Was ist die Zeit?

[Benjamin]

Hallo Benjamin!

Auf meine Anregung die Relativitätstheorie in diesem Beitragstitel zu erklären, meinte Axl, dass Du der geeignete Mann dafür bist.

Die Relativitätstheorie besagt, dass die Zeit für einen bewegten Beobachter langsamer vergeht, als für einen ruhenden. Und dass die Zeit innerhalb eines Gravitationsfeldes langsamer vergeht, als außerhalb davon.
Dieser Effekt konnte auch schon experimentell nachgewiesen werden. Wie z.B. mit einem Flugzeug, dessen Uhren, weil sie schneller bewegt waren und sich in einem höheren Gravitationspotential befanden, langsamer vergingen, als Vergleichsuhren auf der Erdoberfläche.

Physikalisch gesehen ist Zeit meines Erachtens am besten als Wandel zu begreifen. Den Zusammenhang zwischen Wandel und Zeit erkennt man schön, wenn man sich darüber Gedanken macht, wie man Zeit messen will. Man sucht dabei immer einen Vorgang, der eine periodische Veränderung aufweist, wie z.B. die Bewegung eines Pendels. Hier misst sich Zeit im Grunde an der Veränderung bzw. dem Wandel des betrachtet Systems.

Ohne Wandel gäbe es keine Zeit und ohne Zeit keinen Wandel. Zeit ist damit für mich das Wahrnehmen von Veränderung.

 

[Benjamin]

Ich meinte den Krümmumgsfaktor von Raum und Zeit, denn wenn sich die Gerade und damit auch die Zeit krümmt, vergeht sie mal langsamer - wenig Dichte, oder schneller - mehr Dichte, oder so:

In der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) wird die Zeit mathematisch als zusätzliche Dimension zu den drei räumlichen beschrieben.
Es mag aber für den Laien ein wenig irreführend sein, wenn man daher behauptet Zeit wäre die vierte Dimension. Das ist streng gesehen nicht korrekt. Nicht einmal mathematisch und physikalisch schon gar nicht.

Nach der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) erscheinen gemessene Längen (in Richtung der Bewegung) und Zeit eines bewegten Beobachters für einen ruhenden verkürzt und zwar um denselben Faktor.
Dieses Äquivalent konnte man sinngemäß mathematisch so formulieren, dass man Längen- und Zeitmaß zu der Raumzeit zusammenfasste.

In der ART, die nach der SRT folgte, gelang es nicht nur konstant bewegte Systeme zu beschreiben, sondern auch beschleunigte. Hier erkannte Einstein die Analogie von einem z.B. durch einen Raketenantrieb beschleunigten Körper und einem durch ein Gravitationsfeld beschleunigten Körper. Da sich Zeit- und Längenmaß eines bewegten Beobachters verändern, folgerte er daraus, dass dies freilich auch für einen fallenden Körper im Gravitationsfeld und überhaupt allgemein für beschleunigte Körper in gewisser Weise gelten müsse.
Die Veränderung von Zeit- und Längenmaß eines fallenden Körper ließ sich wunderbar beschreiben, wenn man sich diese Veränderung nicht nur für den Körper selbst dachte, sondern überhaupt für den gesamten Raum, oder richtiger: der Raumzeit, im Gravitationsfeld.
Diese Längen- und Zeitmaßstabsveränderung lässt sich wunderbar als eine Krümmung der Raumzeit beschreiben.
Diese Krümmung wird von Energie verursacht. Jede Form von Energie krümmt die Raumzeit. Umso dichter die Energie, desto stärker die Krümmung. Und da eben Materie die dichteste bekannte Form von Energie ist, ziehen sich große Massenansammlungen wie Planeten oder Galaxien auch so "stark" an.

 

[Kultus Maximus]

AW: Was ist die Zeit?

In der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) wird die Zeit mathematisch als zusätzliche Dimension zu den drei räumlichen beschrieben.
Es mag aber für den Laien ein wenig irreführend sein, wenn man daher behauptet Zeit wäre die vierte Dimension. Das ist streng gesehen nicht korrekt. Nicht einmal mathematisch und physikalisch schon gar nicht.

Nach der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) erscheinen gemessene Längen (in Richtung der Bewegung) und Zeit eines bewegten Beobachters für einen ruhenden verkürzt und zwar um denselben Faktor.
Dieses Äquivalent konnte man sinngemäß mathematisch so formulieren, dass man Längen- und Zeitmaß zu der Raumzeit zusammenfasste.

In der ART, die nach der SRT folgte, gelang es nicht nur konstant bewegte Systeme zu beschreiben, sondern auch beschleunigte. Hier erkannte Einstein die Analogie von einem z.B. durch einen Raketenantrieb beschleunigten Körper und einem durch ein Gravitationsfeld beschleunigten Körper. Da sich Zeit- und Längenmaß eines bewegten Beobachters verändern, folgerte er daraus, dass dies freilich auch für einen fallenden Körper im Gravitationsfeld und überhaupt allgemein für beschleunigte Körper in gewisser Weise gelten müsse.
Die Veränderung von Zeit- und Längenmaß eines fallenden Körper ließ sich wunderbar beschreiben, wenn man sich diese Veränderung nicht nur für den Körper selbst dachte, sondern überhaupt für den gesamten Raum, oder richtiger: der Raumzeit, im Gravitationsfeld.
Diese Längen- und Zeitmaßstabsveränderung lässt sich wunderbar als eine Krümmung der Raumzeit beschreiben.
Diese Krümmung wird von Energie verursacht. Jede Form von Energie krümmt die Raumzeit. Umso dichter die Energie, desto stärker die Krümmung. Und da eben Materie die dichteste bekannte Form von Energie ist, ziehen sich große Massenansammlungen wie Planeten oder Galaxien auch so "stark" an.

Hallo Benjamin!

Das ist gut erklärt, dann vergeht, genau genommen die Zeit am Mount Everest oben anders als in einer Tiefebene und der Faktor 0 bis 1 kann demnach aber nicht der selbe sein. Die numerische Logik würde doch dann genau so einer gewissen Raumdichte bedürfen. Im Extremfall, in einem schwarzen Loch (hohe Dichte) hat Licht Raum und Zeit eine vollkommen andere Ausdehnung als auf der Erde, oder liege ich da falsch?

K. M.

 

[Aktivdenker]

AW: Was ist die Zeit?

Vielen Dank Kultus und lieben Dank Benjamin,
es ist schon gewaltig, worüber wir hier sprechen....

Es ist nicht einfach und ich gebe zu, ich bin vielleicht in Philosophie und Psychologie recht gut, aber zu schlecht, um in der höheren Physik, mit inhaltlich gehaltvolle Antworten und Erklärungen zu jonglieren.

Ich denke es geht uns (fast) alle so, dass man sich das seine oder andere abstrakt vorstellen kann und sicherlich gibt es auch Experten, die wirklich firm sind auf den Gebiet der Zeittheorien des Einsteins.

Man bedenke, sie sind Theorien und gelten unabhängig der Fundamentalgesetze. (Bitte korrigiere mich, Benjamin, wenn ich mich irre)

Damit auch andere mitkommen, etwas Neues erfahren und sich Wissen aneignen, habe ich mal die Filme über die Einsteins Relativitätstheorien rausgesucht...

Teil 1 wirklich leicht verständlich, für jederman und jede Frau, ganz gleich mit welcher Vorbildung.....geht 10 Minuten..
...die Zeit sollte man sich nehmen, es ist zum Verständnis unserer Welt sehr wertvoll.

 

[Aktivdenker]

AW: Was ist die Zeit?

Teil 2 kann nicht eingebettet werden und müsste separat aufgerufen werden....

...geht nur 8 Minuten und ist ebenso einfach im Verständnis....

http://www.youtube.com/watch?v=zdMpCAseHHA

 

[Aktivdenker]

AW: Was ist die Zeit?

Der Teil 3

diesmal 9 Minuten.....

 

[Aktivdenker]

AW: Was ist die Zeit?

...und hier der 4. und letzte teil dieser Serie....


....diesmal 7 Minuten.....

 

[scilla]

AW: Was ist die Zeit?

philosophische Zeit

dualistisch
vorher/nachher

nichtdualistisch
jetzt​

'subjektive' Zeit

INNEWERDEN
- Erinnerung
- Dauer
- besonderer Moment
- Weile
--lang
--kurz​

'reelle' Zeit

DAS FLIESSENDE
- das Periodische
- das Voranschreitende
- das sich Entwickelnde
- Frist
-- lang
-- kurz​

physikalische Zeit

t=s/v
Zeit = Strecke durch Geschwindigkeit

Strecke

wenn mein Raum gekrümmt ist,
messe ich krumm, ohne es zu merken
(ich messe eine Gerade, bin aber eine Kurve geflogen)​

Geschwindigkeit

wenn ich zu schnell oder zu langsam bin,
komme ich woanders raus​

sofern der Raum gekrümmt ist
und die Eigengeschwindigkeit des Raumes von seiner Krümmung abhängt
(der Hochdruck wird auf der Nordhalbkugel nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt)
​

 

[Kultus Maximus]

AW: Was ist die Zeit?

Habe im Netz im 'Astrophysical Journal' entdeckt:

Das Chandra-Röntgenteleskop sowie sein europäisches Gegenstück XXM-Newton lieferten Daten über zwei uralte supermassive Schwarze Löcher. Die Gammastrahlung in ihrem Umfeld zeigte, dass sie nur wenig jünger als das Universum selbst sind.
Eines der gigantischen Löcher erhielt die Bezeichnung SDSS J1030 und wurde in einer Distanz von 12,8 Milliarden Lichtjahren nachgewiesen. Das zweite Riesenloch wurde auf ein Alter von 12,7 Milliarden Jahre datiert.
Astrophysiker zeigen im 'Astrophysical Journal' auf, dass sich die Art der Gammastrahlenentstehung bei den Löchern seit Urzeiten des Alls nicht veränderte. Das Alter der Giganten führt bei Experten zu Zweifeln an einigen Theorien.

Source: http://newsgroups.derkeiler.com/Archive/De/de.sci.astronomie/2006−08/msg00141.html


und schließlich die Minkowskische Geometrie I Spezielle Relativitätstheorie.:

Bewegungen gibt es eigentlich nicht in der Mathematik - sie sind Sache der Physik. Um nun z.B. die Bewegung eines Punktes im Raum ”einzufrieren”, kann man diese Bewegung als ”Weltlinie” in einem Raum-zeitlichen Kontinuum auffassen. Dies ist die Idee von Minkoswki. Sie führt zu einer mathematischen Darstellung der Speziellen Relativitätstheorie (die ursprünglich von Einstein gefunden wurde).

http://www.math.uni-frankfurt.de/~johannso/Skripten/Geom2007/geom7.pdf


Ich verstand es so, dass es auf der Erde nur eine hauchdünne Schicht herum gibt, er bezeichnet es als "Weltlinie" wo alle unsere normativen Gesetzte des Raumes und der Zeit stimmen können, alles darüber oder darunter verzerrt sich, so auch die Zeit.


K. M.

 

[Benjamin]

Ich verstand es so, dass es auf der Erde nur eine hauchdünne Schicht herum gibt, er bezeichnet es als "Weltlinie" wo alle unsere normativen Gesetzte des Raumes und der Zeit stimmen können, alles darüber oder darunter verzerrt sich, so auch die Zeit.

Nein, eine Weltlinie ist eine Linie in der Raumzeit. Was du unter normativen Gesetzen verstehst, weiß ich zwar nicht, aber die Raumzeit ist an der Erdoberfläche gekrümmt, wie sie es in allen Gravitationsfeldern ist. Wir befinden uns somit ständig in einer gekrümmten Raumzeit.