Physiker entwickeln Modelle, warum sich Zeit vorwärts bewegt

Wir alle wissen, dass sich Zeit in unserer Welt immer nur nach vorne bewegt – egal, wie oft wir es uns gewünscht haben, jünger zu werden! Es gibt eine Menge von Hypothesen, warum dies der Fall ist, und es wird lange angenommen, dass diese einseitige Richtung der Zeit ein wesentlicher Bestandteil unserer Natur ist.

Aber eine neue Forschung, von Joan Vaccaro von der Griffith University in Australien, deutet an, dass dies nicht wirklich der Fall sei, und es könnte etwas Tiefes die Ursache dafür sein, die Zeit voranzutreiben. In der Tat könnte es tatsächlich einen feinen Unterschied zwischen den beiden Pfeilen der Zeit – vorwärts und rückwärts – geben, welcher uns ständig in die Zukunft und nicht in die Vergangenheit treibt.

Doch zuvor lassen Sie uns einen Schritt zurückgehen, weil dies eine ziemlich knifflige Physik ist. Das Rätsel der Zeit rührt daher, dass wenn wir auf eine Skala (Uhr) schauen, die Zeit sich immer nur nach vorne bewegt. Beobachten wir allerdings einzelne Atome und Moleküle, dann spielt es keine Rolle, ob die Zeit sich vorwärts oder rückwärts bewegt. Sie zeigen unabhängig von der Richtung der Zeit dasselbe Verhalten.

Für den Raum allerdings trifft dies nicht zu. Sie können Dinge nicht ringsherum im Raum bewegen und annehmen, dass sie unverändert sind – so haben Wissenschaftler lange angenommen, dass es einen Grundsatz dafür gibt, warum das Universum sich in Vorwärtsrichtung in der Zeit weiter entfaltet, aber nicht im Weltraum. Dies ist als die ‘Asymmetrie’ zwischen Zeit und Raum bekannt.

Das beste Beispiel für diese Asymmetrie ist die Tatsache, dass die Bewegungsgleichungen und Erhaltungsgesetze im Laufe der Zeit und des Raums verschieden funktionieren.

“In der Verbindung zwischen Zeit und Raum ist Raum leichter zu verstehen, weil er einfach dort ist. Aber Zeit zwingt uns immer zur Zukunft hin.” sagte Vaccaro. (Foto)

Ihr neuer Vorschlag legt nahe, dass die beiden Richtungen der Zeit – vorwärts und rückwärts – eigentlich nicht identisch sein können! D.h. wenn Sie Ihre Zeit zurückspulen würden, würde nicht zwanghaft das passieren, was Sie schon erlebt haben.

“Versuche an subatomaren Teilchen in den letzten 50 Jahren zeigten, dass die Natur beide Richtungen der Zeit nicht gleich behandele. Insbesondere subatomare Teilchen namens K und B-Mesonen benehmen sich verschieden, abhängig von der Richtung der Zeit.” – sagte Vaccaro

Was sind Mesonen?

 Mesonen (von griechisch: τὸ μέσον (tó méson) „das Mittlere“) sind instabile subatomare Teilchen. Aufgebaut aus einem Quark–Antiquark-Paar bilden sie eine der zwei Gruppen von Hadronen. Von der zweiten Hadronengruppe, den Baryonen, unterscheiden sich Mesonen durch ihren ganzzahligen Spin; sie sind somit Bosonen.

Der Name „Meson“ wurde wegen der mittelschweren Masse des zuerst entdeckten Mesons, des Pions, zwischen Elektron und Proton gewählt.

Mesonen entstehen in hochenergetischen Teilchenkollisionen (z. B. in der kosmischen Strahlung oder in Experimenten der Hochenergiephysik) und zerfallen in Sekundenbruchteilen. Sie werden nach der Art der enthaltenen Quarks, ihrem Spin und ihrer Parität klassifiziert. Mittels ihrer Quarks nehmen Mesonen an der starkenund schwachen Wechselwirkung sowie der Gravitation teil; elektrisch geladene Mesonen unterliegen zusätzlich der elektromagnetischen Wechselwirkung.

K und B Mesonen sind winzige subatomare Superpartikel, was bedeutet, dass es nicht leicht ist, sie ohne die Hilfe von einer hochentwickelten Ausrüstung zu studieren. Aber die Beweise, dass sie sich unterschiedlich, je nachdem welcher Weg auf dem Pfeil der Zeit genommen wird, benehmen, schlägt vor, dass es kein elementares Teilchen der Natur sein kann, welches bestimmt, auf welchen Weg wir uns in der Zeit bewegen.

“Während wir uns tatsächlich vorwärts in der Zeit bewegen, gibt es auch immer einige Bewegungen nach hinten, eine Art Wackel-Effekt, und es ist diese Bewegung, die ich mit den K und B-Mesonen messen kann.” – erklärte Vaccaro

Um nachzuforschen, arbeitete sie die Gleichungen der Quantenmechanik nach, annehmend, dass die Zeit in beiden Richtungen nicht identisch sei, und ihre Ergebnisse zeigten, dass diese Berechnungen unser Weltall genau beschreiben können.

“Wenn dieses feine Verhalten in ein Modell des Weltalls eingeschlossen wird, dann sehen wir die Veränderungen des Universums von einem festgesetzten Punkt der Zeit aus, um sich von dort aus kontinuierlich weiterzuentwickeln. Mit anderen Worten, dieses subtile Verhalten erscheint für die Herstellung der Bewegung des Universum, vorwärts in der Zeit, verantwortlich zu sein.” – sagte sie

Sollte sich dies bestätigen, würde es bedeuten, dass wir ernsthaft unser Verständnis der Evolution der Zeit überdenken sollten und die Gleichungen, die sie beeinflussen. Aber es könnte auch zu neuen Einsichten in einige der fremden Aspekte der Zeit führen.

“Das Verstehen, wie Zeitevolution auf diese Weise geschieht, eröffnet eine ganz neue Sicht auf die grundsätzliche Natur der Zeit selbst. Dies kann uns auch helfen, die bizarren Ideen der Zeitreise besser zu verstehen.”– erklärte Vaccaro

(Ref.: “Quantum asymmetry between time and space \ RSPA”)

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