Hat wer das 100SekundenPhysik Video von heute gesehen und kann mir eine Frage beantworten💫?

Im Grunde geht es um die letzten 3 Minuten, wo erklärt wird, dass das Universum wie die Oberfläche einer 4D Hyperkugel aufgebaut ist, deswegen keinen Rand besitzt und sich die Galaxien voneinander entfernen, da der Raum dazwischen sich ausdehnt wie bei einen Luftballon. Also alles im Konjunktiv, da Theorie.

https://youtu.be/BJroxik9kBg?t=256

Meine Frage... Wenn das Universum wirklich nur die Oberfläche einer Kugel wäre, was ist im Zentrum dieser 4D Hyperkugel? Also was würden wir sehen, wenn wir einen Querschnitt von der Kugel machen würden? Gibt es dazu eine Theorie? Weil wenn wir nur auf der Oberfläche der Kugel kleben was macht dann das Volumen der Kugel aus? Oder denk ich zu einfach für dieses Thema?

Answer 1

[Reggid]

wenn das universum diese form hätte, dann gibt es keine 4D-hyperkugel, auf deren 3-dimensionalen oberfläche wir leben, und nach deren zentrum du fragen kannst. genauso wie man zur beschreibung einer 2-dimensionalen kugeloberfläche keine 3-dimensionale kugel braucht.

während ein flacher 2-dimensionaler raum beschrieben werden kann durch die metrik

$\mathrm{ds^2\ =\ \mathrm{d}}x^2+\mathrm{d}y^2$ (oder in polarkoordinaten ausgedrückt $\mathrm{d}s^2=\mathrm{d}r^2+r^2\mathrm{d}\phi^2$ )

wird eine 2D-sphäre beschrieben durch

$\mathrm{d}s^2=R^2\left(\mathrm{d}\theta^2+\sin^2\left(\theta\right)\mathrm{d}\phi^2\right)$ nirgends braucht man dazu eine dritte dimension.

und während man einen flachen 3-dimensionalen raum beschreiben kann durch die metrik

$\mathrm{d}s^2=\mathrm{d}x^2+\mathrm{d}y^2+\mathrm{d}z^2$ (oder in sphärischen koordinaten ausgedrückt

$\mathrm{d}s^2=\mathrm{d}r^2+r^2\left(\mathrm{d}\theta^2+\sin^2\left(\theta\right)\mathrm{d}\phi^2\right)$ )

wird eine 3D-sphäre beschrieben durch

$\mathrm{d}s^2=R^2\left(\mathrm{d}\psi^2+\sin^2\left(\psi\right)\left(\mathrm{d}\theta^2+\sin^2\left(\theta\right)\mathrm{d}\phi^2\right)\right)$ nirgends braucht man dazu eine vierte dimension.

das ist die mathematik die dahinter steht. und das ist das einzige relevante. das ist was für alle berechnungen, messungen, experimente, beobachtungen, schlussfolgerungen,... relevant ist. alles andere sind nur versuche anschaulicher vorstellungen und analogien, um auch menschen ohne das nötige mathematische hintergrundwissen eine idee davon zu geben.

Answer 2

[xRemuzx]

Die Oberfläche einer Kugel ist nur eine Analagie um zu verstehen, dass sich ein 2D Raum auf einer 3D Körper abbilden lassen kann und man damit eine Expansion dieses 2D Raums zu erklären.

Die Realität ist dementsprechend +1D für beide, heißt ein 3D Raum wird laut Theorie über eine 4D Körper gezogen und ebenfalls gedehnt

Zum Zentrum kommt man gar nicht, denn dann müsste man ja die 4D Sphäre betreten, was wir nicht können.