Breiten sich Gravitationswellen zeitlich rückwärts aus?

Ich lag letzte Nacht wach und dachte über genau diese Frage nach. Vielleicht gibt es eine Möglichkeit, dies zu testen, indem man nach einem bestimmten Signaltyp in etwas wie dem LIGO sucht. Diese Art von Signal würde dem tatsächlichen Ereignis vorausgehen, das das Signal erzeugt hat (ein binäres Verschmelzungsereignis, das 2 Jahre entfernt ist, würde 2 Jahre vor dem eigentlichen Ereignis eintreffen), und die Daten sollten "umgekehrt" werden. Insbesondere würde die Spitzenintensität der Gravitationswelle, die beim Verschmelzen des Binärsystems erzeugt wird, zuerst UND aus der entgegengesetzten Richtung, aus der das Signal stammt, angezeigt. Sie würden ein "umgekehrtes" Signal sehen, das mit einem Peak beginnt und sich verjüngt, das sich scheinbar in die entgegengesetzte Richtung von dem Ort bewegt, an dem das Ereignis stattfand (aufgrund der Welle, die sich rückwärts durch die Zeit bewegt). Wenn Gravitationswellen auf diese Weise gewirkt haben, wäre dieses "Vorereignis" Signal würde von einem "Post-Event"-Signal gefolgt, das klein begann und mit einer Spitze endete, die sich in die Richtung ausbreitete, von der aus das Ereignis stattfand, weil dieses Signal in eine Zeitrichtung wanderte, an deren Erfahrung wir eher gewöhnt sind. Für das oben verwendete Beispiel würde das „Post-Event“-Signal 4 Jahre nach dem „Pre-Event“-Signal eintreffen (2 Jahre entfernt, es dauert zwei Jahre, um zur Erde zu reisen, sowohl rückwärts als auch vorwärts in der Zeit, also eine 4-jährige Trennung zwischen Signalen). Nur ein paar Gedanken, ich wäre daran interessiert, die Meinungen anderer Leute zu hören und zu sehen, welche anderen Arten von Signalen LIGO und andere Detektoren in naher Zukunft aufdecken werden! aufgrund dieses Signals, das in eine Zeitrichtung wandert, die wir eher zu erleben gewohnt sind. Für das oben verwendete Beispiel würde das „Post-Event“-Signal 4 Jahre nach dem „Pre-Event“-Signal eintreffen (2 Jahre entfernt, es dauert zwei Jahre, um zur Erde zu reisen, sowohl rückwärts als auch vorwärts in der Zeit, also eine 4-jährige Trennung zwischen Signalen). Nur ein paar Gedanken, ich wäre daran interessiert, die Meinungen anderer Leute zu hören und zu sehen, welche anderen Arten von Signalen LIGO und andere Detektoren in naher Zukunft aufdecken werden! aufgrund dieses Signals, das in eine Zeitrichtung wandert, die wir eher zu erleben gewohnt sind. Für das oben verwendete Beispiel würde das „Post-Event“-Signal 4 Jahre nach dem „Pre-Event“-Signal eintreffen (2 Jahre entfernt, es dauert zwei Jahre, um zur Erde zu reisen, sowohl rückwärts als auch vorwärts in der Zeit, also eine 4-jährige Trennung zwischen Signalen). Nur ein paar Gedanken, ich wäre daran interessiert, die Meinungen anderer Leute zu hören und zu sehen, welche anderen Arten von Signalen LIGO und andere Detektoren in naher Zukunft aufdecken werden! also eine 4-jährige Trennung zwischen den Signalen). Nur ein paar Gedanken, ich wäre daran interessiert, die Meinungen anderer Leute zu hören und zu sehen, welche anderen Arten von Signalen LIGO und andere Detektoren in naher Zukunft aufdecken werden! also eine 4-jährige Trennung zwischen den Signalen). Nur ein paar Gedanken, ich wäre daran interessiert, die Meinungen anderer Leute zu hören und zu sehen, welche anderen Arten von Signalen LIGO und andere Detektoren in naher Zukunft aufdecken werden!

Gravitationswellen sind elektromagnetischen Wellen gleichgestellt - sie sind lichtähnliche Prozesse, die sich mit Lichtgeschwindigkeit c ausbreiten.

Bei allen grundsätzlichen Zeitproblemen dürfen wir nicht vergessen, einen Blick auf die entsprechende Eigenzeit zu werfen. Die Eigenzeit lichtartiger Prozesse ist Null, ihr Raumzeitintervall ist leer. Beobachter synchronisieren die (Null-)Eigenzeit des beobachteten Prozesses mit der Eigenzeit ihrer eigenen Uhr und erhalten so die Koordinatenzeit. Alle lichtähnlichen Prozesse werden von Beobachtern so gemessen, dass sie mit der Geschwindigkeit c oder genauer gesagt mit der Geschwindigkeit +c ablaufen.

Wir kennen noch keine Prozesse, die sich in der Zeit rückwärts (also gegen die Richtung unseres eigenen Zeitpfeils) bewegen. Die idealen Kandidaten für Prozesse, die sich zeitlich rückwärts bewegen, wären Antiteilchen, aber es scheint, dass eine solche Vermutung nicht durch Experimente bestätigt werden kann.

Wenn wir uns jedoch vorstellen, dass es einen solchen zeitlich rückwärts laufenden "Antimaterie-Beobachter" geben würde, würde dieser Beobachter aus seiner Sicht (nach dem zweiten Postulat der speziellen Relativitätstheorie) lichtähnliche Prozesse mit einer Geschwindigkeit von +c ablaufen messen bedeutet aus unserer Sicht -c (entgegen der Richtung unseres Zeitpfeils).

Als Ergebnis können wir sagen, dass Licht mit Materie in unsere Richtung interagiert, und wenn es mit etwas Antimaterie interagieren würde, das sich in der Zeit zurückbewegt, könnte es dies nur in die entgegengesetzte Richtung tun. Allerdings sind, wie gesagt, derzeit keine Prozesse bekannt, die sich zeitlich rückwärts bewegen.

Die Einstein-Gleichungen, die die allgemeine Relativitätstheorie beschreiben, machen keinen Unterschied zwischen Wellen, die sich in der Zeit vorwärts ausbreiten, und Wellen, die sich in der Zeit rückwärts ausbreiten. So wie die Maxwell-Gleichungen, die den Elektromagnetismus beschreiben, sowohl Lösungen für sich zeitlich vorwärts ausbreitende Wellen als auch für sich zeitlich rückwärts ausbreitende Wellen zulassen.

Für einen Beobachter ist es jedoch unmöglich, ein vorwärtslaufendes Photon von einem rückwärtslaufenden Photon zu unterscheiden. Ein Photon ist einfach das elektromagnetische Feld, das an verschiedenen Orten in Raum und Zeit unterschiedliche Werte hat. Ein vorwärtslaufendes Photon und ein rückwärtslaufendes Photon können die gleiche Feldverteilung in der Raumzeit verursachen und sind somit nicht zu unterscheiden. Wir sagen, dass das Photon sein eigenes Antiteilchen ist.

Dasselbe gilt für Gravitonen. Sie stellen eine Verformung der Raumzeit dar, die entweder durch ein vorwärtslaufendes Graviton oder durch ein rückwärtslaufendes Graviton beschrieben werden kann. Gravitonen sind auch ihre eigenen Antiteilchen.

Da fast die gesamte Physik zeitumkehrinvariant ist (die gleichen Gesetze gelten, wenn Sie an die Zeit denken, die in die entgegengesetzte Richtung fließt), ist es eigentlich nicht so trivial anzugeben, in welche Zeitrichtung die Dinge fließen.

Das einzige, was nicht zeitinvariant erscheint, ist die Entropie, da sie immer in einer Zeitrichtung zuzunehmen scheint. Die meisten Zeitrichtungsdiskussionen verwenden daher die Richtung zunehmender Entropie als positive Zeitrichtung.

Um die Kausalität zu bewahren, beschreiben wir per Konvention alle Wellen und Teilchen als vorwärts in der Zeit reisend, wobei die Definition von vorwärts auf der Entropie basiert.