58 Antworten in diesem Thema

[Frederic Brake]

Ich zerre mir gerade das HIrn an der Frage, wie schnell (Geschwindigkeit) eigentlich eine Sekunde ist. Hintergrund ist die Annahme, dass die Zeit mit dem Urknall ihren Anfang nahm. Falls die Zeit nicht ständig neu erschaffen wird, oder das Universum sich durch sie hindurchbewegt, dürfte sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit ausbreiten wie das Universum. Doch wie schnell ist das? Wie das Licht? Dann würden aber die Grenzen des Universums sich schneller bewegen als alles darin befindliche, da sonst die Masse unendlich wäre, laut Einstein, das Universum würde gewissermaßen einen masselosen immer größer werdenden "Rand" zwischen der äußersten Masse und der Grenze des Universums haben. Langsamer würde aber auch nicht gehen, denn dann wäre es möglich, Botschaften aus der Zukunft in Form von Licht zu empfangen. Also, ist die Zeit lichtschnell? O.o Das Univesum dehnt sich aber mit geringerer als der Lichtgeschwindigkeit aus. Also würde die Zeit über die Grenzen des Universums hinausschießen? Das Licht dann übrigens auch. Bzw. beides würde am Rand des Universums verschwinden? Wohin auch immer. Ich hoffe, ihr könnt mir helfen. Herzlichen Dank schon mal im Voraus.

[Mammut]

Hm, ich dachte immer, die Zeit wäre eine Konstante. Was sich ausbreitet ist doch der Raum. Die Geschwindigkeit selbst ist ja eine abhängige Größe, definiert sich mit Strecke pro Zeit. Ist die Zeit eine Konstante und der Raum breitet sich aus, nimmt die Geschwindigkeit (der Ausbreitung) zu mit fortschreitender Dauer.
Wenn sich das Universum mit weniger als Lichtgeschwindigkeit ausdehnt, müsste der Lichtstrahl nicht irgendwann von der Raumgrenze reflektiert werden?
Die Zeit ist schon ein spezielles Thema. Man spricht ja auch von der Raumzeit:
http://de.wikipedia.org/wiki/Raumzeit

Da haben sich wohl schon ganz andere den Kopf drüber zerbrochen.

Bearbeitet von Mammut, 15 November 2013 - 22:05.

[yiyippeeyippeeyay]

Die Zeit ist in ein und demselben relativistischen Rahmen meines Wissens konstant, sonst würden z.B. Physiker nicht über Tausendstel und weniger einer Sekunde reden, wenn sie den Urknall beschreiben. Natürlich kann man eine linear oder exponentiell sich dehnende Zeitachse postulieren, aber das ist dann eher ein Gedankenexperiment. Außer: Diese komischen Schwarzweißfilme von ganz lange her, wo sich alle so ruckelig bewegen; vielleicht...

... aber das ist Spekulation. (Und - nicht böse sein, FB! - da gehört m.E. dieser Thread hin.)

[methom]

Ich zerre mir gerade das HIrn an der Frage, wie schnell (Geschwindigkeit) eigentlich eine Sekunde ist.

Ich kann dir nicht sagen, wie schnell, sondern nur wie weit. Vielleicht hilft das auch weiter:

http://www.youtube.com/watch?v=Wp20Sc8qPeo

[derbenutzer]

[...]
(Und - nicht böse sein, FB! - da gehört m.E. dieser Thread hin.)

Ich war so frei ...

[Frederic Brake]

Danke, yip. Ich habe ja nicht gesagt, die Zeit wäre keine Konstante. Ich habe auch nicht gesagt, dass Raum und Zeit nicht miteinander verzahnt sind. Was bei einer absoluten Beziehung zwischen (räumlichem) Universum und Zeit die Sache nicht einfacher macht.

[derbenutzer]

[...]
Das Univesum dehnt sich aber mit geringerer als der Lichtgeschwindigkeit aus. Also würde die Zeit über die Grenzen des Universums hinausschießen? Das Licht dann übrigens auch. Bzw. beides würde am Rand des Universums verschwinden? Wohin auch immer.
Ich hoffe, ihr könnt mir helfen.

Herzlichen Dank schon mal im Voraus.

Eine Ausdehnung mit höherer als der Lichtgeschwindigkeit verletzt keine Naturgesetze, da der Raum als solcher betroffen ist.

http://www.astro.ucl...gy_faq.html#FTL

Aus dem Abschnitt:

Can objects move away from us faster than the speed of light?


"... This is not a contradiction of special relativity because this distance is not the same as the spatial distance used in SR, and the age of the Universe is not the same as the time used in SR. [...] For the critical density Universe, this velocity is given by

v = 2c[1-(1+z)^-0.5] which is larger than c for z > 3 ."

Hervorhebung durch mich, "z" benennt die Rotverschiebung.

Die kompakten Zusammenfassungen auf dieser Seite sind mMn sehr gut brauchbar.

Zum Thema, was einst alles in einer Sekunde (und auch danach) schon passiert ist, darf
ich diese Seite empfehlen:

http://www.unendlich...man/urknall.htm

Gegen die Planck-Zeit ist eine Sekunde ein unfassbar langer, fast schon ewiger Zeitraum.

LG

Jakob

[MoiN]

Einstein sagte dazu treffend: Zeit ist das, was man auf einer Uhr abliest.

Zeit ist in der Physik nur eine Koordinate, wie Länge, Breite und Höhe im Raum, um "Ereignisse" eindeutig zu kennzeichen. Im übrigen ist Zeit nach der Relativitätstheorie vom Bewegungszustand des Beobachters abhängig. Wenn also ein Raumschiff eine richtig hohe Geschwindigkeit hat, nahe der Lichtgeschwindigkeit, dann könnte es in einer Sekunde Bordzeit von der Erde zum Andromedanebel fliegen. Für die Erdbewohner würde es aber annähernd 2 Millionen Jahre dafür brauchen

Also, wie lang ist eine Sekunde? - Beliebig lang.

[Mammut]

Wenn also ein Raumschiff eine richtig hohe Geschwindigkeit hat, nahe der Lichtgeschwindigkeit, dann könnte es in einer Sekunde Bordzeit von der Erde zum Andromedanebel fliegen. Für die Erdbewohner würde es aber annähernd 2 Millionen Jahre dafür brauchen

Also, wie lang ist eine Sekunde? - Beliebig lang.

Nein, eben nicht. Die Sekunde ist immer eine Sekunde lang. Das einzige was sich ändert ist der subjektive Rahmen (die Koordinate Zeit). Das ist ein erheblicher und entscheidender Unterschied.

[MoiN]

Nein, eben nicht.

Du meinst die Sekunde im Ruhesystem. Und nur da.

"Seit 1967 ist die Sekunde als das 9.192.631.770-fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstruckturiveaus des Grundzustands von Atomen des Nuklids ¹³³Cs entsprechenden Strahlung festgelegt^." sagt Tante Wiki.

Bearbeitet von MoiN, 16 November 2013 - 10:54.

[MoiN]

Das einzige was sich ändert ist der subjektive Rahmen (die Koordinate Zeit). Das ist ein erheblicher und entscheidender Unterschied.

Meinst Du subjektiv im Sinne von "nicht real"? Für die Besatzung des Raumschiffes ist tatsächlich nur eine Sekunde vergangen, für die zuhause gebliebenen aber fast 2 Millionen Jahre. Wenn das Raumschiff in Andromeda umdreht und wieder mit der gleichen Geschwindigkeit zurückfliegt, vergeht wieder nur eine Sekunde. Wenn sie auf der Erde ankommen und landen, sind dort in diesen 2 Sekunden Abwesenheit reale 4 Millionen Jahre vergangen...

Frag' den Lesch!

Bearbeitet von MoiN, 16 November 2013 - 11:47.

[Mammut]

Hallo MoiN, die beiden Bezugssysteme sind unterschiedlich. Während für den zuhause gebliebenen 2 Millionen Jahre vergangen sind, ist es für den Reisenden nur eine Sekunde. Die Bezugssysteme (Erde und Andromeda) haben sich um 2 MillionenJahre verschoben. Die Sekunde ist aber in jedem Bezugssystem gleich lang, also genau eine Sekunde. Anderes Beispiel: Du fährst mit dem Zug in Richtung Köln, ich fahre entgegengesetzt in Richtung Frankfurt. Wir treffen uns auf gleicher Höhe. Von diesem Punkt fahren wir jeder einen Meter weiter. Dann sind wir zwei Meter auseinander. Trotzdem ist ein Meter immer noch ein Meter und keine zwei. Mit der Zeit dürfte es ähnlich sein. Das ist halt nur leider schwer vorstellbar. Ich kenne keinen, der schnell gereist ist und dann erst zehn Jahre später wieder auftaucht. Ich bin mir auch nicht sicher, ob das schon wasserdicht nachgewiesen wurde. Mathematisch schon, das ist klar.

[MoiN]

Die Sekunde ist aber in jedem Bezugssystem gleich lang, also genau eine Sekunde.

Ganz genau. Wäre es anders, könnte man damit eine "absolute Bewegung" der Bezugssysteme gegeneinander feststellen. Und alle Versuche in dieser Richtung sind bekanntlich gescheitert (siehe die ganzen "Äther"-Debatten der Vergangenheit).

Bearbeitet von MoiN, 16 November 2013 - 12:06.

[Frederic Brake]

Wenn die Zeit eine Koordinate ist, dann benötige ich Strecke, um von einerm Koordinatenpunkt zum anderen zu kommen. Um Strecke zu überwinden, benötige ich Bewegung. Also hat Zeit zumindest eine räumliche Ausdehnung, könnte man meinen. Da Raum aber auch Bewegung heißt (einen unbewegten Raum gibt es in diesem Universum nicht, oder?) und Raum und Zeit verwoben ist, könnte man annehmen, die Zeit hat ebenfalls eine Geschwindigkeit, den Bewegung ohne Geschwindigkeit ist nicht möglich, wenn ich mich nicht irre. Ich will nicht nerven oder stur erscheinen, aber bisher sind wir der Frage der Geschwindigleit der Zeit nicht nähergekommen, nur der (räumlichen) Länge. Die Sekunde war übrigens eine willkürlich gewählte Einheit.

[Tiff]

Da Raum aber auch Bewegung heißt (einen unbewegten Raum gibt es in diesem Universum nicht, oder?) und Raum und Zeit verwoben ist, könnte man annehmen, die Zeit hat ebenfalls eine Geschwindigkeit, den Bewegung ohne Geschwindigkeit ist nicht möglich, wenn ich mich nicht irre.

Die maßgebliche Einheit bzw. Konstante ist doch die Lichtgeschwindigkeit. Irgendwie wird doch alles immer wieder auf die Lichtgeschwindigkeit bezogen. Man muss dann eher fragen, ob die Lichtgeschwindigkeit konstant ist.

[Mammut]

Hallo Frederic, die Frage, wie schnell eine Sekunde ist, ist die falsche Frage. Geschwindigkeit ist eine aus den Rahmenbedingung resultierende Größe. Wenn der Urknall die Sekunde Null ist und der Weg ebenfalls Null war, das Universum sich seitdem ausdehnt, nimmt die Zeit zu (das sind die mehreren Milliarden Jahre seitdem) und natürlich der Raum. Daraus ergibt sich eine Ausbreitungsgeschwindigkeit. Sollte diese zunehmen sprechen wir von Beschleunigung. Da wir die Zeit nur als Einheit kennen und wahrnehmen, müsste der Raum zunehmen, sollte sich die Ausbreitung beschleunigen. Die Frage müsste daher heißen: Wie schnell breitet sich der Raum aus?

[Frederic Brake]

Die Frage müsste daher heißen: Wie schnell breitet sich der Raum aus?

Falls die Zeit nicht ständig neu erschaffen wird, oder das Universum sich durch sie hindurchbewegt, dürfte sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit ausbreiten wie das Universum. Doch wie schnell ist das? Wie das Licht? Dann würden aber die Grenzen des Universums sich schneller bewegen als alles darin befindliche, da sonst die Masse unendlich wäre, laut Einstein, das Universum würde gewissermaßen einen masselosen immer größer werdenden "Rand" zwischen der äußersten Masse und der Grenze des Universums haben. Langsamer würde aber auch nicht gehen, denn dann wäre es möglich, Botschaften aus der Zukunft in Form von Licht zu empfangen. Also, ist die Zeit lichtschnell? O.o

Aus meinem Eingangspost.

[Tiff]

Ich zerre mir gerade das HIrn an der Frage, wie schnell (Geschwindigkeit) eigentlich eine Sekunde ist. Hintergrund ist die Annahme, dass die Zeit mit dem Urknall ihren Anfang nahm. Falls die Zeit nicht ständig neu erschaffen wird, oder das Universum sich durch sie hindurchbewegt, dürfte sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit ausbreiten wie das Universum. Doch wie schnell ist das? Wie das Licht?

Die Ausbreitung des Universums ist doch dasselbe wie die Ausbreitung der Raumzeit, und in jedem Raumzeitbereich hat Licht eine bestimmte Geschwindigkeit, und was eine Sekunde ist, wird überhaupt erst über die Lichtgeschwindigkeit definiert. Die Raumzeit selbst kann sich mit irgendeiner Geschwindigkeit ausbreiten, auch mit Überlichtgeschwindigkeit.

[Mammut]

Okay, betrachten wir es andersrum. Annahme: Der Raum ist konstant. Dann wäre bei t=0 der Raum nicht wahrnehmbar und mit Zunahme der Zeit der Raum wahrnehmbar und bei t=x würde genug Zeit verstrichen sein, um den Raum in seiner vollständigen Ausbreitung wahrzunehmen. Da man davon ausgeht, dass das Universum sich ausdehnt, würde das in diesem Gedankenmodell bedeuten, die Zeit würde sich beschleunigen. Frag mal alte Menschen. Die sagen auch, die Zeit vergeht immer schneller. Nach dem Gedankenmodell lädt sich deine Frage nur bei t= n beantworten, weil sie durch die Beschleunigung bei t=n+1 eine andere Geschwindigkeit hätte. Wenn du dann die Ausdehnung des Raums ( der ja in unserem Gedankenmodell konstant ist) durch die jeweils verstrichene Zeit teilst, Hast du deine Geschwindigkeit zum Zeitpunkt n. Aber vielleicht dehnt sich ja auch der Raum bei einer beschleunigten Zeit. Wo wohl die ganze Energie herkommt?

[Frederic Brake]

Mhm, in dem Modell wäre die Zeit keine Konstante. Bei Tiffs Antwort Geräte ich erst recht ins schlingern. Ist c nicht immer konstant?

[Tiff]

Ist c nicht immer konstant?

Doch, natürlich. Das ist ja eine Grundannahme der Physik, die in viele Rechnungen und Messverfahren eingeht. Aber wir reden hier ja über Kosmologie im ganz großen Maßstab, und es dürfte schwierig sein, nachzuweisen, dass die Lichtgeschwindigkeit (auch weit von der Erde entfernt) immer und überall denselben Wert hat bzw. hatte.

[Naut]

Ehrlich gesagt, kapiere ich nicht mal die Ausgangsfrage dieses Threads, aber was Tiff geschrieben hat, stimmt. Folgende Sachverhalte werden heute als wahr angesehen: 1. Wo Raum ist, ist auch auch Zeit, denn Raumzeit ist ein zusammengehöriges Kontinuum. 2.Die Ausbreitung der Raumzeit ist nicht an die Lichtgeschwindigkeit gebunden, d.h. Raumzeit kann mit "Überlichtgeschwindigkeit" expandieren. Das liegt daran, dass Geschwindigkeit etwas ist, das eine Bewegung durch ein Kontinuum beschreibt. Das Universum ist aber (höchstwahrscheinlich) nirgends eingebettet, bewegt sich also nicht durch etwas. Es expandiert aus sich heraus, was keine Bewegung, sondern eine Skalierung ist. 3. Die Frage, wie "lang" eine Sekunde ist, ist so sinnvoll wie die Frage, wie "lang" ein Meter ist. Die Antwort ist immer gleich: Eine Sekunde ist eine Sekunde. Man kann sie in anderen Zeiteinheiten umrechnen oder zu anderen physikalischen Größen in Beziehung setzen. Die Tatsache, dass sie ein gewisses Quantum an Zeit wiedergibt, bleibt gleich. 4. Zeit vergeht in unterschiedlichen raumzeitlichen Kontexten unterschiedlich, weil sich die Raumzeit selbst verändert. Die Relativitätstheorie besagt, dass sich die Zeitachse dehnt, wenn die Geschwindigkeit (oder die Gravitation) hoch sind. Eine Sekunde ist für ein schnelles Raumschiff nach wie vor eine Sekunde. Es läuft nun im Zeitkontinuum lediglich auf der Außenbahn, muss also mehr Zeit zurücklegen, als seine Brüder auf der Erde (die die Zeit auf der Innenbahn abfahren). HTH Naut

Bearbeitet von Naut, 18 November 2013 - 08:13.

[C. J. Knittel]

Ich habe mal gehört, dass die Zeit vom Menschen erfunden wurde, um die Veränderung der Dinge zu messen. In der Natur gibt es also keine Zeit. Nur Veränderung. Aber mal ne andere Frage: Was war denn vor dem Urknall? Gibts es da Theorien zu?

[simifilm]

Ich habe mal gehört, dass die Zeit vom Menschen erfunden wurde, um die Veränderung der Dinge zu messen. In der Natur gibt es also keine Zeit. Nur Veränderung.

Und wie stellst Du Veränderung dar, wenn nicht in der Form einer zeitlichen Einheit? Als benenn- und messbare Einheit dürfte Zeit in der Tat eine menschliche Erfindung sein. Tiere mit Uhren sind mir nicht bekannt. Aber das gilt genau so für Gewicht, Länge, Höhe, Dichte etc.

[C. J. Knittel]

Und wie stellst Du Veränderung dar, wenn nicht in der Form einer zeitlichen Einheit?

Eben, deslhalb wurde ja die Zeit erfunden.

Als benenn- und messbare Einheit dürfte Zeit in der Tat eine menschliche Erfindung sein. Tiere mit Uhren sind mir nicht bekannt. Aber das gilt genau so für Gewicht, Länge, Höhe, Dichte etc.

Richtig, Tiere haben weder Interesse an ihrem Gewicht, noch an der Uhrzeit.


Und was war nun vor dem Urknall?

[simifilm]

Richtig, Tiere haben weder Interesse an ihrem Gewicht, noch an der Uhrzeit.

Interesse dürfte wohl nicht as entscheidende Kriterium sein. Entscheidender ist wohl, dass Tiere gar nicht in der Lage sind, diese Dinge zu konzeptualisieren.

Und was war nun vor dem Urknall?

Das fliegende Spaghetti-Monster?

Bearbeitet von simifilm, 18 November 2013 - 10:33.

[C. J. Knittel]

Dann lieber Linguine! Aber mal im Ernst. Gibt es darüber Theorien?

[MoiN]

Aber mal im Ernst. Gibt es darüber Theorien?

Die Zeit vor der Zeit

[Frederic Brake]

Schon, aber das war nicht meine Frage.

Wenn sich die Raumzeit überlichtschnell ausbreiten kann, dann würde das bedeuten, dass die Zeit (als Teil der Raumzeit) ebenfalls überlichtschnell wäre.

[simifilm]

Schon, aber das war nicht meine Frage.

Wenn sich die Raumzeit überlichtschnell ausbreiten kann, dann würde das bedeuten, dass die Zeit (als Teil der Raumzeit) ebenfalls überlichtschnell wäre.

Wenn ich das richtig verstehe, wäre das aber keine sinnvolle Aussage. Da Geschwindigkeit an ein Raumzeitkontinuum gebunden ist, kann man zu einer allfälligen Bewegung ausserhalb eines solchen nichts sagen. Es ist schwierig, sich das vorzustellen, aber wenn es keinen Raum und keine Zeit gibt, gibt es auch keine Geschwindigkeit (analog ist auch die Frage, was vor dem Urknall war, sinnlos, wenn die Zeit erst mit diesem entstanden ist — wobei ich nicht weiss, ob es da nicht auch alternative Modelle gibt. Wenn Zeit erst mit dem Urknall entsteht, kann es auch kein davor geben).