Astronomie
Von: Franzi Schwimmer, 12.8.2012 17:11 Uhr
Hallo !
Ich hab ein Problem und zwar habe ich eine Diskussion mit einem Freund darüber wie viele Dimensionen es gibt und wie sich diese darstellen ...
LEider liefert mir das Internet keine zufriedenstellende Antwort ...
Denn einige berichten davon, dass es keine 5. Dimension gibt und andere sprechen sogar von 11 !
Kann mir einer von euch helfen, was denn nun die richtige Antwort ist ??

Dankeschön
mfG
Franzi



  1. Antwort von Jängelchen 4
    Re: Wie viele Dimensionen gibt es?
    Hallo Franzi,
    Ich nehme an, du meinst nicht die physikalischen Dimensionen oder Basisgrößen. Deren gibt es im  internationalen Einheitensystems (SI) 7 Stück.
    Mathematisch gesehen: 
    In einem gewöhnlichen 3-dimensionalem Anschauungsraum verankert man ein Koordinatensystem wie folgt: Durch einen Koordinaten-anfangs- oder Nullpunkt 0 führen  3 nicht in einer Ebene verlaufende Geraden, die als Koordinatenachsen dienen. Diese geometrisch anschauliche Deutung ist nur für n ≤ 3, d.h. für Räume R 1 (Gerade), R 2 (Ebene) und R 3 (gewöhnlicher 3-dimensionaler Anschaungsraum) möglich.  Für n > 3 versagt die Anschauungskraft. (Manchmal spricht man von der 4. Dimension. Damit ist meist die Zeit gemeint.)
    Es gibt aber einen rein algebraisch definierten Raum  R n (affiner Raum)  mit n > 3, also mit beliebiger Dimension. Der affine Raum im engsten Sinne ist ein mathematisches Modell für den uns vertrauten dreidimensionalen Anschauungsraum.
    Ich hoffe, ich konnte dir weiterhelfen.
    MfG
    Jängelchen
    • Antwort von The Fan (abgemeldet) 0
      Re: Wie viele Dimensionen gibt es?
      Hallo Franzi,

      das ist leider nicht so einfach zu beantworten ;) Es gibt verschiedene Variationen der String Theorie, wobei welche von 5, manche auch von 11 Dimensionen ausgehen (und so weiter). Durch Experimente kann man die Theorien leider (noch) nicht bestätigen, daher gibt es auf deine Frage keine konkrete Antwort.

      Im klassischen und allgemein bekannten Ansatz geht man von drei räumlichen Dimensionen und einer zeitlichen Dimension aus.

      Ich hoffe ich konnte etwas weiterhelfen, wie gesagt, das kann eigentlich keiner beantworten.

      MFG
      • Antwort von Crush 0
        Re: Wie viele Dimensionen gibt es?
        Erst einmal sind alle Dimensionen, die man nicht sieht nur gedankliche Konstrukte um unsere 3-4 überhaupt zu erklären. Die Zeit ist eine Dimension, aber keine Raumdimension - also hier streiten sich manche. Ich würde sagen Zeit gehört nicht dazu.

        Die 11 Dimensionen rühren von der Stringtheorie her, die mindestens 11 benötigt um zu funktionieren. Die Quantentheorie, auf der momentan alles basiert und die voll anerkannt ist, scheint sich nach neuesten Erkentnisse als unzureichend zu erweisen und ich denke demnächst wird die M-Theorie akzeptiert werden (welche eine weiterführende Theorie von der String über die Superstringtheorie ist und unsere Welt damit verbindet).

        Möchte man gar die Quantentheorie auch komplett mit beschreiben benötigt man sogar 26 Dimensionen, was vielen Leuten zu extreme Mathematik war. Aber es wird wohl alles darauf hinaus laufen, daß die Leute etwas mehr Mathe anwenden müssen und eben nicht alles so stark vereinfachbar ist, wie man es derzeit in der Quantentheorie hat.

        Die sogenannte Supersymmetrie in der M-Theorie verwendet sogar 32 Dimensionen, was bisher das höchste ist, von dem ich mitbekommen habe.

        Wenn das immer noch nicht ausreicht werden die Mathematiker sicher noch mehr Dimensionen dazu erfinden, wenn es klappt.

        Nach dem Prinzip der Multiversen gibt es sogar unendlich viele Dimensionen.

        Es gibt also keine wahrheit über die tatsächliche Anzahl an Dimensionen. Je nachdem was man gerade braucht kann das also variieren.


        Gruß

        Crush
        • Antwort von fab86 0
          Re: Wie viele Dimensionen gibt es?
          Hi,
          In unserem normalen Universum gibt es 4 Dimensionen. 3 Raumdimensionen und eine Zeitdimension. Du brauchst also 4 unabhängige Informationen um zu erfahren, wo ein Objekt sich befindet. 3 Raumangaben (Achsen) und eine Zeitinformation.
          Die Sache mit der Zusatzdimensionen ist etwas schwer zu erklären. Manche Theorien, die das Universum beschreiben, gehen davon aus, dass es im Prinzib mehr als 4 Dimensionen gibt, sich aber nur 4 ausgedehnt haben. Die Zusatzdimensionen sieht man dann nur bei ganz hohen Energien, bzw. bei ganz kleinen Objekten. Diese Theorien sind aber noch nicht beweisen, sie bieten nur einen alternativen Ansatz für eine bessere Beschreibung des Universums. Momentan gibt es keine Hinweise auf die Existenz von mehr als den vier uns bekannten Dimensionen.

          Hoffe, das war hilfreich

          MfG Fabio
          • Antwort von Matthias Kattelmann 2
            Re: Wie viele Dimensionen gibt es?
            Hallo Franzi

            Ich kenne die 4 Dimensionen.
            Die Mathematiker sind aber am ehesten bereit, weiter als 4 zu zählen, und so sind es auch die Mahematiker, die gerne von mehr als 4 Dimensionen sprechen.

            MfG
            Matthias
            • Antwort von Die_Königin 0
              Re: Wie viele Dimensionen gibt es?
              Hallo Franzi,

              da es ein aktueller Forschungsgegenstand ist - kann man diese Frage nicht genau beantworten. Jeder hat dazu natürlich dann eine andere Theorie - die eben noch nicht bewiesen ist. Du kannst aber im Internet nach "Stringtheorie" nachschauen, um sich um den aktuellen Stand zu informieren.

              Grüße
              Sandra
              • Antwort von Mattef 0
                Re: Wie viele Dimensionen gibt es?
                Hallo Franzi,
                Das ist wirklich keine leichte Frage, die dir irgendjemand mit Gewissheit beantworten kann.

                Die Stringtheorie braucht um die Welt korrekt zu beschreiben elf oder sogar zwölf Dimensionen. Allerdings ist die Stringtheorie nur ein theoretisches Modell, das noch überhaupt nicht experimentell nachgeprüft werden konnte. Fest steht, dass die Stringtheorie eine schöne mathematische Beschreibung einiger physikalischer Begriffe ist, ob sie die Wirklichkeit beschreibt, wissen wir Physiker nicht.

                Ein empfehlenswertes Buch zu diesem Thema ist "Verborgene Universen" von Lisa Randall. Das ist populärwissenschaftlich geschrieben und auch für nicht Physiker sehr gut zu verstehen.

                Mit großer Sicherheit kann man davon ausgehen, dass unser Universum mindestens aus vier Dimensionen besteht. Drei Raumdimensionen und eine Zeitdimension. Falls es mehrere Dimensionen geben sollten, müssten diese sehr klein und aufgerollt in unseren bekannten Dimensionen eingebetet sein. Aber das ist nur die Vorstellung wie es sein könnte - wie es wirklich aussieht kann dir niemand beantworten.

                Beste Grüße
                Matthias
                • Antwort von SireTobi (abgemeldet) 0
                  Re: Wie viele Dimensionen gibt es?
                  Hallo Franzi,

                  ich fürchte, dass ich dir auch keine zufriedenstellende Antwort geben kann, da ich mich mit dem Thema nie wirklich auseinandergesetzt habe.
                  Allein aus dem Grund, dass vermutlich nichteinmal alle gefunden wurden, kann dir das wohl kaum einer sagen.

                  Die höchste, mir bekannte, Dimensionsanzahl ist 23 und zu diesen Dimensionen gehören natürlich die drei Längen (Länge, Breite, Höhe) und die Zeit.
                  Scheinbar sind aber auch Masse, Frequenz, Viskosität, Energie, usw. Dimensionen.

                  Es tut mir leid, dass ich davon nicht viel Ahnung habe, hoffe aber, dir wenigstens etwas helfen zu können.

                  MfG

                  SireTobi
                  • Antwort von Der Namenlose 0
                    Re: Wie viele Dimensionen gibt es?
                    Hallo Franzi. Ich hab ein Problem und zwar habe ich eine Diskussion mit
                    einem Freund darüber wie viele Dimensionen es gibt und wie
                    sich diese darstellen ...
                    Das Problem haben viele Physiker auch. Ganze Lehrstühle mit Professoren, Privatdozenten, Post Docs, Doktoranden und Masterstudenten sind damit beschäftigt, dieses Problem zu lösen. DieArbeitsgruppen laufen unter der Überschrift "String Theory". Leider liefert mir das Internet keine zufriedenstellende
                    Antwort ...
                    Kein Wunder, wer sie hätte, wäre sofort berühmt wie Einstein und Newton... :-) Denn einige berichten davon, dass es keine 5. Dimension gibt
                    und andere sprechen sogar von 11 !
                    Andere Zahlen kursieren ebenso. Kann mir einer von euch helfen, was denn nun die richtige
                    Antwort ist ??
                    Nun, auf jeden Fall kommt es darauf an, wie Du diese Dimensionen nutzen möchtest. Das tägliche Leben spielt sich in drei Raumdimensionen ab, die man auch Länge, Breite und Höhe nennt oder "rechts/links", "vorne/hinten" und "oben/unten". Dazu kommt im Leben noch gänzlich unabhängig vom Raum die Zeit hinzu. Du lebst also in einem dreidimensionalen Raum mit davon entkoppelter Zeit. Erst in der Relativitätstheorie (spezielle, SRT, und allgemeine, ART) werden Raum und Zeit zu einem vierdimensionalen Gebilde verknüpft. Das führt zu mathematischen Problemen, weil die Geometrie anders (hyperbolisch) ist. Das liegt daran, dass die Zeit etwas anderes ist als eine weitere, vierte Richtung. Praktisch macht sich die Relativitätstheorie aber erst bemerkbar, wenn man Zeiten auf Millionstel Sekunden oder Längen auf Millionstel Millimeter genau messen möchte, einen eigenen GPS-Stelliten starten möchte oder mit seinem Auto (ähem, Raumschiff) in die Nähe der Lichtgeschwindigkeit (also ab ca. zehn Millionen km/h) kommt.

                    Die Stringtheoretiker behaupten nun, dass es noch weitere Dimensionen gibt. Davon merken wir aber gar nichts, weil diese Dimensionen "eingerollt / auf einen Punkt zusammengezogen" sind, was immer das bedeuten mag. Wenn Du mehr wissen möchtest, dann suche im Internet nach String Theory oder Grand Unifying Theory oder Quantengravitation. Moderne Ergebnisse werden laufend frei zugänglich auf
                    http://de.arxiv.org/ veröffentlicht. Suche z. B. in den Rubriken "General Relativity" und "High Energy Physics -- Theory". Aber sei nicht zu enttäuscht, wenn Du nur Bahnhof verstehst... :-)

                    Für Dein Leben und "Deine Welt" sind die weiteren Dimensionen völlig unwichtig. Außerdem haben die Stringtheoretiker auch noch keine wirklich brauchbaren Ergebnisse gebracht. So wartet die Welt etwa seit Jahren auf deren Ableitung des Standardmodells. Von daher gibt es noch keine klare Antwort auf die Frage, ob es mehr als vier Dimensionen gibt.

                    Liebe Grüße,

                    TN
                    • Antwort von dla.ziegel 0
                      Re: Wie viele Dimensionen gibt es?
                      Hi Franzi,
                      tatsächlich gibt es nur 4 Dimensionen: drei räumliche Richtungen (links/rechts, geradeaus/zurück, oben/unten) und die vierte Dimension ist die Zeit.
                      Vermutlich verwechseln die Leute die von 11 Dimensionen reden die Freiheitsgrade mit Dimensionen.
                      Viel Erfolg bei der Diskussion mit Deinem Freund. :-)
                      Grüße,
                      D.