Imaginäre Zeit & Vorhersagen

Question

Ist die imaginäre Zeit nur eine andere Konvention, um die Zeitentwicklung auszudrücken und die Berechnungen zu vereinfachen? Hawking hat das auch gesagt

"Es stellt sich heraus, dass ein mathematisches Modell mit imaginärer Zeit nicht nur Effekte vorhersagt, die wir bereits beobachtet haben, sondern auch Effekte, an die wir nicht messen konnten, an die wir jedoch aus anderen Gründen glauben." (Aus "The Universe In a Nutshell", Großbritannien, Bantam, Ausgabe 2001, Seite 59, letzter Absatz.)

Welche Vorhersagen konnten wir noch nicht messen?

Vielen Dank!!

Answer 1

Die wichtigsten Dinge, die uns imaginäre Zeiten geben, sind "Instantons". Dies sind Lösungen der klassischen Gleichungen, die nur in der imaginären Zeit existieren. Sie beschreiben Tunnelprozesse, die klassisch verboten, aber quantenmechanisch erlaubt sind.

Für einfache Systeme können wir diese Tunnelprozesse mit anderen Mitteln wie der WKB-Näherung ableiten, und die Instanton-Vorhersagen stimmen sowohl mit dem Experiment als auch mit diesen alternativen Ableitungen überein. In der Feldtheorie sind die alternativen Methoden schwieriger anzuwenden und für viele Effekte wurden sie nicht durchgeführt.

Es gibt mindestens eine imaginäre Zeitvorhersage, die wir nicht verifizieren wollen, und dies ist der Zerfall eines "falschen Vakuumzustands". Ein solcher Zerfall in unserem eigenen Universum wäre für alle existierenden Materien und das Leben, das davon abhängt, fatal.