Einheitliche absolute Zeit

Der Begriff der Zeit ist breiter als der berechnete Proportionalitätsfaktor in den Transformationsgesetzen und hat ein viel größeres Verhältnis zur lokalen Irreversibilität der Prozesse. Erstens berücksichtigt die eindeutige Anbindung der Zeit an die Körperbewegung die Innenprozesse nicht, die nicht isotrop sein können, mit verschiedenen "Geschwindigkeiten" verlaufen und die lokale Irreversibilität charakterisieren (jede von solchen "Geschwindigkeiten" addiert sich geometrisch mit der Geschwindigkeit des Körpers als eines Ganzen unterschiedlich). Zweitens berücksichtigt die Anbindung der Zeit nur an die Geschwindigkeit der Übertragung der elektromagnetischen Wechselwirkungen andere mögliche Wechselwirkungen nicht (die sich im Vakuum verbreiten können) und bedeutet tatsächlich die elektromagnetische Natur aller Erscheinungen (die Verabsolutierung der elektromagnetischen Wechselwirkungen). Wie man die einheitliche absolute Zeit einführen kann, wird es im folgenden dargelegt. Bei der Einführung des Begriffes der Eigenzeit (der tatsächlich subjektiven Zeit) scheint der folgende Moment methodisch wichtig zu sein.

Die Eigenzeit eines fremden Objektes soll man nicht berechnen (nach unseren eigenen Regeln), sondern es danach "fragen". Dann betrachten wir das folgende Experiment (Abb. 1.8)

Abbildung 1.8: Austausch von Eigenzeitsignalen.

Möge sich der Beobachter im ruhenden System $S$ im Punkt $O$ befinden, wo der Leuchtturm steht. Der Leuchtturm gibt Signale jede Sekunde, und im Ergebnis ist die Zahl der Lichtblitze $N$ gleich den vergangenen Sekunden im Punkt $O$. Mag der Kosmonaut (das bewegte System S') aus dem Punkt $O$ starten. Bei der Entfernung vom Punkt $O$ wird der Kosmonaut die Lichtblitze seltener (mit kleinerer Frequenz) als vor dem Start wahrnehmen(tatsächlich die Zeitdilatation des Leuchtturmes). Jedoch werden die Lichtblitze bei der nachfolgenden Annäherung dem Leuchtturm umgekehrt häufiger als vor dem Start (jetzt die Beschleunigung der Zeit des Leuchtturmes).Bei $v<c$ ist es ersichtlich, dass der Kosmonaut kein Aufblitzen überholen und kein Aufblitzen (Lichtsphären) umgehen kann. Auf solche Weise wird der Kosmonaut unabhängig von seinem Bewegungszeitplan und seiner Flugbahn bei der Rückkehr in den Punkt $O$ genau $N$ Lichtblitze wahrnehmen, d.h., alle Lichtblitze, die der Leuchtturm auslöste. Folglich bestätigt jeder von den zwei Beobachtern, dass $N$ Sekunden auf dem Leuchtturm vergangen sind. Wenn der Kosmonaut im Raumschiff einen Leuchtturm auch haben und über die Zahl seiner vergangenen Sekunden signalisieren wird, entstehen auch keine Differenzen bezüglich der Zeit des Kosmonauten. Die Situation zeigt sich völlig symmetrisch (z.B., für das Zwillingsparadoxon). Beim Treffen in einem Punkt werden alle Lichtsphären die entgegengesetzten Beobachter überqueren (ihre Zahl kann weder ergänzt noch reduziert werden). Diese Zahl gleicht $N$ - der Zahl der vergangenen Sekunden für beide Beobachter.

Setzen wir uns jetzt mit der Frage über die Festlegung der einheitlichen absoluten Zeit auseinander. (Natürlich, wenn die Zeit mit Herzschlägen gemessen wird, wird sie subjektiv und von inneren und äußeren Bedingungen abhängig sein). Der Versuch, eigene "elektromagnetische Zeit" einzuführen und sie zu verabsolutieren, ist die Rückkehr in die Vergangenheit. Als die Geschwindigkeit der Übergabe von Informationen (z.B., mit der Taubenpost) erbärmlich war, konnten die Menschen doch die Zeit sogar damals synchronisieren, da sie eine entfernte Signalquelle (die Sonne oder die Sterne) benutzten.

Wollen wir uns folgendes Gedankenexperiment (Abb. 1.9) vorstellen.

Abbildung 1.9: Die unendlich entfernte Quelle für die Bestimmung der einheitlichen absoluten Zeit.

Die entfernte Quelle $S$, die sich auf der Mittelsenkrechte zum Abschnitt $AB$ befindet, schickt periodisch Signale (mit der Periode $T$). Zum Zeitpunkt der Signalankunft im Punkt $O$ beginnen sich zwei registrierende Einrichtungen (1 und 2,) spiegelartig symmetrisch zu bewegen (mit den Geschwindigkeiten $v$ und $-v$), von $A$ und $B$ mit der Periode $2T$ widerspiegelnd. Die Geschwindigkeit $v$ kann frei sein (durch Auswahl der Entfernung $AB$). Obwohl sich die Einrichtungen zu jedem Zeitpunkt bezüglich einander mit der Geschwindigkeit $2v$ bewegen (ausschließlich Reflexionspunkte), werden die Signale gleichzeitig zum Zeitpunkt des Vorbeifliegens am Punkt $O$ wahrgenommen (man kann dort den Beobachter 3 platzieren). Die Zeit, so bestimmt, wird einheitlich (im Punkt $O$) für alle drei Beobachter. Um den nächsten Schritt zu machen, sei erwähnt, dass es für die Fassung in Formeln der Transformationen der SRT genügt, relative Bewegung entlang einer Geraden zu betrachten (weil Inertialsysteme behandelt werden). Durch die Auswahl der großen Entfernung $SO$ kann man erreichen, dass der Zeitunterschied zwischen der Ankunft des Signals im Punkt $O$ sowie in den Punkten $A$ und $B$ kleiner als jede vorgegebene Größe ist. Im Ergebnis wird die mit der vorgegebenen Genauigkeit Zeit für den ganzen gewählten Abschnitt $AB$ unabhängig von den Bewegungsgeschwindigkeiten der Beobachter 1 und 2 identisch sein. So die unendlich entfernte Signalquelle, senkrecht zur Richtung der relativen Bewegung von Systemen gelegen, kann die Rolle der Uhr spielen, die die einheitliche absolute Zeit bestimmt (identisch unabhängig vom inertialen Bezugssystem). Die Frage über die Veränderung der beobachtenden Signalankunftsrichtung wird im Folgenden dargelegt (damit keiner in Versuchung kommt, die Aberration "an den Ohren" herbeizuziehen, die die Veränderung der Richtung von Wellenfront angeblich widerspiegelt.