Geheimnisse der modernen Physik: Zeit

Beginnen Sie Ihr Studium der Physik der Zeit mit diesen Fragen: Was ist eine Uhr? Was bedeutet es, wenn man sagt, dass "die Zeit vergeht"? Was ist der "Pfeil der Zeit"? Betrachten Sie dann das Konzept der Entropie und wie es den Schlüssel für die einseitige Ausrichtung der Zeit in unserem Universum darstellt.

Betrachten Sie die Zeit aus einer philosophischen Perspektive. Der "Präsentismus" geht davon aus, dass die Vergangenheit und die Zukunft nicht real sind; nur der gegenwärtige Augenblick ist real. Die Gesetze der Physik scheinen jedoch den "Eternalismus" zu unterstützen - die Ansicht, dass alle Momente in der Geschichte des Universums gleichermaßen real sind.

Wie messen wir den Lauf der Zeit? Entdecken Sie, dass praktische Belange die Suche nach immer genaueren Uhren angetrieben haben. Im 18. Jahrhundert wurde das Problem der Längengradbestimmung mit einem Zeitmesser von beispielloser Genauigkeit gelöst. Die heutigen GPS-Navigationsgeräte arbeiten mit Uhren, die bis auf eine Milliardstel Sekunde genau gehen.

Begeben Sie sich auf die Suche nach dem Verständnis der Zeit. Warum gibt es einen Pfeil der Zeit? Erforschen Sie, wie Gedächtnis und Alterung uns in der Zeit orientieren. Betrachten Sie dann unumkehrbare Prozesse, wie das Zerbrechen eines Eies oder das Schmelzen von Eis. Diese verdeutlichen, dass die Zeit nur in eine Richtung läuft.

Verfolgen Sie die Geschichte des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik, der von vielen Physikern als dasjenige physikalische Gesetz angesehen wird, das am ehesten die nächsten tausend Jahre unverändert überdauern wird. Der zweite Hauptsatz besagt, dass die Entropie - der Grad der Unordnung in einem geschlossenen System - nur zunimmt oder gleich bleibt.

Die physikalischen Gesetze von Isaac Newton sind vollständig umkehrbar; Teilchen können sich in der Zeit vorwärts oder rückwärts bewegen, ohne dass es zu Widersprüchen kommt. Dies entspricht jedoch nicht unserer Erfahrung in der Welt, in der der Pfeil der Zeit grundsätzlich mit irreversiblen Prozessen und der Zunahme der Entropie verbunden ist.