Kann die Invarianz erklärt werden, wenn dann wie?

[El Cattivo]

[Jan]

Hallo El,
Deine Einlassungen zu Dirac und Boomsche Mechanik sind spannend - genau die hatte ich vor anderthalb Wochen auch schon mal recherchiert. Gehe ich gerne noch mal drauf ein. Aber zuerst sollten wir noch ein bischen daran arbeiten, ein gemeinsames Verständnis darüber herzustellen, was im Minkowski-Raum eigentlich so abgeht.

Wir sind uns inzwischen über die folgenden Aussagen der SRT einig:

Wir haben einen Nullpunkt im Koordinatensystem, an dem sich das Raumschiff und die Erde befinden, an dem es 3010 ist, und an dem sich im Minkowski-Raum 2 Inertialsysteme überschneiden: x (darin ruhen Erde und Alpha Centauri) und x' (darin ruht das Raumschiff). Die beiden Koordinatensysteme bewegen sich mit v= 0,8c zueinander.

Für diesen einen Nullpunkt gilt:
a) der zeitliche Abstand zwischen Raumschiff und Alpha Centauri im Koordinatensystem x ist 0 (Null). Alpha Centauri ist auf der Y-Koordinaten auf gleicher Höhe mit dem Raumschiff. (Der räumliche Abstand auf der X-Achse beträgt übrigens 1606 Lichttage).
UND
b) der zeitliche Abstand zwischen zwischen Raumschiff und Alpha Centauri' im Koordinatensystem x' beträgt 1284,8 Tage. Im Raumschiff ist es 1.1.3010, gleichzeitig ist es auf Alpha Centauri' Anfang Mai 3013. (Der räumliche Abstand beträgt 963,6 Lichttage.)

Ich kopier hier mal eine Grafik aus dem unten zitierten Wikibook rein:


Also: wenn beide dieser Aussagen richtig sind und sich auf einen Punkt 0,0 im Koordinatensystem beziehen, muss es zwei Alpha Centauri geben, zwischen denen 1284 Tage liegen, und die unabhängig voneinander im Minkowski-Raum existieren. Die beiden Alpha Centauri können nicht identisch sein.

Zu diesen Aussagen hast Du nun geschrieben:

[973]

Ich meine, die RT, die sich mit makroskopischer Betrachtungsweise beschäftigt, hat, falls sie vom Benutzer nicht falsch interprätiert wird, mit der Kausalität kein Problem. Etwa, wenn man überlichtschnelle 'Objekte' als nicht-physikalisch ansieht, und wenn man die Kausalität nicht als mit der Zeit unmittelbar und ursächlich verbunden ansieht. M.E. ist die Kausalität ihrem Wesen und ihrer Entstehung nach etwas mikroskopisches (wohl auch konkrete Ereignisse statt kontinuierlich), und äußert sich dann nur symptomatisch auch makroskopisch (was man als Hinweis ansehen kann, daß jene indirekt auch diese produzieren). Und für eine reine Abfolge von Ereignissen iS einer Kausalmenge ist möglicherweise überhaupt keine bereits vorhandene Geometrie nötig - insbesondere keine komplizierte Struktur wie die Zeit oder der Raum, die auch (wie wir seit spätestens der RT wissen) irgendwie 'kompliziert' zusammenhängen - und kann dadurch eine solche sogar gebildet werden.


Ich bin der Meinung, daß die Kausalität nicht durch die Zeit ausgedrückt verlangt werden sollte, sondern auf einem niedrigerem Niveau, nämlich lediglich von Abfolgen. Das klärt dann auch unmißverständlich, daß die RT (die ART, und die SRT noch weniger), auch nicht durch solche Lösungen wie den Gödel-Kosmos, Verstöße gegen die Kausalität positiv zuläßt; dieser alternativen Ansicht nach ist vielmehr klar, daß die RT weder positiv noch negativ Kausalitätsverstößen gegenübersteht sondern sie schlicht und einfach nicht behandelt. (Auch wenn dies zu diesem Punkt dienlich sein könnte, bleibt jedoch andererseits die Frage, ob das für die Realität überhaupt nötig wäre, zumal ja notorischerweise die meisten formalen "zeitlich-nichtkausalen" Modelle in der Realität sowieso nicht existieren, und auch die ART zu allgemein ist und sowieso irreelle Lösungen zuläßt)



Augenfällig ist, daß für die Kausalität schwächere Bedingungen nötig sind als für die Zeit. Es reicht eine geordnete Abfolge von Ereignissen und dazu komplementär deren stets zunehmende Anzahl (oder umgekehrt), beides hinreichendermaßen im unmittelbaren Nahbereich oder geschehensmäßigem Eigensystem des Beobachters selbst; nicht nötig ist dagegen weder das 'Mehr' was einer solchen Abfolge gegenüber die Zeit besitzt - nämlich weder einen gleichförmigen Ablauf sowie sonstige formale Eigenschaften und eine zu ihr komplementäre, oft auch erhaltene Energie - noch eine gleiche, ebensolche beobachtete Reihenfolge von entfernten Geschehnissen (scheinbare Kausalität bei entfernten Objekten) - also interessieren damit auch ebensowenig bestimmte / alle komplizierten Zusammenhänge zwischen Ko.zeit, Eigenzeit entfernter Objekte und der Eigenzeit des Beobachters, oder des Lichtweges von dort nach hier.

Zwar wird in den meisten Fällen - etwa bei gleichmäßiger Bewegung und lediglicher Zeitdilatation nach der SRT - die Koordinatenzeit oder Zeit entfernter Objekte und damit die Reihenfolge eindeutig auf die Eigenzeit abgebildet, aber im Allgemeinen in der ART nicht - was gerade solche Fälle vermeintlicher Kausalitätsverletzungen wie Wurmlöcher oder Gödel-Kosmos ergibt. Stellt man hier bzgl der Kausalität jedoch nicht mehr auf die Koordinaten-Zeit oder aber auf die Zeit die andere beobachten ab, sondern auf die Eigenzeit bzw. Wirkungspunkte einer Weltlinie, dann verläuft diese für 'ihren eigenen' Beobachter selbst stets sukzessiv und kausal (auch zBsp im Gödel-Kosmos) - aber wäre auch das Gegenteil kein Problem mehr mit der RT da diese sich bekanntlich um die Wirkung nicht kümmert. Daß ausgedrückt in Koordinatenzeit komische geometrische Eigenheiten (wie geschlossene zeitartige Weltlinien oder von anderen Leuten aus gesehen dann Ergebnisse vor ihren Ursachen erscheinen können) bleiben, wäre dann kein Verstoß gegen die so schwächer aufgefaßte Kausalität mehr, und daß sich für diese auch keine Paradoxone für Beobachter bzw. Betroffene ergeben, wäre durch die Umrechnung in deren Zeit mit andersartigen Bedingungen der Eigenzeit des 'Täters' als der Koordinatenzeit sichergestellt - hinreichendermaßen falls keine geschlossenen wirkungsartigen Weltlinien zugelassen oder als physikalisch relevant werden (etwa durch die Forderung stets positiver Eigenzeit oder Wirkung für existierende Objekte).

Nichtkausalitäten (falls man solche Objekte überhaupt als 'existent' ansehen wollte) 'würden' sich i.A. zwar in anderen Dimensionen zeigen, ursächlich wäre jedoch immer ihr Entstehen in der Dimension der Abfolge. Ein Objekt beispielsweise, was man weißgottweshalb zwar unserem Weltall zurechnen und als 'existent' ansehen wollte, was aber außerhalb unserem Weltall liegt (im 3D-Orts-Raum ausgedrückt), müßte sich, um dorthinzukommen, eine Zeitlang auch mit Überlichtgeschwindigkeit bewegt haben (im Geschwindigkeits-Raum), es müßte dazu bereits in der Zukunft gewesen und von dort zurückgelaufen sein (in der Zeit), und es könnte dadurch nicht kausal entstanden sein (in der Abfolge von Wirkungen) - wobei aber ursächlich Letzteres also seine nichtkausale Entstehung ist, und sich dies dann nur vorwärts auch in den o.g. anderen Dimensionen zeigen kann (aber nicht muß). Analog mag sich zwar eine Kausalitätsverletzung auch in der Zeit zeigen, herrühren müßte sie jedoch stets bereits von einer nichtkausalen (nicht von etwas bewirktem) Entstehung.


Dabei erhebt sich vor Allem die Frage, ob die Zeit wesenmäßig etwas Anderes, von weitergehenden Bedingungen Abhängiges oder solche Enthaltendes, als die reine Abfolge, ist. Hierfür gibt es viele Anhaltspunkte. Ein formal sehr einfacher sind die offensichtlich qualitativ nicht gleichen - insbesondere unterschiedlich starken - Minimalprinzipien, wenn man sie auf jede der Dimensionen bezieht. Das Herzsche Prinzip geringster Krümmung (3D-Raum) ist offenbar schwächer als das Prinzip minimalem Weges (1D-Raum); dieses wiederum schwächer als das minimaler Zeit oder Arbeit (Zeit, dazu komplementär Energie); dieses wiederum schwächer als das geringster Wirkung oder dazu komplementär maximaler Einfachheit (weshalb ja am allgemeinsten die geringste Wirkung statt der kürzesten Zeit zur Ableitung phys. Formeln verwendet wird).


(Warnung: Meine o.g. Meinung stimmt möglicherweise nicht mit ethablierter Physik überein, sollte man in diesem Metier von einer solchen sprechen können; mag daher zu fortgeschrittener Diskusion beitragen können, sollte aber insbesondere von niemand mit geringen Kenntnissen benutzt werden, um sich erste, erhofftermaßen zuverlässige Vorstellungen zu diesen Fragen zu machen)

[Heinrich Katscher]

[973]

Nein, die Zeit ist keine menschliche Erfindung, sie hat ebenfalls physikalische Bedeutung, die auch von der ethablierten Physik weitgehend korrekt beschrieben wird. Jedoch ist meiner rein persönlichen Meinung nach für eine Kausalmenge auch eine Zeit im o.g. Sinne nicht nötig, sondern nur eine (noch simplere) Abfolge von Ereignissen. Wie in meinem o.g. post auch steht, sieht man die noch grundlegendere, einfachere Struktur der Abfolge von Geschehnissen als obwohl ähnlich wesentlich unterschiedlich zur (leicht komplizierteren) Zeit u.a. an den unterschiedlichen Ergebnissen der den beiden zugehörigen Minimalprinzipien. Oder mit anderen Worten, obwohl ähnlich, sind Weltpunkte und Zeitpunkte etwas unterschiedliches und müssen physikalisch beide unterschieden aber beide betrachtet werden.

Ferner kann dadurch m.E. auch nicht alles erklärt werden - schlimmer noch, überhaupt nichts wirklich neues vorhergesagt werden. Die Kausalität beschränkt sich m.E. darauf, daß jemand (ein im Prinzip feststellbarer Bewirker) würfelt, das Ergebnis der Würfelung ist jedoch völlig zufällig.

Dementi: Das hat auch nichts mit der Chaos-Theorie zu tun . Im Gegenteil meine ich, das sich jedes so spontan entstehende System sehr schnell abkühlt und es trotz weiter erfolgenden zufälligen neuen Fakten, jedenfalls soweit es überhaupt sinnvoll mathematisch behandelbar ist (sich einstellendes Kontinuum), auch ziemlich normal und stetig verhält. Um gottes Willen malen sie nicht sowas an die Wand, daß hier nicht auch noch bestimmte Leute aus der Chaos-Forschung auftauchen und auch diese Theorie durch wirre Schlußfolgerungen verhunzen ...

[El Cattivo]

[nocheinPoet]

Mal eine Frage, man kann ja mit der Verschränkung keine Information übertragen. Nun habe ich und Anders mal je ein verschränktes Photon. Anders ist 5LJ entfernt. Er sagt nun, ich werde nach dem Zufallsprinzip hier mal ein Kopf drücken, oder auch nicht und sende Dir dann die Information ob ich den gedrückt habe, oder nicht. Dann kann ich doch erst in 5 Jahren wissen, ob er oder ob er nicht. Nun machen wir es anders, er sagt, wenn er sein Photon horizontal polarisiert misst, dann drückt er den Knopf. Wenn ich nun nach der verabredeten Zeit mein Photon messe, weiß ich, wie seines polarisiert ist und ob er den Knopf gedrückt hat oder nicht. Wenn ich den Zustand seines Photones kenne habe ich doch aber eine Information aus seinem 5LJ entfernten System. Mir ist schon klar, das man so nicht gezielt Infos tauschen kann, ich kann keine Anweisung geben, er soll den Knopf drücken, oder nicht, aber dennoch habe ich doch eine Info bekommen. Gibt es hier unterschiedliche Qualitäten von Information?
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AllTopic, CrankWatch - Wenn Dummheit schwer machen würde, gäbe es in Wuppertal schlagartig eine Singularität.

[Heinrich Katscher]

Konsterniert über die Impertinenz eines anonymen Schurken, meinen Namen ohne mein Wissen und meie Einwilligung an die Spitze dieses Threads zu setzen und mir dadurch hinterhältig die Eröffnung eines „Schrott-Threads“ in die Schuhe zu schieben, wollte ich vorerst heftigst protestieren.

Ich bin jedoch gewöhnt bin, Gelesenes zu überdenken und bin zur Erkenntnis gekommen, dass der mir unbekannte Urvater diesem Thread eigentlich ein tragfähiges Motto vorangestellt hat und dass er sich nur dadurch schuldig gemaqcht hat, dass er meinen bewundernden Beitrag vom 28.09.2010, 00:0

[973]

Ich hatte hier im thread daraufbezogen geantwortet, das jemand meinte, Fragen der Kausalität seien der RT zuzuordnen (also makroskopisch), und iW entgegnet, sie seien mE der QT zuzuordnen (mikroskopisch), und zur Kausalität, maximal einfach, nur Abfolgen von Wirkungen nötig und hinreichend sind (keine sonstige Geometrie, wie Zeit und Raum -- die aber trotzdem möglich ist/bleibt; ich hab nie gesagt daß es sie nicht geben würde, sondern nur daß sie für Kausalmengen nicht Voraussetzung sind, man sogar umgedreht daraus Zeit, Raum usw. basteln kann). Das hat jemand mit seinen Ansichten zum Wesen des Raumes und der Zeit beantwortet (Meinung von Subjektivität derselben, Zusammenhang mit Chaosforschung), was als eigener Thread verselbständigt wurde; m.E. nichts einzuwenden.

[Jan]

Hallo Manuel,
Du könntest den "educated guess" machen, dass Anders jetzt, in diesem Moment, 5 Lichtjahre entfernt das Photon in der anderen Ausprägung messen kann.Du könntest es aber nicht sicher wissen - weil irgendwas dazwischen gekommen sein könnte. Raumpiraten haben das Photon abgefangen und ausgetauscht - der Herrscher der Galaxis hat Anders zu einem Sondereinsatz abgeordnet - na, was halt so passieren kann.

Hallo El,
Du weigerst Dich standhaft, was zum Status der Existenz der vielen IS in der SRT zu sagen. Und damit auch zu den Gleichzeitigkeiten, die in ihnen verwirklicht sind. OK, was solls. Es ist doch offensichtlich, dass Du die SRT nie akzeptieren könntest, wenn Du die Vorannahmen ernst nehmen müsstest, die zum Funktionieren der SRT gemacht werden müssen. Also verleugne das schön weiter - schadet ja auch niemand.

Ich hab inzwischen mal ein bisschen zum Thema "Blockzeit" recherchiert. Hier der deutsche Wikipedia-Beitrag:
http://de.wikipedia.org/wiki/Blockuniversum
Interessante Auszüge (Hervorhebung von mir):

[El Cattivo]

[Barney]

[973]

Ich stimme mit barney weitgehend überein. Die Invarianz hat sich eben gezeigt, zBsp explizit durch Messung der Geschwindigkeit des Lichtes von Sternen usw. unabhängig von der Erdbewegung, ferner implizit durch Beobachtungen in diversen anderen Bereichen der Physik die die LT angedeutet haben (insbesondere daß sich mit ihnen der Magnetismus auf die Elektrizität zurückführen läßt). Durch die SRT ist das alles zusammengefasst worden. Danach haben die Theoretiker noch einen Wust an Mengenlehre draufgesetzt. Deshalb kann man umgedreht aus all diesen Formeln die Invarianz nicht 'beweisen' oder sich formal als Konsequenz solcher Formeln 'erklären'; sie, sowie auch der Verlauf der Addition der Geschwindigkeiten gemäß den LT, ist experimentiell gefunden worden.

Einmal befunden, kann man sich dann fragen, was sie für Konsequenzen hat, ferner, was es bedeutet, daß es eine endliche Geschwindigkeit gibt. In diesem Sinne bestehen einige Erklärungs- und Deutungsmöglichkeiten.

[Jan]

Hallo El,

[El Cattivo]