerspricht, so widerspricht es dennoch nicht unseren grundsätzlichen Erfahrungen, weil die vermeintliche „Zeit“ ja real eine räumliche Dimension ist und lediglich der Begriff „Zeit“ verballhornt wurde, anstatt präzise von der „Zeit-Dauer“ zu sprechen. Denn jene entspricht der Planck-Länge, die real als quantitative Größe einer Planck-Zeit gleichgestellt wurde.
Daher sind gar nicht so viele fundamentale Fakten davon betroffen, aber ich habe viele Beschreibungen erlebt, besonders in der Wikipedia, wie sie verbal präzisiert wurden und gewisse verbale Formulierungen verschwanden. Diese kann aber eine recht subjektive Feststellung von mir sein.
Du meinst, dass sich die Zeit fundamental von räumlichen Dimensionen unterscheidet
Ja, das meine ich. Denn wenn man die Zeit nicht als Dimension, sondern als Perspektive betrachtet, dann sieht das Vorstellungsmodell völlig anders aus und eröffnet Perspektiven aus einer fünfdimensionalen Welt heraus. Dennoch verändern sich nicht die logischen Zusammenhänge, sondern es eröffnen sich neue Perspektiven für neue Interpretationen, die uns aus der Sackgasse führen, in der die bisherige Physik steckt.
Wenn man die Zeit als Index einer 4D-Variable betrachtet, wie z.B. Raum[4][Zeit], dann sind alle Dimensionen identisch und zeigen daher keine Unterschiede, was das Modell dann viel wahrscheinlicher macht. Die Andersartigkeit der Zeit lässt sich nur mit einem prinzipiellen Unterschied erklären, denn das Ereignis der Veränderung verursacht aus einer höheren Perspektive heraus eine neue Konstellation des Überlagerungszustands. Jeder neue Blickwinkel erzeugt ein anderes, einzigartiges Bild, wenn die Objekte sich bewegungslos im Raum befinden. Jeder Pixel im Universum erfährt daher isotrop eine einzigartige Intensität der überlagerten Wirkungen aus vier verschiedenen Richtungen. Damit wird der Relativität in keiner Weise widersprochen.
Und im Besonderen erklärt sich damit die Gravitation, denn jene offenbart sich aus der Tiefe der 4. Dimension heraus als Intensität aller überlagerten Wirkungen, denn einerseits kann die Gravitation nicht abgeschirmt werden und anderseits steht sie unbedingt mit dem umgekehrt proportionalen Quadrat der Entfernung im räumlichen Zusammenhang.
Aber es gibt noch Tausende von anderen Übereinstimmungen mit der Realität, die bisher keine plausible Erklärung fanden. Ich arbeite schon seit vielen Jahren daran und habe mich darüber ausgelassen auf meinen Webseiten, die du in meinem Profil findest.
-4 m meint auch nicht, dass die Strecke negativ ist, sondern in Bezug auf einen Ursprung in eine entgegengesetzte Richtung geht, im Vergleich zu + 4 m.
Deine verquaste Formulierung ist schwer zu deuten...
Nun ja, ob -4,+4 oder 8m ist doch völlig egal, denn was du dabei übersiehst ist das es um einem quantitativen Wert handel, der eine bidirektionale Tendenz aufweist. Doch Zeit ist eine unidirektionale dimensionslose Qualität.
Ich stellte daher auch die Frage:
Alle Gleichungen der Physik sind zeitlich umkehrbar. Auch die Thermodynamik enthält nur implizit einen Zeitpfeil. Mir treibt eher deine Ausdrucksweise die Tränen in die Augen.
Mir treibt es nicht die Tränen in die Augen, eher macht es mir die Stirn kraus, weil es mehrere Möglichkeiten dafür gibt, was der FS gemeint haben könnte.
Um den Term einer mathematischen Größe zuzuordnen, kann ich nur eine Quantität dafür verwenden. Die Frage aber lautete: Wie die Zeit denn zu jener quantitativen Größe kommt? Denn meines Erachtens ist die Zeit eine unidirektionale Qualität und keine bidirektionale Quantität. Daher zielt meine Frage darauf ab, wie das Problem deuten muss.
Ich stell daher auch vorher schon die Frage:
Ist Zeit eine Qualität und von unidirektional invarianter Natur, oder ist sie eine Quantität von bidirektional variierender Natur?