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Zeitreisen Ausflüge in Zukunft oder Vergangenheit sind theoretisch möglich...

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Alt 16.08.2012, 19:13   #1
sternenstaub
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Angenommen jemand reist in die Vergangenheit – egal jetzt wie – und danach reist er wieder zurück, sagen wir zu dem Zeitpunkt 10 Minuten vor seiner ursprünglichen Abreise.

Jetzt trifft derjenige, der die Zeitreise gemacht hat, auf sich selbst, 10 Minuten vor seiner Abreise. Jetzt sagt sich derjenige, der die Zeitreise gerade machen wollte: „Ich brauche ja gar nicht mehr in die Vergangenheit zu reisen, ich bin ja bereits wieder da.“

Frage: Hat die Zeitreise dann überhaupt stattgefunden?
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Alt 16.08.2012, 19:52   #2
Lupo
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Zitat:
Zitat von sternenstaub Beitrag anzeigen
Frage: Hat die Zeitreise dann überhaupt stattgefunden?
Für den Einen ja, für den anderen nein.
__________________
"Die Psychiater hatten einige Spezialausdrücke für meinen Fall. Naja, ich hatte auch einige Spezialausdrücke für die Psychiater." (Charles Bukowski)
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Alt 16.08.2012, 21:05   #3
Sakslane
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Das geht stark in Richtung Großvaterparadoxon...
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Alt 17.08.2012, 00:05   #4
Fussel
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jedenfalls ensteht durch sowas kein paralleluniversum....


also ob das gesamte universum durch so eine kleine tat eines menschens dupliziert werden könnte... drollige vorstellung
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Alt 17.08.2012, 09:07   #5
Sakslane
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Ach naja, es gibt Physiker, die vermuten, dass das ganze Universum durch den Zerfall eines einzigen Atomkerns dupliziert wird, oder durch den Übergang eines Atoms von einem Energiezustand in einen anderen etc. Die Theorie dahinter nennt sich Viele-Welten-Theorie (oder genauer Viele-Welten-Interpretation, weil es sich um eine Interpretation der Quantentheorie handelt) und stammt von Hugh Everett. Er versucht damit zu erklären, warum es in der Quantenmechanik möglich ist, dass ein quantenmechanischer Zustand mit gleicher Wahrscheinlichkeit zu zwei unterschiedlichen Messergebnissen führen kann. Welches der beiden man erhält, ist rein zufällig und unvorhersagbar, und zwar nicht weil es uns an Wissen über den Zustand fehlt, sondern weil dieser Zufall zentraler Bestandteil der Quantentheorie ist. Everetts Interpretation: Wenn wir eine solche Messung durchführen, gibt es hinterher zwei Universen, in denen jeweils eines der beiden Messergebnisse gemessen wurde.

Man darf sich das aber keineswegs zu bildlich vorstellen, als eine Parallelwelt, in der man eine zweite Kopie seiner selbst treffen könnte. Es ist prinzipiell unmöglich, in ein solches anderes Universum zu reisen oder auch nur damit zu kommunizieren. Es handelt sich um eine rein gedankliche Interpretation der Quantentheorie, mit der veranschaulicht werden soll, was bei bestimmten (Gedanken-)Experimenten aus der Welt der Quanten passiert, wie z.B. Schrödingers Katze oder dem Quantenradierer. Für die rein mathematische Beschreibung dieser Experimente braucht man so eine Interpretation noch nicht einmal, dafür reichen die Gleichungen der Quantentheorie völlig aus - aber der Mensch interpretiert und veranschaulicht eben gerne...
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Alt 17.08.2012, 10:33   #6
sternenstaub
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Na ja, meine Frage/Problem mit so etwas wie Paralleluniversum oder Viele-Welten-Theorie in Verbindung zu bringen, darauf wäre ich nie gekommen.

Ich finde die Vorstellung einfach nur interessant. Erst reist jemand in die Vergangenheit, kommt zurück und dann reist dieser jemand doch nicht ab, dennoch hat die Reise irgendwie doch stattgefunden (glaube ich zumindest).

Rein logisch muss die Reise ja stattgefunden haben, sonst wären die beiden sich ja nie begegnet. Ich denke dadurch, dass die Reise stattgefunden hat, wurden die Zeit bzw. die Geschehnisse verändert, sonst wären die beiden ja auch nicht plötzlich doppelt vorhanden. Der Zeitreisende ist ja quasi der Doppelgänger von dem anderen.
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Alt 17.08.2012, 11:32   #7
Sakslane
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Genau an dieser Stelle treten die Probleme auf...

Wenn man eine solche Zeitreise machen könnte, wenn es Paralleluniversen gäbe und wenn man sein anderes Ich von der Zeitreise abhalten könnte, dann könnte man die Situation so erklären, dass es zum Zeitpunkt der Ankunft des Zeitreisenden zwei mögliche Parallelwelten gibt - eine, in der er ankommt, und eine, in der er nicht ankommt. Letztere ist die, an die er sich selbst erinnert, und erstere ist die, in die er nun gelangt ist. Dort trifft er dann seinen Doppelgänger und nun befinden sich beide in der gleichen Parallelwelt, während er in seiner eigenen Welt fehlt.

Aber wie die vielen Konjunktive oben andeuten: So funktionieren weder Everetts Viele-Welten-Interpretation, noch die Quantentheorie. Wenn man sich physikalisch ernsthaft mit Zeitreisen (oder physikalisch korrekt ausgedrückt mit geschlossenen, zeitartigen Kurven) befasst, stellt man in der klassischen allgemeinen Relativitätstheorie (also ohne Quantentheorie) fest, dass diese prinzipiell möglich sind. Es gibt Lösungen der allgemeinen Relativitätstheorie, in denen solche Kurven existieren, entlang denen sich ein Beobachter bewegen kann und dann einer früheren Version von sich selbst begegnet. Beispiele dafür sind die Kerr-Lösung, mit der man rotierende schwarze Löcher beschreibt, oder das ebenfalls rotierende Gödel-Universum. Allerdings ist es in dieser klassischen Theorie nicht möglich, die Vergangenheit zu verändern, also z.B. sich selbst von der Zeitreise abzuhalten. Es existieren nur "selbstkonsistente" Lösungen, bei denen die Zukunft eine Folge der Vergangenheit ist und umgekehrt. Physikalisch macht sowas aber wenig Sinn, weil es nicht möglich ist, zu jedem beliebigen Anfangszustand eine Lösung zu finden.

Denk dir als einfaches Beispiel ein Pool-Billard, der Einfachheit halber mit nur einer Kugel und einem Loch. Hier können wir der Kugel eine beliebige Anfangsposition und Anfangsgeschwindigkeit geben und das System wird sich von diesem Zustand aus weiterentwickeln (und hoffentlich wird die Kugel dabei im Loch landen). Ersetzen wir nun das Loch durch eine Zeitmaschine, die die Kugel ein paar Sekunden in die Vergangenheit schickt und dann in entgegengesetzter Richtung wieder zurück rollen lässt. Wenn wir nun auf das Loch zielen, trifft die Kugel das Loch und kommt ein paar Sekunden vorher wieder zurück. Das bedeutet aber, dass die Kugel ihre frühere Version trifft, die noch nicht das Loch erreicht hat, und diese ablenkt. Die Kugel wird also nie das Loch treffen und folglich auch nicht in die Vergangenheit reisen. Das ist ein Widerspruch - es gibt also keine konsistente Lösung zu der Anfangsbedingung, dass die Kugel auf das Loch zu rollt.

Noch komplexer wird es, wenn wir nun auch noch die Quantentheorie hinzunehmen. Zwar bieten Dinge wie Paralleluniversen und Viele-Welten-Theorie einen verlockenden Ausweg aus dem Dilemma, aber leider funktioniert das nicht so ohne weiteres. Um überhaupt Zeitreisen mittels der Quantentheorie beschreiben zu können, muss man diese zunächst einmal auf einer Raumzeit beschreiben, die geschlossene zeitartige Kurven zulässt. Mal ganz davon abgesehen, dass es ohnehin schon schwierig ist, Quantentheorie auf gekrümmten Raumzeiten zu betreiben, hätte man hier genau das oben angesprochene Problem, dass nicht jeder Anfangszustand zu einer gültigen Lösung führt. (Physikalisch ausgedrückt: Das Cauchy-Problem ist nicht wohldefiniert.) Für die Quantisierung mit Ansätzen wie z.B. der algebraischen Quantenfeldtheorie ist das aber notwendig. Man braucht dafür eine Raumzeit, die "global hyperbolisch" ist, und die enthält keine geschlossenen zeitartigen Kurven - erlaubt also keine Zeitreisen.

Kurz gesagt: Zeitreisen sind eine wunderschöne und elegante Erfindung der Science Fiction, wenn auch von der Physik inspiriert - sonst nichts.
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Alt 17.08.2012, 14:17   #8
MJ01
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Zitat:
Zitat von Sakslane Beitrag anzeigen
Genau an dieser Stelle treten die Probleme auf...
Um überhaupt Zeitreisen mittels der Quantentheorie beschreiben zu können, muss man diese zunächst einmal auf einer Raumzeit beschreiben, die geschlossene zeitartige Kurven zulässt. Mal ganz davon abgesehen, dass es ohnehin schon schwierig ist, Quantentheorie auf gekrümmten Raumzeiten zu betreiben, hätte man hier genau das oben angesprochene Problem, dass nicht jeder Anfangszustand zu einer gültigen Lösung führt.
Kurz gesagt: Zeitreisen sind eine wunderschöne und elegante Erfindung der Science Fiction, wenn auch von der Physik inspiriert - sonst nichts.
Dass hier zahlreiche Probleme auftreten ist evident und dass sie nach heutigem Wissensstand lediglich Erfindungen sind, auch.

Zur Raumzeit hätte ich da noch eine Frage:
Im Prinzip stelle ich mir die Dimensionen als lineare Vektoren vor. Raumartig kann man sich natürlich durch diese drei Vektoren, gekrümmte Raum-Kurven vorstellen. Aber gekrümmte Zeiten? Diese Zeitdimension müsste linear und geradlinig verlaufen. Höchstens Zeit und Raum vertauschen die Plätze, was es angeblich auch geben soll.
Ich weiß nicht von wem diese These stammt, aber ich habe da irgendwo gelesen, dass auch eine "mehrdimensionale Zeit" von irgendeinem Theoretiker postuliert wird. Wäre so eine mehrdimensionale Zeit und damit eine gekrümmte Zeit möglich und würde sie nicht einige Probleme in diesem Zusammenhang lösen? Zeit wäre somit nicht mehr linear und es könnte auch mehrere Lösungen für einen Ursache-Wirkungskomplex geben (Quantenteleportation, bzw. Übertragung von Quantenzuständen)?
Oder ist so etwas völlig undenkbar?

MfG

MJ
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Alt 17.08.2012, 16:04   #9
sternenstaub
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@MJ01:

Zitat:
Im Prinzip stelle ich mir die Dimensionen als lineare Vektoren vor.
Ich denke, das mit der Zeit geht irgendwie in diese Richtung, wobei ich eher an etwas Nichtlinearem glauben würde, als der Zeit etwas Lineares anzudichten.

Zeit als Vektoren, das hat etwas.Warum?

Wenn ich mir ein Wurmloch vorstelle, wie auch immer, dann kann ich damit die Zeit überlisten, indem das Wurmloch eine Abkürzung findet. Also wenn ich z.B. 100 Jahre in die Zukunft reisen will, könnte ich mir ein Wurmloch vorstellen, mit dem die Reise beispielsweise 10 Minuten dauern würde. Man wäre bei diesem Beispiel c a. 5,2 Mio. mal so schnell, wie die normale Zeit. Aber jetzt kommt es. Wenn ich zurückreisen will, wäre ich dann „Minus“ 5,2 Mio. mal so langsam? Oder wäre man dann „Minus“ 5,2 Mio. mal so schnell. Letzteres würde die Zeit zu einem Vektor machen. Den ersten Fall kriege ich nicht einmal gedanklich geregelt.

sternenstaub
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Alt 17.08.2012, 23:30   #10
Sakslane
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Zitat:
Zitat von MJ01 Beitrag anzeigen
Im Prinzip stelle ich mir die Dimensionen als lineare Vektoren vor. Raumartig kann man sich natürlich durch diese drei Vektoren, gekrümmte Raum-Kurven vorstellen. Aber gekrümmte Zeiten? Diese Zeitdimension müsste linear und geradlinig verlaufen.
Naja, man darf sich beides eben nicht getrennt vorstellen, sondern als ein gemeinsames, vierdimensionales Objekt. Dieses Objekt als Ganzes kann gekrümmt sein, und das betrifft dann sowohl den Raum als auch die Zeit.

Zitat:
Höchstens Zeit und Raum vertauschen die Plätze, was es angeblich auch geben soll.
Genau das passiert, wenn man den Ereignishorizont eines schwarzen Loches überschreitet.

Zitat:
Ich weiß nicht von wem diese These stammt, aber ich habe da irgendwo gelesen, dass auch eine "mehrdimensionale Zeit" von irgendeinem Theoretiker postuliert wird. Wäre so eine mehrdimensionale Zeit und damit eine gekrümmte Zeit möglich und würde sie nicht einige Probleme in diesem Zusammenhang lösen? Zeit wäre somit nicht mehr linear und es könnte auch mehrere Lösungen für einen Ursache-Wirkungskomplex geben (Quantenteleportation, bzw. Übertragung von Quantenzuständen)?
Oder ist so etwas völlig undenkbar?
Solche Ideen gibt es tatsächlich, allerdings ist mir kein sinnvolles Ergebnis solcher Überlegungen bekannt. Im Gegenteil, man bekommt sogar noch mehr Schwierigkeiten, weil die Zeit keine Ordnung mehr besitzt, d.h. es gibt keine Zukunft oder Vergangenheit.
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