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THEMA:

die 4. Dimension 17 10. 2020 14:48 #77975

Mit der Sendereihe AzS habe ich vieles verstanden, zu dem ich zuvor noch nicht einmal eine Frage kannte.

Ich habe gehofft, mit der Zeit auch Antworten auf die Fragen zu finden, die mich seit langem begleiten. Diese Aspekte sind allerdings nicht Bestandteil der Serie oder anderer Sendungen unter UWudL gewesen.

Daher möchte ich hier im Forum einmal einen Versuch starten, ob es gelingen kann, eine befriedigende Antwort zu finden.

Da geht es z.B. um die Zeit als 4. Dimension.

Für mich war die Zeit immer ein Maß der Veränderung. Findet keine Veränderung statt, vergeht auch keine Zeit. Die Zeit steht nach meinem Verständnis im Widerspruch zur Erwartung an eine Dimension. So sollte eine Dimension in zwei Richtungen funktionieren. Die Zeit kann jedoch nur in einer Richtung begangen werden.

Andererseits ist die Zeit abhängig vom Gravitationspotential.

Die Gravitation soll nach Albert Einstein eine Krümmung des Raums sein. Um etwas zu krümmen bedarf es einer zusätzlichen Dimension. Ich kann ein Blatt Papier nicht in eine seiner zwei Dimensionen krümmen, sondern nur in eine dritte.

Damit komme ich zu meiner Frage:

Welche Überlegung hat Albert Einstein dazu bewogen, die Zeit als die 4. Dimension zu postulieren und nicht die Gravitation. Schließlich lässt sich die Zeit als eine Funktion der Gravitation ableiten.

Die Gravitation als 4. Dimension (und ggf. auch weitere falls die Gravitation mehrdimensional sein sollte) wäre mir deutlich plausibler.

Vielleicht könnte eine mehrdimensionale Gravitation auch die Forderung der Stringtheorie so erfüllen, dass keine aufgerollten Zusatzdimensionen erforderlich sind.

Danke,
Jürgen

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die 4. Dimension 17 10. 2020 14:51 #77977

Jürgen schrieb: Die Gravitation soll nach Albert Einstein eine Krümmung des Raums sein. Um etwas zu krümmen bedarf es einer zusätzlichen Dimension. Ich kann ein Blatt Papier nicht in eine seiner zwei Dimensionen krümmen, sondern nur in eine dritte.

Mit der zusätzlichen Dimension wird es einfacher, aber sie wird dafür nicht benötigt. Stell Dir vor, statt zu knittern zieht sich das Papier zusammen. Das ist auch möglich, wenn das Papier in seiner Ebene bleibt. Eine Krümmung in einer weiteren Dimension wie beim Knittern ist hingegen keine Raumzeitkrümmung sondern (intrinsisch) flach.

Jürgen schrieb: Welche Überlegung hat Albert Einstein dazu bewogen, die Zeit als die 4. Dimension zu postulieren und nicht die Gravitation. Schließlich lässt sich die Zeit als eine Funktion der Gravitation ableiten.

Die Zeit als vierte Dimension ergbit sich bereits aus der SRT ganz ohne Gravitation.

ds² = -c²dt²+d(r¹)²

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die 4. Dimension 17 10. 2020 17:46 #77987

Jürgen schrieb: Damit komme ich zu meiner Frage:

Welche Überlegung hat Albert Einstein dazu bewogen, die Zeit als die 4. Dimension zu postulieren und nicht die Gravitation. Schließlich lässt sich die Zeit als eine Funktion der Gravitation ableiten.

Die Gravitation als 4. Dimension (und ggf. auch weitere falls die Gravitation mehrdimensional sein sollte) wäre mir deutlich plausibler.


Das Problem ist in meinen Augen die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, die bislang in alle Experimenten bestätigt wurde. Wie könnte das ohne die Zeit als 4. Dimension in der Physik dargestellt werden?

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die 4. Dimension 17 10. 2020 18:52 #77994

Damit komme ich zu meiner Frage:

Welche Überlegung hat Albert Einstein dazu bewogen, die Zeit als die 4. Dimension zu postulieren und nicht die Gravitation. Schließlich lässt sich die Zeit als eine Funktion der Gravitation ableiten.

Die Gravitation als 4. Dimension (und ggf. auch weitere falls die Gravitation mehrdimensional sein sollte) wäre mir deutlich plausibler.

Vielleicht könnte eine mehrdimensionale Gravitation auch die Forderung der Stringtheorie so erfüllen, dass keine aufgerollten Zusatzdimensionen erforderlich sind


Frage 1: Einstein hatte erst die SRT erfunden. Dann die ART. Erst in der ART kommt Gravitation vor. In der SRT aber bereits die 4. Dimension als Zeit. Das neue war, dass die Zeit an die Raumkoordinaten gebunden ist. Die Raumkrümmung war dann die Komponente womit man die Zeit in Abhängigkeit der Gravitation schreiben kann. Die Funktion (auch wenn diese kompliziert ist) lässt sich natürlich auch umkehren.

Frage 2: Genau das Gegenteil. Die aufgerollten Dimensionen der Stringtheorie soll für die extreme Schwäche der Gravitation verantwortlich sein. Die Gravitation geht (anders als die andern Kräfte) durch alle Dimensionen. Daher bleibt im 3D nur so wenig übrig.
Ich selbst bin kein Freund dieser Ansicht ;)

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die 4. Dimension 17 10. 2020 19:07 #77996

ClausS schrieb: Das Problem ist in meinen Augen die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, die bislang in alle Experimenten bestätigt wurde. Wie könnte das ohne die Zeit als 4. Dimension in der Physik dargestellt werden?


Damit kommen wir zum 2. Aspekt meiner Frage, den ich noch nicht formuliert habe:

Wenn die Gravitation ihrem Wesen nach dimensional wäre, könnte die Gravitation auch die Lichtgeschwindigkeit bestimmen. Somit wäre die Lichtgeschwindigkeit für ein Gravitationspotential immer gleich - in allen Richtungen.

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die 4. Dimension 17 10. 2020 20:55 #78001

ra-raisch schrieb:

Jürgen schrieb: Die Gravitation soll nach Albert Einstein eine Krümmung des Raums sein. Um etwas zu krümmen bedarf es einer zusätzlichen Dimension. Ich kann ein Blatt Papier nicht in eine seiner zwei Dimensionen krümmen, sondern nur in eine dritte.

Mit der zusätzlichen Dimension wird es einfacher, aber sie wird dafür nicht benötigt. Stell Dir vor, statt zu knittern zieht sich das Papier zusammen. Das ist auch möglich, wenn das Papier in seiner Ebene bleibt. Eine Krümmung in einer weiteren Dimension wie beim Knittern ist hingegen keine Raumzeitkrümmung sondern (intrinsisch) flach.


Offensichtlich brauche ich ein spezielles Wörterbuch, um Fragen zu Theorien der Physik zu stellen.
Wenn sich das Papier zusammenzieht ist dies innerhalb der Dimension und würde von Wesen, die über 2-dimensionale visuelle fähigkeit verfügen gesehen werden.

Wir können nach meinem Verständnis die Gravitation nicht sehen.

Für die Bedeutung des Begriffes „intrinsisch flach“ fehlt mir in diesem Zusammenhang das Verständnis. Wenn dies bedeutet, dass wir die Krümmung sensorisch nicht erkennen, beschreibt das ja exakt unsere Beobachtung.

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die 4. Dimension 17 10. 2020 20:56 #78002

Cossy schrieb: Die Raumkrümmung war dann die Komponente, womit man die Zeit in Abhängigkeit der Gravitation schreiben kann.

Was ist dabei die Frage?

Du kannst natürlich aus der Zeitdilatation weder die Entfernung zur Zentralmasse noch die Richtung noch die Masse der Zentralmasse berechnen, sondern nur das lokale Potential Φ.

Cossy schrieb: Frage 2: Genau das Gegenteil. Die aufgerollten Dimensionen der Stringtheorie soll für die extreme Schwäche der Gravitation verantwortlich sein. Die Gravitation geht (anders als die andern Kräfte) durch alle Dimensionen. Daher bleibt im 3D nur so wenig übrig.
Ich selbst bin kein Freund dieser Ansicht ;)

Sieht mir auch nicht nach einer Frage aus.

Übrigens bin ich der Ansicht, dass die Zentralkräfte immer dem 1/r² Gesetz folgen, ganz unabhängig von der Anzahl der Raumdimensionen.
g = ∇ Φ
Dabei spielt die Zahl der Dimensionen überhaupt keine Rolle. Selbst bei nur einer einzigen Dimension ergibt sich das 1/r² Gesetz. Nur das Bild der Feldlinien, das wir dafür entworfen haben, ist nicht mehr so schön.

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die 4. Dimension 17 10. 2020 23:22 #78013

Cossy schrieb: soll für die extreme Schwäche der Gravitation verantwortlich sein. Die Gravitation geht (anders als die andern Kräfte) durch alle Dimensionen. Daher bleibt im 3D nur so wenig übrig. Ich selbst bin kein Freund dieser Ansicht ;)


Ich auch nicht.. Die Wechselwirkungskonstanten, wie sie in der QFT definiert sind, sind für mich erstmal intrinsische Teilchen-Eigenschaften.
Für mich stellt sich die Frage nach stark oder schwach anders dar: Warum ist die elektrische Ladung so stark und ausserdem (Quarks aussen vor, bzw. im Fernfeld "summarisch") immer dieselbe? Warum sind die Massen der Elementarteilchen so gering? Die eigentlichen Wechselwirkungs-Konstanten sind für mich die Feld-Konstanten, also y, eps0, µ0 usw. Wenn Teilchen Massen nahe der Planckmasse hätten, wäre die gravitative WW mit der elektrischen nahezu identsch. Vielleicht nicht in der Ursache, aber in der Wirkung.

Gruezi! GHosti

MfG Ghosti
Koordinatensysteme sind die Extremstform von Egoisten- sie beziehen alles auf sich selbst.

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MfG Ghosti
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die 4. Dimension 17 10. 2020 23:41 #78015

ghostwhisperer schrieb: Warum sind die Massen der Elementarteilchen so gering?

Genau, dafür kann ja G nichts.

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die 4. Dimension 18 10. 2020 00:28 #78022

In der Planck-Skala würden alle Stärken ununterscheidbar....

MfG Ghosti
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MfG Ghosti
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die 4. Dimension 18 10. 2020 00:29 #78023

ghostwhisperer schrieb: In der Planck-Skala würden alle Stärken ununterscheidbar....

Naja darum geht es nicht sondern um das Elektron, Proton etc.

Andererseits muss man sagen, dass Chemie so ganz gut funktioniert und Kosmologie ebenfalls, anders wäre es chaotisch.

Aber die Diskrepanz ist eben rätselhaft.

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die 4. Dimension 18 10. 2020 09:22 #78028

ra-raisch schrieb:

Cossy schrieb: Die Raumkrümmung war dann die Komponente, womit man die Zeit in Abhängigkeit der Gravitation schreiben kann.

Was ist dabei die Frage?

Du kannst natürlich aus der Zeitdilatation weder die Entfernung zur Zentralmasse noch die Richtung noch die Masse der Zentralmasse berechnen, sondern nur das lokale Potential Φ.
Cossy schrieb: Frage 2: Genau das Gegenteil. Die aufgerollten Dimensionen der Stringtheorie soll für die extreme Schwäche der Gravitation verantwortlich sein. Die Gravitation geht (anders als die andern Kräfte) durch alle Dimensionen. Daher bleibt im 3D nur so wenig übrig.
Ich selbst bin kein Freund dieser Ansicht ;)

Sieht mir auch nicht nach einer Frage aus.


Sorry! Das waren keine Fragen von mir, sondern ein Versuch der Antwort auf dei am Anfang gestellten 2 Fragen.

ra-raisch schrieb:

Übrigens bin ich der Ansicht, dass die Zentralkräfte immer dem 1/r² Gesetz folgen, ganz unabhängig von der Anzahl der Raumdimensionen.
g = ∇ Φ

Genau das hat Herr Gaßner in einem seiner Videos explizit verneint. Der Abfall der Felder ist immer bei n Dimensionen n-1

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die 4. Dimension 18 10. 2020 09:45 #78029

ghostwisperer schrieb:
Ich auch nicht.. Die Wechselwirkungskonstanten, wie sie in der QFT definiert sind, sind für mich erstmal intrinsische Teilchen-Eigenschaften.
Für mich stellt sich die Frage nach stark oder schwach anders dar: Warum ist die elektrische Ladung so stark und ausserdem (Quarks aussen vor, bzw. im Fernfeld "summarisch") immer dieselbe? Warum sind die Massen der Elementarteilchen so gering? Die eigentlichen Wechselwirkungs-Konstanten sind für mich die Feld-Konstanten, also y, eps0, µ0 usw. Wenn Teilchen Massen nahe der Planckmasse hätten, wäre die gravitative WW mit der elektrischen nahezu identsch. Vielleicht nicht in der Ursache, aber in der Wirkung.


Ich glaube nicht, dass wir mit den derzeit versuchten Lösungsstrategien eine Antwort finden. Es wird seit 60 - 40 Jahren immer das Gleiche gemacht. Das sind verdammt viele schlaue Köpfe, die wissen wonach Sie suchen und keine Lösung finden. Das die es alle nicht schaffen eine Lösung zu finden, wenn das der richtige Weg ist, glaube ich nicht. Da muss einfach eine neue Idee her.

Ich selbst arbeite gerade was aus. Da kommt die Differenz von Gravitation zu den andern WW so heraus. Bei der Planckmasse ist die Stärke der WW zwischen elektrischer WW und Gravitation exakt gleich und nicht nur ähnlich. Wenn Du mehr wissen wills, sende mir ein PN. Hier dürfen wir nicht Diskutieren. Ist zur Zeit nur ein Konzept => noch keine einzige Formel drin. Das würde ra-raisch nicht mal als Konzept ansehen ;-)
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die 4. Dimension 18 10. 2020 13:56 #78041

Cossy schrieb: Genau das hat Herr Gaßner in einem seiner Videos explizit verneint. Der Abfall der Felder ist immer bei n Dimensionen n-1


Das ist als mathematische Beziehung unstrittig, im Gegensatz zu physikalischen Sachverhalten, die von experimentellen Ergebnissen abhängen.

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die 4. Dimension 18 10. 2020 14:39 #78042

ClausS schrieb:

Cossy schrieb: Genau das hat Herr Gaßner in einem seiner Videos explizit verneint. Der Abfall der Felder ist immer bei n Dimensionen n-1


Das ist als mathematische Beziehung unstrittig, im Gegensatz zu physikalischen Sachverhalten, die von experimentellen Ergebnissen abhängen.

Wenn Zusatzdimensionen reell und vertauschbar sind. Man könnte auch imaginäre Zusatzdimensionen definieren, die nicht vertauschen. Auch dann hat man mehr Freiheitsgrade aber das 1/r^2-Gesetz bleibt.

MfG Ghosti
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MfG Ghosti
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die 4. Dimension 18 10. 2020 19:03 #78048

Cossy schrieb: ra-raisch schrieb:

Übrigens bin ich der Ansicht, dass die Zentralkräfte immer dem 1/r² Gesetz folgen, ganz unabhängig von der Anzahl der Raumdimensionen.
g = ∇ Φ

Genau das hat Herr Gaßner in einem seiner Videos explizit verneint. Der Abfall der Felder ist immer bei n Dimensionen n-1

Naja, davon geht man automatisch aus. Aber wenn man Einstein wörtlich nimmt, dann kümmert sich die Raumzeitkrümmung nicht um die Anzahl der Dimensionen, tatsächlich gilt sie ja sogar explizit für 4 Dimensionen, zugegeben es sind keine 4 Raumdimensionen.

Wenn man aber das Potential als lokale Ursache der konservativen Zentralkräfte ansieht, und darauf deutet alles hin, dann funktioniert die Ortsableitung unabhängig von der Anzahl der Dimensionen. Laut wiki ist das jedenfalls so.

wiki: Im ℝn mit dem euklidischen Standardskalarprodukt ist f(a) der Spaltenvektor \( \operatorname{grad}(f) = \frac{\partial f}{\partial x_{1}}\hat{e}_{1} + \cdots + \frac{\partial f}{\partial x_{n}}\hat{e}_{n} = \begin{pmatrix}\frac{\partial f}{\partial x_{1}}\\ \vdots\\ \frac{\partial f}{\partial x_{n}} \end{pmatrix}.\)

Dann gilt unabhängig von der Anzahl der Dimensionen:
g = ∇Φ

Welchen Wert Φ dabei hat, weiß man aber nicht. Warum soll es aber gerade 1/r(dim-2) sein, mir erschein 1/r naheliegend.
Aber das ist ja nur eine Idee und für uns auch noch ohne praktischen Nährwert.

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die 4. Dimension 24 10. 2020 05:16 #78299

ra-raisch schrieb:

Jürgen schrieb: Welche Überlegung hat Albert Einstein dazu bewogen, die Zeit als die 4. Dimension zu postulieren und nicht die Gravitation.

Die Zeit als vierte Dimension ergbit sich bereits aus der SRT ganz ohne Gravitation.

Das ist eigentlich eine Zirkel-Erklärung ...

Direkt auf die Frage eingehend würde ich antworten:
Zur Beschreibung eines Ereignisses sind Orts-Koordinaten und eine Zeitangabe erforderlich. Das macht vier Dimensionen.

Mit Gravitation lässt sich ein Ereignis hingegen schlecht bis garnicht bezeichnen.
Oder wie sollte ein Treffen mit der Freundin morgen am Kino mittels Gravitation statt einer Zeitangabe bezeichnet werden können?


ra-raisch schrieb: Übrigens bin ich der Ansicht, dass die Zentralkräfte immer dem 1/r² Gesetz folgen, ganz unabhängig von der Anzahl der Raumdimensionen.
g = ∇ Φ
Dabei spielt die Zahl der Dimensionen überhaupt keine Rolle. Selbst bei nur einer einzigen Dimension ergibt sich das 1/r² Gesetz.

Wie kommst du denn auf die Idee?
Mit nur einer Dimension gibt es überhaupt keine Abhängigkeit von r (ziehe mal von einem "zentralen" Punkt an einem Bowdenzug und messe die Kraft am anderen Ende...)
Mit zwei Dimensionen ist die Abhängigkeit linear wie man leicht mit Oberflächenwellen (z.B. Wasser) nachmessen kann.

Das 1/r²Gesetz kommt daher das die Oberfläche einer 3D Kugel mit r quadratisch zunimmt; Kraftlinien (oder Austauschteilchen oder was auch immer ) die diese durchstoßen verteilen sich auf eine entsprechend größere Fläche.
Die 0-Sphäre sind nur zwei Punkte im Abstand 2r ohne eigene Ausdehnung (deshalb keine Abhängigkeit von r)
Die 1-Sphäre ist ein Kreis mit \(U=2\pi\,r\)
Die 2-Sphäre ist eine Kugeloberfläche mit \(A_O=4\pi\,r^2\)
Die 3-Sphäre die Hyperfläche einer 4D-Hyperkugel mit \(A_O=2\pi^2r^3\) und so weiter...
Josef Gassner hat das erklärt.

assume good faith

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assume good faith

die 4. Dimension 24 10. 2020 07:23 #78303

Jürgen schrieb: Die Gravitation als 4. Dimension wäre mir deutlich plausibler.


Du hast recht

Zeit wird in der QM und der ART völlig unterschiedlich beschrieben so das sie unvereinbar sind , also ist die einzige Schlussfolgerung das sie nicht identisch sind .
Der begriff Raumzeit ist falsch , die Zeit der QM ist nicht in der ART enthalten .

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die 4. Dimension 24 10. 2020 07:42 #78304

ClausS schrieb: Das Problem ist in meinen Augen die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, die bislang in alle Experimenten bestätigt wurde. Wie könnte das ohne die Zeit als 4. Dimension in der Physik dargestellt werden?


Durch das Higgs-Feld ? Alles was nicht an das Higgs-Feld koppelt hat keine Eigenzeit und kein Inertialsystem .

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die 4. Dimension 24 10. 2020 09:21 #78308

Merilix schrieb:

ra-raisch schrieb: g = ∇ Φ
Dabei spielt die Zahl der Dimensionen überhaupt keine Rolle. Selbst bei nur einer einzigen Dimension ergibt sich das 1/r² Gesetz.

Wie kommst du denn auf die Idee?
Mit nur einer Dimension gibt es überhaupt keine Abhängigkeit von r (ziehe mal von einem "zentralen" Punkt an einem Bowdenzug und messe die Kraft am anderen Ende...)

Wir sprechen hier nicht über eine Kraftanwendung, da nützen Dir nämlich auch unsere 3 Raumdimensionen gar nichts. Ich spreche von Wechselwirkungen. Und in dem von mir gezeichneten Bild gehe ich davon aus, dass diese in Form eines Potentials entstehen, das seinerseits einfach mit der Entfernung 1/r abfällt. Auch hierfür spielt die Anzahl der Dimensionen keine Rolle solange es mindestens eine Dimension gibt. Die entstehende Kraft ist dann 1/r², ebenfalls unabhängig von der Anzahl der Dimensionen.

Wieso das Potential mit 1/r abfällt, läßt sich mit 3 Dimesionen nicht erklären, jedenfalls nicht mit dem Bild der Feldliniendichte, sondern nur mit einem Bild der (eindimensional) entfernungsabhängigen Abschwächung einer Wirkung.

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die 4. Dimension 24 10. 2020 14:06 #78315

ra-raisch schrieb: Wir sprechen hier nicht über eine Kraftanwendung,
...
Die entstehende Kraft ist dann 1/r²


Du nennst es Kraft und sagst es geht nicht um eine Kraftanwendung?

Was für eine Physik ist das denn? Ist das überhaupt noch wissenschaftlich und mit der Netiquette vereinbar oder fällt das schon unter "Alternative Weltbilder"?
ra-raisch schrieb: da nützen Dir nämlich auch unsere 3 Raumdimensionen gar nichts.

Soweit ich mich erinnere lautet die Einheit: kg m / s².
Immerhin kommen darin Raum- und Zeitdimension vor.

assume good faith

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assume good faith

die 4. Dimension 24 10. 2020 14:39 #78318

Merilix schrieb: Du nennst es Kraft und sagst es geht nicht um eine Kraftanwendung?

Wechselwirkungen erzeugen eine konservative Kraft.
Wenn Du irgend eine andere Kraft anwendest, ist dies etwas anderes. Es sind sehr unterschiedliche Phänomene.
Das weißt Du selber. Also wirf beides bitte nicht durcheinander.

Aber was hat dies mit der Frage zu den Dimensionen zu tun?

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die 4. Dimension 24 10. 2020 19:21 #78326

heinzendres schrieb:
ClausS schrieb: Das Problem ist in meinen Augen die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, die bislang in alle Experimenten bestätigt wurde. Wie könnte das ohne die Zeit als 4. Dimension in der Physik dargestellt werden?


Durch das Higgs-Feld ? Alles was nicht an das Higgs-Feld koppelt hat keine Eigenzeit und kein Inertialsystem .


Dennoch muss die Bewegung von Photonen mit Lichtgeschwindigkeit in jedem Inertialsystem korrekt abgebildet werden.

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die 4. Dimension 25 10. 2020 08:41 #78332

Merilix schrieb:

ra-raisch schrieb:

Jürgen schrieb: Welche Überlegung hat Albert Einstein dazu bewogen, die Zeit als die 4. Dimension zu postulieren und nicht die Gravitation.

Die Zeit als vierte Dimension ergbit sich bereits aus der SRT ganz ohne Gravitation.

Das ist eigentlich eine Zirkel-Erklärung ...

Direkt auf die Frage eingehend würde ich antworten:
Zur Beschreibung eines Ereignisses sind Orts-Koordinaten und eine Zeitangabe erforderlich. Das macht vier Dimensionen.

Mit Gravitation lässt sich ein Ereignis hingegen schlecht bis garnicht bezeichnen.
Oder wie sollte ein Treffen mit der Freundin morgen am Kino mittels Gravitation statt einer Zeitangabe bezeichnet werden können?

Ein gutes Argument. Ich verstehe, dass es Sinn macht, mit drei Raumdimensionen und der Zeit zu Rechnen um Ereignisse mathematisch zu erfassen.

Bedeutet dies jedoch, dass die Zeit eine dimensionale Eigenschaft des Raums ist?

Oder könnte die Zeit nicht selbst aus erwas anderem abgeleitet sein, das dann zusammen mit den anderen drei Raumdimensionen das Gerüst, oder, wie Herr Gassner es formuliert, die Bühne bildet?
So wie die Farbe lediglich eine Interpretation einer Frequenz bzw. Wellenlänge ist, könnte die Zeit eine Ableitung aus einer dimensionalen Eigenschaft des Raums sein, die wiederum ein besseres Verständnis für den Raum ermöglicht.

Ich habe es so verstanden, dass Einstein die Zeit zur Dimension erklärt hat, um einen Raum zu erklären, der nicht starr ist, sondern sich im Rahmen seiner Relativitätstheorie verformt. Die Beschreibung eines Ereignisses war auch mit 3 Dimensionen möglich.

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die 4. Dimension 25 10. 2020 09:48 #78334

Ich glaube, dass wir das "Wesen" der Zeit und das Thema zur Grenze unseres Universums noch etwas besser verstehen müssen. Vorher machen die Überlegungen zu höheren und niederen Dimensionen nicht wirklich Sinn.

Daher versuche ich die Zeit als etwas anderes zu interpretieren, dass allerdings an die Raumdimensionen gebunden ist. Das sagt die ART ja aus.
Meine eigene persönliche Meinung (auch wenn es mal wieder ins "Alternative" geht):
Ich verstehe die Zeit als eine Maßeinheit für das Erreichen der Grenzen unseres Universums aus nieder- oder höherdimensionale Sicht. Mit einer rein geometrischen Überlegung von Strecke und Länge kommt man bei der Frage zu der Grenzen unseres Universums nicht weiter. Siehe dazu die langen Diskussionen um das Thema alleine schon in diesem Forum.
Wenn die Lichtgeschwindigkeit zu einem niederdimensionalen Universum und eine SL zum höherdimensionalen Universum eine Grenze darstellt,. dann macht die Behandlung der Zeit, gebunden an den Raum für mich wieder Sinn.

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die 4. Dimension 25 10. 2020 10:09 #78336

Jürgen schrieb: Ich habe es so verstanden, dass Einstein die Zeit zur Dimension erklärt hat, um einen Raum zu erklären, der nicht starr ist, sondern sich im Rahmen seiner Relativitätstheorie verformt. Die Beschreibung eines Ereignisses war auch mit 3 Dimensionen möglich.

Das ist richtig.

Bereits Galilei benötigt die Zeit zur Beschreibung der Translationen bewegter Körper, was ja bei Relativbewegungen selbstverständlich ist. Einstein hat nun hierbei auftretende Verzerrungen des Raumes und der Zeit festgestellt. Schon vor Einstein wurde die Zeit als imaginäre Raumdimension behandelt. Insofern war der Schritt nicht so weit, Raum und Zeit zur Raumzeit zu verknüpfen, nachdem sich auch die Translationsgleichungen insoweit als symmetrisch erwiesen hatten.

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die 4. Dimension 25 10. 2020 13:34 #78339

ClausS schrieb:
heinzendres schrieb:
ClausS schrieb: Das Problem ist in meinen Augen die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, die bislang in alle Experimenten bestätigt wurde. Wie könnte das ohne die Zeit als 4. Dimension in der Physik dargestellt werden?


Durch das Higgs-Feld ? Alles was nicht an das Higgs-Feld koppelt hat keine Eigenzeit und kein Inertialsystem .


Dennoch muss die Bewegung von Photonen mit Lichtgeschwindigkeit in jedem Inertialsystem korrekt abgebildet werden.


Könnte es sein, das Lichtgeschwindigkeit und Zeit zwei Sichten einer physikalischen Größe sind
– so wie Frequenz und Wellenlänge nicht getrennt betrachtet werden können?

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die 4. Dimension 25 10. 2020 15:04 #78342

Lichtgeschwindigkeit ist eine Konstante mit den Einheiten m/s.
Die Zeit beschreibt die Abfolge von Ereignissen, hat also eine eindeutige, unumkehrbare Richtung und hat die Einheit s.
Die Geschwindigkeit des Lichtes ist wiederumg eine gerichtete Größe, also ein Vektor im Raum.

Unterschiedliche Dinge könnten nicht das "Gleiche" sein. Man kann aber eine Lichtgeodäte bzw die Weltlinie eines Photons mittels der Zeit parametrisieren x¹(t)=x°+c¹t.

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die 4. Dimension 25 10. 2020 16:19 #78343

ra-raisch schrieb: Lichtgeschwindigkeit ist eine Konstante mit den Einheiten m/s.
Die Zeit beschreibt die Abfolge von Ereignissen, hat also eine eindeutige, unumkehrbare Richtung und hat die Einheit s.
Die Geschwindigkeit des Lichtes ist wiederumg eine gerichtete Größe, also ein Vektor im Raum.

Unterschiedliche Dinge könnten nicht das "Gleiche" sein. Man kann aber eine Lichtgeodäte bzw die Weltlinie eines Photons mittels der Zeit parametrisieren x¹(t)=x°+c¹t.

In diesem Zusammenhang meine ich nicht die Zeit als Richtung, sondern im Sinne Einsteins als Eigenschaft des Raums. - In meinen Worten: ob Zeit schneller oder langsamer vergeht.

Die Lichtgeschwindigkeit wird per Definition zu einer Konstanten erklärt.
Da wir in unterschiedlichen Regionen des Universums aufgrund der unterschiedlichen Gravitationspotentiale auch unterschiedliche Zeitverläufe haben, ergibt sich aus m/s zwar der gleiche Wert am jeweiligen Standort. Von einem anderen Gravitationspotential aus gesehen stellt sich die Geschwindigkeit jedoch anders dar. Wir können sie lediglich aus der Entfernung nicht messen.

Insofern scheint es mir, dass die LG und Zeit sich gleichermaßen aus der Gravitation ableiten.

PS: auch Wellenlänge und Frequenz haben unterschiedliche Einheiten und beschreiben trotzdem dasselbe physikalische „Objekt“.

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die 4. Dimension 25 10. 2020 16:48 #78344

Jürgen schrieb: Könnte es sein, das Lichtgeschwindigkeit und Zeit zwei Sichten einer physikalischen Größe sind
– so wie Frequenz und Wellenlänge nicht getrennt betrachtet werden können?


Für Frequenz und Wellenlänge gibt es eine einfache Formel: Frequenz mal Wellenlänge gleich Lichtgeschwindigkeit.

Bei Zeit und Lichtgeschwindigkeit gibt es so eine feste Beziehung nicht - und zusätzliche Phänomene wie Zeitdilatation.

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