Über die wahre Natur von Vergangenheit und Zukunft


Theoretischen Physikern wird zunehmend bewusst, dass sie nicht wirklich wissen, wie man sich die Zeit als physikalische Realität denn nun eigentlich vorzustellen hat.

Dass wir nicht wissen, in welcher Form sie wirklich existiert, wird klar gesagt auf Seite 11 des Buches The End of Time (sein Autor, Julian Barbour, ist Zeit­forscher und als Wissenschaftler durchaus anerkannt).

Kann es also sein, dass es sich beim Begriff der Zeit nur um einen gedanklichen Hilfsbegriff handelt?

Und wenn ja, was genau sind dann Vergangenheit und Zukunft?

Erstaunlicherweise scheint die Antwort darauf einfach: Die Argumentation in [GG] nämlich legt nahe zu sagen:

Unter der Vergangenheit eines Ortes X im Kosmos versteht man genau jene Ereignisse, die — wären sie Licht — die Stelle X schon erreicht hätten (Ereignisse innerhalb des Ereignishorizonts der Stelle X).
 

Mit anderen Worten:

 
Wir sehen: Nach dieser Definition erscheint es absolut unmöglich, dass Zukunft die Vergangenheit mit gestaltet.

Vergangenheit und Zukunft (in diesem Sinne) existieren zudem real und völlig unabhänging vom Begriff der Zeit.

Dass es langsam eilt, genau zu verstehen, was Zeit denn in der Physik nun wirklich ist, belegt etwas, das Forscher an der Universität Wien über ein Experiment glauben als richtig erkannt zu haben. Anton Zeilin­ger — der Leiter dieser Forschungsgruppe — sagt darüber wörtlich: "Das bedeu­tet letztlich, dass ein Quantencomputer in der Vergangenheit mit einem Problem zu rechnen beginnen kann, von einem Input, der erst in der Zukunft existiert." [AZ]

Sollte er damit recht haben, würde die Zukunft auf die Vergangenheit Einfluss nehmen. Es wäre daher interessant zu wissen, ob Vergangenheit und Zukunft in seinem Sinne das gleiche sind wie in meinem (oben definierten) Sinn.

Im Lichte meiner Definitionen von Vergangenheit und Zukunft wäre die Zeit ein gerichteter Graph. Jeder seiner Knoten entspräche einem Ereignis, und jede Kante einem Impuls, der von der Vergangenheit zur Zukunft führt. Jeder Weg durch diesen Graph entspräche einem Pfad durch die Zeit.

Anders als im durch eine Uhr gegebenen Zeitbegriff, wäre die Zeit aber nicht mehr mit nur einem (zudem unendlich langen) Pfeil vergleichbar: Sie als 1-dimensional zu sehen, würde nur noch Sinn machen, wo es um einen Pfad durch die Zeit geht, dessen Ereignisse sämtlich durch jeweils nur einen einzigen Impuls zustande kommen.

Letzteres kann nicht der allgemeinste Fall sein, denn der Zusammenstoß zweier Elementarteilchen etwa — ein besonders dramatisches Ereignis der Physik — ist stets Endpunkt zweier Impulse (die aus verschiedener Richtung kommen und daher zwei Pfade durch die Raumzeit zusammenführen).

Bitte beachten: Ein die Raumzeit durchquerender Impuls ist mehr als eine Kante im Zeitgraphen — er projeziert sich aber darauf, wenn man die räumlichen Aspekte seines Weges ignoriert.

Das Phänomen verschränkter Quanten lässt mich fragen: Könnte es Impulse geben, die keine Energie tragen?

 
Lese auch: Was ist die Zeit?

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