Laienfrage zu Dimensionen

Guest · Gast

Guten Tag!

Ich fürchte ich werde gleich fürchterlich geschnitten, weil ich Physik nur in der Realschule hatte und trotzdem dieses Forum aufsuche. Ich verstehe etwas nicht. Google kann mir auch nicht helfen.

Es ist eine Grundsatzfrage.
Wie kommen wir darauf die Welt in Dimensionen zu teilen? 1., 2., 3. – und wenn man so will 4. – Dimension. Alles was ich in dieser Welt begreife ist dreidimensional. Nichts ist so flach, dass es keine Höhe gibt. Auch ein Atom ist ein Atom hoch. Ist etwas kein Atom hoch, kann es kein Atom beinhalten und existiert nicht. Auch Licht ist ein Photon hoch, bzw. ein Schatten minus ein Photon (ja, das kann jetzt falsch sein, aber ihr versteht was ich versuche auszudrücken?)

Damit etwas existiert braucht es doch mindestens ein Atom. Also uns Laien werden Atome immer rund dargestellt. Ein Atom hat damit aber Höhe (≠ 1. Dimension) und Breite (≠ 2. Dimension).
Damit diese Dimensionen existieren können dürfte das was wiederum in ihnen existiert nicht von dieser Welt sein (aus etwas anderen als Atomen bestehen). Etwas ohne Höhe und Breite liegt zwar außerhalb meiner Vorstellungskraft, aber die ist bekanntlich begrenzt und ich schließe deswegen nichts aus.

Aber wieso nimmt man die Einteilung in Dimensionen als bewiesen hin?
Meiner Ansicht nach hat man sich die ganze Geschichte irgendwann während der Beschreibung der Geometrie mal ausgedacht und es wurde dann in die Physik übernommen. In der Antike war man als Physiker ja gleichzeitig Mathematiker, Astronom und Philosoph. Man dachte etwas könnte eindimensional sein. Eindimensional soll ein Strich sein, zweidimensional ein Quadrat. Striche und Quadrate existieren in der Natur nicht (nur Quadrate). Sie sind etwas Abstraktes und Gedachtes. Sie wurden gezeichnet zum Planen aber ihr Ursprung sind trotzdem unsere Gedanken. Sie existieren in dieser Welt real nicht und Zeichnungen sind dreidimensional (der Stift hinterlasst einen dünnen Film, er hat Höhe und Breite)

Ich hoffe ihr versteht mich, stempelt den Gedanken nicht sofort ab oder beleidigt mich, sondern erklärt es mir, wenn ich falsch liege. Ich bin keine Physikerin, sondern Zweiflerin.

Rmn · Anmeldungsdatum: 26.01.2010 Beiträge: 473

Der Begriff "Dimension" gehört einer mathematischen Struktur namens "Vektorraum". Ein Vektorraum hat mit einem echten Raum erstmal nichts zutun.
Vektorräume werden benutzt um verschiedenste Sachen zu beschreiben. z.B.
Einkaufsliste, Farben, Töne in Musik oder auch von dir angesprochene Position in einem echten Raum.
Es ist eine nur ein "Werkzeug", was man anwendet, um irgendetwas zu beschreiben.
Was eigentlich eine "Dimension" eines Vektorraums ist, kannst du nur verstehen, wenn du genau weiß, was ein Vektorraum ist. Vereinfach kannst du es so verstehen: Eine Dimension ist die Zahl der Angaben, die man braucht, um ein Element aus einem Vektorraum eindeutig zu bestimmen.
z.B. deine Einkaufsliste hat eine Spalte von Einträgen. Diese kannst du alle durchnummerieren. Wenn du nur einen Eintrag finden willst, dann reicht dir eine einzige Zahl: die Nummer des Eintrags. Da du nur eine Zahl brauchst ist diese Liste 1-Dimensional.
Wenn du nun eine Tabelle hast mit Zeilen und Spalten, dann brauchst du für einen Eintrag die Nummer von der Zeile und die Nummer von der Spalte. Also zwei Zahlen. Eine Tabelle ist damit 2-Dimensional.
In einem echten Raum brauchst drei Einträge um eine Position zu beschreiben. Allerdings kann es sein, dass du auf einige Einträge verzichten willst. z.B. wenn du Schach spielst, dann interessierst du dich nicht für die räumliche Höhe der Schachfiguren, sie ist für das Spiel nicht von Bedeutung. Es spiel nur eine Rolle wie weit link/rechts und vorne/hinten deine Figur steht. Für eine Position auf einem Schachbtrett reichen also nur zwei Angaben. Eine Position könnte zb so angegeben werden A5 oder B3. Dabei ist der Buchstabe die eine Angabe und Zahl die andere. Ein Schachbrett ist somit eine zweidiemnsionale Sturktur.

Letztendlich sollst du den Begriff Dimension nicht direkt mit einem "echten Raum" verbinden. Der wirkliche Raum ist nur eine von unzähligen Sachen, die man so beschreiben kann.