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Raumzeit ohne Raum 24 07. 2020 14:46 #73608

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gaston schrieb:

Argus schrieb: ..., eine Sekunde alleine, ohne Bezug, kann ich nicht erklären.

Nein, selbstverständlich geht das nicht. Es würde ebenso scheitern wie der Versuch, einem Blinden die Farbe von Lavendel zu erklären.


Um das einmal etwas philosophisch zu betrachten, könnte ich einem Kind 'den Raum' ohne zeitliche Begriffe beschreiben, diese sogar verschweigen; könnte aber bei der Beschreibung der Zeit schlecht ohne räumliche und sogar zeitliche Begriffe auskommen.

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Raumzeit ohne Raum 24 07. 2020 15:05 #73609

Deine Prämisse lautet doch: "ohne Bezug kann ich (etwas) nicht erklären". Ich stimme Dir zu.
Das gilt aber nicht nur für die Sekunde. Dem Kind wirst Du den Raum auch nicht ohne Bezug beschreiben können. Beschreibe dem Kind das Meter ohne Bezug. Wie gehst Du vor ?
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Raumzeit ohne Raum 24 07. 2020 16:07 #73610

Argus schrieb: ich habe das Problem Raum und Zeit zu trennen.

Das liegt vermutlich daran, sie nicht wirklich zu trennen sind. Das Phänomen heißt ja seit Einstein Raumzeit.

Argus schrieb: Ich habe das Gefühl, über Ein und die Selbe, also nicht über zwei zusammenhängende, sondern über zwei Sichten des selben, einen Prinzips nachzudenken.

Ja, über die Raumzeit eben. Die Dimensionen der Raumzeit, gedacht als Koordinatenachsen, die in räumliche und zeitliche Abstände unterteilt sind, können gemäß SRT und ART ineinander überführt werden: Die Abstände als Einheiten sind anscheinend variabel und können sogar 0 oder ∞ sein.

Argus schrieb: Es scheint mir aber keine Definition von Zeit möglich, ohne einen zeitlichen Begriff zu verwenden. Dennoch machen viele Erklärung über sie Sinn; sie wegzunehmen scheint mir keinen Sinn zu machen.

Sinn kann nicht gemacht werden... entweder etwas hat Sinn oder es hat keinen :).
Aber es stimmt natürlich: Ohne Zeit ist m.E. auch kein Raum denkbar und umgekehrt. Beide machen sich ja nur über das Phänomen der Veränderung bemerkbar. Veränderung (Bewegung) wird daher sinnvollerweise der Physik über eine Größe namens Geschwindigkeit beschrieben, die den Zusammenhang von Raum und Zeit quantitativ erfasst: Geschwindigkeit = Weg/Zeit.

Argus schrieb: Doch je mehr ich über einen 3 dimensionalen Raum + Zeit nachdenke, meine ich, es könnte nur einen 2 dimensionalen Raum + Zeit als 3 Dimension geben.

Denkbar wäre auch ein 1-dimensionaler Raum wie in der ART mit der Schwarzschild-Lösung (in Richtung der Singularität eines Schwarzen Lochs ab dem Schwarzschild-Radius Rs), oder ein 2-dimensionaler Raum wie in der SRT aus Sicht eines Photons, für das die räumliche Dimension in Ausbreitungsrichtung die Abstände 0 hat und daher ganz verschwindet.

Bei der SRT bin ich aber noch nicht sicher, wie es sich dann wirklich mit den Längeneinheiten beiden übrigen Raumdimensionen verhält... eigentlich müssten die ja bleiben wie sie sind, wenn sich die Längenkontraktion nur in Ausbreitungsrichtung bemerkbar macht, und ein Beobachter im bewegten Inertialsystem müsste daran auch erkennen können, dass er sich bewegt. Aber es geht in diesem Thread ja nicht im solche Details der SRT.

Wie auch immer: Unsere Erfahrung im Alltag weit jenseits solcher Extreme (Veränderung innerhalb des Rs oder bei Lichtgeschwindigkeit) zeigt nun mal, dass der Raum mindestens 3 Dimensionen hat oder haben kann.

Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!
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Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

Raumzeit ohne Raum 24 07. 2020 16:18 #73611

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gaston schrieb: Deine Prämisse lautet doch: "ohne Bezug kann ich (etwas) nicht erklären". Ich stimme Dir zu.
Das gilt aber nicht nur für die Sekunde. Dem Kind wirst Du den Raum auch nicht ohne Bezug beschreiben können. Beschreibe dem Kind das Meter ohne Bezug. Wie gehst Du vor ?


Ja, lieben Dank, ich drehe die Frage einmal in "kann ich den Raum ohne räumliche Begriffe beschreiben, dazu noch ohne Bezug?"
Meine Prämisse ist es zu verstehen, worin der Unterschied zwischen Raum und Zeit liegt. oder ob die Beiden nicht das Selbe, oder das Eine eine Auswirkung des Anderen ist.

Natürlich verspüre ich, wie jeder, mit dem ich bisher über Raum und Zeit gesprochen habe, auch die intuitive Trennung der Beiden, sowie die Bezüge zueinander.

Ich könnte den Raum nicht ohne räumliche Begriffe beschreiben. Es ist wie mit der Zeit, die ich nicht ohne zeitliche Begriffe beschreiben kann. Dennoch gibt es Unterschiede, ich kann räumlich passiv bleiben (lokal), nicht aber in der Zeit. Da der Raum aber in weiteren Bezugsräumen zu finden ist und damit nie lokal ist, kann ich streng genommen auch nicht passiv räumlich bleiben. So sehe ich die Zeit nie vom Raum gelöst, was mich wiederum darin bestärkt, es ist eine andere Seite der selben Sache, oder aber, sie ist ein Produkt aus der Bewegung des Raumes oder durch den Raum.

(Die Antwort zum Meter weisst Du ja selber, ohne Bezug ist es 'nur eine Zahl'. Den "Meter" könnte ich wie zZt 1799 als die Länge des Urmeters beschreiben, dessen Länge (Abstand/Entfernung vom Nordpol zum Äquator) auf ein handliches Format gekürzt wird. Wird aber nicht ohne Grund nicht so gemacht, also 'natürlicher' ist mit Bezug/Basis also c0 zu 1/299 792 458 Sekunde)

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Raumzeit ohne Raum 24 07. 2020 18:15 #73625

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Steinzeit-Astronom schrieb: Denkbar wäre auch ein 1-dimensionaler Raum wie in der ART mit der Schwarzschild-Lösung (in Richtung der Singularität eines Schwarzen Lochs ab dem Schwarzschild-Radius Rs), oder ein 2-dimensionaler Raum wie in der SRT aus Sicht eines Photons, für das die räumliche Dimension in Ausbreitungsrichtung die Abstände 0 hat und daher ganz verschwindet.

Bei der SRT bin ich aber noch nicht sicher, wie es sich dann wirklich mit den Längeneinheiten beiden übrigen Raumdimensionen verhält... eigentlich müssten die ja bleiben wie sie sind, wenn sich die Längenkontraktion nur in Ausbreitungsrichtung bemerkbar macht, und ein Beobachter im bewegten Inertialsystem müsste daran auch erkennen können, dass er sich bewegt. Aber es geht in diesem Thread ja nicht im solche Details der SRT.

Wie auch immer: Unsere Erfahrung im Alltag weit jenseits solcher Extreme (Veränderung innerhalb des Rs oder bei Lichtgeschwindigkeit) zeigt nun mal, dass der Raum mindestens 3 Dimensionen hat oder haben kann.


Eine Koordinatensingularität dürfe es mMn dank Quantenfluktuationen "real" doch nur für sehr kurze Dauer, also nicht stabil, oder gar "gefangen" geben. Aber ja, ich denke diesen Zustand wird es geben. Wäre er dann aber wirklich 1 dimensional, oder nur ohne geänderte Koordinaten befüllt? Eine SRT-Umrechnung Kinematik, Dynamik würde doch dennoch stattfinden?

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Raumzeit ohne Raum 24 07. 2020 18:35 #73631

Argus schrieb: Wäre er dann aber wirklich 1 dimensional, oder nur ohne geänderte Koordinaten befüllt? Eine SRT-Umrechnung Kinematik, Dynamik würde doch dennoch stattfinden?

Wovon sprichst Du?
Wenn Du zB von der Zentralsingularität sprichst, dann handelt es sich um einen dimensionslosen Punkt, so wie jeder andere Punkt auch keinerlei Ausdehnung hat.

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Raumzeit ohne Raum 25 07. 2020 09:01 #73679

Also über die Frage ob Raum und Zeit das Selbe sind hatte ich (wegen c=konst) auch schon nachgedacht.
Für Abstände kann man das so sehen und machen.
Das ist so wie wenn man auf die Frage: "Wie weit ist es bis nach Hamburg?" mit "ungefähr 4 Stunden" antwortet. Das ist nicht unbedingt falsch, setzt aber voraus das man sich über die Geschwindigkeit einig ist mit der das Ziel erreicht werden kann.
c=konst scheint zunächst dafür geeignet,
Aber: Der Abstand ist nur der Betrag des Vektors von (Jetzt,Hier) nach (Später,Dort). Was man verliert ist die Richtung.
Es kommt hinzu: Eine Geschwindigkeit ist im allgemeinen eine vektorielle Größe, die Konstante c hingegen nicht.

Schlussfolgerung: Es ist schon besser (und praktischer) Raum und Zeit als zusammengehörige aber eigenständige Komponenten der Raum-Zeit zu sehen.

Wie weit ist es bis Hamburg? Mein "ping" sagt 35ms. / 2 = 17ms ;)

assume good faith

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Raumzeit ohne Raum 25 07. 2020 19:27 #73707

Ich hatte Argus ja so verstanden, dass ihm eine einzige Zeitdimension "die Zeit" genügt.

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Raumzeit ohne Raum 25 07. 2020 21:33 #73723

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Merilix schrieb: Also über die Frage ob Raum und Zeit das Selbe sind hatte ich (wegen c=konst) auch schon nachgedacht.
Für Abstände kann man das so sehen und machen.
Das ist so wie wenn man auf die Frage: "Wie weit ist es bis nach Hamburg?" mit "ungefähr 4 Stunden" antwortet. Das ist nicht unbedingt falsch, setzt aber voraus das man sich über die Geschwindigkeit einig ist mit der das Ziel erreicht werden kann.
c=konst scheint zunächst dafür geeignet,
Aber: Der Abstand ist nur der Betrag des Vektors von (Jetzt,Hier) nach (Später,Dort). Was man verliert ist die Richtung.
Es kommt hinzu: Eine Geschwindigkeit ist im allgemeinen eine vektorielle Größe, die Konstante c hingegen nicht.

Schlussfolgerung: Es ist schon besser (und praktischer) Raum und Zeit als zusammengehörige aber eigenständige Komponenten der Raum-Zeit zu sehen.

Wie weit ist es bis Hamburg? Mein "ping" sagt 35ms. / 2 = 17ms ;)


Ja, lieben Dank, das ist schon sehr gut. Allerdings hilft es, wie Du ja schon schriebst, wenig bis nichts, das einfach nur zu drehen.

Ich möchte nicht den Raum durch die Zeit ersetzen, nur einen Teil des Raumes. Der Begriff Abstand gefällt mir hier sehr gut, allerdings kann er dann nicht mehr der richtige sein, da der Raum dadurch ja keinen mehr hätte. Auch Geschwindigkeit wäre dann etwas anderes. Aber es wäre evtl. eine Näherung an ERP.

Dann aber frage ich mich, wenn denn Zeit keine eigene Dimension wäre, sie aber zur 3 Dimension gehörte, wie diese dann aussehen würde und was genau wegfallen würde; oder aber ,Zeit weiterhin als 'Sonderfall' +1 bleibt und nur der Raum 2 dimensional würde.

Nachfolgendes ist zwar nicht mein Weltbild, aber man soll ja immer offen bleiben. Für mich scheint das Erleben einer 3D Welt auch ohne 3D möglich, so könnte durch eine 'Hilfe' unserer Sinnensorgane (sowie das Auge nicht alle Wellenlänge verarbeitet, so das wir überhaupt etwas, und zwar das für uns wichtige, sehen können und kein Flirren und pure Interferenz) eine von uns verstandene räumliche Wirklichkeit (ähnlich eines Harmonischer Oszillators) entsteht. Dazu haben wir ja immer noch 2 Augen.

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Raumzeit ohne Raum 25 07. 2020 21:44 #73727

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ra-raisch schrieb: Ich hatte Argus ja so verstanden, dass ihm eine einzige Zeitdimension "die Zeit" genügt.


Hallo, da hab ich mich bestimmt unverständlich ausgedrückt. Zeit allein würde tatsächlich nicht reichen. Aber auch so habe ich mich wahrscheinlich noch sehr unklar ausgedrückt. Ich möchte durch gedankliches herumprobieren das Wesen der Zeit erfassen. Ohne Raum wird da irgenwie nix draus. Mit Raum habe ich das Gefühl, die ist da schon mit dabei, oder aber evtl besser, sie ensteht erst beim durchhuschen von Planck zu Planck. Wenn sie entsteht, dann ist sie aber keine Dimension. Ist sie im Raum, kann ich sie mir womöglich schenken. Dann kam mir der Gedanke, ist sie die 3te Dimension (bitte nicht einfach naiv ersetzen!) des Raumes? Wie kann ich das für mich prüfen? Was ist den eigentlich der Unterschied zwischen Raum und Zeit? Da sind wir wieder :-)

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Raumzeit ohne Raum 25 07. 2020 21:48 #73728

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ra-raisch schrieb:

Argus schrieb: Wäre er dann aber wirklich 1 dimensional, oder nur ohne geänderte Koordinaten befüllt? Eine SRT-Umrechnung Kinematik, Dynamik würde doch dennoch stattfinden?

Wovon sprichst Du?
Wenn Du zB von der Zentralsingularität sprichst, dann handelt es sich um einen dimensionslosen Punkt, so wie jeder andere Punkt auch keinerlei Ausdehnung hat.


Oha, ich hatte da nicht unter SR, sonder am gelesen, obwohl er das recht deutlich geschrieben hatte.

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Raumzeit ohne Raum 25 07. 2020 23:02 #73740

Argus schrieb: Oha, ich hatte da nicht unter SR, sonder am gelesen, obwohl er das recht deutlich geschrieben hatte.

Hm,.....das ändert aber so oder so nichts daran, dass ein Punkt ein Punkt ohne Raumdimensionen ist.

Argus schrieb: Mit Raum habe ich das Gefühl, die ist da schon mit dabei, oder aber evtl besser, sie ensteht erst beim durchhuschen von Planck zu Planck. Wenn sie entsteht, dann ist sie aber keine Dimension.

Ich stelle mir die Zeit auch nicht unbedingt als Raumdimension vor. Das ist in der SRT nur nötig, um die Rechnungen korrekt hinzubekommen.

Vielleicht hast Du auch eine falsche Vorstellung von "Dimension". Auch das Gewicht oder die Ladung ist jeweils eine "Dimension". Womöglich auch die Hyperladung und die Farbladung. Alle unabhängigen Eigenschaften sind Dimensionen. Bei der Temperatur wäre ich da allerdings eher zurückhaltend, sie ist nicht unabhängig, sie wird nur so gehandhabt.

Der Raum hat zB die Dimenson L³, also gibt es eigentlich nur eine Dimension der Länge und der Raum hat davon eben drei unabhängige Komponenten, die wir als selbständige Raumdimensionen bezeichnen, und die Raumzeit hat in der SRT L⁴, allerdings nur zum Zwecke der Rechnung. Aus Zeit kann man auch mit SRT und ART das Dach nicht verlängern....allenfalls lorentzverkürzen. :whistle:

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Raumzeit ohne Raum 25 07. 2020 23:20 #73744

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Ja, das Verständnis hat sich tatsächlich bei mir über die Jahre erst geändert. Dimensionen verstehe ich mittlerweile immer mehr als reine Informationsträger, siehe meinen Ansatz. Ich möchte aber auch immer verstehen, was ich da hineinpacke.

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Raumzeit ohne Raum 25 07. 2020 23:28 #73746

Argus schrieb: Dimensionen verstehe ich mittlerweile immer mehr als reine Informationsträger,

Insoweit unterscheiden sich die Raumdimensionen, da sie unabhängige gleiche Dimensionen sind.

Darüber hinaus sind Raum sowie Zeit allerdings Dimensionen, IN denen sich etwas abspielt. Die anderen Dimensionen sind reine Eigenschaften.
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Raumzeit ohne Raum 26 07. 2020 22:02 #73777

Als der Urknall startete, war das meines Erachtens, die erste Wechselwirkung, eigentlich wie die erste Zellteilung, beim entstehen eines Embryos. Für Wechselwirkung braucht es Raumzeit, wo soll Wechselwirkung sonst stattfinden? Alles was ist, ist jetzt. Ich mache das erst mal an langlebigen Elementarteilchen fest, wie ein Proton. Alleine schon alle Protonen in meinem Körper, sind jetzt da. Viele davon atme, oder schwitze ich in diesem Momant auch aus, aber weit über 90 Prozent der an mir beteiligten Protonen ist in diesem Moment hier vor meinem Bildschirm und wird das in einer Minute auch sein. Zumindest ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch. Ich impliziere, dass man eine Zeitscheibe definieren kann, wo man alle diese Protonen, wie die Placken einer Raufasertapete zu sehen bekäme. Falsch! Weil ich dann schon zwei Dimensionen, von unseren bekannten dreien verwendet hätte. D.h. ohne Raum, landen wir wieder an einem Punkt, in welchem alle meine Protonen sich befinden. Erst wenn ich eine Raumzeit habe, kann ich einen Ort, oder einen Impuls definieren oder eben überhaupt erst einmal Wechselwirken, wo man dann später mit Definitionen und Gleichungen drüber herfallen kann, wenn denn so viel Wechselgewirkt wurde und das auch noch in einem Verhältnis, was zum Beispiel Trockennasenaffen auf einem Planeten, welcher um eine gelbe Sonne kreist, entstehen läßt, die solcherlei Gedanken hegen.
Ich weiß nicht, ob wir uns nicht noch immer nicht von Newton gelöst haben, sonst käme man doch nicht auf die Idee Raumzeit und das was sich darin befindet, voneinander zu trennen.

"`Oh dear,' says God, `I hadn't thought of that,' and promptly vanished in a puff of logic.

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Raumzeit ohne Raum 26 07. 2020 22:05 #73778

ra-raisch schrieb: Insoweit unterscheiden sich die Raumdimensionen, da sie unabhängige gleiche Dimensionen sind.


Das bezweifle ich. Es gibt ja keinen ein-, oder zweidimensionalen Raum. Dass das mathematisch möglich ist, ist eine Sache, aber beobachtet, hat man das nirgends.

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Raumzeit ohne Raum 27 07. 2020 01:27 #73782

derwestermann schrieb:
ra-raisch schrieb: Insoweit unterscheiden sich die Raumdimensionen, da sie unabhängige gleiche Dimensionen sind.


Das bezweifle ich. Es gibt ja keinen ein-, oder zweidimensionalen Raum. Dass das mathematisch möglich ist, ist eine Sache, aber beobachtet, hat man das nirgends.

Wie meinst Du das?

Ich sagte, dass der Raum aus drei gleichen Dimensionen der Länge besteht, die voneinander unabhängig sind (also orthogonal zueinander).
Sie sind ihrer Art nach also gleich, in der Richtung aber verschieden. Mit anderen Worten, jeder kann sein Koordinatensystem frei wählen, weil diese drei Dimensionen grundsätzlich austauschbar sind.

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Raumzeit ohne Raum 28 07. 2020 21:46 #73845

ra-raisch schrieb: Darüber hinaus sind Raum sowie Zeit allerdings Dimensionen, IN denen sich etwas abspielt.


Ich denke, Raum und Zeit enstehen dabei, wenn sich was abspielt.

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Raumzeit ohne Raum 28 07. 2020 23:51 #73856

Der Raum verschwindet nicht, wenn die Dinge nicht verschwinden.
Bei der Zeit gebe ich Dir Recht.
Aber wo Dinge sind, passiert auch etwas, und wenn sie sich auch nur gegenseitig anziehen oder abstoßen.

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Raumzeit ohne Raum 28 07. 2020 23:52 #73857

derwestermann schrieb:
ra-raisch schrieb: Darüber hinaus sind Raum sowie Zeit allerdings Dimensionen, IN denen sich etwas abspielt.


Ich denke, Raum und Zeit enstehen dabei, wenn sich was abspielt.

Das gibt es bei der Schleifenquantengravitation.
Raum und Zeit oder eine Raumzeit können auch als Container betrachtet werden in denen sich etwas abspielt, das dann von Theoretikern beschrieben wird.
Raumzeit kann aber auch durch Krümmungen,... Strukuren bilden, zu denen Einstein versuchte, eine allumfassende Theorie zu entwickeln, die Geometrodynamik genannt wird.
An vielen solchen Ideen wird gearbeitet.

Können Planckobjekte, mit einfacher Wechselwirkung bei Berührung, diskrete Erweiterungen der Standardphysik vereinfachen?

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Können Planckobjekte, mit einfacher Wechselwirkung bei Berührung, diskrete Erweiterungen der Standardphysik vereinfachen?

Raumzeit ohne Raum 29 07. 2020 22:21 #73897

ra-raisch schrieb: Der Raum verschwindet nicht, wenn die Dinge nicht verschwinden.


Jup! Drum expandiert das Universum. Ist der Raum mal da, kann man bloß noch Tetris damit spielen.
ra-raisch schrieb: Bei der Zeit gebe ich Dir Recht.


Und ich Dir ersma
ra-raisch schrieb: Aber wo Dinge sind, passiert auch etwas, und wenn sie sich auch nur gegenseitig anziehen oder abstoßen.


Und, weil sie schon mal da sind, Raumzeit erzeugen.

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Raumzeit ohne Raum 30 07. 2020 01:07 #73914

ra-raisch schrieb: Der Raum verschwindet nicht, wenn die Dinge nicht verschwinden.

Ist, basierend auf dieser These, der Umkehrschluss zulässig: "Der Raum verschwindet, wenn die Dinge verschwinden" ? Oder muss außer den Dingen noch etwas anderes verschwinden, damit am Ende auch der Raum verschwinden kann ?

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Raumzeit ohne Raum 30 07. 2020 01:10 #73915

Das ist eher philosophisch, aber wir hatten diese Diskussion schon und ich meine, dass nichts ist, wenn nichts mehr ist, also auch kein Raum.

Um Zeit zu definieren muss man eine Uhr haben (zB radioaktiver Zerfall oder ein Pendel oder Lichtfrequenz) und ohne ein Objekt (bzw zwei) kann man den Raum nicht mehr definieren.

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Raumzeit ohne Raum 30 07. 2020 01:20 #73917

Einverstanden. Daraus folgt, dass Raum keinerlei intrinsische Substanz hat. Man kann ihn aber krümmen. Irgendwie merkwürdig.

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Raumzeit ohne Raum 30 07. 2020 01:29 #73918

Naja, der gekrümmte Raum ist für mich auch nur ein anschaulicheres Bild als die Gravitationskraft.

Stellt man sich Bosonen als Überträger vor, dann hat das Feld zumindest virtuelle Substanz, und ohne Masse ist dann aber auch kein Boson mehr da.

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