Die Zeit gibt es nur in Verbindung mit Materie
Alles existiert im Absoluten, nur unsere beschränkten Sinne, in unseren beschränkten Dimensionen, sind relativ.
„Könnte man die Zeit anhalten, für wie lange ‚stünde‘ dann die Zeit?“ Kritik der reinen Vernunft von Immanuel Kant (*1724; †1804)
Ich benutze den Begriff Wesen[1] aus philosophischer Sicht.
Die Zeit ist für uns so selbsverständlich, dass die meisten sich keine Gedanken darüber machen.
Und doch ist sie die geheimnisvollste Eigenschaft in der Physik.
Sie ist eine Eigenschaft der Materie. Sie hat also nicht ein eigenständiges Wesen, sondern ist mit der Gravitation und dem Raum koexistent.
Denn ohne Zeit kann nichts geschehen. Physikalisch kann man die Zeit nur Heuristisch[2] behandel.
Zeit entsteht durch Materie beziehungsweise Energie. Sie lässt sich auch mit Geschwindigkeit manipulieren.
Innerhalb eines Bezugssystems haben wir immer die gleiche Zeit.
Ein physikalisches Zeit-Bezugssystem muss ich genauer erklären. Je schneller die Materie ist, desto langsamer vergeht die Zeit.
Materie, die eine andere Geschwindigkeit hat, unterliegt einer anderen Zeit. Für uns sind, mit unseren geostationären Satelliten (Kreisbahn 35.786 km über der Erdoberfläche,
Eigengeschwindigkeit von etwa 3,07 km/s oder 11.052 km/h), Geschwindigkeitsdifferenzen(Δv[3]) ab 10.000 km/h relevant. Die Erdrotation am Äquator beträgt 1.670 km/h.
Geschwindigkeitsdifferenz (Satellitrotation - Erdrotation am Äquator) Δv = 9.382 km/h.
Das entspricht ein Lorentzfaktor[4] von Δt = 1,0005.
Eine Eigenschaft der Zeit ist Entropie, der zweite Hauptsatz der Thermodynamik, er drückt aus, in welcher Richtung spontane Energieumwandlungen möglich sind.
Eine weitere Eigenschaft der Zeit ist die Kausalität.
[1] Da wird die Eigenschaft oder eine Reihe von Eigenschaften bezeichnet, die etwas aus dem macht, was es ist, ohne die es seine charakteristische Gesamtheit an Eigentümlichkeiten verliert.
[2] Heuristik bezeichnet Methoden, die mit unvollständigen Informationen dennoch zu wahrscheinlichen Aussagen oder praktikablen Lösungen kommen.
Zuerst müssen wir die Parameter, die wir in unseren Sinnen und Vorstellungen wahrnehmen können, definieren.
Die Evolution hat unsere Sinne für die Erdoberfläche optimiert. Was im Mikrokosmos passiert, entzieht sich unseren Sinnen und Vorstellungen. Niemand kann sich ein Atom realistisch vorstellen, es sind nur Fantasien. Auch das Große wie Galaxien, die im Universum etwas Kleines sind, ist für uns unvorstellbar. 200.000 Jahre benötigt das Licht, um eine Galaxie, die eine Größe von unserer Milchstraße hat, zu durchqueren. Der Mensch ist gerade mal zum Mond geflogen, das sind 1,3 Lichtsekunden.Auch die Zeiteinheiten sind für uns sehr beschränkt. In der Quantenwelt ist eine Mikrosekunde eine lange Zeit. Da spielt sich das Geschehen im Mikro-10−6 bis Atto-10−18 Sekundenbereich ab. Das sind ausgeschrieben 0,000.000.000.000.000.0001 Sekunden. Im Großen sind Zeiten von Millionen Jahren ein „Wimpernschlag“. Die Erde ist 4.600 Millionen Jahre alt. Das Universum ist, falls unsere Daten stimmen, fast 14.000 Millionen (14.000.000.000) Jahre alt. Das sind 441.504.000.000.000.000 (4x1017) Sekunden. Der Homo Sapiens lebt nur seit 0,3 Millionen Jahre auf der Erde. Ein Menschenleben dauert 0,000.07 Millionen Jahre.
[3] Δv: v ist die Geschwindigkeit und Δ (Delta), wird in der Mathematik als Differenz benutzt. Das werde ich im laufenden Text auch benutzen.
[4] siehe Kapitel Relativitätstheorie/Lorentz-Transformation
Betrachten wir es aus Sicht eines Photons und ein bisschen poetisch.
Es heißt, Licht bewege sich mit unvorstellbarer Geschwindigkeit. Doch das ist nur unsere Illusion. In Wahrheit bewegt sich das Licht nicht – es braucht keine Zeit. Bewegung ist ein menschliches Maß, geboren aus unserer Begrenztheit.Wir messen nicht, wie schnell das Licht ist. Wir messen, wie langsam wir selbst sind. Wir, die Trägen, die Gefrorenen, verdichtete Energie, gefangen in Zeit.
Der masselose Zustand – das reine Sein der Energie – ist der natürliche Zustand. Wir sind die Abweichung, jene Klumpen, die sich verlangsamt haben, um Zeit erfahren zu müssen... oder vielleicht zu dürfen.
Wenn wir aus der Perspektive eines Photons blicken könnten, verstummte jedes Maß. Für das Photon existiert keine Geschwindigkeit, denn ohne Masse gibt es keine Zeit – und ohne Zeit keine Bewegung. Von dem Moment, in dem es in der Sonne geboren wird, bis zu dem Augenblick, in dem es auf ein Blatt, ein Meer, eine Hautzelle trifft, vergeht für das Photon nichts.
Kein Wimpernschlag. Kein Jetzt und kein Danach. Es war immer schon da. Der Raum selbst verliert in dieser Sicht seine Ausdehnung. Alles wird eins. Das Photon ist überall zugleich – eine ewige Singularität.
Vielleicht war das, was wir den Urknall nennen, also nie der Anfang, sondern nur der Moment, in dem wir uns bewusst wurden, dass etwas begann. In Wirklichkeit aber war die Singularität immer da – unbewegt, zeitlos, vollkommen. Und wir, kleine Klumpen von Energie, sind nur jene, die zurückgeblieben sind, um sie aus der Ferne betrachten zu dürfen.
Der Zusammenhang von Entropie und Zeit
Am Anfang existierte fast nichts. Die Entropie, das Maß der Unordnung, war auf ihrem tiefsten Punkt. In diesem Zustand entstand das, was wir als Energie kennen. Diese Energie verwandelte sich später in Materie. Erst mit dem Entstehen von etwas – von Materie und Energie – konnte sich Unordnung verändern. Sie konnte nun wachsen, sich entwickeln, und damit eine Richtung bilden. Diese Veränderung, dieses Fortschreiten von einem Zustand zum nächsten, ist das, was wir Zeit nennen. Zeit ist also keine unabhängige Größe, sondern eine Folge zunehmender Entropie. Sie kann sich nur in eine Richtung bewegen – von geringer zu höherer Unordnung. Aus diesem Grund läuft Zeit für uns immer von der Vergangenheit in die Zukunft. Aus Sicht der Entropie gibt es keine Gegenwart. Stillstand würde bedeuten, dass keine Veränderung geschieht, und damit würde auch die Zeit verschwinden. Für das Licht hingegen gelten andere Bedingungen. Aus seiner Perspektive existieren weder Vergangenheit noch Zukunft – nur ein einziges, zeitloses Jetzt.
Spiralgalaxien
Die Gravitation und die Geschwindigkeit beider Galaxien beeinflussen die Raum-Zeit.
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Zeit auf der Erde
Auf der Erdoberfläche vergeht die Zeit gleich. Die Zeit ist abhängig von der Entfernung des Erdmittlepunkt.
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Wurmloch
Das Gitternetz simbolisiert die krümmung des Raumes. Umso näher Materie den "Trichtermittelpunkt" kommt desto langsamster wird die Zeit.
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