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Verständniss der 4-D oder die Frage nach "Dimension&quo
 
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phobos81



Anmeldungsdatum: 30.10.2012
Beiträge: 16

Beitrag phobos81 Verfasst am: 11. März 2013 20:05    Titel: Verständniss der 4-D oder die Frage nach "Dimension&quo Antworten mit Zitat

Sorry, viel Text aber bitte nehmt euch Zeit zum durchlesen. Schliesslich gehts um mein bischen Verständniss der Welt.
Also zum allg. Vertsändniss woran ich mich orientiere, [url] http://de.wikipedia.org/wiki/4D [/url]

In der Abbildung der Dimensionen hoch bis zur 5en wird deutlich das jede auf der vorhergehenden "aufbaut" und mit jeder höheren Dimension neue Freiheitsgerade an Möglichkeiten "innerhalb" dieser Dimension hinzukommen. So ist in der 1-D eine Verschiebung entlang einer Achse möglich aber nur theoretisch da die höheren Dimensionen weggedacht sind aber in der "Natur" man keine Diemsnion weglassen kann.
Also alle Dimensionen bauen untrennbar aufeinander und sind Grundlage der nächsthöheren.
Dann die dritte Achse also die 3-D, die erst eine Zuordnung im Raum ermöglicht und damit Grundlage von Physik und unserem "Raum" ist. Unsere physische Makrowelt hat diese 3 Raumdimension als Bedingung für ihre Wechselwirkungen (aber noch keine 4 Raum-Zeitachse!) also es existiert noch keine Zeit sondern bisher sind die Dimensionen nur hypothetische "Räume" mit begrenzten Freiheitsgeraden, die aber unendlich oft abbildbar sind auf höheren Dimensionen (hoffe versteht z.B kann die 2-D niemals die Eigenschaft "Zeit" der 4-D Raumzeit besitzen, sehr wohl "bildet" sich die 2-D aber unendlich oft im 3-D ab)
Nun zur 4-D. Aauch hier ist die 3-D unendlich oft auf ihr abgebildet. Diese Verschiebung des 3-D Raumes entlang der neuen Achse entspräche dann der Raum-Zeit.
So,
die mir von der Natur ermöglichten Fähigkeiten als Beobachter dieser 4-D Raumzeit erlauben ein "vorher" nachher" für mich festzulegen also eine Einschränkung der Freiheitsgerade der 4-D entlang meiner persönlichen Achse, die auf der Erde doch ziemlich ähnlich ist für uns alle. Es vergeht "Zeit".
Grundsätzlich ist die 3-D Abbildung in der 4-D aber nicht starr d.h. wo die Freiheitsgerade nicht eingeschränkt werden durch einen "Beobachter" sind alle Möglichkeiten der 4-D Raum-Zeit gleichverteilt entlang seiner Achsen vorhanden also zeit/Raumlos bzw. es sind "alle" Zeiten und "alle" Räume mathematisch gleichverteilt vorhanden.
Nur ein Beobachter "zwingt" der Natur dann die "Koordinaten seiner Existenz" wie Raum und Zeit auf (Higgsfeld?)
Wichtig ist das jede Dimension sozusagen das unendlich oft abgebildete "Gerüst" der nächsthöheren darstellt und die 4-D erst soviele Möglichkeiten an "Freiheitsgeraden" entlang der 4 Achsen für (sagen wir einfach) "Energie" darstellt, das komplexere Wechselwirkung in Form von Atomen und Physik etc. also Leben möglich ist.
Nun die 5-Dimension , welches die Parameter unseres 4-D Raum-Zeit Universums ebenfalls unendlich oft abbilden kann und "entlang" seiner Achsen verscheieben kann.
Das sind dann schon viele Universen, sehr viele mit sehr,sehr vielen Möglichkeiten an Freiheitsgeraden wie also die Eigenschaften dieser Universen aussehen können, jeweils eine eigene 4-D Raum/Zeit eingebettet, hin und wieder sogar sowas wie Leben ermöglichend.
Und langsam streikt auch mein Verständniss wenns höher gehen soll an Dimensionen, was haltet ihr von dieser Laienerklärung der Dimensionen?
Grundlage könnte vlt. die mir völlig unbegreifliche 0-D sein, die könnte mir jemand bitte erklären!
Vlt. stellt die 0-D ja das Bindeglied zwischen der höchsten und der1-D dar als Paradoxon welches zwar "nichts" ist aber die "Natur" erlaubt kein "nichts" und etc. ... was meint ihr? smile
Ist mein "Welt"-besser "Dimenionsbild" nachvollziehbar?
Hab jetzt auch stark vereinfacht, des wenigeren Textes zuliebe! smile

Bitte aber wirklich mal um ein Kommentar! smile
D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 11. März 2013 20:26    Titel: Antworten mit Zitat

0D - Punkt
1D- Linie
2D-Fläche
3D -Volumen
4D-Hyperraum

Deine Fragen wurden teilweise schon früher diskutiert,
da kannst du auch entsprechende Links finden die dir vielleicht
interessant sein werden.

http://www.physikerboard.de/htopic,30093,dimension.html

http://www.physikerboard.de/topic,31472,-in-der-physik-kann-man-sich-die-meisten-sachen-nicht-vorstel.html

_________________
Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen.
phobos81



Anmeldungsdatum: 30.10.2012
Beiträge: 16

Beitrag phobos81 Verfasst am: 11. März 2013 20:57    Titel: Antworten mit Zitat

Hi D2,
habe hier versucht genau diese Definition:
0D - Punkt
1D- Linie
2D-Fläche
3D -Volumen
4D-Hyperraum

mit meinen Worten zu erklären. Naja, hat wohl nicht so ganz geklappt. In deinen Links wird mir auch nicht so recht die Verküpfung der Dimensionen miteinander klar, was mein Hauptproblem des Verständnisses ist.
In deinen Links (vor allen Dingen das Uniskript) wird versucht die Dimensionen anhand der exper. Teilchenphysik zu umschreiben aber es fehlt mir der Bezug zu uns "Beobachtern".
Hast du vlt. noch andere Links?
phobos81



Anmeldungsdatum: 30.10.2012
Beiträge: 16

Beitrag phobos81 Verfasst am: 12. März 2013 05:53    Titel: Antworten mit Zitat

Muss mich korrigieren, habe jetzt das Seminar von Radin Dardashti zur Hälfte durchgelesen und es spricht meine Fragen sehr an! Also gerade die Absätze zur ADD und Stringtheorie!
Kurz gesagt, hab ich ja nur verbal dargelegt wie ich mir eine höhere Dimension vorstelle als Laie anhand der Wiki-Darstellung von unseren räumlichen Dimensionen, die aber so dargestellt mit der (höherdimensionalen) Natur nichts zu tun haben sondern (mathematische) Konstrukte scheinen um uns als 3-D beschränkte, diese 3-D erklärbar zu machen!
Der Aufsatz geht da natürlich viel weiter ins Detail nur bei der Vorhersage der Masse des Higgs-Teilchens lag der gute aber ganz schön daneben! Big Laugh
Danke nochmal! smile

P.S. Die Punkte "Zeit" und "Beobachter" werden aber im Aufsatz natürlich nicht angesprochen, finde meinen Erklärungsansatz da viel interessanter! (hihi, kleiner Scherz Augenzwinkern )
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18104

Beitrag TomS Verfasst am: 12. März 2013 06:55    Titel: Antworten mit Zitat

Am besten stellt man sich unter höheren Dimensionen gar nichts vor. In der Relativitätstheorie rechnet man einfach mit einer vierdimensionalen Raumzeit mit Koordinatenvektoren (t,x,y,z). Ansonsten kann die Mathematik hier mit beliebigen Vektoren (x,y,z,...) umgehen. Eine Vorstellung ist dazu nicht nötig.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Yildirim
Gast





Beitrag Yildirim Verfasst am: 12. März 2013 15:15    Titel: Antworten mit Zitat

Würde ich auch sagen.

Wenn man die Metrik einer intrinsischen Geometrie kennt, kann man mit ihr rechnen.

Es ist auch so, dass ein vierdimensionaler Raum (im physikalischen Sinne) etwas anderes ist als eine vierdimensionale Raumzeit.

Ich habe mir jedenfalls noch nie die Mühe gemacht irgendwelche anderen Räume als den dreidimensionalen euklidischen Raum zu veranschaulichen. Trotzdem kann man mit solchen Räumen prima astronomische Objekte beschreiben.
phobos81



Anmeldungsdatum: 30.10.2012
Beiträge: 16

Beitrag phobos81 Verfasst am: 13. März 2013 10:10    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn man von der Stringtheorie ausgeht, als vielversprechendster Ansatz zur Lösung der bekannten Probleme der theoretischen Physik, bekommen Begriffe wie Branen, Bulk, Strings, Hyperraum und "höhere" räumliche Dimensionen eine reale physikalische Bedeutung und sind nicht nur mathematische Krücken zur Lösung 3(+1)-D Probleme.
Natürlich ist noch nichts "hart" bewiesen aber sich ein wenig Gedanken darüber macht man sich als Laie der seine NAtur gerne etwas besser verstehen würde schon.
Und für alle anderen Laien mal eine gute Einführung! smile
[/url] http://de.wikibooks.org/wiki/Die_Stringtheorie_-_Eine_popul%C3%A4rwissenschaftliche_Einf%C3%BChrung [url]
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18104

Beitrag TomS Verfasst am: 13. März 2013 12:24    Titel: Antworten mit Zitat

phobos81 hat Folgendes geschrieben:
Wenn man von der Stringtheorie ausgeht, als vielversprechendster Ansatz zur Lösung der bekannten Probleme der theoretischen Physik, ...

Das "vielversprechendst" ziehen doch so einige in Zweifel.

phobos81 hat Folgendes geschrieben:
... bekommen Begriffe wie Branen, Bulk, Strings, Hyperraum und "höhere" räumliche Dimensionen eine reale physikalische Bedeutung ...

Viele Stringtheoretiker sehen diese Dimensionen als Artefakte aufgrund der unzureichendne Kenntnis der unterlagerten mathematischen Struktur an. Die populärwissenschaftliche Gelddruckmaschine sieht dies freilich anders ...

phobos81 hat Folgendes geschrieben:
... und sind nicht nur mathematische Krücken zur Lösung 3(+1)-D Probleme.

Doch, genau so. Erkennt man schon daran, dass verschiedene Grenzwerte (Strings, M- und F-Theorie) zu unterschiedlicher Anzahl von Dimensionen führen (10, 11, 12). Und in der heterotischen Stringtheorie gibt es noch eine Kompaktifizierung von 16 Dimensionen auf einer Gitterstruktur, die die 26 bosonischen Dimensionen zu 10 fermionischen reduziert.

Also man ist weit davon entfernt, den sogenannten Dimensionen hier eine physikalische Bedeutung zuordnen zu können.

In anderen Theorien zur Quantengravitation gibt es Hinweise auf eine Art fraktale Dimension der Raumzeit. Abhängig von der betrachteten Längenskala bewegt sich diese zwischen 2=1+1 und 4=3+1; Stichwort wäre "spectral dimension"

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