Das Wesen der Z E I T

Die Zeit gibt es nur in Verbindung mit Materie

Alles existiert im Absoluten, nur unsere beschränkten Sinne, in unseren beschränkten Dimensionen, sind relativ.
„Könnte man die Zeit anhalten, für wie lange ‚stünde‘ dann die Zeit?“ Kritik der reinen Vernunft von Immanuel Kant (*1724; †1804)

Ich benutze den Begriff Wesen[1] aus philosophischer Sicht. Die Zeit ist für uns so selbsverständlich, dass die meisten sich keine Gedanken darüber machen. Und doch ist sie die geheimnisvollste Eigenschaft in der Physik. Sie ist eine Eigenschaft der Materie. Sie hat also nicht ein eigenständiges Wesen, sondern ist mit der Gravitation und dem Raum koexistent. Denn ohne Zeit kann nichts geschehen. Physikalisch kann man die Zeit nur Heuristisch[2] behandel. Zeit entsteht durch Materie beziehungsweise Energie. Sie lässt sich auch mit Geschwindigkeit manipulieren. Innerhalb eines Bezugssystems haben wir immer die gleiche Zeit.
Ein physikalisches Zeit-Bezugssystem muss ich genauer erklären. Je schneller die Materie ist, desto langsamer vergeht die Zeit. Materie, die eine andere Geschwindigkeit hat, unterliegt einer anderen Zeit. Für uns sind, mit unseren geostationären Satelliten (Kreisbahn 35.786 km über der Erdoberfläche, Eigengeschwindigkeit von etwa 3,07 km/s oder 11.052 km/h), Geschwindigkeitsdifferenzen(Δv[3]) ab 10.000 km/h relevant. Die Erdrotation am Äquator beträgt 1.670 km/h. Geschwindigkeitsdifferenz (Satellitrotation - Erdrotation am Äquator) Δv = 9.382 km/h. Das entspricht ein Lorentzfaktor[4] von Δt = 1,0005.
Eine Eigenschaft der Zeit ist Entropie, der zweite Hauptsatz der Thermodynamik, er drückt aus, in welcher Richtung spontane Energieumwandlungen möglich sind. Eine weitere Eigenschaft der Zeit ist die Kausalität.


[1] Da wird die Eigenschaft oder eine Reihe von Eigenschaften bezeichnet, die etwas aus dem macht, was es ist, ohne die es seine charakteristische Gesamtheit an Eigentümlichkeiten verliert.
[2] Heuristik bezeichnet Methoden, die mit unvollständigen Informationen dennoch zu wahrscheinlichen Aussagen oder praktikablen Lösungen kommen.

Zuerst müssen wir die Parameter, die wir in unseren Sinnen und Vorstellungen wahrnehmen können, definieren.
Die Evolution hat unsere Sinne für die Erdoberfläche optimiert. Was im Mikrokosmos passiert, entzieht sich unseren Sinnen und Vorstellungen. Niemand kann sich ein Atom realistisch vorstellen, es sind nur Fantasien. Auch das Große wie Galaxien, die im Universum etwas Kleines sind, ist für uns unvorstellbar. 200.000 Jahre benötigt das Licht, um eine Galaxie, die eine Größe von unserer Milchstraße hat, zu durchqueren. Der Mensch ist gerade mal zum Mond geflogen, das sind 1,3 Lichtsekunden.
Auch die Zeiteinheiten sind für uns sehr beschränkt. In der Quantenwelt ist eine Mikrosekunde eine lange Zeit. Da spielt sich das Geschehen im Mikro-10−6 bis Atto-10−18 Sekundenbereich ab. Das sind ausgeschrieben 0,000.000.000.000.000.0001 Sekunden. Im Großen sind Zeiten von Millionen Jahren ein „Wimpernschlag“. Die Erde ist 4.600 Millionen Jahre alt. Das Universum ist, falls unsere Daten stimmen, fast 14.000 Millionen (14.000.000.000) Jahre alt. Das sind 441.504.000.000.000.000 (4x1017) Sekunden. Der Homo Sapiens lebt nur seit 0,3 Millionen Jahre auf der Erde. Ein Menschenleben dauert 0,000.07 Millionen Jahre.




[3] Δv: v ist die Geschwindigkeit und Δ (Delta), wird in der Mathematik als Differenz benutzt. Das werde ich im laufenden Text auch benutzen.
[4] siehe Kapitel Relativitätstheorie/Lorentz-Transformation
Wir betrachten die Szenarien aus vier unterschiedlichen Perspektiven.
  1. aus der Sicht eines Astronauten, der mit annähernder Lichtgeschwindigkeit ein Objekt anfliegt.
  2. wenn der Astronaut die Geschwindigkeit verringert bis zur annähernden absoluten Nullgeschwindigkeit.
  3. der Betrachter, der mit relativer Ruhegeschwindigkeit diesen Astronauten beobachtet.
  4. der Betrachter, der außerhalb dieser Systeme, also aus einer höheren Dimension, diese Szenarien beobachtet.
Was sieht der Astronaut im ersten Szenarium?
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Spiralgalaxien

Die Gravitation und die Geschwindigkeit beider Galaxien beeinflussen die Raum-Zeit.

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Zeit auf der Erde

Auf der Erdoberfläche vergeht die Zeit gleich. Die Zeit ist abhängig von der Entfernung des Erdmittlepunkt.

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Wurmloch

Das Gitternetz simbolisiert die krümmung des Raumes. Umso näher Materie den "Trichtermittelpunkt" kommt desto langsamster wird die Zeit.

Bildquelle Johnson Martin von Pixabay