Hallo Leute,
ich habe bei der Physik ein Verständnisproblem (ist wohl einigen hier bereits hinreichend bekannt 
.
Größe einer Strecke wird angegeben in cm.
Größe einer Fläche wird angegeben in cm².
Größe eines Raumes wird angegeben in cm³.
Größe der Raumzeit wird angegeben in?
Wenn Raumzeit die Bezeichnung ist, mit der man das Universum definiert.
Gruß Maitre
Hallo Weltenbummler,
Größe einer Strecke wird angegeben in cm.
Die SI-Einheit ist m.
Größe der Raumzeit wird angegeben in?
ich würde mal sagen in sm³
Wenn Raumzeit die Bezeichnung ist, mit der man das Universum
definiert.
Was heißt „das Universum definieren“. Wir haben keine „Definition“ für das Universum. Wir haben nur Modelle, die Vorhersagen über das Verhalten von Dingen innerhalb des Universums machen.
Gruß
Jochen
Hallo Biker,
ich würde mal sagen in sm³
Wenn Raumzeit die Bezeichnung ist, mit der man das Universum
definiert.Was heißt „das Universum definieren“. Wir haben keine
„Definition“ für das Universum. Wir haben nur Modelle, die
Vorhersagen über das Verhalten von Dingen innerhalb des
Universums machen.
Sorry, hast natürlich Recht, für das Universum gibt es keine Definition. Und 4-dimensionale Raumzeit müßte demnach tatsächlich sm³ sein. Dann müßte man also die Größe in sm³ und nicht in normalem Volumen m³ angeben. Ist es dann nicht sinnlos, nach dem Durchmesser des bekannten Universums in Lichtjahren zu fragen, weil man aus der Angabe doch nur ein 3-D Volumen, aber keine 4-D Raumzeit berechnen kann?
Gruß Maitre
Hi,
tatsächlich sm³ sein. Dann müßte man also die Größe in sm³ und
nicht in normalem Volumen m³ angeben.
Jetzt fängst du an, Äpfel mit Birnen zu vergleichen. sm³ ist eine andere Größe wie m³!
Ist es dann nicht sinnlos, nach dem Durchmesser des bekannten
Universums in Lichtjahren zu fragen,
Nein, ich denke nicht. Ein Beispiel: Es kann doch sinnvoll sein, von einem Brett nur die Länge zu betrachten, obwolh es auch noch eine Breite (und eine Höhe) hat. Somit ist m² nicht die einzig sinnvolle Angabe bei der Bemaßung von Bretten, zumahl dann Länge und Breite nicht mal eindeutig festgelegt wären. Genau beschreiben kannst du das Brett nur, wenn du sowohl die Länge als auch die Breite (und die Höhe) angibst. Das läßt sich in etwa aufs Universum beziehen. Die exakte Beschreibung erfordert das Volumen (in m³) und das Alter (in s).
weil man aus der Angabe doch nur ein
3-D Volumen, aber keine 4-D Raumzeit berechnen kann?
Also: Multipliziere das Volumen mit dem Alter, dann haßt du die „Größe“ der 4-D-Raumzeit.
Denke ich mir zumindest so. Ich bin ja nur ein Biker und kein Physiker.
Gruß
Jochen
Raumzeit-Volumen
Hi Maitre
die Frage nach der Zeitdimension in einem relativistischen Raumzeit-Volumen stellt sich nicht, da die vierte Dimension der Zeit ebenfalls räumlich geschrieben wird:
Die 4-dimensionale Distanz schreibt sich ja (mit „d“ als Differentialsymbol)
ds2 = -(dx0)2 + (dx1)2 + (dx2)2 + (dx3)2
wobei -(dx0)2 = -c2(dt)2 = +(icdt)2
mit c = Lichtgeschwindigkeit
Du siehst, daß die Zeitdimension als ct räumlich ausgedrückt ist und zwar (mit i als Faktor) als imaginäre Raumdimension. Warum das möglich ist, hat mit der Lorenthinvarianz des 4er-Abstandes zu tun.
Von einem Volumen des Universums zu sprechen macht nur Sinn bei einem endlichen (wenn auch unbegrenzten Universum) - was aber, wie wir inzwischen wissen, nicht der Fall ist. Das Volumen ist dann eine 3-dimensionale Hyperfläche im 4-dimensionalen Raum.
Ansonsten, wenn ein endliches 4d-Volumen in der Raumzeit zu rechnen ist, wird das in der SRT ganz anders formuliert -
Das infinitesimale Volumenelement ist dann:
d4x = (cdt)r2drdΩ
mit dΩ = sinθdθdφ
wobei dann über den Raumwinkel und dr und dt in den jeweiligen Grenzen integriert wird …
Tut mir leid, aber du siehst: es ist nicht ganz einfach …
Grüße
Metapher
Hallo Metapher,
Tut mir leid, aber du siehst: es ist nicht ganz einfach …
Stimmt, einfach ist es nicht.
Ich habe wieder einmal zu einfach gedacht. Ich habe versucht mir vorzustellen, wie 3 Raumdimensionen und 1 Zeitdimension zusammenpassen. Das ist schwer. Aber wenn jede Dimension aus Raum UND Zeit bestehen würde, hätte ich es mit dem Vorstellen einfacher. Und es würde für mich die Lorentz-Transformation und deren Darstellung im Koordinatensystem (als Viertelkreis, sin Zeit = cos Raum) verständlich machen.
Sorry, wenn ich mit meinen Termini wieder danebenliege. Ich übe noch.
Gruß Maitre