Bleibt in einem "Universum", in dem die Zeit rückwärts läuft, Ursache/Wirkung erhalten?

Vorbehalt: Ich bin ein Laie, kein Physiker, und dies ist möglicherweise eher Semantik als Physik.

In einem Universum, in dem die Zeit rückwärts läuft (denken Sie an einen Film, der rückwärts läuft, wo sich eine zerbrochene Vase auf dem Boden zusammensetzt und auf die Arbeitsplatte springt), sind Ursache und Wirkung auch vertauscht, oder ist es unveränderlich? Schließlich ist die zusammengesetzte Vase das Ergebnis der Aktion, die sie dorthin gebracht hat ...

Nun, das ist eine interessante Frage, und ich denke, die Antwort ist nicht so einfach. Dies hängt mit dem thermodynamischen Zeitpfeil zusammen. Betrachtet man jedoch nur reversible Prozesse oder wenig Teilchenphysik (das heißt, man kann das 2. Prinzip auf jeden Fall vergessen), lautet die Antwort definitiv ja, Ursache und Wirkung bleiben erhalten.
Was genau bedeutet hier „die Zeit läuft rückwärts“? Versuchen Sie, ein Loschmidt-Paradox -ähnliches Szenario darzustellen ?
Ja, ich denke, Loschmidts Paradox trifft zu, wenn ich es so verstehe, dass die Zeit, wenn sie in die negative Richtung läuft, für die Bewohner dieses Universums spiegelartig, nicht wahrnehmbar (ununterscheidbar?) wäre. Es kann also erforderlich sein, dass ein externer Beobachter in einem "zeitpositiven" Universum dies bemerkt. Es ist offensichtlich nur ein Gedankenexperiment über Beobachtung.
Mir ist klar, dass es bei der Frage mehr um Semantik und / oder Erkenntnistheorie als um Physik geht. Seit ich die Frage gestellt habe, habe ich viel über den "Zeitpfeil" gelernt und anscheinend ist der größte Teil der Physik zeitrichtungsinvariant (negative Zeit arbeitet symmetrisch), mit Ausnahme des zweiten "Gesetzes" der Thermodynamik (obwohl ich mich frage, da es eine implizite Zeitbasis für den Vorgang des Fortschreitens von Ordnung zu Unordnung gibt, wenn es sich um einen Zirkelschluss handelt, der eine positive Zeit annimmt). Meine Frage bezieht sich darauf, ob der Begriff von Ursache und Wirkung unveränderlich ist.

Antworten (3)

Die bereits geposteten Antworten beantworten wahrscheinlich Ihre Frage. Ich werde nur ein wenig darüber hinzufügen, was die Physik über die Zeitumkehrbarkeit sagt. Es besagt zwar, dass makroskopisch Vergangenheit und Zukunft unterscheidbar sind, aber mikroskopisch sind sie fast gleich, aber auch nicht identisch.

Sie haben in den anderen Antworten gesehen, dass die Thermodynamik, die Wissenschaft von einer großen Anzahl von Teilchen, die dann makroskopisch beschrieben werden müssen, zwischen Vergangenheit und Zukunft unterscheiden kann, weil die Unordnung (Entropie in der Physik) mit der Zeit zunimmt, für jeden irreversiblen Prozess (von denen es gibt viele, makroskopisch, wie das Zerbrechen Ihrer Vase). Zu viele Teile, um sie wieder zusammenzusetzen.

Dennoch gibt es Ursache und Wirkung, man weiß nur, was zuerst da war

Mikroskopisch sieht das anders aus. Die Physik für alle Teilchen- und Strahlungswechselwirkungen ist ebenfalls kausal, aber in diesem Fall sind sie alle fast vollständig reversibel. Fast in einer Minute. Aber wenn man das fast ignoriert, bedeutet das, dass, wenn man einen Film mit Teilchenwechselwirkungen vorwärts oder rückwärts laufen lässt, beide legitim aussehen würden und man Vergangenheit und Zukunft nicht unterscheiden könnte.

Das Alsmot kommt zustande, weil die Zeitumkehrbarkeit, genannt T-Symmetrie, keine exakte Symmetrie der Natur ist. Die schwache Wechselwirkung in der Physik (eine der 4 Naturkräfte) ist nicht T-symmetrisch. Wir sehen einige schwache Wechselwirkungen mit Teilchen, die nicht den gleichen Weg vorwärts und rückwärts gehen. Dasselbe gilt für eine andere sogenannte diskrete Symmetrie (diskret: nur auf zwei Arten möglich), die Spiegelsymmetrie, die als Parität P bezeichnet wird. Es gibt rechtshändige und linkshändige Wechselwirkungen, und sie sind manchmal nicht gleich. Schließlich gibt es eine Ladungssymmetrie (positiv und negativ), genannt C, die auch manchmal gebrochen ist. Aber CPT als Kombination der 3 scheint immer symmetrisch zu sein.

Es besteht immer noch eine gewisse Unsicherheit darüber, ob es eine starke Kraftwechselwirkung mit ebenfalls leichten Brüchen von P und T geben könnte und warum es im Universum mehr Materie als Antimaterie gibt, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass einige C, P und/oder T früh in der Geschichte des Universums brechen .

Aber wir wissen, dass jeder von ihnen, und besonders für Ihre Frage, T keine Symmetrie der Natur ist. Google und schau dir den Wikipedia-Artikel und andere für Zeitsymmetrie an. Siehe den Wiki-Artikel unter https://en.m.wikipedia.org/wiki/T-symmetry

Betrachtet man nur reversible Prozesse oder wenig Teilchenphysik (d. h. man kann das 2. Prinzip auf jeden Fall vergessen) lautet die Antwort definitiv ja, Ursache und Wirkung bleiben erhalten. Sowohl die klassische Mechanik (einschließlich der Relativitätstheorie) als auch die Quantenmechanik sind tatsächlich zeitumkehrsymmetrisch. Auf mathematischer Ebene bedeutet das, wenn Sie die Substitution berücksichtigen T T in Ihren physikalischen Gleichungen werden die Gleichungen nicht modifiziert.

In der realen Welt, in der das 2. Prinzip (der Thermodynamik) gilt, ist die Zeitumkehr unseres Universums jedoch nicht ununterscheidbar von der ursprünglichen. Ganz im Gegenteil. Tatsächlich wird in diesem zeitumgekehrten Universum die Entropie abnehmen, und dies würde bedeuten, dass das zeitumgekehrte Universum ganz anders aussehen würde als das normale. Das 2. Prinzip ist nicht zeitumkehrinvariant. In der realen Welt ist es so

S T + Δ T S T
Wo S T + Δ T Und S T sind die Entropien zur Zeit T + Δ T Und T . Im zeitumgekehrten Universum verwandelt sich das 2. Prinzip in
S T + Δ T S T
Das heißt, in unserem Universum nimmt die Entropie zu, während sie im zeitumgekehrten Universum abnimmt.

Daher gilt die Zeitumkehrsymmetrie nur für reversible Prozesse. Man kann sagen, dass das 2. Prinzip die Zeitumkehr-Symmetrie der Natur bricht, oder einfacher ausgedrückt, es schafft einen genau definierten Zeitpfeil, der die Zukunft von der Vergangenheit unterscheidet.

Das bedeutet, dass im umgekehrten Universum die Ursache der Wirkung folgt.

Auf einer abstrakten Ebene sind das tatsächliche Universum und das von Ihnen vorgeschlagene hypothetische Universum Objekte derselben Kategorie. Es gelten die gleichen Gesetze und die Kausalität bleibt erhalten.

Wenn dies alles wäre, was wir betrachten, dann könnten Sie, wenn Sie das Universum von außerhalb der Zeitlinie als Funktion der Zeit wahrnehmen könnten, nicht sagen, auf welche Weise die Zeit fließt. Sie könnten sogar den Begriff des Zeitflusses in Frage stellen. Kausalität konnte erfolgreich in beide Richtungen angewendet werden.

Nun würde diese bidirektionale Kausalität, unter der Annahme, dass sie vollständig deterministisch ist, bedeuten, dass wir bei einem gegebenen Zustand der Welt zu einem bestimmten Zeitpunkt die gesamte Zeitachse ableiten könnten.

Nehmen wir an, dass Timelines tatsächlich so funktionieren - sie werden von einem Ausgangspunkt aus regelkonform in beide Richtungen erstellt.

In der realen Welt, so scheint es zumindest, war dieser Zeitpunkt der Anfang. In einem umgekehrten Universum wäre es irgendwo in der Zukunft. Vielleicht am Ende - vorausgesetzt, wenn wir im Moment unserer Universumskonzeption alles umkehren würden, würde es einfach aufhören zu existieren.

Nun, da der fixierte Zustand jeder Zustand sein kann, muss es nicht dieser sehr besondere Zustand am Anfang unserer Zeitlinie oder irgendein anderer sehr ausgeprägter Zustand sein. Wenn der Zustand chaotisch ist, dann würde kein Merkmal dieses Merkmals, kein berechneter statistischer Wert es erlauben, zwischen Vergangenheit und Zukunft zu unterscheiden. Welche Metamorphose auch immer in einer Richtung stattfinden würde, sie würde genauso wahrscheinlich in der anderen stattfinden.

Wenn der fixierte Zustand jedoch sehr ausgeprägt ist, wie im Fall unserer Zeitlinie, können wir intuitiv verstehen, indem wir die Wahrscheinlichkeit auf einen Bereich anwenden, der nichts mit dem empirischen Begriff der Wahrscheinlichkeit zu tun hat, dass der fixierte Zustand in unserer so eigenartig ist Vergangenheit, keine andere, die wir zurückgelassen haben oder noch erleben werden. Wenn wir Universum um Universum erschaffen könnten, würden in fast jedem Universum, das wir chaotisch erschaffen haben, beide Zeitrichtungen von bedeutungslosem Chaos beherrscht, nur in einer sehr kleinen Minderheit würde sich das Chaos in eine geordnete Welt und dann in eine Illusion des Anfangs verwandeln das Ende. Während in fast jedem Universum, das von einem ganz bestimmten Startszenario aus in eine oder beide Richtungen spawnt (schwer zu sagen, ob es die andere Richtung der Zeit vom Urknall gibt und was dort passiert ist, vielleicht gibt es eine

So sehe ich es zumindest.

Wir unterscheiden also zwischen Zukunft und Vergangenheit, indem wir bestimmte Merkmale des Universums bemerken, die nicht zufällig erscheinen, und wie sie sich verschlechtern. Ich denke, es ist erwähnenswert, wie bestimmte andere Eigenschaften mit der Zeit für einige Zeit immer weniger zufällig zu werden scheinen, und das nennen wir Evolution. Aber dieser Prozess ist "kurz" von Dauer, so dass wir, wenn wir lange genug Zeit haben, wissen, welche Richtung die Richtung der Verschlechterung ist.

In einem chaotischen Universum werden wir lokale spontane Ordnungsnester entstehen sehen. Wenn das Universum jedoch völlig chaotisch ist oder weit genug von seinem Ausgangspunkt in irgendeine Richtung reicht, um es zu werden, werden diese Taschen mit der Strömung genauso wahrscheinlich sein wie gegen sie.