Wenn ihr Schotten seid, dann werdet ihr heute wahrscheinlich Burns Supper feiern. Wenn ihr Lausitzer Sorben seid, dann feiert ihr wohl die Vogelhochzeit. Wenn ihr Hardcorefans von analystischer Mathematik seid, dann gibt es bei euch vielleicht heute eine Geburtstagsparty für Joseph-Louis Lagrange. Paul, Tatjana und Wolfram feiern heute ihren Namenstag. Aber für alle anderen ist es vermutlich ein stinknormaler und leicht langweiliger Sonntag. Warum also nicht ein wenig über leichte Themen wie die Entstehung des Universums oder den Ursprung der Zeit nachdenken? Das mit der Zeit ist ja wirklich eine enorm knifflige Sache: Warum ist sie überhaupt da und warum vor allem hat sie eine Richtung? In den physikalischen Gesetzen mit denen wir das Universum beschreiben, scheint sie nicht aufzutauchen. Es ist zum Beispiel vollkommen egal, ob wir die Bewegung der Planeten vorwärts oder rückwärts in der Zeit berechnen; die Physik die dieses Verhalten beschreibt ist identisch. In den Gleichungen der Naturwissenschaftler gibt es keine bevorzugte Richtung der Zeit; in der Realität allerdings durchaus! Wir werden alle immer älter und niemals jünger. Wir können auf die Vergangenheit zurück blicken aber niemals die Zukunft sehen. Und so weiter. Unser Alltag zeigt uns ständig, dass die Zeit eine Richtung hat aber die Physik hat bis jetzt noch nicht herausgefunden, warum das so ist.

Die meisten Wissenschaftler gehen davon aus, dass es etwas mit der Entropie zu tun hat. “Entropie” kann man vage mit “Unordnung” übersetzen, auch wenn das nicht so ganz stimmt. Entropie ist ein Maß dafür, wie (an)geordnet ein System ist. Wenn ich zum Beispiel meine komplette Buchhaltung des Jahres 2014 nehme, dann besteht die momentan aus einem Ordner, in dem alle Belege chronologisch abgeheftet sind. Wenn ich die Zettel alle heraus holen und in die Luft werfe, dann hat der so entstehende Papierhaufen auf dem Boden eine hohe Entropie. Ich kann den Krempel auf enorm viele verschiedene Arten auf den Boden schmeißen: Am Ende wird immer ein ungeordneter Papierhaufen entstehen. Da es so viele verschiedene Möglichkeiten gibt, einen ungeordneten Papierhaufen zu erzeugen, ist auch seine Entropie hoch. Meine ordentlich abgeheftete Buchhaltung dagegen hat eine niedrige Entropie, denn es gibt genau eine Möglichkeit, die Papiere anzuordnen, damit am Ende ein chronologisch sortierter Stapel entsteht.

Sich selbst überlassen tendieren Systeme jeglicher Art dazu, von einem Zustand niedriger Entropie in einen Zustand hoher Entropie überzeugen. Es gibt einfach viel mehr Möglichkeiten, ein Durcheinander zu erzeugen… Dieses Verhalten wird von vielen Wissenschaftler mit der Zeit in der Verbindung gebracht, die – vereinfacht gesagt – einfach der Entropie folgt: Die Zukunft ist die Richtung anwachsender Entropie (ich habe das hier ausführlicher erklärt). So richtig befriedigend ist diese Erklärung allerdings nicht. Denn daraus würde folgen, dass das Universum bei seiner Entstehung in einem Zustand enorm niedriger Entropie gewesen sein muss und warum sollte das so gewesen sein?

Dieses Video fasst die Sache mit der Richtung der Zeit nochmal zusammen:

Es kann natürlich sein, dass wir einfach noch nicht genug Ahnung von den grundlegenden Gesetzmäßigkeiten haben, die bestimmen, wie das Universum funktioniert (das ist sogar sehr wahrscheinlich). Vielleicht taucht die Richtung der Zeit ja irgendwann in einer zukünftigen, besseren physikalischen Theorie auf. Vielleicht ist das ganze auch nur eine Illusion, wie der österreichische Physiker Ludwig Boltzmann im 19. Jahrhundert vermutet hat. Die ganze Materie im Universum, so seine Überlegung, ist eigentlich in einem ständigen Zustand extremer Unordnung. Alles wirbelt wild durcheinander, so wie es meine Buchhaltung tun würde, würde ich sie aus ihrem Ordner befreien und in die Luft werfen. Und wenn man lange genug wartet, dann werden bei diesem Herumwirbeln zwangsläufig ganz zufällig auch immer wieder mal lokal ordentliche Zustände entstehen. Und die Richtung der Zeit ist dann logischerweise die, die uns wieder zurück ins ursprüngliche Chaos der hohen Entropie führt. Aber auch das ist unbefriedigend: Es wäre statistisch wesentlich wahrscheinlicher, dass diese zufälligen Fluktuationen einen einzigen Planeten mit Menschen darauf erzeugen (obwohl das ja schon enorm unwahrscheinlich ist) anstatt ein riesiges, komplettes Universum voll mit Billiarden Galaxien und noch viel mehr Sternen und Planeten…

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Kommentare (56)

  1. #1 hasta la proxima
    25. Januar 2015

    Hallo Florian! Heute wieder einmal eine Buchfrage: welche Astronomie-Sachbücher hast Du während Deines Studiums verwendet? Welche sind Deiner Meinung nach die besten Lehrbücher für Astronomie im Allgemeinen (z.B. sowas wie von Chaisson, Unsöld etc.). Vielen Dank im Voraus

  2. #2 BerndB
    25. Januar 2015

    Wenn die Zeit rückwärts liefe, dann könnten wir das doch gar nicht mitbekommen, oder? Ich meine: Unsere Nervenzellen, die unsere Erinnerungen herstellen würden dann wieder abgebaut werden und die Erinnerung verschwinden.

    Also vielleicht ist dem Universum die Zeit ja auch wirklich egal, nur unser Gehirn kann damit nix anfangen, also läuft die Zeit für uns nur vorwärts. Ich wüsste jetzt aber auch kein Experiment, was es ermöglichte, festzustellen, ob es Vorwärts- und Rückwärtszeit gibt.

    In einem Universum, in dem die Zeit rückwärts läuft würde man dies wohl auch als Vorwärtszeit wahrnehmen. Für beide Universen würden die Zeit für die sich darin befindenden Lebewesen wohl vom Mittelpunkt der beiden Universen anfangen zu laufen.

  3. #3 michael
    25. Januar 2015

    @BerndB:
    Das Problem ist nicht, ob die Zeit nun “vorwärts” oder “rückwärts” verläuft (ohne eine äußeres Referenz lässt sich das sowieso nicht entscheiden), sondern dass es überhaupt eine ausgezeichnete Richtung gibt. Man beobachtet nun mal im makroskopischen Bereich, dass viele Vorgänge nur in einer Richtung verlaufen, obwohl rein von den mikroskopischen Naturgesetzen her beide Richtungen möglich wären. Und die Richtung in der Zeit in der dabei die Entropie zunimmt, nennt man einfach “vorwärts”.

  4. #4 Florian Freistetter
    25. Januar 2015

    @hasta la proxima: “Welche sind Deiner Meinung nach die besten Lehrbücher für Astronomie im Allgemeinen”

    Passt zwar nicht zum Thema, aber: Das kann man pauschal nicht sagen. Das hängt von den individuellen Vorlieben ab; vom Stoff der im Studium behandelt wird, usw. Ich würde einfach empfehlen, in die nächste Fachbibliothek zu gehen, sich einen Stapel auszuleihen und dann ein paar Wochen zu schauen, mit welchen man am besten klar kommt. Das erspart teure Fehlkäufe…

  5. #5 Alderamin
    25. Januar 2015

    @Florian

    Denn daraus würde folgen, dass das Universum bei seiner Entstehung in einem Zustand enorm niedriger Entropie gewesen sein muss und warum sollte das so gewesen sein?

    Das hat Brian Greene doch in seinem Buch erläutert: durch die Inflationsphase und den anschließenden Phasenübergang vom falschen zum echten Vakuum wurde das Universum sehr gleichmäßig mit Materie und Strahlung ausgefüllt, und dies ist ein Zustand niedriger Entropie (interessanterweise ist ein Gas, das ein Volumen auf der Erde ausfüllt, ein Zustand hoher Entropie, was daran liegt, dass man Energie aufwenden muss, um es gegen seinen inneren Druck zu komprimieren, während es im All Energie braucht, um Materie gegen ihr Eigengewicht auseinander zu schieben, also ist ein gleichmäßig verteiltes Gas im All ein Zustand niedriger Entropie).

    Das ganze funktioniert nur, weil sich die Inflation Energie aus der Gravitation geborgt hat und da ihr Konto beliebig überziehen durfte, wie Greene es ausdrückt. Ohne diesen Mechanismus und den Phasenübergang des Vakuums hat man in der Tat ein Problem, die niedrige Entropie am Anfang zu erklären. Aber dass sie existierte, wissen wir ja aus der Beobachtung der Hintergrundstrahlung, so oder so. Der Zeitpfeil ist dann einfach die Richtung zunehmender Entropie.

    @BerndB
    Ganz genau. Denken (und überhaupt Leben, wie Kommentator Hoffman anderswo schon erklärt und dies als Grundlage für die Definition von Leben verwendet hat) erzeugt Information, Information hat eine geringe Entropie (der Informationsgehalt eines Zeichens oder einer Zeichenkette wird in der Informationstheorie als Logarithmus der Auftrittswahrscheinlichkeit gemessen) und das geht nur, wenn anderswo die Entropie entsprechend steigt (2. Hauptsatz der Thermodynamik). Folglich wird ein denkendes Gehirn, das seine Prozesse aus der Entropieerhöhung in seiner Umgebung speist, stets in Richtung der zunehmenden Entropie arbeiten und somit diese Richtung als Zeitpfeil wahrnehmen.

  6. #6 bikerdet
    25. Januar 2015

    Ihr vergesst bei Euren Spekulationen die Kausalität :
    Ich würde schon merken, wenn ein Scherbenhaufen in einer Rotweinlache plötzlich vom Boden aufspringt, sich zu einem fehlerfreien Glas zusammensetzt und der Rotwein restlos ! (also auch inkl. aller Spritzer ) ebenfalls vom Boden aufsteigt und sich komplett im Glas versammelt.
    Durch welches unserer Naturgesetze wird dieses Verhalten nochmal beschrieben ?

    Zeit ist also nicht nur Entropie, sondern auch Kausalität. Ein Scherbenhaufen springt nicht in eine Glasform, Vögel und Flugzeuge fliegen nicht rückwärts, Flüsse fließen nicht die Berghänge hinauf, Lava erhitzt sich nicht plötzlich und springt in einem hohen Bogen in den Vulkan zurück. Kein Mensch steigt aus seinem Grab, wird täglich jünger um sich am Ende in den Körper seiner Mutter zurück zu pressen.
    Nur weil etwas mathematisch möglich ist, muss es nicht auch in der Realität möglich sein :
    Wenn drei Menschen in einem Raum sind und Fünf gehen raus, müssen Zwei wieder reinkommen damit der Raum leer ist ….

  7. #7 Alderamin
    25. Januar 2015

    @bikerdet

    Die Kausalität ergibt sich doch aus der Entropie. Ein Scherbenhaufen würde sich genau dann in eine Glasform zurückverwandeln, wenn man sämtliche dadurch in Bewegung gesetzte Moleklüle in ihren Impulsen umkehren könnte (und auch die grundsätzlich umkehrbaren zufälligen quantenmechanischen Einflüsse zufällig genau in umgekehrter Richtung ablaufen würden), dann würden sich auch die Verbindungen zwischen den Glasmolekülen wieder knüpfen, nur ist das extremst unwahrscheinlich, es würde eine hohe Zehnerpotenz von Weltaltern dauern, bis so etwas einmal zufällig geschieht.

    Entropie ist reine Statistik. Kausalität ist die Abfolge von Prozessen gemäß grundsätzlich umkehrbarer Naturgesetze hin zu Zuständen höherer Entropie. Wenn ein Prozess grundsätzlich umkehrbar ist, etwa die Reaktion von H+ mit H2O zu H3O+ in einer Säure (Gleichgewichtsreaktion), dann gilt die Kausalität in jeder Richtung. Und wenn ich mehr H+ hinzugebe, dann verschiebt sich das Reaktionsgleichgewicht zur sauren Seite, der negative dekadische Logarithmus der H3O+-Konzentration fällt, d.h. der pH-Wert sinkt. Binde ich H+ durch Zugabe von OH- geht der pH-Wert in die andere Richtung. Alles eine Frage der Statistik.

  8. #8 haarigertroll
    25. Januar 2015

    Es gibt ja, wenn ich das richtig verstanden habe, die Vermutung dass Antimaterie quasi rückwärts in der Zeit existiert.
    Ist da ein Zusammenhang denkbar?

  9. #9 Jens
    25. Januar 2015

    Ist es gesichert, dass es auf atomarer Ebene keine bevorzugte Zeitrichtung gibt? Ich denke da an den spontanen Zerfall von Atomkernen (radioaktiver Zerfall). Dieser verläuft doch in der Natur auch nur in einer Richtung.

  10. #10 BerndB
    25. Januar 2015

    @michael: Alderamin hat verstanden, was ich meine: Wir als beobachtende Lebewesen können nicht feststellen, ob die Zeit mal zwischenzeilich rückwärtsläuft oder nicht.

    Was mich zu @bikerdet führt: Vielleicht passiert das ja ständig, nur wir merken es gar nicht.

    @haarigertroll: Das mit der Antimaterie ist erstmal nur ein Konstrukt um damit besser rechnen zu können. Aber, und das ist jetzt wieder Spekulation, vielleicht sammelte diese sich ja im Gegenuniversum an.

    Andererseits wäre so eine Rückwärtszeit eine gute Erklärung für die Quanteneffekte, wo das Teilchen “weiß”, ob es beobachtet wird oder nicht.

  11. #11 michael
    25. Januar 2015

    @BerndB:
    “ob die Zeit mal zwischenzeilich rückwärtsläuft” klingt schon rein sprachlich nach einer nicht gut definierten Idee. “Zwischenzeitlich” bezieht sich ja ganz direkt auf die Zeit; in deiner Idee müsste es also eine zweite “äußere” Zeit geben, relativ zu der sich unsere Zeit umkehren kann.

  12. #12 Alderamin
    25. Januar 2015

    @michael, BendB

    Die Idee beim entropiebedingten Zeitpfeil ist eigentlich, dass die Zeit überhaupt nicht fließt, sondern wie eine Raumdimension sich lediglich erstreckt. Der Eindruck des Fließens entsteht erst in einem Gehirn dadurch, dass es entlang der Richtung zunehmender Entropie Zustandsänderungen erfährt, die einem Denkprozess entsprechen. Ein bisschen so wie beim Daumenkino. Das ist jedenfalls eine mögliche Interpretation.

  13. #13 michael
    26. Januar 2015

    @Alderamin:
    Ja. Das ist auch die Zeitvorstellung, die mir persönlich am besten gefällt. Wenn die Zeit wirklich vergeht, macht für mich der hohe Grad an Symmetrie in der speziellen und insbesondere der allgemeinen Relativitätstheorie keinen Sinn. (Aber natürlich ist das nur eine Interpretation und keine Theorie die überprüfbare Vorhersagen macht.)

  14. #14 BerndB
    26. Januar 2015

    @Alderamin: So stelle ich mir das auch vor. Ich geb zu, dass ich das sprachlich jetzt nicht so rübergebracht habe. Zumal es schwierig ist, da überhaupt die richtigen Begriffe zu finden um klarzustellen, wie man das meint.

  15. #15 Wizzy
    26. Januar 2015

    Das ist auch mein Weltbild, und unter folgendem Stichwort mehr dazu:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Blockuniversum (bzw. Eternalism)

  16. #16 knorke
    26. Januar 2015

    Ich finde den Gedanken faszinierend. Und wenn es mathematisch möglich ist, bietet immerhin die Basis für Hypothesen die man versuchen könnte zu prüfen. Jedenfalls ist das ein Ausgangspunkt aus dem vielleicht mal eine Theorie werden könnte, irgendwann. Vorstellen kann ich mir das freilich nicht – aber wenn es nach meinem Vorstellungsvermögen ginge, gäbe es weder Gravitation noch die Relativitätstheorie und sogar bei elektrischem Strom haperts schon.

  17. #17 krypto
    26. Januar 2015

    Oftmals höre ich die Idee auch im Zusammenhang mit SL, wo spekuliert wird, dass sie “Tochteruniversen” hervorbringen.
    @Wizzy: MMn. ein ebenso nettes wie utopisches Weltbild, welches meiner Anschauung der unbegrenzten Möglichkeiten widerspricht: Der von uns wahrgenommene Zeitstrahl verläuft mehr oder weniger entlang der Wahrscheinlichkeitsamplitude aller Möglichkeiten.

  18. #18 Alderamin
    26. Januar 2015

    @kyrpto

    Ja, irgendwie muss man das Blockuniversum noch mit der Viele-Welten-Interpretation verpaaren, damit dem Quantenzufall genüge getan ist. 🙂

  19. #19 BerndB
    26. Januar 2015

    Da braucht man ja nur noch ein paar Dimension dran zu hängen und schon kann man alle Quantenzustände abbilden. Hmm, dann stimmt die String-Theorie doch und die Zusatzdimensionen sind nicht aufgerollt, sondern einfach nur die parallelen Universen? 😉

  20. #20 Obiwahn
    Speyer
    26. Januar 2015

    Warum nur zwei Richtungen? Es müsste dann doch vom Ursprung unendlich viel Zeitströme geben….

  21. #21 Bertha Benz
    26. Januar 2015

    Kennt jemand das neue Buch von Lee Smolin “Im Universum der Zeit” (Time Reborn im Original)? Darin begründet er, dass die Zeit eben kene Illusion ist, sondern real abläuft. Die Tatsache, dass die physikalischen Gesetze unseres Universums Leben ermöglichen, erklärt er mit einer evolutionären Entwicklung: Universen können neue Universen erschaffen, indem schwarze Löcher neue Universen entstehen lassen, mit etwas anderen Naturgesetzen. Auf diese Weise ist es auch das anthopische Prinzip nicht notwendig. Universen mit lebensfreundlichen Gesetzen bringen auch viele schwarze Löcher und damit “Tochteruniversen” hervor, von denen viele ebenfalls lebensfreundlich sind. Damit diese Evolution aber ablaufen kann, muss die Zeit real sein. Sie ist nach Smolin eben keine weitere Raumdimension und somit ist das Konzept der Raumzeit falsch. Für Smolin ist dagegen der Raum eine Illusion. Der Raum besteht aus “Raumquanten”, die auf vielfältige Weise miteinander in Zusammenhang stehen können. In einem dreidimensionalen Raum steht jeder Raumquant in direkter Verbindung mit (wenn ich mich recht erinnere) 6 anderen Raumquanten. Es sind jdoch prinzipiell direkte Verbindungen zwischen allen im Universum existierenden Raumquanten denkbar – womit nichtlokale Übertragung von Information zwischen verschränkten Quanten erklärbar ist. Ich hoffe ich habe das soweit richtig weiter gegeben.

    Smolin geht es darum, neue Ideen zu entwickeln, damit sich die Physik aus der derzeitigen Sackgasse befreien kann.

    Ich würde mich sehr über eine Besprechung des Buchs freuen.

  22. #22 bikerdet
    26. Januar 2015

    @ Alderamin in #7 :
    Ich glaube nicht, das sich molekulare Prozesse auf die ganze Welt anwenden lassen. Diese laufen ja nach ganz klaren und in jede Richtung anwendbaren Gesetzen ab. Es ist also überhaupt nicht notwendig das die Zeit rückwärts läuft, es geht immer. Hingegen wirst Du kein einziges Naturgesetz beschreiben können, das es ermöglicht das sich ein Scherbenhaufen perfekt zu einem Glas zusammenfügt und EXAKT auf den Tisch springt. Oder kannst Du tatsächlich eine Naturkraft benennen, bzw. deren Umkehrung, die diesen Effekt bewirkt ?
    Von den übrigen von mir genannten Sachverhalten ganz abgesehen.

    @ BerndB in #10 :
    Okay, wieviele Tassen, Teller, Gläser, … fallen jeden Tag zu Boden und zerdeppern ? Leider habe ich dazu keine Zahlen finden können. Aber wieviele Scherben springen täglich auf den Tisch / den Schrank zurück und bilden ein Geschirr ? Keines. Oder willst Du wirklich behaupten, das das pausenlos passiert und wir es nur nicht merken ? Wäre dann die Glas- / Geschirrindustrie nicht längst pleite ?

  23. #23 Andre
    26. Januar 2015

    Wenn ich mich nicht täusche ist doch eigentlich belegt das man keine 2 identische Universen beobachten würde da CP-verletzende Prozesse bekannt sind(also solche die unter Zeitumkehr mit anderer Wahrscheinlichkeit ablaufen)

  24. #24 Alderamin
    26. Januar 2015

    @bikerdet

    Hingegen wirst Du kein einziges Naturgesetz beschreiben können, das es ermöglicht das sich ein Scherbenhaufen perfekt zu einem Glas zusammenfügt und EXAKT auf den Tisch springt.

    Na, ich sagte doch

    nur ist das extremst unwahrscheinlich, es würde eine hohe Zehnerpotenz von Weltaltern dauern, bis so etwas einmal zufällig geschieht

    Die Naturgesetze sind zeitlich symmetrisch. Eine Vase kann vom Tisch fallen, wobei sie schneller wird, oder sie startet mit einem Impuls nach oben, und wird langsamer. Deswegen sind Wurfparabeln symmetrisch um den höchsten Punkt. Wenn die Vase auf den Boden fällt, durchläuft sie eine Stoßwelle, die das Glas zerreisst. Der Stoß entsteht beim Aufprall und geht auch in den Boden über, wo er sich ausbreitet und in Wärme übergeht. Die Energie der auseinander berstenden Glasstücke überträgt sich auf die Luft und breitet sich als Druck- und Schallwellen aus, die schließlich ebenfalls zu Wärme werden.

    Kein Gesetz außer der Statistik verbietet es, dass Wärmebewegung sich zur Druckwellen sortiert und am Boden liegende Glasscherben in die Luft schubst, so dass sie sich passgenau zusammenfügen, und der Schwung der zusammenstoßenden Teile eine nach unten laufende Druckwelle erzeugt, welche die Vase vom Boden hochspringen und genau auf dem Tisch landen lässt, während ihr seitwärts gerichteter Restimpuls von einem zurückweichenden Finger abgeführt wird.

    Natürlich ist es absurd, auf so etwas zu warten, weil die Wahrscheinlichkeit dafür astronomisch, ach, was sag’ ich, infinitesimal gering ist. Aber Naturgesetze wirken nun mal auf Teilchen, und für einzelne Teilchen sind die Gesetze zeitlich umkehrbar. Nur kehrt sich der Ablauf eben nicht für eine unglaublich große Zahl von Teilchen derart um, dass dabei eine geordnete Gesamtstruktur heraus kommt, weil es unendlich mehr ungeordnete Strukturen gibt.

    Das ist aber nur deswegen so, weil wir in einer Welt leben, in der die Entropie noch sehr klein ist, da ist noch viel durcheinander zu bringen. Interessant wird es in einer sehr fernen Zukunft, wenn alle Sterne lange erloschen sind, Schwarze Löcher zerfallen, Protonen vielleicht auch, und das All ist nur noch gleichmäßig von Strahlung erfüllt. Da werden weiterhin Teilchen aus dem Vakuum entstehen und sich wieder gegenseitig vernichten. Da wird es aber keine Entwicklung mehr geben, man könnte nicht mehr erkennen, ob ein Film dieser Vorgänge vorwärts oder rückwärts liefe. Dann würde man Probleme bekommen, einen Zeitpfeil zu messen. Dann müsste zuerst wieder eine kosmologische Inflation den Entropiewert zurückdrehen, damit noch etwas passieren könnte.

  25. #25 michael
    27. Januar 2015

    @BerndB #14:
    Dann verstehe ich wirklich nicht was du meinst. Im Blockuniversum läuft die Zeit nicht zwischenzeitlich oder manchmal oder immer rückwärts, weil die Zeit grundsätzlich nicht verläuft. Das scheint wirklich nicht zu deinen anderen Posts zu passen. Außerdem löst die Idee des Blockuniversums nicht das eigentliche Problem, nämlich dass es in der Natur offensichtlich ein oder mehrere Zeitpfeile (thermodynamisch, kosmologisch, …) gibt. Man braucht immer noch einen Grund, warum die Entropie an einem Ende des Blocks (oder auf einem geeignet definierten Schnitt durch den Block) so niedrig war.

    @krypto:
    Was ist SL?

    @Alderamin #18:
    Dann wäre eine Formulierung der QFT praktisch, die Raum und Zeit wirklich gleich behandelt. Der normale kanonische Formalismus macht das ja leider nicht (die konjugierten Impulse sind die Ableitung der Lagrange-Dichte nach der zeitlichen Änderung des zugehörigen Felds) und Pfadintegrale fühlen sich mathematisch noch schlechter definiert an.

    @BerndB #19:
    (Falls das ernst gemeint war) Nein, so einfach wird man die Quantenmechanik leider nicht(?) los.

    @Obiwahn:
    Wenn die Zeit eindimensional ist (und ich wüsste nicht warum man das nicht annehmen sollte), gibt es ausgehend von einem Punkt eben höchstens zwei verschiedene Richtungen. Warum sollten es denn deiner Meinung nach mehr sein?

    @Bertha Benz:
    Ich kenne das Buch nicht, habe aber vor mehreren Jahren ein paar Sachen von Smolin zu Loop Quantum Gravity gelesen (und bei weitem nicht alles verstanden). Insofern wundert mich deine Beschreibung des Buchs etwas. Ausgangspunkt der LQG im Gegensatz zur Stringtheorie ist doch, dass man die general covariance (keine Ahnung wie das auf Deutsch heißt) der Allgemeinen Relativitätstheorie ernst nimmt und nicht von einer (z.B. asymptotisch flachen) Hintergrundmetrik ausgeht. Wie ich in #13 schrieb, deutet das für mich sehr in Richtung Blockuniversum. Hat Smolin inzwischen seine Meinung geändert, oder habe ich ihn damals falsch verstanden? Die Geschichte mit den Raumquanten erinnert hingegen schon an die LQG.
    Das mit den Schwarzen Löchern hab ich nicht verstanden. Damit das Modell funktioniert, muss zunächst einmal nicht “lebensfreundliche Universen haben viele Schwarze Löcher” gelten, sondern die Umkehrung “viele Schwarze Löcher, also ist das Universum mit hoher Wahrscheinlichkeit lebensfreundlich”. Und warum soll das überhaupt viel miteinander zu tun haben? Damit schwarze Löcher möglich sind, braucht es doch nur Gravitation (und die kann, wie man an unserem Universum sieht, auch extrem schwach sein). Damit sie entstehen können, muss dann noch ausreichend viel Materie auf ausreichend kleinem Raum zusammen kommen. Und dann sollte die Hawking-Strahlung klein genug sein, damit sie nicht sofort wieder zerfallen (das läuft vermutlich auf eine Obergrenze für ħ hinaus). Damit das Universum lebensfreundlich ist, müssen doch noch so viele weitere Bedingungen erfüllt sein.

    @Andre:
    Dass die beiden Universen identisch sein müssen, hat glaube ich niemand gesagt. Außerdem könnte doch das eine das CPT-inverse vom anderen sein. Von den Wechselwirkungen der Teilchen untereinander in den beiden Universen her, wäre das nicht unterscheidbar.

  26. #26 Niels
    27. Januar 2015

    @Andre
    Richtig.
    Vor kurzem (2012) konnte die Verletzung der Zeitumkehrinvarianz für die schwache Wechselwirkung sogar direkt nachgewiesen werden.
    https://www6.slac.stanford.edu/news/2012-11-19-babar-trv.aspx

    @Alderamin

    Die Naturgesetze sind zeitlich symmetrisch.

    Na ja, die schwache Wechselwirkung und damit natürlich auch die elektroschwache Wechselwirkung allerdings nicht.
    Damit fällt also eine von drei fundamentalen Wechselwirkungen (die beiden anderen sind die Quantenchromodynamik und die Allgemeine
    Relativitätstheorie) weg.

  27. #27 michael
    27. Januar 2015

    @Niels:
    CPT gilt aber noch, oder? Dann ist das zwar interessant, aber hier ziemlich egal.

  28. #28 Niels
    27. Januar 2015

    @michael
    Na ja, CPT-Invarianz ist ein Theorem. Wir wissen nur, dass sie im Rahmen der aktuellen Messgenauigkeit gilt.
    Die Verletzung der T-Invarianz wurde jetzt dagegen tatsächlich beobachtet. (Vorher wurde sie ja nur indirekt daraus gefolgert, dass CP-Invarianz-Verletzung auftritt. Wenn trotzdem CPT-Invarianz gelten soll, muss dann schließlich zwangsläufig die T-Invarianz verletzt sein.)
    Das ist meiner Meinung nach schon ein Unterschied.

    Davon abgesehen:
    Ob die Idee des hier besprochenen Papers auch dann noch klappt, wenn das eine Universum wie von dir vorgeschlagen das CPT-Inverse des anderen ist, ist meiner Meinung nach überhaupt nicht trivial.
    Die Autoren haben sich ja nicht rein zufällig auf die newtonsche Mechanik beschränkt.
    Bei einer korrekteren Modellierung kommt doch vermutlich ein völlig anderes Ergebnis heraus, oder?

  29. #29 Bertha Benz
    27. Januar 2015

    @Michael Nr,25
    Vielleicht lesen Sie Lee Smolins Buch “Im Universum der Zeit” lieber selbst anstatt aus seinen früheren Büchern und Artikeln seine mutmaßliche heutige Meinung zu extrapolieren. Ja, er kritisiert die Vorstellung des Block-Universums, eben weil er die Zeit für fundamental hält und nicht für eine Illusion, wohingegen der Raum emergent ist – so wie Temperatur emergent ist.

  30. #30 BerndB
    27. Januar 2015

    @bikerdet: Nein, ich meine nicht, dass es in der Richtung der Zeit in der wir uns “bewegen” sich zusammensetzende Dinge gibt. Ich meine: Wenn es Rückwärtszeit gibt und sagen wir mal, bevor der nächste Augenblick für uns kommt die Zeit “kurz” rückwärtslaufen würde, dann würden wir das nicht mitbekommen.

    Als Analogie nehme ich mal einen Film (Blockuniversum = fertiger Film). Wir sitzen gerade vor dem Bild 1000 und können nur vorwärtszählen. Der Film wird kurz rückwärtsgespult, aber wir wissen nicht mehr, dass wir schon bei Bild 1000 waren, wenn er wieder los läuft. Also eine Art Zeit-Alzheimer. Die Erinnerung daran wird ja zurückgesetzt wird, da unsere Neuronen, die Erinnerung produzieren und uns dadurch das Zeitgefühl erst vermitteln, ja die Verbindung wieder verlieren.

    Für uns als Lebewesen gibt es damit nur eine Zeitrichtung, was aber nicht für unbelebte Objekte gelten muss.

    Aber solange wir das nicht irgendwie durch ein “Zeitreise”-Experiment beweisen können ist es im Endeffekt egal, ob die Zeit vorwärts und rückwärts laufen kann.

    Ich hoffe, dass jetzt verständlicher herüberkommt.

  31. #31 luca2004
    27. Januar 2015

    ja schon aber wen es tatsächlich ein spiegeluniversum geben sollte dann stellt sich die frage wo soll es existieren ?
    nehmen wir an es gibt nicht nur unser universum sondern ganz viele und ein SU existiert wie groß ist dann die chance das es noch ein SU gibt nur mit einem anderen universum?

  32. #32 michael
    28. Januar 2015

    @Niels:
    Zunächst einmal wird im Paper nicht postuliert, dass das eine Universum das T-Inverse des anderen sei. Ohne speziell gewählte “Anfangs”-bedingungen ist das im Allgemeinen auch nicht der Fall (warum sollte das auch so sein?).
    Meine Anmerkung bezog sich nur darauf, dass die T-Verletzung der schwachen Wechselwirkung für dieses Thema nicht so wichtig ist wie es zunächst scheint, solange die CPT-Invarianz erhalten bleibt.
    Anders gesagt: Es geht hier um die Frage “Woher kommt der makroskopische Zeitpfeil, wenn doch die mikroskopische Dynamik zeitumkehrinvariant ist?”. Dass die schwache Wechselwirkung nicht zeitumkehrinvariant ist, führt aber zu keiner Lösung, da man in dieser Frage einfach das “zeitumkehrinvariant” durch “CPT-invariant” ersetzen kann ohne wesentliches zu ändern.
    Z.B. kann man beobachten, dass Gläser von Tischen fallen und dann beim Aufprall auf dem Boden zerspringen. Das T-Inverse (Glasscherben fügen sich zu einem Glas zusammen und springen auf einen Tisch) beobachtet man nie. Aber es erwartet auch niemand ernsthaft, das CPT-Inverse (Glasscherben aus Antimaterie fügen sich zu einem Anti-Glas zusammen und springen vom Anti-Boden auf einen Anti-Tisch und das ganze ist räumlich spiegelverkehrt zum Fallen eines normalen Glases von einem normalen Tisch) zu beobachten, wenn man nur genügend Antimaterie für den Versuch zur Verfügung hätte.

    Abgesehen davon ist die schwache Wechselwirkung auf den hier relevanten Skalen üblicherweise nicht von Bedeutung. Und die Wechselwirkungen die bedeutsam sind (Elektromagnetismus und Gravitation), sind T-invariant.

    Dass im Paper nur newtonsche Gravitation und Mechanik betrachtet wurde, hat mit der CP- oder T-Verletzung der schwachen Wechselwirkung vermutlich nichts zu tun. Gründe dürften eher sein, dass das der einfachste semi-realistische Fall ist, dass die anderen Wechselwirkungen auf großen Skalen irrelevant sind, und dass starke und schwache Wechselwirkung nicht sinnvoll klassisch behandelbar sind (d.h. man müsste das Problem quantenmechanisch angehen, wodurch es extrem viel komplizierter wird und man Probleme mit der Gravitation bekommt).
    Es geht im Paper ausschließlich darum zu zeigen, dass aus einer T-invarianten Dynamik ein Zeitpfeil entstehen kann, ohne dass besondere Anfangbedingungen gestellt werden müssen. (siehe die ersten beiden Sätze des Abstract.)

  33. #33 michael
    28. Januar 2015

    @Bertha Benz:
    Vielen Dank, dass sie nicht auf meine Fragen eingegangen sind.

    Nein, ich extrapoliere Smolins Meinung nicht; warum sollte ich auch? Ich wollte nur darauf hinweisen, dass er laut Ihrer Schilderung seines Buches und meiner Interpretation mancher seiner früheren Schriften möglicherweise seine Meinung geändert hat. Das hielt ich für interessant. Es tut mir leid, Sie dadurch gestört zu haben.

    Sein Buch werde ich voraussichtlich nicht lesen; die populärwissenschaftliche Darstellung solch spekulativer Hypothesen finde ich grundsätzlich problematisch. Als Laie hat man sowieso keine Chance zu beurteilen, ob an ihnen etwas “dran” sein könnte, und es fehlt die Gewissheit, es mit allgemeinem wissenschaftlichen Konsens zu tun zu haben. Und als “Fachmann” ist es oft sehr schwer genau zu verstehen was gemeint ist, weil nicht in den bekannten Formeln und Begriffen gesprochen wird und die für das fachfremde Publikum nötige Vereinfachung beim tieferen Verständnis oft stört.
    Falls er Fachartikel zu diesem Thema geschrieben hat, könnte es interessant sein diese zu lesen. Hier http://arxiv.org/find/gr-qc/1/au:+Smolin_L/0/1/0/all/0/1 finde ich auf den ersten Blick leider nichts. http://arxiv.org/abs/1307.6167 geht ein bisschen in die Richtung, aber klingt doch sehr verschieden von dem was Sie in Kommentar #21 beschrieben haben.

    Übrigens: Im Bild des Blockuniversums ist die Zeit selbstverständlich keine Illusion. Sie ist eine Dimension wie die drei anderen auch (bis auf ein Vorzeichen in der Metrik). Höchstens das Verlaufen der Zeit ist, für bestimmte Definitionen dieses Begriffs, eine “Illusion”.

  34. #34 luca2004
    28. Januar 2015

    wie heißt das buch nochmal ? ich überlege es mir zu lesen

  35. #35 Florian Freistetter
    28. Januar 2015

    @luca2004: Welches Buch meinst du? “Im Universum der Zeit” von Lee Smolin? Das steht doch ein paar Kommentare weiter oben…

  36. #36 luca2004
    28. Januar 2015

    ja das meine ich ich hab als ich den kommentar abgeschickt habe oben gekuckt welche kommentarnummer das ist ich habe es dann gefunden. aber trotzdem danke

  37. #37 Wizzy
    29. Januar 2015

    @Bertha Benz #21
    “Damit diese Evolution aber ablaufen kann, muss die Zeit real sein.”
    Ein Blockuniversum widerspricht dem nicht. Die Zeit ist real, genauso wie irgendeine Raumdimension, und Evolution ist ganz genauso möglich. Es ist ja sogar so, dass in jeder Raumrichtung die Evolution rückwärts läuft (bzw. zu laufen scheint, was experimentell nicht zu trennen ist; nur eben weltanschaulich): Dies merkt man, wenn man kosmologisch den Nachthimmel analysiert (oder auch den Büronachbarn, der grundsätzlich erst 1 ns nach mir den Witz kapiert). Es ist also naheliegend, dass Zeit und Raum verknüpft sind. Allein, in Zeitrichtung läuft die Evolution vorwärts.

    Zusammengefasst: Die Blocknatur der Welt ist durch Evolution nicht widerlegbar. Allerdings bereitet natürlich der Quanten-Zufall – wie bereits angesprochen – Probleme. Das Blockuniversum ist ohne Addenda also in Bezug auf die QM ein klassisches Weltbild. Ich bin trotzdem recht geneigt dieses anzunehmen und mache mir einstweilen über Addenda Gedanken (@Alderamin: Viele Welten, ja, kann ich mich aber – wie wohl viele – nur etwas schwer damit anfreunden.)

  38. #38 luca2004
    29. Januar 2015

    ja das finde ich auch

  39. #39 krypto
    29. Januar 2015

    @Wizzy:
    Warum kannst Du Dich damit schwer anfreunden?
    Wäre es nicht sehr egoistisch zu denken, dass unser Universum das einzige ist? Unser Planet, unsere Sonne, unsere Galaxie…immer dann, wenn der Mensch vor einer Wissensgrenze stand, ging er oftmals von einer gewissen Einzigartigkeit aus.

  40. #40 luca2004
    29. Januar 2015

    unser universum ist nicht allein .ich habe auch eine erklärung warum ich denke dass unser UV nicht allein ist . Der urknall war ja ein punkt und dieser punkt muss ja in einem raum gewesen sein deswegen gab es davor schon raum,zeit und marterie.

  41. #41 luca2004
    29. Januar 2015

    zumindest glaub ich das dass so war zu 100% kann ich das nicht garantieren

  42. #42 Alderamin
    29. Januar 2015

    @luca2004

    Der urknall war ja ein punkt und dieser punkt muss ja in einem raum gewesen sein deswegen gab es davor schon raum,zeit und marterie.

    Nicht wirklich, die Urknalltheorie sagt, dass der Raum aus sich heraus wachsen kann, wie ein Kuchenteig, der im Backofen aufgeht und wächst (nur ohne Backofen und Luft drumherum, es gibt nur den Kuchen, sonst nichts). Es könnte sein, dass drumherum (was aber für uns eher “davor” wäre) ein anderer Raum und viele andere Universen existier(t)en, aber das weiß keiner und das ist für die Urknalltheorie auch nicht nötig. Dieser Raum wäre mit unserem Universum nicht verbunden, man könnte nicht dorthin.

    Jetzt im Moment und aktuell wächst der Raum immer noch, weit entfernte Galaxien scheinen in alle Richtungen von uns weg zu treiben, aber in Wirklichkeit stehen sie dort beinahe still und nur der Raum zwischen ihnen und uns wächst immer weiter. Der ist nicht so fest, wie wir das aus der Erfahrung kennen. Einerseits, weil er auf kurze Entfernungen nur unendlich langsam wächst und andererseits, weil Dinge, die zusammenhalten, wie Atome, Tische, Menschen und Planeten nicht mitwachsen, sie rutschen über den wachsenden Raum gewissermaßen weg. Nur weit entfernte Objekte ohne Zusammenhalt treibt der Raum auseinander. Sogar schneller als das Licht, wenn die Entfernung über 14 Milliarden Lichtjahre groß ist.

  43. #43 Wizzy
    29. Januar 2015

    @krypto Du hast Recht, ich will nicht ausschließen, dass es noch andere Universen gibt, aber als Argument die Quantenmechanik? Warum dann gerade der Kollaps der Überlappung (von Universen) bei einer Messung? Das will mir nicht einleuchten.

    Ich entwerfe stattdessen folgendes Bild: Der Block des Blockuniversums ist stellenweise unscharf. An manchen Stellen ist er lokal scharf, wenn es eine räumliche Verengung des Möglichkeitenraums eines Teilchenfeldes gibt durch Wechselwirkung mit anderen solchen.

    Dies entspräche einem Determinismus mit lokal echtem Zufall, der aber von außen betrachtet bereits “ausgewürfelt” wurde, die Zukunft steht also immer noch genauso fest wie auch jeder andere Zeitpunkt.

    Oder in einer anderen äquivalenten Betrachtungsweise entspricht das einem Block, dessen Information unvollständig ist, wobei aber die vorhandenen Informationen (auch unserer “Zukunft”) akausal und absolut feststehen – ohne äußere Zeit muss das natürlich zwangsläufig so sein.

  44. #44 Alderamin
    29. Januar 2015

    @Wizzy, Krypto

    Meine Bemerkung mit der Verheiratung mit der Viele-Welten-Theorie war ein Scherz. Tatsächlich braucht es in einem Blockuniversum so was nicht, solange die Kausalität gilt.

    Wenn man zurück in die Vergangenheit blickt, gibt es genau einen Zeitablauf, der bis in die Gegenwart führt. Auf dem waren viele zufällige Entscheidungen und Abläufe, aber am Ende immer genau ein Ergebnis, auf dem die weitere Zukunft aufbaute.

    Am Zukunfts-Ende des Blockuniversums blickt man auch auf genau einen Zeitablauf zurück. Da die Zeit im Blockuniversum aber nicht abläuft, sondern alles von Beginn an wie in Stein gemeißelt ist, stimmt dies auch für alle “zufälligen” Abläufe. Der Zufall ist dann nur eine Illusion, die aus der Unkenntnis der Zukunft für einen Insassen des Blockuniversums existiert. Der meint z.B., die Chance, dass ein Würfelwurf eine 6 produziert, sei ein Sechstel, aber in Wahrheit ist sie für den konkreten Wurf 0 oder 1 (je nachdem, was herauskommt), man extrapoliert nur seine vergangenen Fehlvoraussagen auf die Zukunft, wo man nur in einem Sechstel der Fälle richtig lag.

    Etwas anders wäre die Situation, wenn man seine eigene Vergangenheit beeinflussen könnte und den Zeitablauf ändern. Ein solches Zeitparadoxon kann durch die Viele-Welten-Theorie aufgelöst werden, es gäbe dann zusätzliche Abzweigungen aus jedem Zustand. Theoretisch wäre so etwas mit einem Wurmloch machbar, aber ob Wurmlöcher auch real existieren können, ist nicht sicher, und bisher hat jedenfalls noch niemand experimentell gezeigt, dass sich die Vergangenheit beeinflussen lässt (auch wenn es dauernd versucht wird).

    In diesem Zusammenhang: http://ardz.tv/can-test-parallel-worlds/

  45. #45 alex
    29. Januar 2015

    @Wizzy:
    In der Many-Worlds-Interpretation der Quantenmechanik gibt es keinen Kollaps der Wellenfunktion.

  46. #46 Wizzy
    30. Januar 2015

    @Alderamin

    klingt auch gut! 🙂 An dieser Stelle ist es aber denke ich interessant, darauf hinzuweisen, dass die Vergangenheit für uns als Beobachter ebenfalls nicht gänzlich bestimmt ist. Die quantenmechanische Unschärfe erlaubt nämlich Abweichungen (unabhängig ob man von einer einzigen Wirklichkeit ausgeht) auch von unseren Extrapolationen in die Vergangenheit. Z.B. könnte man die Bahn der Erde nur in gewissen (auf Signifikanzniveau extrem engen) Grenzen rückwärts bestimmen, selbst wenn alle Parameter des gesamten kausal verbundenen Universums zum Zeitpunkt heute bekannt wären. Wichtiger wird das natürlich bei den allerersten Feld-Fluktuationen, die die spätere Materieverteilung bewirkten (bzw. die Unsicherheit steigt generell mit der Zeitdauer die man zurückblickt).
    Ein extremes Beispiel wäre, dass durch Quantenteleportation unsere jüngere Vergangenheit lediglich vorgetäuscht wurde (indem zufällig die Teilchen sich – sagen wir, z.B. vor 1 s – zu zueinander passenden Fake-Records zusammengefunden hätten). Natürlich ist die Wahrscheinlichkeit dafür unvorstellbar klein, aber es ist möglich (lol) und Extreme veranschaulichen das grundlegende Prinzip.

  47. #47 Wizzy
    30. Januar 2015

    @Alderamin

    Zum letzten Teil: Ich bin mir sicher, dass auch in Blockuniversen Zeitreisen vorstellbar sind. Die Auswirkungen wären dann schon “eingewebt”, d.h. man könnte die Vergangenheit eben nicht ändern und jeder Versuch dazu würde aus einem jeweils speziellen Grund scheitern / resp. diese Versuche haben eben zum jetzigen Zeitverlauf geführt. Das würde man dann schnell herausfinden und Zeitreisen entsprechend umsichtig durchführen.

    Manche Leute haben ein Problem mit der “unsichtbaren Hand”, die sie in solch einer Zeitvorstellung mit Zeitreisemöglichkeit vermuten. Ich jedoch finde so ein Szenario auch nicht “intelligenter” als andere Naturgesetze, die wir bereits akzeptiert haben. Es wäre für mich eine ähnliche Sache wie unser deterministischer, scheinbar freier Geist der manche Leute dazu bringt ihn als über-natürlich zu begreifen und uns eine Seele zuzusprechen.

  48. #48 Alderamin
    30. Januar 2015

    @Wizzy

    Z.B. könnte man die Bahn der Erde nur in gewissen (auf Signifikanzniveau extrem engen) Grenzen rückwärts bestimmen, selbst wenn alle Parameter des gesamten kausal verbundenen Universums zum Zeitpunkt heute bekannt wären.

    Das wäre dann aber nur ein Rekonstruieren mit den gleichen Methoden, mit denen wir die Zukunft zu ergründen versuchen. Tatsächlich befand sich die Erde aber irgendwo, und selbst wenn wir das nur mit einer begrenzten Genauigkeit messen und aufzeichnen konnten oder es gar nicht getan haben, war der Ort im Rahmen der Unschärferelation ziemlich genau bestimmt (und ließ es z.B am Ende der Kreidezeit krachen).

    Bei manchen Objekten kann man nicht mit Bestimmtheit sagen, wo sie die ganze Zeit waren (z.B. Photonen auf dem Weg durch einen Doppelspalt), aber zumindest, wo ihre Wellenfunktion kollabierte, was am Ende für den Verlauf der Geschichte entscheidend ist. Das gilt dann auch für die Feldfluktuationen, die sind halt am Ende in gewisser Weise materialisiert und ergaben eine bestimmte Struktur des Universums. Es hätte gemäß unserer Kenntnisse über die Quantenwelt und die Zukunft a priori auch eine ganz andere herauskommen können, niemand hätte das vorhersehen können, aber es kam halt genau eine heraus und im Blockuniversum gab/gibt es nur diese eine Möglichkeit, weil alles a posteriori ist.

    Was die Geschichte mit dem Boltzmann-Brain betrifft (wüsste jetzt nicht, was das mit Quantenteleportation zu tun hat), das ist eine ganze andere Theorie als das Blockuniversum, ich würde mal sagen, eine orthogonale Theorie, weil sie sich mit dem Blockuniversum kombinieren ließe aber auch ganz unabhängig davon gelten könnte.

  49. #49 Wizzy
    30. Januar 2015

    @Alderamin

    Das ist es ja gerade, was ich meine: Im Rahmen der Unschärferelation ist der Ort und der Impuls immer (je nach gewünschtem Signifikanzniveau) unbestimmt! Es gibt eben eine Wellenfunktion und zu jedem Zeitpunkt eine Wahrscheinlichkeitsverteilung, die bestimmte Orte oder Impulse bevorzugt, aber keine prinzipiell ausschließt. Selbst bei einer Messung wird die Wellenfunktion nur nahezu deltaförmig, da man z.B. den Ort nie _völlig exakt und zweifellos_ bestimmen kann. Zumindest mein QM-Prof meinte, dass die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Teilchens an jedem beliebigen Ort des Universums und zu jedem Zeitpunkt niemals genau Null wird (aber in unterschiedlichem Grad quasi-Null natürlich). Daher gibt es auch speziell durch die QM immer eine (vernachlässigbar kleine) Chance, dass alles eben doch ganz anders ist. Und diese Chance ergibt zusätzliche (allermeistens vernachlässigbare) signifikante Unsicherheiten bei Hindcasts.
    Ob die Vergangenheit also fest steht oder nicht, ist ebenfalls eine Frage des Weltbildes. Vertreter einer “offenen Zukunft” könnten auch eine “offene Vergangenheit” postulieren, mit aus der Theorie begründeten Argumenten.

  50. #50 Wizzy
    30. Januar 2015

    @Alderamin
    Boltzmann-Brains sind ein bisschen fern von dem, was ich oben geschrieben habe (bzw. ausdrücken wollte), aber ich glaube bei diesen Themen ist es leicht sich gegenseitig misszuverstehen, zumal ich oft beobachte dass beinahe jeder recht unterschiedliche Gedankengänge implizit voraussetzt, da die explizite Ausformulierung aller solcher zuweilen sehr mühsam ist 😉

  51. #51 luca2004
    1. Februar 2015

    @Alderamin

    du hast ja geschrieben das der raum aus sich herauswächst das stimmt aber diese luft die um den teig herumschwebt muss ja in einem raum herumfliegen

  52. #52 Alderamin
    1. Februar 2015

    @luca2004

    Tja, bei der Luft im Backofen findet das Kuchenmodell seine Grenzen, der Kuchen befindet sich ja in einem Universum, das Universum nicht… Denk’ Dir einfach, der Kuchen sei unendlich groß (es kann nämlich sein, dass das Universum es auch ist). Dann schaffst Du es von innen nie bis zum Rand.

  53. #53 luca2004
    2. Februar 2015

    ok ich denke jetzt hab ich´s

  54. #54 Drhase
    13. April 2015

    Sicherlich kann die Zeit nicht rückwärts laufen. Die meinen bestimmt, dass sich das System in die entgegengesetzte Richtung hätte entwickeln können, als das System, das wir heute kenne. Also quasi rückwärts zur Zeit.

  55. #55 Corvus
    Erfurt
    21. März 2018

    Das tiefgreifende Interesse an dem Phänomen „Zeit“ , verbunden mit der Lektüre von unzähligen Beiträgen aus dem Internet rund um das Universum und die „Zeit“ waren der Ausgangspunkt für meine nachfolgend zusammengefassten Überlegungen und Thesen :

    Gemäß der geltenden Urknall-Theorie wurden der Raum, die Zeit (Raumzeit) und Materie gebildet.

    Der Begriff „Bewegung“ spielt bei fast allen Erklärungen zur Raumzeit eine total vernachlässigte Bedeutung. Er taucht beispielsweise in einem WIKIPEDIA-Artikel zur „Raumkrümmung“ auf:
    Nach den Einsteinschen Feldgleichungen wird die Krümmung der Raumzeit lokal durch die Verteilung aller Formen von Masse bzw. Energie verursacht. Sie wird gerade so bestimmt, dass sich im Ergebnis bestmögliche Übereinstimmung mit dem Newtonschen Gravitationsgesetz ergibt. Die Krümmung der Raumzeit beschreibt hiernach ein Beschleunigungsfeld, das einerseits von der Verteilung und Bewegung von Energien bzw. Massen herrührt und andererseits ihren Bewegungszustand beeinflusst. Damit stehen Raumzeit und Energie/Masse in direkter Wechselwirkung miteinander. Diese Wechselwirkung ist es, was wir als Gravitation wahrnehmen.

    „Bewegung“ kann aber m.E. einen maßgeblichen Anteil zur Entmystifizierung der „Zeit“ bieten und einen bereinigten Blick auf viele ausschlaggebende Vorgänge im Universum erlauben.

    Einstein`s Weltformel E=m*c2 , in der ja die (Licht-)Geschwindigkeit, also ein Faktor bei dem Bewegung eine maßgebliche Rolle spielt, kann ohne Probleme ersetzt werden durch E=m*b, wobei b die Bewegung repräsentiert.

    In einer Top-Down Betrachtung dieser Themenblöcke über das Universum im Allgemeinen findet sich eine Hierarchie bestehend aus:
    Prinzipien
    Gesetzen und
    Fakten,
    die es ermöglichen, die universell geltenden Strukturen zur Entstehung, Existenz und Ende des heutigen Universums in einer Art populärwissenschaftlichen Mischung aus Physik und Philosophie darzustellen und zu erklären.

    Prinzipien
    Es gelten folgende Grundprinzipien:
    Das Dualitätsprinzip – „alles hat mindestens zwei Seiten“
    Das Minima/Maxima-Prinzip – alles hat Grenzen, nichts ist grenzenlos
    Das Ursache/Wirkungs-Prinzip – keine Wirkung ohne Ursache
    Das Zufall/Notwendigkeits-Prinzip – bildet die Grundlage für Evolution

    Gesetze
    Physikalische Gesetze, sowie letztendlich darauf aufbauende chemische und biologische Gesetzmäßigkeiten, wie sie im Laufe der Wissenschaftshistorie hinlänglich beschrieben und bewiesen sind.

    Fakten
    Alle Erkenntnisse, die derzeit widerspruchsfrei bewiesen und erklärt wurden. Dazu gehören zum Beispiel das Periodensystem der Elemente und die Beschreibungen über die Elementarteilchen und deren Wechselwirkungen.

    Dualitätsprinzip.
    Dieses auf der Prioritätenliste ganz oben stehende Prinzip besagt, dass es keine sog. „nackten Singularitäten“ gibt. Beide Seiten ergänzen sich, sind sogar unter Umständen abhängig voneinander. Scheinbar auftretende Widersprüche lösen sich bei genauerer Betrachtung auf.

    Minima/Maxima-Prinzip
    Es gibt nichts Grenzenloses. Auch das Universum kennt Grenzen.
    Ein bekanntes physikalisches Theorem besagt, dass ein Raumfahrer, der an einer beliebigen Stelle im leeren Weltraum mit Lichtgeschwindigkeit immer „geradeaus“ fliegt, zu irgendeinem Zeitpunkt an seine Startstelle zurückkehrt.
    Die Geschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit) ist begrenzt; der absolute Temperatur-Nullpunkt ist bekannt. Analog dazu steht die Vermutung, dass es eine maximale Temperatur gibt.
    Die Begriffe „Anfang“ und “Ende“ implizieren ebenfalls Grenzen.

    Ursache/Wirkungs-Prinzip
    Nichts geschieht aus sich heraus. Jedweder Wirkung geht eine Ursache voraus. Selbst Themenblöcke wie die Entelechie und Teleologie können keine abschließend andere Bewertung liefern.

    Zufalls-und Notwendigkeits-Prinzip
    Für die Entwicklung aller chemischen und biologischen Ausprägungen von Materie war und ist dieses Prinzip unabdingbar. Die gesamte Evolution basiert auf diesem Prinzip. Dazu ein Beispiel: zwei Wasserstoff-Atome und ein Sauerstoff-Atom bilden notwendigerweise Wasser. Welche Atome dabei aber aufeinander treffen ist Zufall.

    Urknall, Raum und Materie
    Der Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren war keine Singularität. Der schon im zwanzigsten Jahrhundert propagierte Bounce-Effect trifft meines Erachtens mit an Sicherheit grenzenden Wahrscheinlichkeit zu und erklärt zugleich das Ende eines vorangegangenen Universums, als auch den Anfang des jetzigen Universums.
    Mit diesem letzten Bounce-Effect wurde das uns bekannte Universum aus Raum und Materie gebildet.
    Da es mit Sicherheit das „Nichts“ nicht gibt, ist sowohl die sog. „dunkle Materie“, sowie die „dunkle Energie“ Bestandteil des Raumes im Universum.
    Die Zusammensetzung und Charakteristika von Materie sind bis auf die voran genannten Elemente erforscht und bekannt.
    Sowohl die Beschreibung des PSE (Periodensystem der Elemente), als auch die Beschreibung der Elementarteilchen beinhalten auffällig oft den Begriff „Bewegung“. Man kann also davon ausgehen, dass durch den Urknall mit einem Basis-Impuls die gesamte Materie in diesem Raum in Bewegung versetzt wurde.
    Dies trifft sowohl auf die größten Elemente (z.B. Galaxien), als auch auf die kleinsten Elementarteilchen (Quarks etc.) zu.
    Sowohl das Faktum der Expansion des Universums, als auch die übergreifende Sicht auf die gesamte Materie unterstützt die These, dass letztlich die gesamte Materie in Bewegung ist.

    Bewegung und Zeit
    Definition der Bewegung in WIKIPEDIA: „Als Bewegung im physikalischen Sinne versteht man die Änderung des Ortes eines Beobachtungsobjektes mit der Zeit.“
    Erst durch die Bewegung der Materie im Raum entsteht als Wirkung daraus „Zeit“. Beides setzt einander voraus, sie sind abhängig voneinander. (siehe Ursache/Wirkungs-Prinzip).
    Dabei werden weder die „Krümmung der Zeit“ in der Einstein`schen Relativitätstheorie, noch andere Erkenntnisse wie die Zeitdilatation außer Kraft gesetzt.

    Bewegung
    …gibt es seit dem Urknall, einem Urimpuls, ist also immer Wirkung, nie Ursache.
    sie manifestiert sich durch die fortlaufende Expansion des Universums und den permanenten Prozess der Evolution. Allein die Definition eines Prozesses impliziert „Bewegung“.
    Galaxien bewegen sich im Universum; Sterne, Planeten und Monde bewegen sich innerhalb der Galaxien.
    Zyklen von Wachstum und Zerfall incl. der Metamorphosen bedeuten „Bewegung“ (Kinesis)
    sie ist unabdingbar für die Bewältigung von Strecken – im Makro- wie im Mikro-Bereich.

    Zeit
    Die „Zeit“ ist und bleibt eine sog. physikalische Größenordnung. Sie findet ihre Bedeutung u.a. in den Begriffen Geschwindigkeit und Beschleunigung – steht also immer in Zusammenhang mit „Bewegung“.
    Zeit „vergeht“ nicht – sie ist immer und überall (außer im theoretischen, vollkommenen Vakuum), da alle Materie in Bewegung ist.
    Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft sind Ausprägungen eines „örtlich“ beschriebenen Zustandes. Es kann keine „Zeitreisen“ weder in die Zukunft, noch in die Vergangenheit geben, da die Örtlichkeiten zu einem Zeitpunkt weder reversibel sind, noch vorhergesagt werden können.

  56. #56 the lizard king
    milky way galaxy
    2. Juni 2018

    Läuft Zeit jemals rückläufig?
    Ich meine: ja!

    Beim “big crunch” expandiert das gesamte Universum, also die gesamte Raumzeit.
    Am Ende dieser Expansion wird, so die Theorie, die Materie wieder zu einem einzigen Punkt zusammen gezogen, eine Singularität entsteht, während dieses Momentes gibt es keine Raumzeit.
    Die Zeit ist gleichzeitig unendlich lange und nicht vorhanden.
    Nun gibt es laut diverser Theorien so genannte “weiße Löcher”, Objekte, aus denen Materie, Strahlung, Information (in welcher Form auch immer) ausgestrahlt wird.
    Ich denke, dabei handelt es sich um schwarze Löcher aus dem negativ Anteil der Zeit.
    Beim “big crunch” wird alles, was geteilt war, wieder eins, um sich wieder zu teilen.
    (Esotheriker mögen jetzt anmerken, “alle [Atome] werden eins sein”)
    Ein endloser Kreislauf. Ein schwarzes Loch würde jedoch gegen dieses Prinzip verstoßen,
    da die Information, die in es hineinstürzt, verschwindet.
    Nicht jedoch, wenn die Zeit sich wie eine Sinuskurve verhielte.
    Während des negativen Anteils würden “unsere” schwarzen Löcher Materie aussenden, während die weißen Löcher Materie aufsaugen. Irgendwann müsste ein Punkt erreicht sein, bei dem die Zeitachse sich umkehrt, die Expansion des Universums aufhört, die Inflation beginnt.
    Und irgendwann müsste dann alles wieder in einen bestimmten Punkt stürzen, damit die nächste Iteration beginnen kann.