„Zeitreise“ und Temperatur/Energie [geschlossen]

Erstens gibt es so etwas wie negative Temperatur, aber es bedeutet nicht negative thermische Energie. Dies kann als Orientierungshilfe bei der Betrachtung der Frage der Zeitreise und der Temperatur verwendet werden.

In der Physik können bestimmte Systeme negative Temperaturen erreichen; das heißt, ihre thermodynamische Temperatur kann als negative Größe auf der Kelvin- oder Rankine-Skala ausgedrückt werden.

Im umgangssprachlichen Gebrauch kann sich „negative Temperatur“ auf Temperaturen beziehen, die als negative Zahlen auf den bekannteren Celsius- oder Fahrenheit-Skalen ausgedrückt werden, mit Werten, die kälter als die Nullpunkte dieser Skalen, aber immer noch wärmer als der absolute Nullpunkt sind.

Ein System mit einer wirklich negativen Temperatur auf der Kelvin-Skala ist heißer als jedes System mit einer positiven Temperatur. Wenn ein System mit negativer Temperatur und ein System mit positiver Temperatur in Kontakt kommen, fließt Wärme vom System mit negativer Temperatur zum System mit positiver Temperatur. 1 [2]

Dass ein System bei negativer Temperatur heißer ist als jedes System bei positiver Temperatur, ist paradox, wenn die absolute Temperatur als durchschnittliche kinetische Energie des Systems interpretiert wird. Das Paradoxon wird gelöst, indem man die Temperatur durch ihre strengere Definition als Kompromiss zwischen Energie und Entropie versteht, wobei der Kehrwert der Temperatur, das thermodynamische Beta, die grundlegendere Größe ist. Systeme mit einer positiven Temperatur werden in der Entropie zunehmen, wenn man dem System Energie hinzufügt. Systeme mit einer negativen Temperatur nehmen an Entropie ab, wenn man dem System Energie hinzufügt.

Quelle: Negative Temperatur

Das Hauptproblem bei diesem Konzept ist, ob die Raumzeit selbst eine Temperatur hat. Auch, ob eine bestimmte Temperatur unterschiedliche Geschwindigkeiten des Zeitablaufs darstellt oder ob dies die Richtung der Zeit relativ zur globalen Zeit beeinflusst. Hier bedeutet "globale Zeit" die Zeit außerhalb eines bestimmten Volumens der Raumzeit oder in Bezug auf die Relativität eines bestimmten Bezugsrahmens.

Im Allgemeinen repräsentiert die Temperatur die in Materie enthaltene thermische Energie. Es gibt keine Möglichkeit zu messen, ob die Raumzeit thermische Energie enthält oder nicht. Außerdem gibt es keinen konzeptionellen Rahmen für die Berücksichtigung, dass die Raumzeit eine Temperatur hat. Schließlich gibt es keine Möglichkeit, darüber nachzudenken, ob die Geschwindigkeit ihres Durchgangs oder die Richtung der Zeit durch die Raumzeit in Bezug auf ihre Temperatur beeinflusst wird oder nicht.

Wie das OP sagte, ist bekannt und empirisch bestätigt, dass Hochgeschwindigkeitsbewegungen (nahe der Lichtgeschwindigkeit) und starke Gravitationsfelder den Zeitablauf "verlangsamen". Es ist jedoch schwierig, den weiteren konzeptionellen Schritt zu tun, die Geschwindigkeit der verstreichenden Zeit mit einer Temperatur der Raumzeit zu verknüpfen. Wie oben im Abschnitt über negative Temperatur zu sehen ist, kann eine negative Temperatur paradoxerweise heißer sein als etwas mit positiver Temperatur. Wenn diese Logik auf die Raumzeit angewendet wird, kann eine Region der Raumzeit mit negativer Temperatur unter der Annahme, dass Zeit und Temperatur miteinander verbunden sind, schneller vergehen als eine Region mit positiver Temperatur.

Der britische Neurologe W. Gray Walter schrieb in Großbritannien einen Science-Fiction-Roman mit dem Titel „ Further Outlook “ (1956), der in den USA als „ The Curve of the Snowflake “ veröffentlicht wurde. Dies hat eine Zeitmaschine mit einem interessanten Rumpf, der sich anhört, als wäre er fraktal, aber die Temperatur in der Zeitmaschine war aufgrund ihrer Reise aus der Zukunft gesunken. Während dies Fiktion ist, deutet es darauf hin, dass vielleicht die Beziehung zwischen Zeitreise und Temperatur anders gemeint ist. Vielleicht könnte die mit einer Zeitmaschine verbundene Temperatur entsprechend ihrer Richtung durch die Zeit steigen oder fallen. Es ist eine Idee, die es wert ist, unterhalten zu werden, wenn auch nur wegen ihrer faszinierenden Möglichkeiten.

Eine Zeitmaschine könnte man sich als Raumzeit-Heiz- oder Kühlmaschine vorstellen, und wenn die Temperatur der Raumzeit erhöht oder gesenkt wird, reist sie in die Zukunft oder Vergangenheit. Zum Beispiel beträgt die normale Temperatur null Grad, so dass eine Erhöhung der positiven Temperatur die Zeitmaschine relativ zur externen Zeit verlangsamt und ihre Bewohner in die Zukunft trägt. Dann würde das Absenken der Temperatur der Raumzeit auf negative Temperaturen auch die Zeit relativ zur äußeren Zeit verlangsamen und sie würden in die Vergangenheit getragen.

Ist das wissenschaftlich realistisch? Wahrscheinlich nicht. Aber für die Zwecke der Fiktion klingt es ausreichend plausibel, um eine interessante Art zu sein, sich Zeitreisen vorzustellen. Wissenschaftler-Leser würden sich über seine Einbildung amüsieren. Nicht-wissenschaftliche Leser könnten denken, dass es richtig klingt. Daran ist nichts auszusetzen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wissenschaft, wie wir sie kennen, keine Möglichkeit anzeigt, nahelegt oder zulässt, dass eine Temperatur mit der Raumzeit verbunden ist. Selbst wenn dies der Fall wäre, gibt es keine Möglichkeit zu argumentieren, ob eine Raumzeittemperatur beeinflussen würde, wie schnell oder langsam die Zeit vergeht, oder ob die Temperatur die Richtung der Zeit bestimmen und ob dies für Zeitreisen genutzt werden könnte. Dies hindert das OP jedoch nicht daran zu postulieren, dass Temperatur und Raumzeit miteinander verbunden sind und dass die Manipulation der Temperatur der Raumzeit in einem bestimmten Volumen ein Mechanismus sein könnte, um Zeitreisen in jede Richtung zu ermöglichen. Aber es könnte gut als Science-Fiction-Grundlage für Zeitreisen funktionieren.