Wenn Photonen keine Zeit erfahren, bedeutet das, dass Zeit eine Folge der Masse ist? [abgeschlossen]

Für mich ist das eine tiefgründige Schlussfolgerung, aber keine, die ich gedruckt sehe.

Wenn es nur masselose Felder (Teilchen) gäbe, wäre es immer noch so, dass die Raumzeit 1 zeitliche und 3 räumliche Dimensionen hat, also existiert Zeit in diesem Sinne unabhängig von Masse.

Wie jedoch Sir Roger Penrose in seiner Arbeit über die Conformal Cyclic Cosmology (CCC) betont hat, gibt es keine Möglichkeit, „eine Uhr“ (oder ein Lineal) zu bauen, wenn es nur masselose (konform invariante) Entitäten gibt Das Universum „verliert die Zeit“ (und auch die Distanz).

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Physikalisch könnten wir denken, dass das Universum in sehr ferner Zukunft die Zeit in dem Sinne „vergisst“, dass es keine Möglichkeit gibt, eine Uhr nur mit konform unveränderlichem Material zu bauen. Dies hängt damit zusammen, dass masselose Teilchen in der Relativitätstheorie keinen Zeitablauf erfahren. Wir könnten sogar sagen, dass zu einem masselosen Teilchen „Ewigkeit keine große Sache ist“.

Ich bin mir nicht sicher, wo Sie in Ihrem Studium stehen, aber Sie sollten nichts als wahr akzeptieren, nur weil es in einem Buch steht. Davon sollten Sie sich zweifelsfrei überzeugen. Um es mit den Worten von Boyle zu sagen: „nichts durch Autorität“.

Dies hängt mit dieser Frage zusammen, aber ich vermute nicht, dass das OP hier viel von der dortigen Lösung bekommen wird, also formuliere ich es einfacher um:

In der speziellen Relativitätstheorie werden Lichtstrahlen (oder nennen Sie sie einfach Photonen) „Nullbeobachter“ genannt. Nullbeobachter haben per Definition keine geeignete Möglichkeit, Zeitintervalle zu messen. Konzeptionell misst man Zeitintervalle in der Relativitätstheorie, indem man Lichtsignale zwischen Einzelbildern sendet – aber wenn man mit Lichtgeschwindigkeit reist, ist diese Messung nutzlos. Mathematisch gesehen liegt die Eigenzeit einer idealen Uhr dazwischen$t_{o}$und$t_{1}$wird gegeben von,

seit$v = c$für Nullbeobachter.

Vielleicht hilft dies auch zum Verständnis von "Warum Nullbeobachter?"

Wenn Photonen keine Zeit vergehen, weil sie keine Masse haben, kann man dann sagen, dass die Eigenschaft der Zeit eine Folge der Masse ist?

Ich denke, es ist richtiger zu sagen, dass sie nicht "die Zeit vertreiben", weil sie sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, und sie reisen per Definition mit Lichtgeschwindigkeit. Hier gibt es einen sehr interessanten Artikel darüber, warum Photonen keine Ruhemasse haben.

Kann man sagen, dass die Eigenschaft der Zeit eine Folge davon ist, Masse zu haben?

Ja, es ist fair zu sagen, solange Sie ausdrücklich von der Eigenzeit sprechen (was vernünftig erscheint, wenn man von „der Eigenschaft der Zeit“ spricht).

Die Eigenzeit ist ein affiner Parameter für zeitähnliche Weltlinien, und nur massive Objekte haben zeitähnliche Weltlinien. Masselose Objekte haben affine Parameter, aber sie sind keine Eigenzeit.

Es ist wahr, dass Photonen keine Eigenzeit erfahren. Andererseits kann ein Photon während seines Lebens eine Reihe von Ereignissen durchlaufen. Bedeutet das, dass er alle Ereignisse gleichzeitig erlebt? das erscheint nicht plausibel. Außerdem können Sie kein Bezugssystem definieren, das sich bei c bewegt. Wenn man all dies zusammenmischt, könnte eine mögliche Schlussfolgerung lauten, dass die Erfahrung der Eigenzeit in einem Nicht-Referenzrahmen anders ist als die Erfahrung der Eigenzeit in einem Referenzrahmen, und daher haben wir keine Ahnung, was das Photon "erfährt".

Ich denke nicht, dass es fair ist zu sagen, dass die Eigenschaft der Zeit eine Folge davon ist, Masse zu haben.

Obwohl Photonen keine Zeit pro GR erfahren sollen, behalten sie irgendwie immer noch die Frequenz bei, die per Definition Zeit beinhaltet.

Auch hier muss es etwas Massives geben, um diese Frequenz zu messen, sonst bedeutet es nicht viel.

Zu sagen, dass das Universum das Zeitgefühl verliert, geht jedoch zu weit, da die Frequenz gespeichert wird und immer verfügbar ist, wenn es etwas gibt, um sie zu beobachten/messen.

Vielleicht ist dieser Teil vom Thema abgekommen, aber meiner Meinung nach weiß das Universum immer alles, einschließlich Unsicherheit und Verstrickung! Andernfalls würden sich die Dinge auf der Makroebene unvorhersehbar verhalten. Es ist der Prozess der Beobachtung, der Grenzen hat

Nicht ganz – aber fast.

Zeit ist, wie bereits erwähnt, eine Dimension der Raumzeit, daher existiert sie – zumindest was die Ontologie der speziellen Relativitätstheorie betrifft – unabhängig von Objekten, die Masse besitzen oder nicht besitzen, um sie zu bewohnen, oder eine der anderen Dimensionen davon Freizeit. Es macht also keinen Sinn zu sagen, dass die Zeit per se eine Folge der Masse ist.

Es gibt jedoch etwas Zeitbezogenes, was Photonen nicht tun, was Dinge mit Masse tun oder zumindest tun können: und das ist Evolution , die Änderung einiger Aspekte, Eigenschaften oder Konfigurationen eines Objekts, Systems oder einer Organisation mit dem Marsch- fort der Zeit. Es gibt zwei grundlegende Arten von Evolution, die wir in der Relativitätstheorie betrachten können: Eine davon ist die interne Evolution des Objekts selbst, die nicht nur das ist, was es "erfahren" würde, sondern die auch im eigentlichen Sinne für das Konzept von " Erfahrung", was im allgemeinsten Sinne bedeutet, innerlich auf oder von den Vorgängen um einen selbst zu reagieren oder davon betroffen zu sein, um für dieses Objekt einen Sinn zu ergeben. Die andere Art der Evolution ist die externeEvolution aus der Sicht eines außenstehenden Beobachters - dies entspricht einer kinetischen Bewegung durch den Raum.

Wo diese Masse ins Spiel kommt, ist, dass nur Teilchen mit Masse in der Lage sind, sich einer inneren Evolution und somit Erfahrung zu unterziehen. Photonen entwickeln sich nicht intern, und „erleben keine Zeit“, sie erleben ihre Periode nicht, zumindest nicht in irgendeiner Weise, die wir physikalisch und mit unserem besten Verständnis der Dinge, dh den üblichen Vorbehalten, nachvollziehen könnten gelten für unsere wissenschaftlichen Erkenntnisse. Während es also nicht richtig ist zu sagen, dass die Zeit eine Folge der Masse ist, könnte es legitim sein zu behaupten, dass die interne Evolution eine Folge der Masse ist.

Und der Grund dafür ist, dass Masse im Grunde eine Form von Energie ist, und was "Energie" wirklich ist - anstelle der verschiedenen Ideen, die oft herumtraben wie "Energie ist die Fähigkeit, nützliche Arbeit zu leisten" (?! also wenn Ich habe einen Motor, der in einem thermischen Gleichgewichtswärmebad sitzt, dann habe ich keine Energie, weil ich keine Fähigkeit habe, damit zu arbeiten?) - ist der Generator der Dynamik , das heißt, das, was Veränderung oder Evolution ermöglicht . Ruhemasse ist die Energieform, die die innere Evolution oben möglich macht, während kinetische Energie (oder „ relativistische Masse" - hier macht es Sinn, sich auf ein solches Konzept zu berufen, denn wir vergleichen die beiden auf einer verwandten Ebene), erzeugt eine externe Evolution , die Evolution in Bezug auf Parameter, die nur von einem externen Beobachter definiert werden können, wie z. B. ihre relative Position.

Der Begriff der Energie als Erzeuger der Dynamik taucht auch in der Quantenmechanik auf, wo sie die Form eines Pseudooperators annimmt, der wirkt, um eine zeitliche Folge von Wellenfunktionen hin und her zu verschieben, und durch ihre Gleichung zum Hamilton-Operator wird. dann entsteht die zukünftige Geschichte des Systems (bis zu den Informationsgrenzen, die durch die Tatsache auferlegt werden, dass$\hbar > 0$die die Systembeschreibung von einem klassischen Satz deterministischer Werte zu einer Streuung wahrscheinlicher Werte dessen degradieren, was von einem externen aktiven Agenten extrahiert werden kann, was in der Quantenmechanik den passiven Beobachter der Newtonschen Mechanik und der Einsteinschen klassischen Relativitätstheorie ersetzt und aufwertet) - dies sagt eigentlich die Schrödinger-Gleichung und ihre wahre "Bedeutung": Die Art und Weise, wie die Energie in ihrem gegenwärtigen Moment durch die Konfiguration des Systems bestimmt wird, bestimmt, wie sie im unmittelbar folgenden Moment werden wird (metaphorisch, da es natürlich eine gibt kein kleinstes Inkrement auf einer reellen Zeitachse).