THEMA:

Naja Steinzeit-Astronom sagt, dass die Zeit nur vergeht, wenn sich etwas ändert, das muss ja nicht die Schachpartie sein, aber zur Demonstration kann man es eben darauf reduzieren. Diese Idee gefällt mir schon recht gut.

Dagegen ist allerdings Dein Argument trotzdem gültig, denn die Zeit vergeht, weil eben überall sehr viel passiert, was soll da die Schachpartie noch demonstrieren. Vor allem kann die Schachpartie daran nichts ändern und es auch nicht messen.

Es ist eben anders: die Zeit vergeht, wie es die Uhr anzeigt. Die Kunst ist es, eine zuverlässige Uhr zu finden, die tickt, weil die Zeit vergeht. Eine Schachpartie ist dafür schlecht geeignet. Ein Pendel ist da besser geeignet.

Das Problem ist eben, dass die Zeit auch dann vergeht, wenn die schlechte Uhr nicht tickt. Gäbe es nur diese einzige Uhr, dann könnte man den Unterschied allerdings nicht messen, das war das Beispiel des Schachspiels.

Allerdings kann ich mir nicht vorstellen, dass das Schachspiel ohne Atome auskommt, wo sich allein schon gemäß UR alles bewegt. Gäbe es nun nur ein einziges Elektron, dann könnte man sein Zittern allerdings gar nicht erkennen, weil es keinen relativ ruhenden Vergleichsmaßstab gäbe. Nur die Wellenfunktion flacht ab mit der Zeit, das lässt sich wohl nicht leugnen, oder sollte man das auch nicht erkennen können, weil es keinen Vergleichsmaßstab gibt? Doch, der Hubbleradius... der wäre sogar konstant... aber schwer zu erkennen oder nachzumessen.

Aber zurück zur Quantelung, nur weil es getaktete Vorgänge gibt, sagt das noch nichts darüber aus, ob es nicht auch kontinuierliche Vorgänge gibt. Da halte ich es mit Cossy

Cossy schrieb:

Nummer 2: Weder der Raum noch die Zeit unterliegen der Planck-Skala! Nur weil die Objekte das so tun, muss die Raumzeit das nicht unbedingt machen. Diese Schlussfolgerung ist nach meiner Meinung zu weitreichend.

Angenommen wir hätten eine Uhr, die Plancksekunden tP messen kann, und wir hätten eine Uhr, die ein bisschen langsamer tickt, zB 5 Ticks in 7 tP, dann ergibt sich automatisch, dass jeder Tick 1,4 Bruchteile von tP dauert, (wenn sie nicht exzentrisch also unregelmäßig tickt), das wäre unmöglich bei gequantelter Zeit. Nungut eine Annahme ist natürlich fern jeden Beweise. Ich wollte das nur mal in Worte fassen.
Hmm damit könnte man Bruchteile messen, das wird nicht gehen, man wird gar nicht unterscheiden können, ob die Uhr regelmäßig oder ruckartig tickt. Da wird auch die genauere Uhr nichts nützen. Nur die Anzahl der Ticks in größeren Intervallen kann man vergleichen, allein schon wegen der Ableseungenauigkeit.
Und wieder sieht man: Zeit ist nur, was die Uhr anzeigt.

heinzendres schrieb:

Wenn es keine Rolle spielt ob der Abstand zwischen den Zügen per Briefschach oder im Blitzschach gemessen wird ist das keine Quantisierung welche eine zwingende Abfolge Größe festlegt .

Wie beschrieben ist die zwingende Abfolge-Größe genau ein Spielzug. Es gibt beim Schach keine halben Züge oder sowas.
Der Abstand zwischen den Zügen wird nicht gemessen sondern sondern ist definiert als die kleinstmögliche Zeitdauer, genau ein Tick der genauesten Uhr, die man sich denken kann, einer idealen Uhr. Das einzige was mit einer solchen Uhr gemessen wird ist eine Anzahl Züge als Eigenzeit einer bestimmten Schachpartie, eines bestimmten Vorgangs im Universum.

Rainer schrieb:

Und wieder sieht man: Zeit ist nur, was die Uhr anzeigt.

In diesem Sinne ja. Aber eigentlich zeigt die Uhr nicht "die Zeit" an, sondern nur ein Maß dafür. "Die Zeit" ist nicht ihr Maß. Sie ist das, was gemessen wird. Ein kleiner aber feiner Unterschied. Wenn ich einen Stein wiege, dann zeigt die Waage sein Gewicht an und nicht den Stein selbst. Der ist und bleibt ein Stein, besteht aber aus Teilen mit Gewicht, die sich zu einem Gesamtgewicht addieren. So ist es auch mit der Zeit: Die Uhr zeigt ihre Dauer in Ticks an, aus denen sie überhaupt erst besteht und nicht etwa die Zeit selbst.

---

Wenn man zusätzlich noch eine Zeit zwischen den Ticks vermutet, dann wäre das eine andere Zeit, die nicht als Eigenzeit messbar ist, z.B. die Zeit, die ein universeller Zufallsgenerator jeweils benötigt, um ein Zufallsergebnis zu erzeugen, das den nächsten Tick der messbaren Eigenzeit auslöst. Um im Bild der Schachpartie zu bleiben wäre das jeweils die Zeit, die ein Spieler benötigt, um seinen nächsten Zug zu planen als eine von vielen Möglichkeiten. Unter Berücksichtigung einer solchen zusätzlichen Zeit wäre "die Zeit" wohl zweidimensional, eine Ebene, wie sie vielleicht aHaBotX vorschwebt ( #100960 ), von der wir aber nur eine Dimension kennen und ausmessen können.

aHaBotX schrieb:

... Mit einer Aufenthalswahrscheinlichkeitswolke
für jedes Quant ist das Problem vom Tisch.

Für die Überlegungen ist vielleicht nützlich:
struktron.de/atom/Literatur/physik-faq.htm der Ausschnitt einer älteren Version von Arnold Neumaiers Physik-FAQ:

S25. Was passiert einzelnen Photonen am Doppelspalt?

---

Das einzelne Photon ist in meiner Interpretation nicht
messbar, es hat keine zugehörige Beobachtungsgröße.
Photonen sind ununterscheidbar, man kann also nicht sagen,
wo ein bestimmte Photon ist. Was existiert, ist die
Photonendichte. Die drückt sich sozusagen wie ein Öl
durch den Doppelspalt, und bildet nach den Regeln der
Quantenmechanik ein Interferenzmuster in der Dichte aus.
(Vergleich als Bild nehmen und nicht allzu wörtlich!)

Beim Auftreffen auf dem Schirm sorgt die nichtlokale Dynamik
dafür, dass von Zeit zu Zeit proportional zur Photonendichte
ein Elektron in einen angeregten Zustand versetzt wird,
eine chemische Reaktion stattfindet, oder was immer als
Detektionsmechanismus gerade relevant ist. Dass dies
stochastisch geschieht, liegt daran, dass das Experiment
hochempfindlich auf den Rest des Universums reagiert.

Wie man dieses stochastische Verhalten auf der formalen Ebene
begründen kann, wird im FAQ im Abschnitt
''Wie erklärt sich der Zufall?'' abgehandelt. Das ist allerdings
etwas technischer und erfordert fortgeschrittene Techniken
der statistischen Mechanik.

Soweit ich weiß kann man sehr wohl auch einzelne Photonen in den Doppelspalt schicken.

Auch ein einzelnes Photon kann eine Wirkung haben.

ClausS schrieb:

Soweit ich weiß kann man sehr wohl auch einzelne Photonen in den Doppelspalt schicken.

Auch ein einzelnes Photon kann eine Wirkung haben.

Korrekt.
Man kann einzelne Photonen erzeugen und jedes einzelne Photon verursacht einen Click beim Photoeffekt.

Ich kann mir allerdings einzelne Photonen auf ihrem Weg auch nur als Teile des Wellenteppichs vorstellen. Es existiert als Photon nur bei Erzeugung und bei Detektion, dazwischen ist es eine sich räumlich ausbreitende Wellenfront (Anregung der Felder B und E), durchaus mit einer Kernregion.

Für die Felder B und E kann man wiederum Potentialfelder Φe und A zuordnen, und diese auf eine Quelle zurückführen, ähnlich der Ladung bei der Erzeugung, aber anderer mir nicht näher bekannter Natur, ein .el.Feldfluss ΦE=5,97549747e-8 Vm und Magnetischer Fluss ΦB=1,9932114e-16 Wb. Diese "Quelle" ist jedoch wohl über die Wellenfront verteilt und mag sich auch über mehrere Wellenberge bzw Wellenlängen verteilen, repräsentiert jedoch jedes einzelne Photon unabhängig von seiner Frequenz.
ΦE = ℏ·c·g/e = ²(ℏc/ε) = 5,97549747e-8 Vm el.Feldfluss
ΦE/λ = Φe Coulombpotential
∇Φe = E el.Feld
ΦB = ℏ·g/e = ²(ℏZw°) = 1,9932114e-16 Wb Magnetischer Fluss
ΦB/λ = A Vektorpotential
∇×A = B Magnetfeld

Wie ich gerade sehe, entspricht dies einer Ladung
Q* = ε·ΦE = 5.29081769e-19 C = 3.30226866261 e = ΦB/c°μ = ²(ℏεc) = ²(ℏ/Zw°) = e/g

Was Dir da vorschwebt klingt mal wieder nach einer absoluten Zeit. Man benennt diese "elementaren Ereignisse" und sagt das ist der Takt der Zeit.
Das Problem ist nur, daß es sowas nur in einem hypothetischen Konstrukt gibt.
Die einzige bekannte Zeit ist die aus der Raumzeit. Diese ist aber nunmal relativ. Alle Ereigisse sind von dieser Raumzeit abhängig und nicht umgekehrt.

Solange Du kein konkretes "elementares Ereignis" benennen kannst, bleibt das eine theoretische Spielerei. Es müsste ein Ereignis außerhalb der Raumzeit sein. Ansonsten müssten ganz konkrete Rahmenbedingungen benannt werden. Wie sieht die Raumzeit dort aus, wo diese Ereignisse stattfinden. Ist das Ereignis unbewegt? Wenn ja, unbewegt gegen was? Ab wann darf man sagen, etwas ist unbewegt gegenüber dem Universum?

Du siehst, sobald man es konkretisieren muss, wird es schwierig. Lässt Du diese Überlegungen weg, bekommst du Probleme mit der RT.

Achja, außerhalb der Raumzeit kann dieses "elementare Ereignis" auch nicht stattfinden, denn es soll ja zur Quantisierung der Zeit herhalten.

Materieraum schrieb:

Was Dir da vorschwebt klingt mal wieder nach einer absoluten Zeit.

Falls du mich und meine Beiträge meinst: Sorry, aber was dir da vorschwebt klingt mal wieder nach null Verständnis. Keine Ahnung, wo du eine absolute Zeit rausliest.

Ich rede ganz grundsätzlich und allgemein von der Messung der sog. Eigenzeit eines Objekts in kleinsten Zeiteinheiten. In der Physik wird diese üblich in fix definierten Sekunden gemessen (derzeit an gewissen absoluten Ereignissen am Cäsium-Atom festgemacht) und ist gemäß RT nicht absolut. Genau wie diese Sekunde ist auch meine kleinste Zeiteinheit fix definiert (an absoluten Ereignissen festgemacht) und gemäß RT nicht absolut, oder mit Rainers Worten: nicht lorentzinvariant, falls dir das überhaupt was sagt.

Lorentzinvariant und damit absolut ist gemäß SRT nur der raumzeitliche Abstand ds, mit (ds)² = -c²(dt)² + (dx)² + (dy)² + (dz)² = -c²(dt)² + (dr)² = -(cdt)² + (dr)². In Rainers mathematisch nicht ganz korrekter Schreibweise der Physiker ohne Klammern (nur der Faulheit geschuldet) einfach ds² = -cdt²+dr². Das d steht für "sehr klein". Ich erwähne das nur, weil es mir als physikalischer Laie zuerst nicht klar war. Vielleicht geht es anderen ja auch so.

Physiker hauen uns einfach solche Formeln um die Ohren nach dem Motto friss oder stirb. Auf einer Mathemamatiker-Website hatte ich mal nach der Bedeutung dieses ominösen "d" gefragt, das die Physiker immer und überall hinschreiben. Sie wussten es auch nicht so genau und haben mich auf den Diffentialquotienten verwiesen. Das kommt wohl einigermaßen hin.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Materieraum schrieb:

Was Dir da vorschwebt klingt mal wieder nach einer absoluten Zeit.

Falls du mich und meine Beiträge meinst: Sorry, aber was dir da vorschwebt klingt mal wieder nach null Verständnis. Keine Ahnung, wo du eine absolute Zeit rausliest.

Die Quantisierung der Energie hatte zur Folge dass die Energie absolut ist. Das plancksche Wirkungsquantum ist ein fest definierter Wert. Abhängig von h*f.
Die Quantelung der Energie musste eingeführt werden um Phänomene erklärbar zu machen. Planck hat die Abgabe solcher Quanten festgestellt und definiert, Einstein 5 Jahre später mit dem Photoeffekt die Aufnahme solcher Quanten.
Es war eine zwingende Notwendigkeit die Energie zu quanteln. Es war nie Plancks Ziel das zu tun. Er soll sogar sehr mit dieser Konsequenz gehadert haben.

Bei der Zeit sehe ich keine Phänomene die das fordern würden. Lediglich der fixe Gedanke 2 Theorien miteinander zu verbinden bringt die Forderung nach der Quantelung der Raumzeit mit sich. Es gibt aber keine zwingende Notwendigkeit aus phänomenologischer Sicht.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Ich rede ganz grundsätzlich und allgemein von der Messung der sog. Eigenzeit eines Objekts in kleinsten Zeiteinheiten. In der Physik wird diese üblich in fix definierten Sekunden gemessen (derzeit an gewissen absoluten Ereignissen am Cäsium-Atom festgemacht) und ist gemäß RT nicht absolut. Genau wie diese Sekunde ist auch meine kleinste Zeiteinheit fix definiert (an absoluten Ereignissen festgemacht) und gemäß RT nicht absolut, oder mit Rainers Worten: nicht lorentzinvariant, falls dir das überhaupt was sagt.

Das Problem ist doch diese kleinsten Zeiteinheiten zu definieren. Wie willst du denn wissen, daß das was du dann aussuchst als kleinste Zeiteinheit auch wirklich die kleinste ist?
Zusätzlich müsstest Du um es Lorentzinvariant zu halten, ganz exakt die Rahmenbedingungen benennen.

Ich lehne mich mal aus dem Fenster und behaupte, kein Mensch weiß welcher Prozess der schnellste ist. Das muss aber doch Voraussetzung sein. Ein einzelner Prozess der schneller vonstatten geht, würde diese willkürlich gesetzte Grenze sprengen.

Von einer Quantelung kann doch nur dann die Rede sein, wenn man 2 oder mehr Prozesse/Ereignisse nicht mehr unterscheiden kann. Ihnen also keine Reihenfolge zuordnen kann auf dem Zeitpfeil.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Lorentzinvariant und damit absolut ist gemäß SRT nur der raumzeitliche Abstand ds, mit (ds)² = -c²(dt)² + (dx)² + (dy)² + (dz)² = -c²(dt)² + (dr)² = -(cdt)² + (dr)². In Rainers mathematisch nicht ganz korrekter Schreibweise der Physiker ohne Klammern (nur der Faulheit geschuldet) einfach ds² = -cdt²+dr². Das d steht für "sehr klein". Ich erwähne das nur, weil es mir als physikalischer Laie zuerst nicht klar war. Vielleicht geht es anderen ja auch so.

Physiker hauen uns einfach solche Formeln um die Ohren nach dem Motto friss oder stirb. Auf einer Mathemamatiker-Website hatte ich mal nach der Bedeutung dieses ominösen "d" gefragt, das die Physiker immer und überall hinschreiben. Sie wussten es auch nicht so genau und haben mich auf den Diffentialquotienten verwiesen. Das kommt wohl einigermaßen hin.

Die Formeln mit d drin sind somit lediglich ein Proportionalitätsfaktor. Für mich sagt die Formel nur aus, dass unterschiedliche Ereignisse miteinander vergleichbar werden.

Da jedes Ereignis eben von der Raumzeit abhängig ist, musst Du die vor Ort herrschenden Bedingungen exakt benennen. Nur so kann da überhaupt was daraus werden.

Materieraum schrieb:

Die Quantisierung der Energie hatte zur Folge dass die Energie absolut ist.

Mit E=h*f ist die Energie E von der Frequenz f abhängig, und diese bekanntlich von der Zeit, welche gemäß RT relativ ist. Ob man sie nun in Sekunden angibt oder in Bruchteilen von Sekunden oder in einer anderen kleinsten Einheit spielt keine Rolle. Die kleinste Zeiteinheit ist nicht absolut, wie du meiner kleinsten Einheit hartnäckig unterstellst. Rainer hat das sofort erkannt. Du anscheinend nicht, warum auch immer. Vielleicht stört dich der Ausdruck "gequantelt" bzgl. der Zeit. Suggeriert das etwa absolute Zeitquanten? So ist es jedenfalls nicht gemeint. Das habe ich inzwischen wohl überdeutlich erklärt, und damit ist das jetzt hoffentlich vom Tisch. Ich werde jedenfalls nicht weiter darauf eingehen.

wenn du von Frequenz (1 pro Sekunde 1 pro Zeit) redest, ist die Zeit selbst nicht qequantelt sondern das was sich auf Zeit bezieht, das ist doch logisch.
und ja wenn du Zeit quantelst ist die Zeit Einheit, das Zeitquantum selbst absolut. Das ist auch logisch.

viele Grüße

seb110 schrieb:

wenn du Zeit quantelst ist die Zeit Einheit, das Zeitquantum selbst absolut. Das ist auch logisch.

Ok, wenn es allgemein so verstanden wird, dann ist der Titel "Gequantelte Zeit" wohl irreführend und praktisch gleichbedeutend mit absoluter Zeit aus Zeitquanten von absoluter, lorentzinvarianter Dauer. Von solchen gehe ich erst mal nicht aus, wie man den Ausführungen hoffentlich entnehmen kann.

Steinzeit-Astronom schrieb:

absoluter Zeit aus Zeitquanten von absoluter, lorentzinvarianter Dauer.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Von solchen gehe ich erst mal nicht aus

...da dies nämlich in sich widersprüchlich wäre. Lorentzinvariante Zeit ist Eigenzeit und somit nicht absolut.

Rainer schrieb:

Lorentzinvariante Zeit ist Eigenzeit und somit nicht absolut.

Jetzt hast du mich vollends verwirrt. Mir ging es hier im Thread immer nur um Eigenzeit. Hat denn irgend jemand verstanden, was ich überhaupt meine? Schreibe ich denn chinesisch? Du warst es doch, der gleich mit dem Einwand kam, dass die von mir beschriebene Zeit nicht lorentzinvariant wäre. Dann ist es also keine Eigenzeit?

Steinzeit-Astronom schrieb:

Materieraum schrieb:

Die Quantisierung der Energie hatte zur Folge dass die Energie absolut ist.

Mit E=h*f ist die Energie E von der Frequenz f abhängig, und diese bekanntlich von der Zeit, welche gemäß RT relativ ist. Ob man sie nun in Sekunden angibt oder in Bruchteilen von Sekunden oder in einer anderen kleinsten Einheit spielt keine Rolle. Die kleinste Zeiteinheit ist nicht absolut, wie du meiner kleinsten Einheit hartnäckig unterstellst. Rainer hat das sofort erkannt. Du anscheinend nicht, warum auch immer. Vielleicht stört dich der Ausdruck "gequantelt" bzgl. der Zeit. Suggeriert das etwa absolute Zeitquanten? So ist es jedenfalls nicht gemeint. Das habe ich inzwischen wohl überdeutlich erklärt, und damit ist das jetzt hoffentlich vom Tisch. Ich werde jedenfalls nicht weiter darauf eingehen.

Ok, dann habe ich das was Du mit quanteln meinst nicht verstanden. Den einzigen Zusammenhang vom Quanteln kenn ich lediglich aus der Quantelung der Energie. Hier gibt es einen fest definierten Wert. Wobei ich zugeben muss, daß ich das auch nicht vollständig verstanden habe. Der Wert des Wirkungsquantums ist absolut, hat also immer den gleichen Wert, muss aber dennoch mit der Frequenz multipliert werden, die nicht absolut ist und von der Zeit abhängt.

Zumindest das Wirkungsquantum ist absolut. Ich hatte angenommen Du willst sowas auch für die Zeit einführen. Alle meine Bedenken haben sich darauf bezogen.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Rainer Raisch schrieb:

Lorentzinvariante Zeit ist Eigenzeit und somit nicht absolut.

Jetzt hast du mich vollends verwirrt. Mir ging es hier im Thread immer nur um Eigenzeit. Hat denn irgend jemand verstanden, was ich überhaupt meine? Schreibe ich denn chinesisch? Du warst es doch, der gleich mit dem Einwand kam, dass die von mir beschriebene Zeit nicht lorentzinvariant wäre. Dann ist es also keine Eigenzeit?

Eigenzeit ist das einzige, was Sinn ergibt, doch die ist eben nicht absolut sondern beobachterbezogen. Sie ist invariant, aber sie ist ja nur für einen einzigen Beobachter maßgeblich. Jeder andere Beobachter hat eine andere Eigenzeit.

Tatsächlich kann man auch für jedes Paar von zeitartigen Ereignissen eine objektive Eigenzeit feststellen, nämlich die für einen Beobachter, für den beide Ereignisse am selben Ort nacheinander geschehen, nicht aber für raumartige. Hiefür gibt es nur einen objektiven Eigenabstand, nämlich für einen Beobachter, für den diese beiden Ereignisse gleichzeitig an verschiedenen Orten geschehen.

Diese Definitiion wäre tatsächlich gangbar, nur wird sie für alle anderen Beobachter recht verwirrend sein. Alle möglichen Ereignispaare haben dann aus ihrer subjektiven Sicht unterschiedliche Quantelungen.

Rainer schrieb:

Eigenzeit ist das einzige, was Sinn ergibt, doch die ist eben nicht absolut sondern beobachterbezogen.

Ja. Allerdings wollte ich im Ausgangspost gar nicht auf verschiedene Beobachter oder eine bestimmte physikalische Theorie wie die RT hinaus oder auf eine Absolutheit oder sowas, sondern einfach nur mal ganz grundsätzlich das Phänomen Zeit beschreiben als das, was es eigentlich ist: Ein Etwas, das man nur an unterscheidbaren Ereignissen festmachen kann. Unter "man" kann man sich meinetwegen einen einzigen Beobachter vorstellen. Die Ereignisse selbst, die die Zeit ausmachen, das sind Zeitpunkte ohne Ausdehnung, ohne eigene Dauer. Eine messbare Dauer >0 als zeitlicher Abstand ergibt sich erst durch mehrere Ereignisse, und zwar durch deren Anzahl, genau wie sich ein räumlicher Abstand >0 nur durch eine Anzahl idealer Punkte ergibt.

Rainer schrieb:

Sie [die Eigenzeit] ist invariant, aber sie ist ja nur für einen einzigen Beobachter maßgeblich. Jeder andere Beobachter hat eine andere Eigenzeit.

Newton sah es noch anders, und der hatte natürlich auch eine Vorstellung von Zeit. Egal welche, es ändert nichts am grundsätzlichen Phänomen der Zeit, an der Tatsache, dass man sie nur an unterscheidbaren Ereignissen festmachen kann. Das ist es, was die Zeit ausmacht, woraus sie eigentlich besteht, und nur darauf wollte ich hinaus um die verschiedenen Vorstellungen (nur Illusion etc.) mal einzunorden und auf ein Wesentliches zu reduzieren, das vielleicht konsensfähig ist.

Eine Binsenweisheit, könnte man meinen, und ja, viel mehr ist es auch nicht. Aber immerhin! Es ist eine Grundlage, mit der man m.E. arbeiten kann. Vorstellungen einer fließenden Zeit oder ihrem Stillstand kann man so ganz einfach auf das Wesentliche reduzieren. Warum vergeht für ein Photon keine Eigenzeit? Weil es keine zwei Ereignisse erfährt, mit denen es seine Eigenzeit als Dauer feststellen könnte. Ein Photon entsteht instantan und "erlebt" nichts bis zu seinem Vergehen, kein einziges Ereignis. Jedes Ereignis, das es erfahren könnte, bedeutet seine Vernichtung (Wechselwirkung).

Richtig.

Das Problem ist zunächst, dass jeder unter Quantisierung der Raumzeit absolute objektive abzählbare Längen- und Zeiteitquanten verstehen wird, wie es Quanten ja ansteht. Dass sich die Raumzeit für jeden Beobachter anders quantelt, ist schon eine wichtige Eigenschaft, auch wenn die Gesamtzahl für alle wieder gleich ist, während Raum und Zeit gesondert auch jeweils unterschiedliche Mengen ergeben. Somit können zwei Beobachter gar nicht dasselbe konkrete Raumzeitquantum definieren, allenfalls sein Zentrum.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Eine Binsenweisheit, könnte man meinen, und ja, viel mehr ist es auch nicht. Aber immerhin! Es ist eine Grundlage, mit der man m.E. arbeiten kann. Vorstellungen einer fließenden Zeit oder ihrem Stillstand kann man so ganz einfach auf das Wesentliche reduzieren. Warum vergeht für ein Photon keine Eigenzeit? Weil es keine zwei Ereignisse erfährt, mit denen es seine Eigenzeit als Dauer feststellen könnte. Ein Photon entsteht instantan und "erlebt" nichts bis zu seinem Vergehen, kein einziges Ereignis. Jedes Ereignis, das es erfahren könnte, bedeutet seine Vernichtung (Wechselwirkung).

Es ist schon erstaunlich, was dabei zutage tritt, wenn Materie (also wir) über Materie, Raum und Zeit nachdenkt.

Ein Photon (Lichtquant), das immer (solange es „lebt“) mit Lichtgeschwindigkeit „zeitlos“ unterwegs ist, erfährt aber dennoch z.B. in einem Gravitationsfeld durchaus eine Ereignisänderung. Seine Schwingungsfrequenz ändert sich und somit auch sein Energiegehalt.
Die Frage ist also nur, „interessiert“ sich das Photon nur für seine Ausbreitungsgeschwindigkeit, dann würde es keine Ereignisänderung feststellen, oder bemerkt es die Frequenzänderung seiner Schwingung und entwickelt dadurch ein „Zeitgefühl“.

Ventura schrieb:

erfährt aber dennoch z.B. in einem Gravitationsfeld durchaus eine Ereignisänderung. Seine Schwingungsfrequenz ändert sich und somit auch sein Energiegehalt.

Weder das Eine noch das Andere stimmen.

Für das Photon vergeht keine Zeit zwischen Erzeugung und Detektion, alles anders passiert aus dieser "Sicht" gleichzeitig.

Und seine Frequenz ändert sich gerade nicht im Gravitationspotential, sie wird dort lediglich lokal wegen der gravitativen Zeitdilatation höher gemessen. Wenn Du eine Uhr im Nullpotential anbringst und diese mit einem Photon synchronisierst, dann wird das Photon egal in welchem Potential exakt die gleiche Frequenz wie die Uhr dort oben reproduzieren, also entsprechend schneller als eine baugleiche oder identische Uhr unter der gravitativen Zeitdilatation im lokalen Umfeld ticken. Daher erscheint die Frequenz des Photons in der lokalen Messung blauverschoben. Ursache ist die Diskrepanz von Erzeugung und Messung und nicht etwa eine Veränderung des Photons. Das liegt daran, dass Photonen keine Ruhemasse besitzen und daher vom Potential unbehelligt bleiben.

Ich weiß gar nicht ob oder warum dies nicht für die Synchronisierung des GPS benützt wird. Aber es ist für die benötigte Präzision wohl deutlich einfacher, die Frequenzkorrektur fest zu verdrahten. Oder die Physiker sind so auf die gemessene Blau-/Rotverschiebung fixiert, dass sie blind für die Physik sind. Jedenfalls ist klar, dass sich aus der Rotverschiebung so oder so die Korrektur unmittelbar errechnen lässt.

Und wenn ich mich nicht irre, dann ist dies ein eindeutiger Beweis für die Masselosigkeit der Photonen.

zu jeder Relativität gehören mindestens zwei Quanten, selbst wenn sich ein Quant gegen einen absoluten Hintergrund bewegt, ist dieser Hintergrund wieder ein absoluter Quant hinter etwas Anderem, sonst bewegt sich nichts. Um diese zwei Quanten zu definieren, braucht es etwas Anderes (kontinuierliches, absolutes) als Quanten. sonst würden sich diese zwei Quanten ja nicht als zwei Quanten (als Beobachter und Beobachteter) erkennen. Ob nun Eigenzeit oder die Zeit des Inertialsystems, das Problem bleibt bestehen.
Die Idee der Quantelung von Zeit ist ja nicht schlecht, aber was nimmt man als Background wenn nicht die Frequenz (1 pro Zeit)? So und so viele Zeitquanten pro was?
Lässt sich denn die Relativität überhaupt "völlig losgelöst" vom Absolutismus betrachten?

seb110 schrieb:

selbst wenn sich ein Quant gegen einen absoluten Hintergrund bewegt, ist dieser Hintergrund wieder ein absoluter Quant hinter etwas Anderem, sonst bewegt sich nichts.

Den absoluten Hintergrund kann man sich doch ganz unbewegt denken und absolut gequantelt. Die absoluten Quanten erkennt man daran, dass jede Bewegung oder Veränderung relativ zum Hintergrund in Sprünge aufgeteilt werden kann, die, am Hintergrund gemessen, gleich groß sind, eben absolute, kleinste Ein-heiten.

Das Problem beim Kontinuum ohne absolute Quantelung ist ja, dass man es mit der Unendlichkeit zu tun bekommt:
3/3 = 3 * 1/3 = 3*0,333... = 0,999... = 1
Diese unendlich vielen 3er und 9er bedeuten an jeder Stelle hinter dem Komma eine andere Quantität, die zu addieren ist, eben eine relative. Daher braucht man unendlich viele solcher Quantitäten um schließlich eine Einheit zu bekommen. Die Vorstellung solcher Unendlichkeiten ist in meinen Augen aber ein logischer Trick, der physikalisch eigentlich nicht zulässig sein kann, siehe Achilles und die Schildkröte. Nicht alles, was man sich mathematisch denken kann hat auch eine physische Entsprechung in der Wirklichkeit. Unendlich kleine Mengen und schließlich ideale Punkte ohne minimale Ausdehnung vermutlich nicht. Wenn ich nicht irre, ist das auch die ursprüngliche Motivation zur Entwicklung der Stringtheorien. Es gibt da nur Strings mit Ausdehnung.

Weiter oben
umwelt-wissenschaft.de/forum/naturwissen...zeit?start=30#100983
gab ich das Beispiel von Arnold Neumaier zur "Photonendichte". Mir ist noch unklar, ob Quantisierung sich auf alle Portionen von aller beobachtbaren Materie bezieht? Wenn ja, dann auch auf Photonen. Diese können beispielsweise auch durch Paarvernichtung entstehen.
Daraus folgt für mich die Frage, wie groß ein kleinstes Photon sein könnte? Seine Compton Wellenlänge wäre sehr groß. Würde dann ein Ereignis mit so einem Photon eine kleinste Einheit gequantelter Zeit festlegen?

Steinzeit-Astronom schrieb:

Den absoluten Hintergrund kann man sich doch ganz unbewegt denken und absolut gequantelt.

Es gibt keinen absoluten Hintergrund, sondern nur einen beobachterbezogenen. Jeder Beobachter sieht einen anderen Hintergrund. Sie sehen zwar als Ganzes gleich aus, jedes Detail unterscheidet sich jedoch. Insbesondere eine etwaige Quantelung wäre nicht deckungsgleich. Nur eine Raumzeitquantelung r⁴ wäre gleich, nicht jedoch die Kanten davon. Naja das nennt man dann auch nicht "gleich".

Rainer schrieb:

........ Daher erscheint die Frequenz des Photons in der lokalen Messung blauverschoben. Ursache ist die Diskrepanz von Erzeugung und Messung und nicht etwa eine Veränderung des Photons. Das liegt daran, dass Photonen keine Ruhemasse besitzen und daher vom Potential unbehelligt bleiben.

Danke so weit. In dem Zusammenhang habe ich jedoch noch eine Frage.
Das oben gesagte tritt ja dann auch auf die Hintergrundstrahlung zu, die ja bei uns heute aufgrund der Expansion des Universums mit einer Rotverschiebung, d.h. mit einer Temperatur (Energiedichte) von derzeit 2,7 K ankommt. Aus Sicht der Photonen dieser Strahlung haben sie ja keine Energieveränderung erfahren, also selber keine Frequenz- bzw. Wellenlängenänderung erfahren. Sie tragen sozusagen ihre ursprüngliche Energie bei ihrer Entstehung mit sich. Wenn wir sie jetzt hier detektieren und sie ja danach nicht mehr existieren, "entfalten" sie jedoch nur noch eine Energie, die einer Strahlung von 2,7 K entspricht. Wo ist die Energiedifferenz hin?

Ventura schrieb:

Wo ist die Energiedifferenz hin?

Sabine Hossenfelder sagt, dass die Energie nirgendwo hin geht: Sie ist einfach weg. Im expandierendem Universum bleibt die Energie dieser Strahlung nicht erhalten, denn die Energieerhaltung gilt nur für Systeme mit Zeit-Translations-Invarianz (Noether-Theorem), d.h. wenn es egal ist, wann man ein Experiment macht, wann man z.B. die Strahlung misst. Ob morgens oder abends oder heute oder in 10 Jahren: Bei Systemen mit Zeit-Translations-Invarianz liefert ein bestimmtes Experiment immer das gleiche Ergebnis und es gilt eine Energieerhaltung. Im expandierenden Universum ist es aber nicht egal, wann man die Hintergrundstrahlung misst. Es ist nicht Zeit-Translations-invariant. Durch die Expansion verändert sich das Universum und die Photonen der Hintergrundstrahlung verlieren einfach an Energie, ohne dass die irgendwo hingehen müsste um insgesamt erhalten zu bleiben.

Energie ist gemäß Noether-Theorem überhaupt erst definiert als die Größe, die bei Zeit-Translations-Invarianz erhalten bleibt. Für das ganze expandierende Universum ist sie also streng genommen gar nicht definiert und man kann nicht erwarten, dass sie erhalten bleibt. Vielleicht hat sich Emmy Noether auch verrechnet und/oder die scheinbar verschwundene Energie ist jetzt halt dunkel... irgendwie hat sie ja schon mit der Expansion zu tun, was ja auch für die sog. Dunkle Energie gilt .

Ventura schrieb:

Wo ist die Energiedifferenz hin?

Wir betrachten das Universum in einer Foliation des gleichen Alters (Weltalter). In dieser Foliation war die heutige Energie der Photonen von Anfang an nicht höher. Die Energie der Photonen ist rein kinetischer Natur und daher rein beobachterbezogen. Jeder Beobachter sieht eine andere Energie. Die Energie ist nicht weg sondern war von Anfang an aus unserer heutigen Sicht so niedrig. Lokal war sie damals höher und ist heute geringer. Das ist eine Nebenwirkung von Foliationen, die von der Gleichzeitigkeit der SRT abweichen. Die Rotverschiebung ist ein Maß der relativen Energie genauso wie in der SRT. Übrigens auch in der ART: Das blauverschobene Photon erscheint lokal energiereicher, woher kommt die Energie? Von nirgends, sie war beobachterbezogen von Anfang an so hoch.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Sabine Hossenfelder sagt, dass die Energie nirgendwo hin geht: Sie ist einfach weg.

Das stimmt faktisch, ist aber eine schlechte Erklärung. Die Energiedifferenz ist nicht weg sondern war nie da, ähnlich wie bei der Rotverschiebung der SRT, nur wegen der gebremsten Expansion komplizierter bzw anders zu berechnen.

Rainer Raisch schrieb:

Und wenn ich mich nicht irre, dann ist dies ein eindeutiger Beweis für die Masselosigkeit der Photonen.

Das war ein Schnellschuss und wäre wohl genauer zu untersuchen, denn auch materielle Objekte behalten ihre Energie beim freien Fall
E = γ·σ·c²m = γ'σ'c²m

Rainer schrieb:

Lokal war sie [die Energie der Photonen] damals höher und ist heute geringer. [...]
Die Energiedifferenz ist nicht weg sondern war nie da

Du merkst schon, dass sich beide Aussagen eigentlich widersprechen? Aber ich verstehe was du meinst: Dass man eben die Messungen von damals und heute nicht direkt vergleichen kann. Genau wie in der SRT die Zeit zwischen zwei absoluten Ereignissen in der Raumzeit beobachterbezogen unterschiedlich gemessen wird, eben relativ zum Beobachter, so gilt das auch für die Messungen der Energie.

Es existiert natürlich trotzdem eine absolute Zeitspanne zwischen zwei absoluten Ereignissen und entsprechend auch eine absolute Energie der Photonen, nur dass man diese nicht angeben kann. Das meint wohl auch Sabine Hosenfelder wenn sie sagt, dass die Gesamtenergie im expandierenden Universum eigentlich nicht definiert ist. Man kann also nicht sagen, dass davon etwas verschwunden wäre, nur weil man zu verschiedenen Zeiten verschiedene Messungen erhält (keine Zeit-Translations-Invarianz). Die jeweils gemessene Energie bleibt halt nicht im selben Maß erhalten, weil das zwangläufig ein relatives Maß ist, relativ zum aktuellen Weltalter (Foliation). Da hast du wohl recht.

---

Um auf eine Quantelung zurückzukommen: Das plancksche Wirkungsquantum h hat die Dimension der Wirkung (in SI-Einheiten J∙s) und ist damit von der Zeit (Sekunde) abhängig. Mit E=h∙f, in SI-Einheiten also J∙s/s kürzt sich die Zeit raus und übrig bleibt die Energie E in der Einheit J (Joule). Das Joule wird seinerseits mit den SI-Einheiten kg∙m/s² ausgedrückt und ist damit ebenfalls von der Zeit abhängig. Wo ist da noch etwas Absolutes bei der Quantisierung?

Steinzeit-Astronom schrieb:

Es existiert natürlich trotzdem eine absolute Zeitspanne zwischen zwei absoluten Ereignissen

Falsch, die Zeit ist immer relativ. Nur der Raumzeitabstand ist absolut.
Naja, die Zeit ist immer relativ. Nur der Raumzeitabstand ist lorentzinvariant.

Ich hatte schon darauf hingewiesen, dass man die Eigenzeit für das SI in dem sich beide Ereignisse am selben Ort befinden lorentzinvariant zugrunde legen kann, das setzt aber voraus, dass es sich um zeitartige Ereignisse handelt, bzw wäre sonst die Zeitdifferenz Null für das SI in dem beide Ereignisse eben gleichzeitig stattfinden.

Natürlich können wir das Weltalter als Maß benützen, das ist aber ein ganz bestimmtes Maßsystem und nicht absolut, sondern ersetzt die Gleichzeitigkeit durch die Gleichaltrigkeit. In diesem System ist die Gleichzeitigkeit bzw deren Relativität noch komplizierter als in der SRT, und im Zusammenhang mit der Expansion gar nicht mehr einfach zu definieren.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Das meint wohl auch Sabine Hosenfelder wenn sie sagt, dass die Gesamtenergie im expandierenden Universum eigentlich nicht definiert ist.

Wenn sie das sagt, dann meint sie wohl, dass sich diese Energie beobachterabhängig verändert und deshalb auch in der Altersfoliation mit der Expansion zeitlich variiert, und somit in dieser Betrachtung nur für einen bestimmten Zeitpunkt angegeben werden könnte.

Da ist es eben ein großer Glücksfall, dass die Probleme der Kosmologie allein durch die Dichte beschrieben werden können.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Das plancksche Wirkungsquantum h hat die Dimension der Wirkung (in SI-Einheiten J∙s) und ist damit von der Zeit (Sekunde) abhängig.

Nein, so einfach geht das nicht. h ist eine ganz bestimmte absolute Größe, völlig unabhängig von der Zeit. Die Energie ist hingegen beobachterabhängig, sowohl kinetische wie potentielle Energie. Sie skaliert sogar grundsätzlich mit dem Shapirofaktor σ=²(1+2Φ/c²), wie zB bei der Rot-Blauverschiebung. Die Ruhemasse ist sogar ausdrücklich als Eigengröße definiert. Ebenso ist die Geschwindigkeit als Relativgeschwindigkeit definiert. Und im Potential wird sie lokal anhand der lokalen Lichtgeschwindigkeit gemessen. Daher ist c trotz der Shapiroverzögerung letztlich immer und überall das absolute Maß, denn jede Geschwindigkeit wird wegen der grav.Zeitdilatation gleichermaßen shapiroverzögert. Das Gleiche gilt für h. Eine Messung aus der Ferne könnte also andere Werte ergeben, je nach Messmethode natürlich, weil jeder Beobachter gerne seine eigene Uhr benützt, sonst würde man es nicht Messung aus der Ferne nennen, sondern Ablesung lokaler Messungen.

E=f·h zeigt Dir genau die Abhängigkeit der Energie von der Zeit bzw Frequenz f=1/T=N/t bei absolutem und lorentzinvariantem h.

Also es ist natürlich immer wieder verwirrend, lorentzinvariante, absolute und relative Betrachtung auseinander zu halten, und ich bin mir nicht sicher, ob ich das immer korrekt bezeichne. Mit absoluten Werten ist hier gemeint, dass sie sich aus Sicht eines Beobachters nicht verändern, jedoch für jeden Beobachter relative andere Werte haben können, zB ändert sich die Energie beim verlustfreien Transport nicht. Lorentzinvariant bezeichnet Werte, die mit einer bestimmten Definition für alle Beobachter gleich sind, wie zB c, h, m und vor allem die Vierervektoren. zB der Energie-Impuls-Vektor
p_μ = γ{E/c; p¹} = c·m = ℏ{ω/c°; (2π/λ)¹} = h·f/c

Rainer schrieb:

Steinzeit-Astronom schrieb:

Es existiert natürlich trotzdem eine absolute Zeitspanne zwischen zwei absoluten Ereignissen

Falsch, die Zeit ist immer relativ.

Falsch. Entweder du irrst dich oder verstehst mich nicht. Ich tippe auf letzteres.
Wenn zwei Ereignisse A und B geschehen (in zeitartigem Abstand), dann liegt dazwischen eine zeitliche Dauer, die ebenso absolut ist wie die Ereignisse selbst. Das einzig relative an dieser Dauer ist ihre Maßangabe. Für ein Photon, das bei A entsteht und bei B vernichtet wird, ist diese Dauer immer genau 0 und für andere Beobachter anders. Weil sich jeder Beobachter bei seiner Messung aber auf dieselben absoluten Ereignisse A und B bezieht, ist die gemessene Dauer eine absolute, nur das Messergebnis halt nicht. Das ist natürlich immer relativ.

Richtig, am Ende meines Posts ist mir der Begriffsunterschied aufgefallen, meist soll unter absolut ja sowas wie im Blockuniversum mit einem objektiven Beobachter verstanden werden.

Ich bin mir allerdings nicht sicher, ob man die Zeit in diesem Sinne aus der Raumzeit ausklammern darf. Die Reihenfolge raumartiger Ereignisse ist nämlich nicht für alle Beobachter gleich. Mit meiner obigen Definition von "absolut" ist dies zwar kein Problem, aber dennoch verwirrend. Üblich spricht man ja nur dort von absoluten Größen in diesem Sinne, wenn es um Messungen unterschiedlicher Zustände durch unterschiedlicher Beobachter geht, um klarzustellen, dass die Messungen für einen und denselben Beobachter grundsätzlich anders aussehen. Man vergleicht hier zwei Mess-Ereignisse. M₁-M₂=0 ist eine unveränderte Größe also "absolut". Beim Zeitabstand zwischen Ereignissen ist das trivial, da fehlt gar der Vergleich im obigen Sinne. Die Zeitdifferenz ist nur eine Größe, die man schlecht "absolut" mit sich selbst vergleichen könnte. Δt ≠ 0. Man müsste schon zwei Zeitabstände also 4 Ereignisse miteinander vergleichen Δt₁-Δt₂ =?= 0, und da bin ich mir nicht sicher, was im allgemeinen Fall relativ daraus wird.

Allein schon wenn man die lichtartigen Ereignisse betrachtet, wäre Δt=0 für das Photon und daher jeder Vergleich immer Δt₁-Δt₂ =0-0=0 aber für jeden anderen Beobachter träfe dies nicht für jeden Vergleich zu.