In der Physik haben wir zwei Kategorien von Größen:
In seiner Speziellen Relativitätstheorie ( Zur Elektrodynamik bewegter Körper ) definiert Einstein Zeit als „das, was von einer Uhr angezeigt wird“. Diese Definition gilt
Ausgehend von dieser Definition definiert er die Zeit für Orte, die (weit) vom Betrachter entfernt sind:
Er stellt sich vor, dass jeder Raumpunkt mit einer ähnlichen Uhr ausgestattet ist, alle relativ zu diesem Trägheitsbeobachter ruhen und mittels Poincaré-Einstein-Synchronisation , dh durch Austausch von Lichtsignalen unter der Annahme, mit der Uhr in der Nähe dieses Beobachters synchronisiert sind dass sich das Licht mit einer Geschwindigkeit von bewegt für jeden inertialen Beobachter. Dies definiert die Zeit (jetzt "Eigenzeit" genannt ) für jeden Punkt im Raum für diesen bestimmten Beobachter.
Ausgehend von dieser Grundlage beginnt Einstein, Ergebnisse abzuleiten, wie verschiedene Beobachter, die jeweils nicht in Ruhe sind, Raum, Zeit, Winkel, Geschwindigkeiten usw. wahrnehmen.
Frage: Wie wird das in der Allgemeinen Relativitätstheorie gemacht? Wie ist dort die Zeit definiert ?
Die Verwendung der Poincaré-Einstein-Synchronisation kann in einer gekrümmten Raumzeit schwierig sein oder überhaupt nicht funktionieren, sich möglicherweise sogar mit der Zeit ändern (die Raumzeit ist nicht statisch) oder es kann mehr als einen Weg für Licht geben (wie um ein schweres Objekt herum) oder sein nicht symmetrisch (wie Objekte auf verschiedenen Seiten eines Horizonts). Und erst nachdem Sie diese Theorie abgeleitet haben, werden Sie vielleicht bemerken, dass ihre grundlegende Definition der Zeit aus der Speziellen Relativitätstheorie nicht funktioniert.
Ein anderer Ansatz wäre, die Allgemeine Relativitätstheorie zu entwickeln, ohne sich Gedanken über die Definition der Zeit zu machen, und dann die Zeit auf andere Weise zu definieren , beispielsweise über den metrischen Tensor. Dies würde bedeuten, dass die Zeit nicht fundamental ist und der metrische Tensor die grundlegende Größe ist, was uns mit der Definition einer Regel zur Messung des metrischen Tensors zurücklässt. Ich bezweifle, dass dies überhaupt möglich ist, ohne bereits Mittel zu haben, um Zeitintervalle und Entfernungen überhaupt zu messen.
Oder man könnte die Zeit nur in unmittelbarer Nähe zum Beobachter definieren, vorausgesetzt, dass die Definition der Speziellen Relativitätstheorie gut funktioniert, wobei "nah" bedeutet, dass "Raumzeitkrümmung vernachlässigt werden kann". All dies wird erst klar, nachdem Sie die Theorie und Krümmung und so etabliert haben. Dann muss man für Orte, die (in Bezug auf die Krümmung) "weit" entfernt sind, eine Definition der Zeit festlegen, aber es ist mir nicht einmal klar, ob das wohldefiniert oder einzigartig ist.
Verwandte Fragen wie Zeit, was ist das? , Zeitbegriff in der Allgemeinen Relativitätstheorie , Zeitverständnis: Ist Zeit einfach die Geschwindigkeitsänderung? verschiedene Themen wie Metaphysik ansprechen. Die beste Übereinstimmung scheint Zeit in der allgemeinen Relativitätstheorie zu sein , aber die Antworten beziehen sich mehr darauf, wie man Informationen aus dem metrischen Tensor zieht.
Bei grundsätzlichen Zeitfragen muss man sich statt auf Koordinatenzeit auf den Grundbegriff der Eigenzeit beziehen.
Ein wesentlicher Unterschied zwischen der Allgemeinen Relativitätstheorie und dem Newtonschen Raum-Zeit-System besteht darin, dass es anstelle eines absoluten Zeitbegriffs zwei Zeitbegriffe gibt – die Koordinatenzeit und die Eigenzeit. Beide Zeitkonzepte sind durch die Gleichung der geschwindigkeitsabhängigen Zeitdilatation verknüpft
Das grundlegende Konzept der Eigenzeit ist definiert als "die Zeit, die von einer Uhr gemessen wird, die einem bestimmten Objekt folgt". Sie sehen, dass sich diese Definition nicht auf die Raumzeit bezieht, sondern nur auf das Objekt, auf das Teilchen. In einem Raum-Zeit-Diagramm kann die Eigenzeit von Weltlinien nicht beobachtet, sondern nur berechnet werden. Und das ist die Definition von (Eigen-)Zeit: Eigenzeit ist das Altern eines Teilchens.
Diese Zeitdefinition ist Teil eines zweifachen Zeitbegriffs: In einem ersten Schritt wird Zeit in Form von Eigenzeit durch die Teilchen des Universums erzeugt. In einem zweiten Schritt beobachten Beobachter die Weltlinien der Teilchen und damit ihre jeweilige Koordinatenzeit.
TimRias
emacs macht mich wahnsinnig