Kann mir jemand Zeit erklären?
Es wird ja immer gesagt, dass Zeit relativ ist, denn Zeit bildet mit dem Raum ja die Dimension Raumzeit.
Wenn sich massereiche Objekte irgendwo befinden, wird der Raum ja gekrümmt und die Zeit vergeht doch normal, aber auch Sicht eines Dritten extrem langsam. Oder man ist paar Tage neben einem schwarzen Loch und auf der Erde vergehen Jahre.
Jetzt ist meine Frage, ob es denn trotzdem eine generelle Zeit gibt? Wieso ich das frage? Naja, zwar vergehen auf der Erde Jahre und für einen selber nur wenige Tage, aber man altert trotzdem noch? Trotzdem hat man beispielsweise nur 100 Jahre zum Leben wie eine Art innere Uhr? Ist das nicht die generelle Zeit?
5 Antworten
Hallo MenschDNA,
ein Professor von mir sagte mal: "Die Physik erklärt nicht, die Physik beschreibt." Natürlich erklärt Physik auch Phänomene, aber nicht unbedingt so etwas wie das innerste Wesen von etwas, z.B. der Zeit.
Das ist eher eine philosophische Frage, was nicht heißt, dass Philosophen sie schlüssiger als Physiker beantworten könnten (schon gar nicht, wenn sie keine Physik können).
Wie also lässt sich Zeit beschreiben?Das Wort "Zeit" ist mehrdeutig. Es kann für den Zeitpunkt eines Ereignisses Ě₁ oder für die Zeitspanne zwischen zwei Ereignissen Ě₁ und Ě₂ stehen.
... Zeit bildet mit dem Raum ja die Dimension Raumzeit.
Besser formuliert: Zeit lässt sich als Dimension der Raumzeit beschreiben. Ein Zeitpunkt ist die zeitliche Entsprechung eines Ortes, eine Zeitspanne die einer Weglänge.
Der Weg eines Punktes (z.B. des Schwerpunkts eines Körpers oder auch einer fixen Position relativ zu einem Körper) heißt seine Weltlinie (WL). Das kann z.B. die einer Uhr U sein. Die Sekundensprünge auf U kannst Du Dir analog zu den Leitpfosten (sofern die immer denselben Abstand haben) entlang einer Straße vorstellen.
Die WL von U ist zugleich die Zeitachse eines Koordinatensystems Σ, die t-Achse. Ein Ort in Σ ist in diesem Sinne eine zur t-Achse parallele WL, ein Zeitpunkt in Σ- Koordinatenzeit ist eine "Ebene" (eigentlich ein ganzer 3D-Raum), "senkrecht" (was in der Raumzeit etwas anderes bedeutet als im Raum) zur t-Achse liegt und sie in einem Punkt (dem eigentlichen Zeit-Punkt) schneidet.
Als Σ- Koordinatenzeit bezeichnet man allerdings auch die von U aus ermittelte Zeitspanne Δt = t₂ − t₁ zwischen Ě₁ und Ě₂; geometrisch ist das der Abstand zwischen der t₁- und der t₂- Ebene, in denen sie liegen, entlang der t-Achse. Wie die Bezeichnung schon sagt, ist Δt eine Koordinatendifferenz, ein Abstand zwischen zwei Projektionspunkten von Ě₁ und Ě₂ auf die t-Achse.
Falls es eine WL – etwa einer Uhr Ώ – gibt, auf der sie liegen, ist die von Ώ direkt gemessene Zeitspanne Δτ = τ₂ − τ₁ die Eigenzeit, eine echte Weglänge zwischen den Ereignissen selbst.
NEWTONsche Mechanik (NM)In der NM ist die Umrechnung zwischen Σ und Σ', die GALILEI- Transformation, geometrisch betrachtet eine Scherung, die Zeitspannen invariant (unverändert) lässt.
In der SRT ist die Umrechnung zwischen Σ und Σ' die LORENTZ- Transformation, die man als hyperbolische Drehung auffassen kann. Sie lässt nicht Zeitspannen invariant, sondern die Differenz der Quadrate zwischen dem räumlichen und dem zeitlichen Abstand zwischen zwei Ereignissen, die auch das MINKOWSKI- Abstandsquadrat heißt.
Eine räumliche Drehung lässt im Unterschied dazu die Summe der Quadrate der räumlichen Koordinatendifferenzen zwischen zwei Punkten invariant, die auch als EUKLIDisches Abstandsquadrat bekannt ist.
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Generell ist die Zeit ein Maß um die Abfolge von Geschehnissen zu beschreiben. Alles um uns verändert sich z.B. im Laufe eines Tages, eines Monats, eines Jahrs usw., dadurch gibt es eine Zukunft, aber auch eine Vergangenheit und um diese Veränderung zu beschreiben braucht es die Zeit als physikalische Größe. Ohne jede Veränderung hätte die Zeit keinen Sinn, denn es gäbe dann nur die Gegenwart. Die Zeit kennt aber nur eine Richtung, nämlich in die Zukunft, sie ist also nicht umkehrbar. Das bedeutet auch, das man immer altert, nie jünger wird.
Zeit ist was man von der Uhr abliest (Einstein). Jetzt kann man an viele Orte Uhren platzieren, und alle werden etwas Verschiedenes anzeigen. Auf eine generelle Zeit muss man sich durch Wahl einer der Uhren einigen. Das ist nicht nur in Science-Fiction-Raumschiffen so, sondern zB schon innerhalb des GPS, weil die Signallaufzeiten für die Ortsermittlung essentiell sind und die Uhren der Satelliten verschieden schnell von Uhren auf der Erde gehen.
Zeit ist in der Physik definiert als Sachverhalt zur Beschreibung der Abfolge von Ereignissen.
Und jeder beschreibt eine Abfolge von Ereignissen (Zeit) eben anders, je nachdem von wo (Ort / Raum) aus er etwas beobachtet.
Das liegt daran das die Lichtgeschwindigkeit begrenzt ist.
ZEIT, als eigenständiges Etwas , das aber mit Raum untrennbar verbunden sein soll und sich auch noch krümmen oder dehnen soll, gibt es so nicht.
Wäre es so würde es zu Widersprűchen in der Physik kommen.
subjektiv gesehen schon also für die person ist das dann die generelle echte zeit aber sowas wie eine generelle welraum uhr kenne ich nicht. das ist wie die mitte auf einer fläche von einem ball oder einer unendlichen ebene, so stelle ich mir das als nicht mathematiker vor