Hier gibt es eine ähnliche Frage, aber ich dachte, dies konzentriert sich auf einen spezifischeren Aspekt. Ich entschuldige mich, wenn es als Duplikat angesehen wird. Ich bin kein Kosmologe. Ich habe einen Hintergrund in Physik, aber Kosmologie ist nicht meine Stärke oder Vorliebe.
Das Zwillingsparadoxon ist bekannt. Zusammenfassend (zumindest meine Version) geht in mathematisch minimalen Begriffen ein Zwilling auf eine Expedition in den Weltraum oder an einen entfernten Ort und kehrt schließlich an denselben Ort wie der andere Zwilling zurück, wo sie schließlich ihren Erfahrungen entsprechen. Der Zwilling, der stationär geblieben ist, hat mehr Zeit erlebt als der Zwilling, der gereist ist. Seit dem ersten Ereignis hat der reisende Zwilling eine Menge Zeit erlebt. Der stationäre Zwilling hat x Zeit erlebt. . Wenn das Universum, kosmologisch gesehen, ist Jahre alt bei dem Ereignis, als der reisende Zwilling beschloss, sich auf den Weg zu machen, wie "alt" ist das Universum, wenn sich die Zwillinge versöhnen? Es scheint, dass das Universum für einen Zwilling wäre Jahre alt, während für den anderen Zwilling das Universum wäre Jahre alt. Ich habe die Relativitätstheorie und sogar die QM immer geliebt, aber Kosmologie und/oder Astronomie, die ich widerstrebend zugebe, sind für mich oft verblüffend. Hat jemand eine erfüllende Erklärung? Danke.
Die Antwort ist eindeutig ja - das Alter hängt eindeutig vom Rahmen des Zeitmessers ab (wenn wir ein Gedankenexperiment machen, bei dem ein "Zeitmesser" seit dem Urknall existieren kann). Sie verstehen das Zwillingsparadoxon klar, daher ist eine offensichtliche Verfeinerung der Frage, ob das Universum für Trägheitsbeobachter unterschiedliche Alter haben kann : Die Antwort lautet immer noch ja, wenn Sie sich vorstellen, die Geodäten von Ihrer Position aus mit unterschiedlichen Tangenten auf unbestimmte Zeit in die Vergangenheit auszudehnen. Alle diese Geodäten werden beim Urknall enden, und die richtige Zeit entlang ihnen – ihre „Länge“ seit dem Urknall – wird eindeutig von ihrer relativen Geschwindigkeit zu Ihnen abhängen, wenn sie Sie erreichen. Dieser Gedanke wird durch WillOs markigen Kommentar zusammengefasst (der selbst eine Antwort sein sollte):
„Ein noch extremeres Beispiel: Ein Photon, das beim Urknall anwesend war, wird Ihnen sagen, wenn es in Ihr Auge eintritt, dass das Universum null Jahre alt ist. Offensichtlich sind Sie anderer Meinung.“
wenn Sie ein wenig poetische Freiheit zulassen (für anthropomorphe Photonen, die Ihnen möglicherweise nicht zustimmen).
Aber wie auch in den Kommentaren erwähnt, gibt es eine Vorstellung von „universeller“ oder „kosmischer“ Zeit, von der wir glauben, dass sie in unserem Universum gut definiert ist: Dies ist der Parameter in der Friedman-Lemâitre-Robertson-Walker-Metrik . Anhand dieses Parameters machen Kosmologen Aussagen wie das Alter des Universums von 13,8 Milliarden Jahren. Es hat folgende gedankenexperimentelle Bedeutung: Nehmen wir an, wir treffen einen zeitmessenden Beobachter, der sich seit dem Urknall mit dem sogenannten Hubble-Flow mitbewegt. Dann das Alter des Universums gemessen an gleich der Eigenzeit ist, die für diesen Beobachter verstrichen ist. Der Hubble-Fluss wird durch Punkte definiert, die konstante räumliche Koordinaten haben, wie durch die FLRW-Metrik definiert: Relativbewegung zwischen Objekten im Hubble-Fluss ist auf die Änderung des Skalierungsfaktors zurückzuführen mit allein. Ein Beobachter, der sich mit dem Hubble-Fluss bewegt, würde eine perfekte Isotropie in der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung sehen. Auf der Erde tun wir das nicht; Wir sehen eine sehr schwache dipolare Anisotropie, und daher wird angenommen, dass die Erde eine besondere Geschwindigkeit von ungefähr hat zum Sternbild Löwe.
Es sollte auch beachtet werden, dass diese Möglichkeit der Universalzeit nur in Raumzeiten entsteht, die zeitähnliche Killing-Vektorfelder haben und die blätterbar sind, um in eine Partition konstanter Blätter zerlegt zu werden , genau wie eine flache Minkowski-Raumzeit sein kann. Es ist eine experimentelle Tatsache, dass unser Universum mit der Theorie übereinzustimmen scheint, dass unsere Raumzeit über große Zeit-/Längenskalen homogen und isotrop ist und daher durch die FLRW-Metrik modelliert wird. Natürlich ist die FLRW-Metrik ein Beispiel für eine Metrik, die auf diese Weise blättert oder zerlegt werden kann, aber das gilt nicht für beliebige Lösungen der Einstein-Feldgleichungen. Bei allgemeinen Lösungen ist eine solche Weltzeit nicht möglich. Die Tatsache einer universellen "kosmischen" Zeit ist also nicht gegeben, sondern wird nur aufgrund einer experimentellen Bestätigung des metrischen FLRW-Postulats für wahr gehalten.
Konifold
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WillO
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