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THEMA: Elektrodynamische Betrachtung

Elektrodynamische Betrachtung 12 Aug 2019 21:06 #55261

Lang ists her, dass ich ein wenig Gedanken wieder freien Lauf lasse.

Wenn man sich ein Positron ganz normal anschaut, kursiert ja die Angabe man könnte das genauso betrachten wie ein Elektron, das in der Zeit rückwärtsläuft.
Aber warum? Warum polt sich die Ladung um? Warum geht ein rückwärts laufendes Elektron nicht einfach weiterhin negativ den umgekehrten Weg?

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Elektrodynamische Betrachtung 12 Aug 2019 21:09 #55262

AberHatschi schrieb: Wenn man sich ein Positron ganz normal anschaut, kursiert ja die Angabe man könnte das genauso betrachten wie ein Elektron, das in der Zeit rückwärtsläuft.

Ein Positron unterscheidet sich vom Elektron nur durch die Ladung. Es geht genauso wie das Elektron in der Zeit vorwärts.

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Elektrodynamische Betrachtung 13 Aug 2019 16:04 #55333

Ja das Positron schon. Aber es sei analog zu betrachten zu einem Elektron das in der Zeit rückwärts läuft.
Oder ist das Humbug? Und dazu gibt es gar keine wissenschaftliche Meinung?

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Elektrodynamische Betrachtung 13 Aug 2019 16:57 #55341

AberHatschi schrieb: Oder ist das Humbug?

Nicht nur das, sondern völliger Quatsch. Nichts in diesem Universum kann in der Zeit rückwärts laufen.

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Elektrodynamische Betrachtung 13 Aug 2019 17:39 #55351

alphascorpii schreibt:

Nicht nur das, sondern völliger Quatsch. Nichts in diesem Universum kann in der Zeit rückwärts laufen.

Na ja, in gewisser Weise zielst du doch hiermit ins Gemächte eines Physiker-Riesen: Feynman. Mathematisch (Feynman-Diagramme) nimmt er doch Positronen als in der Zeit rückwärtslaufende Elektronen. Was erklärend doch ganz gut funktioniert. Das ist ein mathematisches Kalkül, aber macht es Sinn, diese Positronen gegen (dein) Postulat des Vorwärts in der Zeit dann noch stehen zu lassen? Übrigens vielleicht auch einmal in die Überlegung zu nehmen: Die Gestaltung von Weltlinien in der Blockzeit.


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Elektrodynamische Betrachtung 13 Aug 2019 18:10 #55360

@D.Rajic

Hatte ich noch nicht gehört geschweige denn mich damit beschäftigt, interessant!

Was ich nach kurzer Google-Suche zur Feynman-Stückelberg-Interpretation gefunden habe:

A negative energy particle running backwards in time is mathematically equivalent to a positive energy antiparticle running forwards in time.


physics.stackexchange.com/questions/1534...lberg-interpretation

Das scheint also nur bei negativer Energie zu gelten, nicht generell bei Positronen. Ist dann doch ein anderer Sachverhalt, oder?

The truth is often what we make of it; you heard what you wanted to hear, believed what you wanted to believe.

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Elektrodynamische Betrachtung 13 Aug 2019 19:14 #55365

Nicht alles, was mathematisch möglich erscheint, macht auch physikalisch Sinn.

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Elektrodynamische Betrachtung 14 Aug 2019 15:57 #55412

Arrakai schreibt:

Das scheint also nur bei negativer Energie zu gelten, nicht generell bei Positronen. Ist dann doch ein anderer Sachverhalt, oder?

Man könnte flapsig antworten: Aus meiner Sicht ist mal wieder vieles relativ. Ich habe hier mal einen Link eingefügt:
de.wikipedia.org/wiki/CPT-Theorem
Ich lese das so, dass bei Voraussetzung der dort genannten Bedingungen es invariant ist, ob ich ein Positron rückwärts laufen lasse oder in der gespiegelten Umkehrung ein Elektron. Da macht es an sich wohl kaum einen Sinn, das Rückwärtslaufen auf irgendwie bloß Negative Energie einzuschränken (was für mich auch wenig wirken würde). Wenn ich mich recht erinnere, hat das Feynman auch mal so charakterisiert, dass ein Positron (oder Elektron) sozusagen zeitlich an mir vorbei zurücklaufen kann, um dann mit einem Elektron (oder Positron) Nihilation in meiner Vergangenheit zu betreiben. Ich habe mich auch schon gefragt, ob die so gestaltete Nihilation nicht etwa auch Potenzial hat Zeitparadoxien zu lösen. Vielleicht ist die Undefinierbarkeit von Gegenwart (gerade jetzt und schon wieder vorbei/konnte es nicht festhalten) das unentwegte Nihilieren. Meiner Ansicht nach ist die oben beschriebene Invarianz auch gut verträglich mit der Blockzeit. Eine elaborierte Theorie hierzu kenne ich aber auch nicht.
alphascorpii schreibt:

Nicht alles, was mathematisch möglich erscheint, macht auch physikalisch Sinn.

Ja, mag sein. Auch ein von mir gern geteiltes Argument. Ist das aber nicht eine hilfloses und eher leere These? Die trägt logisch nicht mal in sich. Da wäre ich mal gespannt, wenn wir dieses Allzweckwaffen-Argument einmal gegen Superposition und daraus folgenden Theorien wenden würden. Ich glaube, dass die meisten von uns eine unendliche Positionswolke eines Teilchens noch weniger einleuchtend finden als ein rückwärtslaufendes Teilchen. Aber verdammt: Irgendwie klappt das dennoch mit dem statistischen Argument.


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Elektrodynamische Betrachtung 14 Aug 2019 16:28 #55417

D.Rajic schrieb: Ist das aber nicht eine hilfloses und eher leere These?.

Finde ich nicht. Die Flugbahnen bzw. Richtungen der Splitter eines Glases, was zu Boden gefallen ist, kann ich mit Vektoren beschreiben. In der Mathematik spricht nun nichts dagegen, dass ich die Richtung eines jeden Vektors umdrehe - und schon beschreibe ich mathematisch den Umkehrprozess. Nun wissen wir aber, dass so ein Prozess physikalisch gesehen keinen Sinn macht, da mit dieser Beschreibung gegen Grundsätze der Entropie verstossen wird (abgesehen von anderen Widersprüchen).

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Elektrodynamische Betrachtung 14 Aug 2019 20:10 #55443

alphascorpii schreibt:

Finde ich nicht. Die Flugbahnen bzw. Richtungen der Splitter eines Glases, was zu Boden gefallen ist, kann ich mit Vektoren beschreiben. In der Mathematik spricht nun nichts dagegen, dass ich die Richtung eines jeden Vektors umdrehe - und schon beschreibe ich mathematisch den Umkehrprozess. Nun wissen wir aber, dass so ein Prozess physikalisch gesehen keinen Sinn macht, da mit dieser Beschreibung gegen Grundsätze der Entropie verstossen wird (abgesehen von anderen Widersprüchen).

Ich weiß jetzt nicht, ob du mit deinen Ausführungen konkret gegen Feynmans Diagramme/CPT-Theorem argumentierst, oder als Beispielillustration für deinen Satz zu verstehen ist. Insgesamt finde ich aber, dass du irgendwie deiner Abscheu und deiner Intuition eine wissenschaftliche Erscheinung gibst. Ich versuche mal auf beide Varianten einzugehen.
Soweit du die Entropie als konkretes Gegenargument benennst, leuchtet mir das nicht ein. Von einer Energievernichtung oder Verstoß gegen den 2. HS der TD kann doch keine Rede sein. Soweit ein Umwandlungsgeschehen stattfindet, geht Energie nicht verloren, der rücklaufende Prozess ist in diesem Moment beendet. Im Übrigen halte ich die Entropie für ein statistisches Prinzip und kein Naturgesetz. Statistisch gesehen kann lokal die Entropie umgekehrt werden. Selbst übergeordnete Zustände können sich mit äußerst geringer, aber dennoch nicht-Null-Wahrscheinlichkeit (wenn wir diese auch so behandeln) vorübergehend wieder herstellen. Völlig versagt die Entropie, wenn wir davon ausgehen, dass unser Universum nicht abgeschlossen ist. Aber klar, die Entropie ist inzwischen so etwas wie eine Heilige Kuh geworden.
Wenn es der Illustration dienen soll, frage ich mich, ob du diese Strenge auch gegen die Superposition anwendest. Und wenn nein, ob du dann die Gegenpositionen der Everettschen Viele-Welt-Theorien oder der Tegmarkschen unendlichen Inflation und unendlicher Entstehung von Multi- und Parallel-Universen eine Absage erteilst. Konsequent wäre es, da doch der komplette Themenblock jeder Intuition, Erfahrung und Einsichtsfähigkeit zuwiderläuft.
Um das noch einmal klarzustellen: Ich verfechte die These des Rückwärtslaufen in der Zeit nicht. Bin aber auch der Überzeugung, dass die Verneinung begründet und logisch konsistent angewendet werden muss.


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Elektrodynamische Betrachtung 14 Aug 2019 20:10 #55444

Ich denke was generell mit der "leeren These" gemeint war, ist das die gesamte Physik Mathematik ist. Bei dem unzerspringendem Glas beschreiben sie ja etwas mathematisch, das in der Realität nicht vorkommt. Aber wenn man ein Elektron mit einem umgekehrten Positron beschreibt trifft man dennoch eine Aussage über das Elektron, also die Realität.
Ich meine, wenn ich eine Kalkulation mache mit positiver Ladung - negativer Ladung und erhalte dasselbe Ergebnis wie wenn ich mit einer anderen Theorie rechne, die mit Zeit in beiden Richtungen arbeitet, kann dann ein Experiment die Theorien unterscheiden? Nein, es liefert ja nur den Lösungswert nicht den Lösungsweg.
Aber vielen Dank für die Aufklärung, ich bin da wohl einem Tunichtgut aufgesessen. Ich war überzeugt das wäre eine anerkannte wissenschaftliche Meinung.

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Elektrodynamische Betrachtung 14 Aug 2019 20:43 #55447

@D.Rajic

Nein, meine Aussage war nicht gegen Feynman gerichtet. Ich halte sehr viel von ihm.
Meine Aussage war so zu verstehen, dass nicht alle mathematischen Modelle bzw. Aussagen eins zu eins auf die Physik übertragen werden können bzw. sollten. In der Physik gibt es Randbedingungen, die aufgrund des Wesens der beobachtbaren Natur berücksichtigt werden müssen, wohingegen ich in der Mathematik - etwas überspitzt formuliert - mehr oder weniger grüne Wiese vor mir habe.

In meinem Beispiel mit dem Glas sehe ich sehr wohl einen Bezug zur Entropie. Auch ich sehe die Aussagekraft der Entropie im statistischen Zusammenhang. In der Boltzmann-Formel wird sie ja entsprechend über die Wahrscheinlichkeit abgebildet - also kein Thema.
Das Glas, wenn es kaputt ist, kann viel mehr Zustände einnehmen als wenn es ganz ist. Also wird die Entropie steigen, nachdem es kaputt ist. Ich denke, wir sind uns einig, dass wir nie den umgekehrten Vorgang beobachten werden, dass das kaputte Glas sich wieder zusammensetzt; auch in einem geschlossenen System nicht.

Über die anderen von dir angesprochenen Punkte habe ich mir entweder noch keine Gedanken gemacht oder ich weiss davon zu wenig, als dass ich darüber was schreiben kann.

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Elektrodynamische Betrachtung 14 Aug 2019 20:50 #55448

AberHatschi schrieb: Aber vielen Dank für die Aufklärung, ich bin da wohl einem Tunichtgut aufgesessen. Ich war überzeugt das wäre eine anerkannte wissenschaftliche Meinung.

Wenn du mit "Tunichtgut" R. Feynman meinst, dann ist das schon ein sehr guter; insofern wäre Tunichtgut nicht zutreffend. Nur - und das ist meine persönliche Meinung - Mathematik ist das eine, Aussagekraft in der Physik das andere.

Darum tue ich mich auch mit der Stringtheorie schwer. Mathematisch schlüssig in sich mag sie ja sein, aber wie kann ich sie falsifizieren? Da bringt mir in Punkto physikalische Aussagekraft über das Wesen der Welt die zugrunde liegende Mathematik und die damit verbundene nicht gerade kleine Zahl an Dimensionen exakt gar nichts.

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Elektrodynamische Betrachtung 14 Aug 2019 22:09 #55457

AberHatschi schrieb: Ich denke was generell mit der "leeren These" gemeint war, ist das die gesamte Physik Mathematik ist. Bei dem unzerspringendem Glas beschreiben sie ja etwas mathematisch, das in der Realität nicht vorkommt. Aber wenn man ein Elektron mit einem umgekehrten Positron beschreibt trifft man dennoch eine Aussage über das Elektron, also die Realität.


Die gesamte moderne Physik ist Mathematik. Ggf. wolltest du sagen, dass nicht die gesamte Mathematik auch Physik ist?

AberHatschi schrieb: Ich meine, wenn ich eine Kalkulation mache mit positiver Ladung - negativer Ladung und erhalte dasselbe Ergebnis wie wenn ich mit einer anderen Theorie rechne, die mit Zeit in beiden Richtungen arbeitet, kann dann ein Experiment die Theorien unterscheiden? Nein, es liefert ja nur den Lösungswert nicht den Lösungsweg.


Es ist vollkommen egal, ob ein Experiment Theorien unterscheiden kann oder nicht. Wenn ein Stein nach unten fällt, dann fällt er nach unten, egal ob du das mit der ART oder mit Newton beschreibst.

AberHatschi schrieb: Aber vielen Dank für die Aufklärung, ich bin da wohl einem Tunichtgut aufgesessen. Ich war überzeugt das wäre eine anerkannte wissenschaftliche Meinung.


Wen meinst du? Feynman?

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Elektrodynamische Betrachtung 16 Aug 2019 21:35 #55580

@Arrakai

Nein Mathematik ist keineswegs Physik, wir Mathematiker brauchen keine Realität. In unserer Welt gibt es nur eine Physik unabhängig davon ob wir diese kennen oder nicht. Die Mathematik kann aber beliebig viele "Physiken" produzieren, vielleicht ja auch die "richtige". Ich denke wir sind zumindest nah dran.

Das ein Experiment Theorien nicht unterscheidet, war genau meine Aussage, deshalb sage ich jede Theorie, die das Experimentalergebnis berechnen kann, erfüllt ihren Zweck. Das schrieb ich, da durchklingen gelassen wurde, dass ein alternativer Modellierungsansatz der Welt zu dem, den wir kennen und nutzen, nicht akzeptabel wäre.

Ich weiß nicht wen ich meine, ich habe halt gehört, was ich im ersten Post geschrieben habe. Dies wurde hier als Humbug identifiziert, bzw. ist man sich uneinig ob sich bei Feynman ein ähnliches Konzept findet. Daher muss es ja jemand gewesen sein, der keine Ahnung hatte.
Mir ging es vorwiegend darum, wie man sich die Umpolung denn vorzustellen hätte, denn die Feynman-Diagramme haben ja nicht viel Anschauliches an sich.

@alphascorpii

Ich kenne mich mit der Stringtheorie nicht gut aus, aber wenn sie zumindest mal die korrekte Falldauer eines Apfels aus anderthalb Meter Höhe vorhersagen kann, wäre das doch schonmal was. Falls nicht, bin ich auf deiner Seite.

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Elektrodynamische Betrachtung 16 Aug 2019 22:10 #55586

@AberHatschi

Du hast recht, du hattest genau genommen ziemlich genau das Gegenteil von dem geschrieben, was ich verstanden hatte... ;)

Ich finde nicht unbedingt, dass die Aussagen Humbug sind. Feynman ist (war) tatsächlich alles andere als ein "Tunichtgut", sondern im Gegenteil einer der größten Physiker seiner Zeit. Er war nicht nur Nobelpreisträger, sondern auch ein begnadeter Wissensvermittler. Such mal nach den Feynman Lectures on Physics (darf ich leider nicht verlinken, da kein https).

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Elektrodynamische Betrachtung 17 Aug 2019 10:31 #55608

Persönlich bin ich auch ein Fan von Feynman. Seine Bücher haben mich während meines Studiums begleitet, seine Biographie fand ich sehr sympatisch und beeindruckend. Es steht aber natürlich jedem frei, eine andere Meinung zu haben.

Nicht extra gekennzeichnete Beiträge sind normale private Beiträge. Sie sollten genauso diskutiert und kritisiert werden wie alle anderen Beiträge auch.

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Elektrodynamische Betrachtung 17 Aug 2019 17:42 #55628

Man kann jedes Antiteilchen als in der Zeit rückläufiges normales Teilchen mit negativer Energie auffassen. Ob dies sinnvoll ist oder nicht, bestimmt der Betrachter. Für Feynman Diagramme hat es sich als sehr sinnvoll erwiesen. In der Quantenwelt haben vorher und nachher ja ohnehin weitgehend ihre Bedeutung verloren.

Ich bin mir nicht sicher, ob es hierbei ums gleiche Thema geht ... ja doch, ich denke schon ;)

wiki schrieb: Heute werden nach der Feynman-Stückelberg-Interpretation die Zustände negativer Energie als Erzeugungsoperatoren für Antiteilchen positiver Energie interpretiert, wodurch der Dirac-See unnötig geworden ist.
...
Die Feynman-Stückelberg-Interpretation wurde also entwickelt, um neben der Berechnung der relativistischen Dynamik von Elektronen auch das Verhalten der korrespondierenden Antiteilchen, also der Positronen, korrekt beschreiben zu können. So können mit ihrer Hilfe elementare Prozesse der Quantenelektrodynamik, wie beispielsweise der Wirkungsquerschnitt für die Paarerzeugung oder die Paarvernichtung von Elektronen und Positronen, unter Zuhilfenahme der Feynman-Diagramme vergleichsweise einfach berechnet werden.

Ein Zustand mit negativer Energie wird dabei als Zustand mit positiver Energie, einer inversen Ladung, einem gespiegelten Raum und umgekehrter Zeitrichtung gedeutet. Die Wellenfunktion eines Elektrons mit negativer Energie entspricht demnach der Wellenfunktion eines Positrons, das sich in einem gespiegelten Raum rückwärts in der Zeit bewegt. Die umgekehrte Zuordnung zwischen Positron und Elektron ist dabei ebenfalls zulässig.

Zwischen Elektron und Positron besteht auch die sogenannte CPT-Symmetrie. Diese Transformation setzt sich aus den drei einzelnen Transformationen, bei denen die Ladung (engl. Charge), Parität (Parity) und Zeitrichtung (Time) jeweils umgekehrt werden, zusammen. Im Gegensatz zu anderen fundamentalen Gleichungen besitzt die Dirac-Gleichung mit der Ankopplung an das elektromagnetische Feld auch die einzelnen Symmetrien, sowie deren Kombinationen, wie beispielsweise CP.

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Elektrodynamische Betrachtung 17 Aug 2019 18:23 #55631

Ok das mit der negativen Energie verstehe ich dann aber auch genauso wenig wie die Umpolung.
Wenn ich Positron und Elektron annihiliere, bekomme ich doch 2x die Energie des Elektrons raus. Treffen aber vorwärtsläufiges Elektron und rückwärtsläufiges Elektron (also Alternativ-Positron) aufeinander, dann würde die negative Energie doch die positive verschlucken.

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Elektrodynamische Betrachtung 17 Aug 2019 18:46 #55633

AberHatschi schrieb: Ok das mit der negativen Energie verstehe ich dann aber auch genauso wenig wie die Umpolung.
Wenn ich Positron und Elektron annihiliere, bekomme ich doch 2x die Energie des Elektrons raus. Treffen aber vorwärtsläufiges Elektron und rückwärtsläufiges Elektron (also Alternativ-Positron) aufeinander, dann würde die negative Energie doch die positive verschlucken.

Drum ist es ja negative Energie rückläufig, das entspricht positiver Energie vorwärts.

Wenn Du Positron und Elektron erzeugst, bekommst Du einmal positive Energie im Elektron und einmal wird negative Energie aus der Zukunft für das Positron vernichtet. Du benötigst dafür also die doppelte Energie eines Elektrons.

Wenn Du beide annihilierst, kommt ein Elektron mit positiver Energie an und ein Positron mit negativer Energie geht in die Vergangenheit. Du erhältst dann die doppelte Energie eines Elektrons.
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Elektrodynamische Betrachtung 20 Aug 2019 19:39 #55806

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alphascorpii schrieb: Nicht alles, was mathematisch möglich erscheint, macht auch physikalisch Sinn.

Das kann man nicht deutlich genug sagen!
Wenn es so etwas wie "Zeit" als intrinsische Eigenschaft der Natur gäbe und ein Teilchen (oder was auch immer) sich in der Zeit rückwärts bewegen würde, könnten wir es gar nicht mehr beobachten! Es wäre schlicht nicht mehr da in unserer Gegenwart, oder?!

Die einzige Konstante im Universum ist die Veränderung, denn nichts ist so beständig wie der Wechsel wobei die schönste Harmonie durch Zusammenbringen der Gegensätze.entsteht. - Heraklit -

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Elektrodynamische Betrachtung 20 Aug 2019 20:39 #55808

Sardon schrieb: Wenn es so etwas wie "Zeit" als intrinsische Eigenschaft der Natur gäbe und ein Teilchen (oder was auch immer) sich in der Zeit rückwärts bewegen würde, könnten wir es gar nicht mehr beobachten! Es wäre schlicht nicht mehr da in unserer Gegenwart, oder?!

Nein, so ist das nicht.

Wir würden es ganz normal in der anderen Richtung beobachten. Wenn ein Glas vom Tisch fällt, kannst du es auch so verstehen, dass es in der Zeit rückwärts vom Boden auf den Tisch fliegt.

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Elektrodynamische Betrachtung 20 Aug 2019 22:36 #55815

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ra-raisch schrieb:

Sardon schrieb: Wenn es so etwas wie "Zeit" als intrinsische Eigenschaft der Natur gäbe und ein Teilchen (oder was auch immer) sich in der Zeit rückwärts bewegen würde, könnten wir es gar nicht mehr beobachten! Es wäre schlicht nicht mehr da in unserer Gegenwart, oder?!

Nein, so ist das nicht.
Wir würden es ganz normal in der anderen Richtung beobachten. Wenn ein Glas vom Tisch fällt, kannst du es auch so verstehen, dass es in der Zeit rückwärts vom Boden auf den Tisch fliegt.

Verstehe. D.h. noch nicht ganz. Woraus ergibt sich das? Aus der Zeitsymmetrie der mechanische Gesetze oder weil t(h) = +/- (2h/g)1/2 ?

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Elektrodynamische Betrachtung 20 Aug 2019 22:48 #55817

Sardon schrieb: Verstehe. D.h. noch nicht ganz. Woraus ergibt sich das?

Das ergibt sich daraus, wenn man etwas rückwärts beobachtet, wie ein Film, der rückwärts läuft.

Ein Teilchen, das zur Zeit x an Punkt Y ist und zur Zeit (x-1) an Punkt Z, das ist jeweils dort, egal ob es von Punkt Z vorwärts nach Y läuft oder in der Zeit rückwärts von Y nach Z.

Das worum es geht, wäre die Umkehrung der Kausalität, wenn man ernsthaft von überlichtschnell bzw zeitrückläufig spricht.

Bei Feynman geht es in erster Linie um eine grafische Unterscheidung von Antiteilchen. Es ergibt sich aber auch eine schöne innere Logik der Grafik. insbesondere die Baryonenzahl ist ja auch negativ beim Antibaryon etc.

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