Warum Können Wir Die Zeit Nie Zurückdrehen?

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Video: Sind Zeitreisen physikalisch möglich? | Harald Lesch 2022, Dezember
Warum Können Wir Die Zeit Nie Zurückdrehen?
Warum Können Wir Die Zeit Nie Zurückdrehen?
Anonim
Warum können wir die Zeit nie zurückdrehen? - Zeitreise, Zeitreise, Zeit
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Um in die Zukunft zu reisen, müssen wir laut Albert Einstein Lichtgeschwindigkeit erreichen. Um in der Zeit zurückzureisen, müssen wir die Lichtgeschwindigkeit überschreiten.

Der aktuelle Zeitreise-Rekordhalter ist Sergey Krikalev. Es flog mit 28 km / h rund 337 Meilen um die Erdumlaufbahn - und zwar insgesamt 0,02 Sekunden in die Zukunft. Dies bedeutet, dass er in diesem Moment einen Schritt zwei Hundertstelsekunden früher macht, als Sie sehen, wie er es tut. Eine Reise in die Zukunft ist also durchaus möglich.

Aber noch nie ist jemand in die Vergangenheit gereist. Und das kann niemand, es sei denn, wir überschreiten die Lichtgeschwindigkeit, was durch die folgenden Tatsachen bestätigt wird:

9. Das Schleifenparadox

Der Begriff hat seinen Namen von Robert Heinleins Kurzgeschichte „On the Heels“, in der viel auf genau dieses Phänomen aufgebaut wird.

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Alternative Geschichte ist eines der gebräuchlichsten Konzepte von Zeitreisen, das auf der Fähigkeit beruht, die Geschichte während einer Zeitreise versehentlich oder absichtlich zu ändern. Der einzige Vorbehalt ist die Aussage, dass jede Änderung, die ein Zeitreisender in der Geschichte vornimmt, sowieso immer hätte passieren müssen (siehe Punkt # 3).

Aber der Punkt, den diese Aussage nicht abdeckt, ist die einfache Tatsache, dass jedes Objekt, das durch die Zeit reist, ganz normal altert. Reisen über Lichtgeschwindigkeit bedeutet nicht, dass ein Mensch für immer jung bleiben kann; er kann in 10 Jahren zur Erde zurückkehren, obwohl 1000 es vererben werden, aber er wird immer noch 10 Jahre älter sein und eines Tages sterben. Das gleiche passiert mit unbelebten Objekten. Stellen Sie sich vor, Sie haben Ihre Rede auf die Oscar-Verleihung verschoben, sind dann in die Zeitmaschine gestiegen und 30 Minuten zurückgegangen, als Sie sich noch daran erinnert haben, wo sie war, nahmen sie und gingen durch die Zeitlücke zurück und schickten sie an Ihre Leistung Lincoln. Wir werden aber in Punkt # 3 darauf zurückkommen.

Übrigens: Jedes Objekt, das in der Zeit reist, spiegelt sich zum Zeitpunkt der Bewegung nicht in der Geschichte wider. In 100 Millionen Jahren wird ein Blatt Papier zu Staub, wie der Reisende selbst. Aber die Show muss weitergehen, und Oscar wird an dieselbe Person gehen, die ihn ohne Rede akzeptiert, weil sie außerhalb der Geschichte nicht mehr existiert, um sie in Zukunft zu ihm zurückzugeben.

Stellen Sie sich nun vor, die Informationen selbst in die Zukunft zurückzugeben. Nehmen wir an, Sie haben eine Zeitmaschine erfunden und damit 1000 Jahre zurückgereist. Sie teilen Ihr Wissen über Zeitreisen mit den Menschen dieser Zeit, und sie beginnen, es zu nutzen. Nach 1000 Jahren erfindest du eine Zeitmaschine, gehst zurück in die Vergangenheit … und so weiter. Aber dann haben wir ein Problem, da es nicht mehr als eine Quelle von etwas geben kann, dadurch verliert die Erfindung der Zeitreise ihre eigene, und der Zeitpunkt des Erscheinens dieser Erfindung ist so undefinierbar wie das Ergebnis der Division durch Null.

8. Theorie der kosmischen Zensur in schwacher Form

Stephen Hawking hat während seiner gesamten Karriere mit Schwarzen Löchern gearbeitet, und vieles, was wir über sie wissen, basiert auf seiner Arbeit.Die Oberfläche eines Schwarzen Lochs ist ein "Ereignishorizont", und sobald ein Objekt ihn durchquert und in das Loch eintritt, hört es in unserer Raumzeit auf zu existieren. Es wird von einer unglaublich starken Schwerkraft in einen unendlich dünnen Energiestrahl gezogen, der als Singularität bezeichnet wird.

In seinen Schriften präsentiert Hawking die Theorie, dass nur die erschreckende Energie von Schwarzen Löchern eine Singularität erzeugen kann. Die schwache Form der kosmischen Zensurtheorie besagt, dass es keine Singularität gibt, die nicht von einem Schwarzen Loch verdeckt wird, und dass die Singularität der menschlichen Beobachtung niemals enthüllt wird. Singularität ist das Hauptthema der Kosmologie, da eine der Theorien über Schwarze Löcher sie als Gravitationsfelder charakterisiert, die so stark sind, dass sie alle in sie eintretenden Objekte mit Überlichtgeschwindigkeit ausstatten. Singularität ist der Gravitationsmotor für Schwarze Löcher.

Wenn das Raumschiff also die Lichtschranke zerstören wollte, müsste es nur durch das Schwarze Loch fliegen, und wenn es von der anderen Seite herausflog, würde es sich mit der gleichen Geschwindigkeit weiterbewegen – das Raumschiff würde also gestartet werden mit Überlichtgeschwindigkeit, so dass er irgendwann in der Vergangenheit zur Erde zurückkehren konnte.

Aber kein Objekt kann während der Singularität des Schwarzen Lochs überleben. Das Objekt kann einfach zerstört werden, was offensichtlich gegen den Massenerhaltungssatz verstößt. Dies bedeutet, dass diese Methode der Reise in die Vergangenheit unmöglich ist, bis bewiesen ist, dass die Singularität außerhalb des Schwarzen Lochs existieren kann.

7. Wurmlöcher verletzen die Gesetze der Physik

Alle unsere Vorstellungen von Zeitreisen basieren auf dem, was wir über die physikalischen Eigenschaften und Beziehungen des Universums wissen. Gleichzeitig haben wir beschlossen, dass eine Gruppe von Mathematikern, ganz fern von der Physik, physikalische Gesetze auf mikroskopischer Ebene beschreiben würde, und wir nannten es Quantenphysik. Diese Gruppe hat auch eine starke Theorie über die Existenz von "Einstein-Rosen-Brücken" aufgestellt, benannt nach zwei Wissenschaftlern, die den größten Beitrag zu unserem Verständnis dieses Themas geleistet haben.

Diese "Brücken" werden viel häufiger als "Wurmlöcher" oder "Wurmlöcher" bezeichnet, weil sie wie durch die Raumzeit gegrabene Löcher sind. Könnten wir sie verwenden, dann wäre der nächste Weg zwischen zwei Punkten in der Raumzeit nicht gleich einer Geraden, sondern gleich Null, was mit einem „durchdringenden“Raumzeit am Start- und Zielpunkt verbunden ist, wie das Stanzen von Löchern in ein Blatt Papier; dann würde die Raumzeit augenblicklich zusammenbrechen, bis die beiden Punkte sich berühren, und dann könnte sich der Reisende von Punkt A zu Punkt B bewegen, und die Raumzeit würde sich zu ihrer ursprünglichen Position entfalten. Dies würde keine körperliche Anstrengung erfordern, obwohl das Ziel am anderen Ende des damals offenen Teils des Universums liegen könnte, und das Raumfahrzeug würde nicht näher kommen und die Lichtgeschwindigkeit überschreiten, es würde sich einfach teleportieren.

Es scheint, dass man damit in die Vergangenheit reisen könnte, ohne die Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, aber gleichzeitig berücksichtigt niemand, was im "Wurmloch" selbst passiert. Physiker haben keine Ahnung davon, und manchmal erkennen sie die Möglichkeit, dass im "Loch" die Gesetze der Physik in der Form, wie wir sie kennen, nicht oder überhaupt nicht existieren. Wenn wir versuchen, die Reise durch "Wurmlöcher" physikalisch zu verstehen, dann haben wir noch nicht einmal einen Ansatzpunkt für die Forschung, und wir haben dabei noch nicht einmal die erste Stufe überschritten.

6. Keine zukünftigen Touristen

Bewegen wir uns ein wenig von der Mathematik weg, denn die Theorie, an der die klugen Köpfe der mathematischen Gemeinschaft, darunter Stephen Hawking, fest festhalten, hat bereits einen eigenen, durchaus verständlichen Beweis dafür, dass Reisen über Lichtgeschwindigkeit unmöglich ist: soweit Wir wissen, es gibt keine Menschen aus der Zukunft unter uns.

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Zu diesem Zweck haben Akademiker und sogar einfache alte Science-Fiction-Liebhaber Treffen ins Leben gerufen, in denen sie dieses Thema diskutierten und Gäste aus der Zukunft erwarteten. Die Idee war, dass die Menschen in Zukunft von solchen Treffen genauso erfahren würden, wie wir es heute über den Zweiten Weltkrieg wissen; für uns ist das geschichte. Wenn also Zeitreisen jemals Realität werden könnten, müssten Reisende schon längst aus der Zukunft zurückgekehrt sein und die Möglichkeit solcher Reisen bewiesen haben.

Aber natürlich ist nichts dergleichen passiert, und da wir über die gesamte Zukunft vom gegenwärtigen Moment bis zum Ende der Zeit sprechen, müssen ziemlich viele Reisende aus sehr unterschiedlichen Momenten der Zukunft zu sehr unterschiedlichen Momenten auftauchen ihrer Vergangenheit. Aber es gibt eine lustige Kritik an dieser Idee, die in einer berechtigten Frage besteht: „Warum sollte jemand in unsere Zeit zurückkehren? Die Reise zum 1. September 1939 macht noch Sinn, aber heute? Wenn sie uns vor etwas warnen wollten, was wäre das? Würden sie mit einer genialen Philosophie zurückkommen, wie man Weltfrieden schafft?

Stellen Sie sich vor: Sie können sich zu jedem beliebigen Moment in der Vergangenheit bewegen, wohin Sie wollen. Was willst du sehen? 90% oder mehr der potenziellen Reisenden möchten wahrscheinlich herausfinden, ob Jesus Christus wirklich existiert hat. Aber würden Sie gerne in die Gegenwart zurückkehren, um einen bevorstehenden Krieg zwischen Israel und der Hamas zu verhindern? Bisher hat es noch keiner versucht.

5. Das Zwillingsparadoxon

Dieses Paradox wirft einen genaueren Blick auf zukünftiges Reisen. Es impliziert eine theoretische Geschichte über zwei Neugeborene, völlig eineiige Zwillinge, von denen einer auf der Erde bleibt und der andere zu Proxima Centauri reist, dem nächsten Stern, der 4 Lichtjahre entfernt liegt. Wenn die Raumsonde mit 80 % der Lichtgeschwindigkeit fliegen würde, was seltsamerweise ziemlich realistisch erscheint, würde die Rundreise 10 Jahre dauern. Dies bedeutet, dass der verbleibende Zwilling auf der Erde 10 Jahre älter sein wird, wenn sein Bruder zurückkehrt.

Aber auf dem Schiff beobachtet das Team, wie sich Proxima Centauri und die Erde relativ zum Raumfahrzeug bewegen, und dies führt dazu, dass sich die Entfernung von Punkt A zu Punkt B auf 2,4 Lichtjahre statt auf 4 verringert Der Weg dauert 2, 4 Lichtjahre, was geteilt durch die Geschwindigkeit - 80% der Lichtgeschwindigkeit - einer Flugdauer von 3 Jahren, 6 Jahren Hin- und Rückflug entspricht. Somit wächst der Zwilling an Bord im gleichen Zeitraum um 6 Jahre. Es scheint nicht logisch unmöglich.

Was jedoch völlig unmöglich aussieht, ist, wenn einer der Zwillinge 101% oder mehr der Lichtgeschwindigkeit erreicht. Dadurch wird es, zumindest nach obigem Szenario, wie wir es verstehen, gezwungen, in die Vergangenheit transportiert zu werden und aufzuhören zu existieren, d.h. Verschwinde vom Schiff und kehre nicht zu deinem Bruder auf der Erde zurück.

4. E = MC im Quadrat

Die bekannteste Gleichung in der Geschichte der Mathematik beschreibt die Äquivalenz von Masse und Energie. Wie bekannt wurde es 1942 als brillante Idee für eine mächtige neue Waffe verwendet. Einstein hatte keine Ahnung, dass seine Kreation verwendet werden könnte, um eine größere und fortschrittlichere Bombe zu bauen, und weinte einfach, als Enrico Fermi und Robert Oppenheimer erklärten, was in Oak Ridge, einer Stadt in Tennessee, passierte.

Neben der Erklärung, wie viel Energie in einem Objekt mit welcher Masse enthalten ist, liefert die Gleichung auch eine Erklärung dafür, was mit der Masse passiert, wenn sie sich schneller bewegt. Je schneller sich ein Körper bewegt, desto mehr Energie wird benötigt, um diese Bewegung aufrechtzuerhalten. Erreicht ein Objekt Lichtgeschwindigkeit, erreicht es eine unendliche Masse, was bedeutet, dass es unendlich viel Energie benötigt, um seine Bewegung fortzusetzen.

Dies macht eine Reise in die Zukunft nicht unmöglich, denn dazu muss das Objekt lediglich Lichtgeschwindigkeit erreichen. Tatsächlich bewegt man sich auch dann in die Zukunft, wenn man in die Küche geht, um eine Flasche Bier zu holen. Der Weg in die Zukunft ist zu klein, um sich Sorgen zu machen. Aber technisch gesehen gewinnen Sie auch genau die gleiche vernachlässigbare Menge an Masse. Die Energie, die erforderlich ist, um ein großes Objekt wie ein Raumschiff über eine signifikante Entfernung in die Zukunft zu bewegen, wenn wir unser Koordinatensystem einhalten, wird größer oder gleich der Energie sein, die derzeit in VY Canis Major, dem größten Stern, den wir kennen, enthalten ist von.

Aber die Überschreitung der Lichtgeschwindigkeit versetzt den Reisenden in die Vergangenheit, und dies erfordert grenzenlose oder sogar mehr als grenzenlose Energiemengen. Und das ist unmöglich zu erreichen.

3. Zeitschleife

Dieses Paradox bezieht sich auch auf ein besonderes Szenario: die Erfindung der ersten Zeitmaschine. Der Erfinder reist in der Zeit zurück, um seine Großeltern dazu zu bringen, sich zu verlieben, und tötet versehentlich seinen Großvater (siehe # 2). Dann, da er nicht aus der Zukunft verschwinden will, schläft er bei seiner zukünftigen Großmutter und wird Vater seines Vaters und ermöglicht so seine Existenz, um in Zukunft in die Vergangenheit zurückzukehren, wieder Vater seines Vaters zu werden, und demnächst.

Dieses Paradoxon ist unlogisch, weil es eine Wirkung in der Zukunft beschreibt, die eingetreten ist, bevor ihre Ursache in der Vergangenheit auftaucht. Stellen Sie sich vor, Sie müssten in der Zeit vor dem Urknall zurückreisen, den Urknall irgendwie arrangieren und mit dessen Hilfe das Universum erschaffen. Nach den Regeln des Schicksals haben Sie die Möglichkeit, in 13,5 Milliarden Jahren geboren zu werden, um eine Zeitmaschine zu erschaffen und in der Zeit zurückzugehen, um das Universum zu erschaffen, damit die Zeitmaschine erfunden werden kann. Und dann verliert dieser Vorgang zunächst seine Bedeutung.

2. Das Paradox der Zeit

Dieses Paradoxon ist in der Tat die negative Version Nummer 3, die auch als "Paradoxon des ermordeten Großvaters" bezeichnet wird. In die Vergangenheit zu reisen wird völlig unmöglich, weil es Ihnen die Möglichkeit gibt, in die Vergangenheit zurückzukehren und sich umzubringen. Aber wenn Sie sterben, wer wird in der Zeit zurückreisen, um sich umzubringen? Kritiker und insbesondere Science-Fiction-Fans reagieren sofort, dass sich unser Verständnis von Mathematik dank Menschen wie Newton, Einstein, Hawking und Michio Kaku jeden Tag weiterentwickelt und damit ein Verständnis für die Logik von Zeitreisen entwickelt.

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Das beste Argument gegen das Paradox der Zeit ist bisher das Multiversum, das mit unendlich vielen Projektionen derselben Person gefüllt ist, die in unendlich vielen Momenten ihres Lebens unendlich viele Dinge tut. Sie können in hundert Jahren in einer betrunkenen Schlägerei in einem anderen Universum erstochen werden, aber gleichzeitig werden Sie in diesem als Kind an Krebs sterben. Unser derzeitiges Verständnis der Quantenmechanik und Quantenphysik liefert viele Gründe für die Existenz des Multiversums.

Und das bedeutet, das zeitliche Paradoxon und einige andere aufzulösen, und es wird Ihnen eine Zukunft geben, nachdem Sie sich in der Vergangenheit umgebracht haben. Aber es gibt immer noch keine vollständig ausgebildete Theorie über die Existenz des Multiversums, und bis seine Existenz bewiesen ist, findet ein Zeitparadoxon statt.

1. Mangel an "Theorie von allem"

Um ehrlich zu sein, basieren die vorherigen Artikel mehr auf Logik als auf reiner Mathematik, aber wir können nur auf der Grundlage unseres oberflächlichen Verständnisses dieses Themas Geheimnisse über alles bauen, was mit Zeitreisen zu tun hat. Albert Einsteins ganzes Leben war auf das ausgerichtet, was wir heute Relativität nennen. Er erstellte zwei Theorien darüber, aber der nächste, wichtigere Schritt bestand darin, die allgemeine Relativitätstheorie mit dem Elektromagnetismus zu verbinden.

Einstein starb, ohne seine Arbeit daran zu beenden, und auch die heutigen "großen Köpfe" sind nicht weit von ihm entfernt.Die "höchste" Form der modernen Mathematik heißt "M-Theorie", die noch nicht vollständig dargelegt ist. Es ist fast eine Religion für Mathematiker, weil es so unverständlich und unerforscht ist, dass manche nicht einmal daran glauben.

Diese Theorie beschreibt 11 statt der üblichen 4 Dimensionen des Universums, und die führenden Köpfe ihrer Studie erwarten, dass sie in der Lage ist, die 5 verschiedenen String-Theorien, die ihr vorausgegangen sind, zu kombinieren; und denken Sie nur an das, was der einzig verbleibende Schritt vor seiner Entstehung sein könnte: die Vereinigung der physikalischen Eigenschaften und Gesetze aller 4 fundamentalen Wechselwirkungen des Universums. Die "M-Theorie" sucht Berührungspunkte zwischen der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantengravitation im Hinblick auf die Kombination aller 4 Wechselwirkungen.

Dies zu tun bedeutet, von einem mathematischen Standpunkt aus zu betrachten, wie das Universum erschien und wie es sich entwickelte, als es ein unendlich kleines Gefühl gab, all die Materie und Energie zu erschaffen, die jetzt darin enthalten ist. Das Verständnis dieser physikalischen Ebene erfordert ein mathematisches Verständnis dafür, wie man die Raumzeit manipuliert und die Zeit in die Zukunft projiziert und die Zeit in die Vergangenheit zurückführt.

Aber solange niemand alle 4 Interaktionen zu einer physischen Einheit vereint, die sich auf jedes Segment der Raumzeit erstreckt, werden wir nicht in der Lage sein, "jederzeit" zu erreichen.

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