Im selben Fluss können Sie noch zweimal eintreten

Ursprünglicher Autor: Mark Shumelda
  • Übersetzung

Sie denken, dass Sie nicht zweimal in denselben Fluss gelangen können? Die moderne Physik sieht anders vor




Wir alle hörten das Sprichwort: "Sie können den gleichen Fluss nicht zweimal betreten" [im Original gibt es keine Zeit wie die Gegenwart, dh "Es gibt momentan keinen anderen Moment" / ca. trans.]. Im weitesten Sinne bedeutet dies, dass es notwendig ist, „den Moment zu ergreifen“ oder am Ende Zaudern zu machen. Aus psychologischer Sicht ist dies sinnvoll. Die Menschen spüren den „Lauf der Zeit“ und der aktuelle Moment hat eine besondere Qualität. Wenn wir Hypnose und Träume ablegen, gibt es keine Möglichkeit, die Vergangenheit oder die Zukunft direkt zu erfahren, so wie wir die Gegenwart erleben. Aber ist das Sprichwort wahr? Ist die moderne Physik damit einverstanden, dass man den gleichen Fluss nicht zweimal betreten kann?

Unsere bisher beste Theorie von Raum und Zeit ist die Relativitätstheorie. Vor der Einstein-Revolution, die vor mehr als hundert Jahren stattfand, betrachtete die Physik die Zeit als einen „externen Parameter“ - ein unabhängiges, grundlegendes Merkmal der Realität, das nicht von anderen Faktoren des Universums beeinflusst wird. Ob der Zeitablauf real oder scheinbar ist (dieser philosophische Streit ist schrecklich alt, es ging vor Einstein, und seine Theorien lösen diese Diskussion nicht auf), wir wissen jetzt, dass Zeitintervalle nicht äußerlich sind und nicht überall gleich definiert sind. Zeit ist eine interne Komponente des physischen Systems, eine Dimension, die mit drei räumlichen Dimensionen verknüpft ist. Zusammen bilden sie "Raum-Zeit" und werden von verschiedenen Faktoren beeinflusst, darunter Geschwindigkeit (relativ zu anderen Beobachtern oder Systemen) und Gravitationskräfte.

Infolgedessen gibt es kein allgemeines Konzept des gegenwärtigen Moments, das für alle Beobachter gleichermaßen gilt. Was mir real erscheint, mag in der Zukunft eines anderen Menschen und in der Vergangenheit des Dritten liegen. Gleichzeitigkeit ist relativ. Angenommen, Ihr Ehepartner war auf Geschäftsreise und befindet sich auf der anderen Seite der Welt. In diesem Moment, wenn Sie darüber nachdenken, wie Sie sie vermisst haben, drückt sie den "Senden" -Knopf im E-Mail-Client in einem Brief mit Worten darüber, wie sie Sie vermisst hat. Romantisch, nicht wahr? Obwohl diese beiden Ereignisse aus Ihrer Sicht gleichzeitig auftreten, kann die zeitliche Reihenfolge für einen Neuankömmling, der in einem die Erde umkreisenden Raumschiff fliegt, unterschiedlich sein. Wenn das Schiff zu Ihrem Partner fliegt, wird dem Neuankömmling eine E-Mail gesendet, bevor Sie einen traurigen Gedanken bekommen. Wenn das Schiff von Ihrem Partner wegfliegt, wird der Brief danach versendet. Daher gibt es aufgrund der Relativitätstheorie im gegenwärtigen Moment nichts Besonderes oder Einzigartiges. Tatsächlich gibt es so viele Dinge, die dem ähneln, was gerade geschieht - andere Beobachter nennen Ihre Gegenwart Ihre Zukunft oder Ihre Vergangenheit.



Und das ist noch nicht alles. Obwohl GR durch Experimente sehr gut unterstützt wird, ist es keine vollständige Theorie des Universums. Die Lehren aus einer anderen Säule der Physik des 20. Jahrhunderts - der Quantenmechanik - sind nicht enthalten. Und diese beiden Theorien sind in ihrer jetzigen Form tatsächlich unvereinbar. Bei der Untersuchung von Schwarzen Löchern oder den Ursprüngen des Universums müssen Physiker sehr massive Objekte beschreiben (was die GTR gut tut), die auf kleinstem Raum (zur Domäne der Quantenmechanik gehörend) gepackt sind. Solche Szenarien erfordern ein Umdenken in der Physik, und man kann hoffen, dass sie eines Tages zur Entdeckung der Quantentheorie der Schwerkraft führen werden. Eine der Schwierigkeiten einer solchen Suche besteht darin, dass die Zeit in diesen beiden Theorien unterschiedlich behandelt wird. In der kanonischen Quantenmechanik wird ein früherer Zeitansatz als externer Parameter verwendet. was das Universum nicht beeinflusst. Aber wir wissen, dass Zeit nicht auf diese Weise betrachtet werden kann, da GR sagt, dass die Schwerkraft die Zeit beeinflusst - und die Quantenphysik dies nicht erklärt. Daher wird eine neue Theorie der Quantengravitation wahrscheinlich erneut unsere Sicht der Zeit ändern, wie dies Einstein vor hundert Jahren getan hat. Die Revolution in der Physik des 21. Jahrhunderts kann sehr bald eintreten.

Und obwohl verschiedene Varianten der Quantengravitation unterschiedliche Theorien über die Natur der Zeit haben, ist vielleicht die Theorie der Formdynamik eine der interessantesten Perspektiven . Die Dynamik der Form lehnt im Allgemeinen die Zeit ab und versucht, die Auswirkungen der Schwerkraft durch die Entwicklung räumlicher Formen zu erklären, von denen jede die Ursache-Wirkungs-Geschichte des Auftretens des Universums erzählt. Die Theorie gibt uns unzählige Geschenke, "jetzt". Jeder dieser Momente ähnelt einem Foto aus einem Album, das historische Aufnahmen enthält, wie wir den gegenwärtigen Zustand erreicht haben, und zwar in separaten Fotos.

Befürworter der Formdynamik nennen diese zeitlosen Augenblicke „Nows“ „Zeitkapseln“ und argumentieren, dass unser Gehirn sie zusammennäht, was zur Illusion des Zeitablaufs führt. Denken Sie darüber nach, wie wir die Bewegung einer springenden Katze wahrnehmen: Unsere Augen nehmen sofortige "Schnappschüsse" einer Katze an verschiedenen Stellen in der Luft wahr, und das Gehirn sticht sie zusammen, um die Illusion von Bewegung zu erzeugen. Die Dynamik der Form legt nahe, dass ein ähnlicher Prozess für die Wahrnehmung der Zeit selbst verantwortlich ist.

In Bezug auf unseren Aphorismus stimmt die Dynamik der Form mit der Relativitätstheorie überein: Man kann nicht sagen, dass es unmöglich ist, denselben Fluss zweimal zu betreten. Wenn die Dynamik der Form korrekt ist, besteht das Universum aus einer großen Anzahl von Jetzt-Momenten, und es existiert überhaupt kein konstanter Zeitablauf.

Die Formendynamik ist jedoch bei weitem nicht der einzige Ansatz zur Quantengravitation. Was ist das Schicksal der Zeit in der Stringtheorie? Es stellt sich heraus, dass es hier unmöglich ist, über die Einzigartigkeit des gegenwärtigen Moments zu sprechen. Die Stringtheorie besagt, dass die grundlegenden Punktpartikel in der Physik am besten als eindimensionale erweiterte Objekte modelliert werden können, die die Form einer Schleife oder eines „Strings“ -Segments annehmen können. Die Stringtheorieplattform erfordert die Übernahme zusätzlicher räumlicher Dimensionen (mindestens zehn, je nach Art der Theorie), die sich geschlossen haben, so dass sie in der üblichen dreidimensionalen Welt nicht sichtbar sind. Eine Analogie zu einem Gartenschlauch kann hier Abhilfe schaffen: Betrachtet man ihn beispielsweise aus der Ferne des zweiten Geschosses aus der Ferne, so scheint der im Hof ​​liegende Schlauch eindimensional zu sein und hat nur eine Länge. Wenn Sie sich ihm nähern, werden Sie verstehen, dass er eine zweite Eigenschaft hat, Breite.

So wie räumliche Dimensionen aus der Stringtheorie entstehen, so entsteht in einer geeigneten Version dieser Theorie die Zeit aus einem zeitlosen Element. In diesem Sinne ist Zeit kein grundlegendes Konzept in der Stringtheorie, und wir können nicht sagen, dass die gegenwärtige Zeit einzigartig ist, weil es überhaupt keine Zeit gibt.

Und jetzt entschuldige ich, ich muss noch viel mehr wiederholen und muss den gegenwärtigen Moment einfangen, ob er wirklich existiert oder nicht.

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