Kann mir jemand die 3-4 bekannten Dimensionen nennen?
Ich bräuchte einfach für die persönliche Weiterbildung mal eine leichte Erklärung der Dimensionen, da ich mich momentan sehr für Physik begeistere. Wenn ich mich richtig erinnere, wurde in einem Video das ich mal gesehen habe erklärt, dass wohl die erste Dimension leicht gesagt die "Breite" ist, die zweite die "Höhe", die dritte die "Tiefe" und als 4. Dimension wird die Zeit zugeordnet. Die 5. Dimension könne wohl laut Theorien (nichts feststehendes) die Gravitation sein. Kann mich jemand korrigieren und eventuell ein wenig Basiswissen teilen? :D
Vielen Dank.
5 Antworten
Dimensionen sind linear unabhängige Merkmale von dem, was man beschreiben will. ZB hat ein IKEA-Regal mindestens 6 Dimensionen: Länge, Breite, Höhe, die Zeit zum Aufbauen, die Zeit zum Finden im IKEA Lager, die Anzahl Köttbullar die man beim Kauf im IKEA Restaurant gegessen hat.
Dimensionen sind also nicht etwas, das existiert oder nicht, sondern das wir uns machen wie wir es brauchen. Es ist auch kein Wohnort, in dem wir leben (das Universum, in dem wir leben, ist ein unendlichdimensionaler Hilbert-Raum aus Quantenzuständen, in denen Zustandsänderungen isometrische Vektortransformationen sind).
Soweit bekannt: 3 Raumdimensionen und eine zeitliche Dimonsion.
Zusammen bilden sie die 4 dimensionale Raumzeit. Heißt: Jeder Ort im Universum hat 3 räumliche und eine zeitliche Koordinate. Die räumlichen Koordinaten können wir theoretisch beliebig verändern. Die zeitliche Koordinate schreitet permanent in eine Richtung voran und kann in gewissen Rahmen gebremst oder beschleunigt werden, lässt sich aber z. B. nicht umkehren.
Zur Gravitation: Das ist etwas kompliziert, ich versuche es aber trotzdem zu erklären.
Alles und jedes bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit durch die Raumzeit. Diese Geschwindigkeit ist eine Konstante die aus 2 Komponenten besteht, einer Raum- und einer Zeitkomponente. Etwas, das sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegt (eben das Licht) bewegt sich mit Geschwindigkeit 0 durch die Zeit. Etwas das im Raum mit Geschwindigkeit 0 steht, bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit durch die Zeit. Oder eben eine beliebige Kombination dazwischen. Licht kann sich dabei nur konstant mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegen. Materie kann die Lichtgeschwindigkeit im Raum unmöglich erreichen.
Nun ist es so, dass Massen die Raumzeit um sich herum krümmen. In der Folge vergeht die Zeit in der Nähe von Massen langsamer (Zeitdilatation). Da die Bewegung durch die Raumzeit eine Konstante ist, muss bei Verringerung der Bewegung durch die Zeit die Geschwindigkeit im Raum steigen. Das ist Gravitation.
Oder anders gesagt: Weil die Erde, die Raumzeit krümmt und dadurch die Zeit langsamer vergeht je näher man ihrem Schwerpunkt kommt, möchte unser Körper sich schneller durch den Raum bewegen und erfährt deshalb eine Beschleunigung in Richtung des Schwerpunktes der Erde.
In einigen Theorien gibt es teils noch dutzende weitere Dimensionen, wie z. B. in der Stringtheorie. Es geht bei diesen Theorien darum bestimmte Fragestellungen mathematisch lösen zu können. Ob estwas mathematisch möglich ist und ob es in der Realität wirklich so ist, sind aber zwei verschiedene Dinge. Und bisher konnte keine dieser zusätzlichen Dimensionen praktisch bewiesen werden.
Wenn aber Länge, Breite, Höhe und Zeit als fest definierte Dimensionen bewiesen wurden, kann ich mir diese doch nicht zurechtstellen wie ich will, oder? Oder geht es bei dem "Dimensionen so drehen, wie man sie braucht" um alle Dimensionen die nach der vierten kommen? Ab der fünften konnte ja praktisch wie du sagtest noch nichts bewiesen werden.
Ich sag mal so: Wir gegen davon aus, dass es 4 Dimensionen gibt, weil wir mit diesem Modell unsere Welt ziemlich gut beschreiben können. Es gilt solange als bewiesen, wie es sich in der Praxis bewährt.
Newton dachte, dass zwischen Massen Kräfte wirken die sie einander anziehen lassen, und zwar unverzüglich. Dieses Modell und die darauf gewachsenen Formeln habe lange Zeit gut funktioniert. Dann konnte man genauer messen und hat festgestellt, dass es Abweichungen zwischen dem was man misst und dem was seine Formeln vorhersagen gibt.
Dann kam Einstein und hat bewiesen, dass Newtons Mechanik nicht stimmt. Massen ziehen sich nicht gegenseitig an. Sie krummen die Raumzeit, diese breitet sich mit endlicher Geschwindigkeit aus und beeinflusst dann andere Massen in ihrer Bewegung.
Newtons Theorie war nicht unbedingt falsch. Sie war nur unvollständig und stellt einen Vereinfachung/Annäherung an Einsteins Relativitätstheorie dar.
Bisher hält die Relativitätstheorie jeder Prüfung stand. Vielleicht kommt in 100 Jahren aber der nächste geniale Kopf und beweist, dass Einstein auch nur eine Nährung der Lösung gefunden hatte und das Zeit gar nicht das ist was wir heute denken und die 4 dimensionale Raumzeit Unsinn ist.
Ich würde also nicht sagen, dass Raum und Zeit als fest definierte Dimension unumstößlich bewiesen wurden. Denn die Wissenschaft entwickelt sich ständig weiter und es gibt niemanden der uns sagen kann ob eine Entdeckung wirklich das Ende ist oder ob hinter dieser nicht schon die nächste wartet gefunden zu werden.
Letztendlich kann man es sich immer so drehen und wenden wie man will. Es sollte aber 1. in sich logisch sein und 2. die praktischen Beobachtungen beschreiben können.
Dich hätte ich mal als Physiklehrer gebraucht. Schade schade :D Danke dir.
Alles und jedes bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit durch die Raumzeit.
Also ich, mein Auto, die Erde um die Sonne schon mal nicht! 😎
Doch auch du, dein Auto, die Erde und die Sonne.
Achtung: Ich sprach von der Raumzeit und nicht vom Raum, falls es dir darum ging, dass sich Materie nicht mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegen kann.
Weil sich ausgesendete elektromagn. Wellen usw. mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, tut das die dies aussendende Materie eben genau nicht, kann sie auch niemals.
Etwas das im Raum mit Geschwindigkeit 0 steht, bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit durch die Zeit.
Auch das müsstest Du mir mal erklären, ev. mathematisch, auf jeden Fall aber anschaulich. Geschwindigkeit bedarf doch immer eines Bezugspunktes, zu dem es sich bewegt oder auch nicht.
Weil sich ausgesendete elektromagn. Wellen usw. mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, tut das die dies aussendende Materie eben genau nicht, kann sie auch niemals.
Da sind wir uns also einig. Nichts ist (im Raum) schneller als das Licht.
Geschwindigkeit bedarf doch immer eines Bezugspunktes
Richtig. Beispielsweise ist die Lichtgeschwindigkeit durch den Raum völlig unabhängig vom Bezugspunkt. Sie ist immer konstant. Die Zeit ist es in diesem Falle, die vom Bezugspunkt abhängig ist.
Und natürlich: Geschwindigkeit kann man nur relativ zueinander messen. Aber auch hier gibt es eine Geschwindigkeit von 0. Für zwei Objekte die sich relativ zueinander nicht bewegen ist die Geschwindigkeit zueinander 0. Die Zeit vergeht für diese beiden Objekte zueinander mit max. Geschwindigkeit.
Natürlich können sich diese beiden Objekte aber zu anderen Objekten im Universum mit eine räumlichen Geschwindigkeit größer 0 bewegen. Das wiederum lässt die Zeit unter diesem Bezugspunkt anders vergehen.
Raum und Zeit sind also stets voneinander und vom Bezugspunkt abhängig.
Und jetzt noch ein kleiner Mind-Fuck, der das ganze erst so richtig verwirrend macht:
Da Licht sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegt, bewegt es sich mit Geschwindigkeit 0 durch die Zeit. Heißt: Aus der Perspektive eine Photons gibt es keine Zeit und daraus folgend auch keinen Raum. Das finde ich faszinierend, denn auch unserer Sicht sind Zeit und Raum eben deutlich wahrnehmbar.
Du berücksichtigst das Thema "Eigenzeit" nicht: Wenn sich zwei Raumschiffe relativ zueinander mit sagen wir dreiviertel Lichtgeschwindigkeit bewegen, sind, wenn sie Lichtstrahlen von sich geben, diese auf dem jeweils anderen Raumschiff rotverschoben. Aber auf jedem Raumschiff ist die Zeit jeweils unverändert, nichts rotverschoben in ihm.
Somit wissen wir doch gar nichts über die Eigenzeit des Photons. Für uns mag es "keine Zeit" haben, aber aus seiner eigenen "Perspektive" muss das ja nicht so sein.
Irgendwie nix Mind-Fuck... 😉
Doch schon.
Angenommen ein Raumschiff wurde mit (aus Sicht der Erde) mit 99,999999% der Lichtgeschwindigkeit (weiß jetzt nicht, ob da noch ne 9 mehr oder weniger nötig) zu Andromedagalaxie fliegen, dann könnten die Reisenden die rund 2,5 Mio Lichtjahre aus ihrer Sicht z. B. in 30 Jahren erreichen.
Da v = s/t weiterhin gilt, man sich aber nicht schneller als das Licht bewegen kann wird der Raum zwischen Erde und Andromeda aus sucht der Reisenden verkürzt.
Reisen sie mit noch ein paar Meinen mehr hinterm kommer, wird die Reisezeit nochmals kurzer, der Raum noch weiter gestaucht.
Und so weiter. Je schneller sie fliegen, desto kürzer der Raum.
Könnten Sie mir Lichtgeschwindigkeit reisen, wäre die Strecke zwischen beiden Objekten 0. Zeitgleich mit der Abreise wäre man schon da. Und zwar an jedem beliebigen Punkt des Universums. Man würde das Konzept von Raum und Zeit verlassen. Man befande sich außerhalb der Dimensionen der Raumzeit.
Das Photon reist nun bekanntlich tatsächlich mit Lichtgeschwindigkeit. Alle Distanz im Universum verkürzen sich aus seiner Sicht auf 0. Damit ist seine Reisezeit ebenfalls 0. Egal ob von der Sonne bis zur Erde oder von einer Seite des Universums bis zu anderen. Zeit und Raum sind fur das Photon praktisch nicht existent.
Hallo an sich ist das richtig ja(:
Nur gibt es nur 3 Raumdimensionen.
https://youtu.be/ZhQ4sE4-o9s?si=jSHglPVI44OMuqje
Hier nochmal ein Video dazu(;
Eine Pyramide zum Beispiel hat 4 Dimensionen.
Die Grundfläche hat einmal die Länge und die Breite.
Nach oben hin läuft sie spitz zu. Das ist die Höhe.
Und zu guter letzt musst du wissen, daß die ägyptischen Pyramiden vor 4500 Jahren gebaut wurden. Solange stehen die dort schon herum, und werden das voraussichtlich auch weitere 4500 Jahre lang tun.
Und das ist eine verdammt lange Zeit. Es gibt praktisch keinen Menschen auf der Welt, der sich Ägypten ohne P,ramiden vorstellen kann.
Auch in den nächsten Jahrtausenden.
Kannst du mir ein Beispiel für etwas nennen, das eindeutig nur 3 Dimensional ist? Eigentlich sind Raum und Zeit doch abhängig voneinander, sprich da wo ein Raum, da auch eine Zeit (zumindest beim Inertialsystem der Erde).
Eigentlich sind Raum und Zeit doch abhängig voneinander, sprich da wo ein Raum, da auch eine Zeit (zumindest beim Inertialsystem der Erde).
Nicht nur dort. Deshalb spricht man in der Physik auch von "Raumzeit". Tatsächlich sind nahezu alle physikalischen Prozesse (mit Ausnahme der Thermodynamik) theoretisch zeitlich umkehrbar. Es gibt aber nach meiner Kenntnis noch niemandem dem eine Umkehrung des Zeitpfeils tatsächlich gelungen wäre.
Den Zeitpfeil umzukehren wäre in der Tat eine Sensation. Denn das würde bedeuten, dass der 2. Hauptsatz der Thermodynamik "In einem geschlossenen System kann die Entropie nur gleich bleiben oder zunehmen, aber niemals kleiner werden." nicht stimmt, was allen bisherigen Beobachtungen widersprechen würde. Es wäre ein unvergleichlicher Paradigmenwechsel.
Bisher erweist sich der 2. Hauptsatz aber als äußerst hartnäckig. Was zur Frage führt, wie unser Universum überhaupt entstehen konnte. Entweder gab es also noch etwas vor unserem Universum oder es gibt Bedingungen unter denen der 2. Hauptsatz nicht gilt. So oder so: sehr spannend.
Was man als Dimension betrachtet und was nicht hängt vom Kontext ab und kann man so nicht sagen.
Die euklidische Geometrie kennt zB die 3 Raumdimensionen x,y,z. Die Relativitätstheorie betrachtet 4 also 3 Räumliche + die Zeit.
In der Kinematik findet man zum Teil auch 6 Dimensionen wenn man die Drehung um die Raumachsen als eigene Dimensionen auffasst.
Quaternionen die oft hier verwendet werden sind 4 Dimensional und beschreiben eine Drehung und 3 Raumdimensionen.
In der Elektrischen Regeltechnik gibt es theoretisch unendlich viele Dimensionen aber üblich sind zB Drehzahl, Strom und Winkelbeschleunigung bei der Regelung von Elektromotoren usw.
Also der Begriff Dimension ist ein Begriff inerhalb einer Mathematischen Beschreibung, somit hängt eben von dieser Beschreibung auch ab was hier als Dimension bezeichnet wird.
Der letzte Satz ist am schönsten😃