Kann mir jemand erklären, was der Satz "Alles bewegt sich mit der gleichen Geschwindigkeit durch die Raumzeit" bedeutet? [Duplikat]

Es ist eine Aussage, die ich hier und da gesehen habe. Unter der Relativitätstheorie kann im Wesentlichen gesagt werden, dass sich alles bei c bewegt, ein Teil davon ist eine Bewegung durch den Raum, ein Teil davon durch die Zeit, und wenn wir beschleunigen oder verlangsamen, tauschen wir lediglich eine Bewegung gegen eine andere aus. Allerdings habe ich nie verstanden, was hier mit „Geschwindigkeit“ oder „Bewegung“ gemeint ist.

Was mich besonders verwirrt, ist die Idee der "Bewegung durch die Zeit". "Geschwindigkeit" bedeutet für mich normalerweise die Rate, mit der sich ein Objekt im Laufe der Zeit im Raum ändert, und wenn wir von etwas "sich bewegen" sprechen, sprechen wir davon, dass es seine Position in Bezug auf die Zeit ändert. Aber was bedeutet es, wenn wir sagen, dass sich ein Objekt durch die Zeit (oder Raumzeit) „bewegt“ oder eine „Geschwindigkeit“ hat? Geschwindigkeit in Bezug auf was? Und was würde es bedeuten, wenn sich etwas mit einer anderen Geschwindigkeit durch die Raumzeit bewegt?

Im Moment kann ich die Idee einer Geschwindigkeit durch die Raumzeit nur verstehen, indem ich eine Art Meta- oder Hyperzeit einführe, mit der wir über die Bewegung durch die Raumzeit sprechen können, aber das klingt etwas extrem. Kann mir jemand helfen, es zu erklären? Hoffe, das klingt alles klar genug für euch. Vielen Dank im Voraus.

@Samarth, ich glaube nicht, dass meine Frage dieselbe ist wie die, die Sie verlinkt haben, da die Person in dieser Frage zu fragen scheint, warum die Geschwindigkeit durch die Raumzeit ein bestimmter Wert ist, während ich frage, was es überhaupt bedeutet, über a zu sprechen Geschwindigkeit durch die Raumzeit. Abgesehen davon scheinen einige der Antworten für meine Frage relevant zu sein, also werde ich sie überprüfen. So wie es aussieht, scheinen einige von ihnen zu sagen, dass die Beschreibung von „Bewegung durch die Zeit“ oder „Geschwindigkeit durch die Raumzeit“ ungenau ist, ist das richtig?
Geschwindigkeit definieren. Sonst könnte man es für dx/dt halten.
@jjack, na ja, das ist der ganze Sinn meiner Frage. Ich weiß nicht, was es überhaupt bedeutet, wenn wir von einem Objekt sprechen, das eine "Geschwindigkeit" durch die Raumzeit hat, und ich möchte euch danach fragen.
@Mike Ich bin jemand, der ein Entfernungsmaß für die Raumzeit in Bezug auf den Urknall definieren würde. Aber auf dieser Seite habe ich gehört, dass alle Raumzeitmodelle als differenzierbare Mannigfaltigkeiten ohne Ursprung definiert sind, also gibt es in ihnen kein Urknall-Ereignis. Ich würde jedoch die Ableitung in Bezug auf diese Metrik (relativ zum Urknallereignis) der Position in der Raumzeit nehmen und dies als Geschwindigkeit in der Raumzeit definieren. Aber dann habe ich kürzlich gehört, dass es Physiker gibt, die die "vergangene" Existenz eines Urknalls in Frage stellen. Allerdings habe ich noch nichts über die Forschung dieser Leute gelesen.
Es ist eine vage Aussage, die bei der Visualisierung der speziellen Relativitätstheorie hilfreich sein soll. Wenn Sie es eher verwirrend als hilfreich finden, sollten Sie es besser ignorieren, insbesondere wenn Sie das Konzept der richtigen Zeit bereits verstehen.

Antworten (2)

Angenommen, ein Objekt bewegt sich um β mal die Lichtgeschwindigkeit in Ihrem Bezugssystem. Dann in einer unendlich kleinen Zeit D T Sie sehen, wie sich das Objekt eine Strecke bewegt C β D T , So

D S 2 := C 2 D T 2 − D X 2 = C 2 ( 1 − β 2 ) D T 2 = C 2 D τ 2 ,
mit richtiger Zeit τ := ∫ 1 − β 2 D T . Die „Geschwindigkeit durch die Raumzeit“ ist D S / D τ = C . Entsprechend kann unser Distanz-zu-Zeit-Maß sein D S 2 + D X 2 D T = C .

Sie müssen diese Zeit nur als eine andere räumliche Koordinate in der Relativitätstheorie verstehen. Selbst wenn zwei Protonen die Relativgeschwindigkeit Null haben, bewegen sie sich auch für einen externen Beobachter mit Lichtgeschwindigkeit entlang der Zeitachse. Aus dieser Sicht bewegt sich alles mit der gleichen Geschwindigkeit entlang der Zeitachse, c. Aus diesem Grund haben Sie die Zeit multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit als Koordinate in der Definition der Entfernung in der Allgemeinen Relativitätstheorie. Und deshalb haben Sie immer die Masse-Energie-Formel für Objekte mit Ruhemasse. Ich kann Ihnen ein Beispiel für Bewegung entlang der Zeitachse geben: Immer wenn ein Teilchen eine Zustandsänderung erfährt, ist das eine Entwicklung entlang der Zeitachse. Wenn irgendetwas die Evolution entlang der Zeitachse beschreibt, dann ist das Veränderungselbst und auch die Entropie, wenn es um komplexere Systeme geht. Wie können wir eine Geschwindigkeit entlang der Zeitachse haben? Nun, einige Systeme durchlaufen schnellere Übergänge, andere langsamer oder sogar schneller, also ja, es gibt eine Geschwindigkeit entlang der Zeitachse. Es ist die Änderungsrate im Vergleich zu einem anderen System. Objekte bewegen sich nicht nur im 3D-System, sie bewegen sich auch in ihrem internen Phasenraum, der ihnen die sogenannte Eigenzeit gibt .

Wenn ich eine Veränderung einer Variablen zuordnen kann, dann ist diese Veränderung eine Bewegung entlang der Achse dieser Variablen. Es ist mathematisch korrekt. Wir stimmen jedoch beide darin überein, dass Zeit aus Veränderung entsteht, versuchen aber, nicht so in diesen Definitionen eingeschlossen zu bleiben. Wenn Sie Veränderung als Bewegung akzeptieren, werden Sie einen großen Schritt nach vorne machen. Das nennt man Abstraktion. Bewegung ist nicht nur etwas, das entlang x,y,z passiert. Es passiert in vielen Arten von Räumen. Und wenn die Zeit als eine geordnete Menge von Änderungen betrachtet wird, dann entwickelt sich ein System, das sich ändert, im Grunde entlang dieser Menge von Änderungen. Nehmen wir zum Beispiel ein vollständig isoliertes System, das nur zwei Zustände hat: A und B. Und es wechselt kontinuierlich diskret zwischen A und B. Seine Zeitachse hat nur zwei Punkte A und B.ist eine Bewegung entlang seiner eigentlichen Zeitachse AB.

Ich bin mir nicht sicher, ob Zeit genau wie Raum ist, aber ich kann zugeben, dass sie ähnlich wie Raum funktioniert. Ich kann versuchen, mir vorzustellen, dass die Bewegung durch die Zeit genau wie die Bewegung durch eine vierte räumliche Dimension ist, aber wie ich in meinem OP sagte, scheint es, als müssten wir eine andere Zeitdimension einführen, um eine solche Bewegung überhaupt zu verstehen, mit der diese "Bewegung " tritt ein. Außerdem scheint Ihr Beispiel eher eine Änderung innerhalb der Zeit als eine Bewegung zu beschreiben. Sicherlich können einige Teilchen schnellere oder langsamere Prozesse durchlaufen als andere, aber um überhaupt von solchen Geschwindigkeiten zu sprechen, müssen wir sie in Bezug auf die Zeit betrachten.
Aaaa ... ja, Zeit wird als Bestandteil des 4D-Raums angesehen. Ich kann dein Problem verstehen, hatte ich auch mal. Der Begriff der Geschwindigkeit wird in der Mathematik normalerweise als die Änderungsrate einer beliebigen Art von Variablen und nicht unbedingt als Bewegung durch den Raum angesehen. In der Allgemeinen Relativitätstheorie müssen wir jedoch Uhren verwenden, um Beobachtungen zu machen. Sie können Ihre eigene Geschwindigkeit entlang der Zeitachse nicht bestimmen, ohne sie mit einer externen Uhr oder Referenz zu vergleichen. Mein Beispiel besagt, dass Veränderung die Bewegung entlang der Zeit bestimmt, daher bestimmt sie das, was wir Zeit nennen. Ich habe dir nur gezeigt, wie die Zeit entsteht.
Dieses Problem wird in der Kosmologie wichtig, wenn es scheint, dass die Zeit nicht mehr verwendet werden kann und für einen externen Beobachter scheinbar nicht mehr existiert, sodass sie anstelle der Zeitkoordinate eine andere Art von Achse verwenden, um die Zeit zu definieren, und diese Achse ist tatsächlich die Geschichte der Evolution des Universums. Auch in rotierenden Schwarzen Löchern tauschen Zeit und Raum ihre Plätze.
Ja, ich kann zustimmen, dass Veränderung die Zeit bestimmt oder definiert, aber ich würde nicht sagen, dass Veränderung eine „Bewegung“ durch die Zeit ist. Für mich entsteht Zeit aus Veränderung, genauso wie Raum aus dem Konzept der Distanz hervorgeht.
Kann mir jemand erklären, was der Satz "Alles bewegt sich mit der gleichen Geschwindigkeit durch die Raumzeit" bedeutet? [Duplikat]
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