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Letti
Anmeldungsdatum: 30.07.2017
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Wohnort: 04552 Borna
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 Letti Verfasst am: 30. Jul 2017 13:32 Titel: Theoretische Physik Grundlagen unsere Dimensionen.. |
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Die Eigenschaften unserer Realität
Ich bin Laie, Nichtwissenschaftler und interessiere mich für Science-Fiction. Ich interessiere mich aber auch für das, was unsere Wissenschaft inzwischen herausgefunden hat. Also fange ich doch mal bei den Grundlagen meines Weltbildes an.
Die Dimensionen unserer Realität.
Nun, fast alle Menschen kennen die 3 wesentlichen Dimensionen die unseren Alltag bestimmen.
Die Dimension 0 = ein Punkt
Zu definieren z.B. durch den Mittelpunkt eines Ringes
Eigenschaften: Unendlich klein, hat keine Länge, keine Breite oder Höhe, Masselos,
Die Dimension 1 = Eine Linie oder eine Strecke
Zu definieren durch eine unendliche Anzahl von Punkten, welche sich in eine Richtung fortsetzen.
Eigenschaften: hat eine Länge, keine Breite oder Höhe, Masselos
Die Dimension 2 = Eine Fläche
Zu definieren durch eine unendliche Anzahl von Linien , welche sich nebeneinander in Winkel von 90° ihrer Linien-Richtung fortsetzen.
Eigenschaften: hat eine Länge, hat eine Breite aber keine Höhe, Masselos
Die Dimension 3 = Ein Raum
Zu definieren durch eine unendliche Anzahl von Flächen , welche sich übereinander in Winkel von 90° ihrer Fläche-Richtung fortsetzen.
Eigenschaften: hat eine Länge, hat eine Breite und eine Höhe, aber keine Masse
Bis hierhin werden mir sicherlich die meisten zustimmen. Wie Ihnen vielleicht aufgefallen ist, hatte ich bisher bei den Eigenschaften immer die Masselosigkeit erwähnt. Jede Dimension baut auf Ihrem Vorgänger auf, ohne diese Vorgänger zu beeinflussen. Ein Raum ist ein Raum mit 3 Dimensionen, auch ohne jeglichen Inhalt. Aber ….
Die Dimension 4 = Zeit
Zu definieren durch einen definierten Raum und der Abfolge von linearen Zeiteinheiten in denen sich Veränderungen ereignen können.
Eigenschaften: hat eine Länge, hat eine Breite und eine Höhe, und linearen Abfolge von Zeiteinheiten, ohne die es keine Veränderungen in unseren Dimensionen gäbe. Zeit kann in einem leeren Raum existieren. Aber der Raum könnte sich ohne Zeit niemals ändern.
Bis hier hin stimmt das Bild unserer Raum-Zeit mit dem Bild der klassischen Physik überein. Allerdings, ein leerer Raum und ein gefüllter Raum sind zwei verschiedene Tatsachen.
Die Dimension 5 = Energie
Zu definieren durch einen definierten Raum und eine bestimmbare Dichte von Teilchen (Energie), welche sich in unserem definierten Raum mit linearen Zeiteinheiten befindet.
Eigenschaften: hat eine Länge, hat eine Breite und eine Höhe, lineare Zeiteinheiten und eine Energiedichte, in der verschiedenste Aktionen und Reaktionen ablaufen können.
Die Dimension 6 = Masse (Gravitation)
Zu definieren durch einen definierten Raum und eine bestimmbare Dichte von Teilchen (Energie), welche sich in unserem definierten Raum befindet. Diese Energie hat aber eine weitere Eigenschaft. Sie verfügt über Masse. Da ja gemäß E=m*c² die Masse der darin enthaltenen Energie durch die Konstante c² gleichzusetzen ist, unterscheiden sich beide nur durch die Tatsache der Gravitation.
Eigenschaften: hat eine Länge, hat eine Breite und eine Höhe, lineare Zeiteinheiten, und eine Teilchendichte, welche in Form von Masse eine Gravitation zur Folge hat.
Interessanter Weise ist die Gravitation wiederum das einzige, welches alle anderen Dimensionen beeinflussen kann. Also ergibt sich die Frage, ist Gravitation eine Dimension unserer Raum-Zeit, oder liegt diese Kraft vielleicht außerhalb dieses Kontinuums und ist bereits Bestandteil der 0 Dimension, des Punktes und wir konnten sie vorher nur nicht feststellen, weil uns die Masse fehlte? ...oder ist unser Universum in einer Gravitationsdimension eingebettet?
Dem zufolge leben wir, rein Logisch betrachtet, und physikalisch gesehen nicht in einem 3 Dimensionalen Raum, sondern in einer Realität mit 6 Dimensionen.
Als Laie stell sich mir die Frage, ob es sich bei mir um einen Denkfehler handelt, oder ob die klassische Physik nicht etwas zu viel vereinfacht.
Weitere Gedanken….
Unser Universum ist aus einem Punkt (Singularität) entstanden. Daraus entstanden alle Dimensionen. Aus der Energie formte sich Materie und Antimaterie, welche sich zu 99% wieder in Energie umwandelten. Aus dem 1% Materie ist alle bekannte Materie des Universums entstanden. Es stellt sich also die Frage, was ist mit der überschüssigen Antimaterie passiert? Gibt es irgendwo ein Anti-Universum? Hat Antimaterie auch eine Anti-Gravitation, oder wirkt auf Antimaterie die Gravitation genauso wie auf Materie. Besteht vielleicht die dunkle-Materie aus Antimaterie, mit Anti-Gravitation, welche alle normale Materie abstößt? Wäre dann nicht erklärbar, warum es diesen Rest von 1% Universum gibt?
Weiterhin ist die Frage, was ist aus all der Energie geworden, die durch den Zusammenstoß von Materie und Antimaterie entstanden ist??
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... man sollte immer bemüht sein über den Tellerrand hinaus zu schauen..
... wer "Die Matrix" .. oder besser "The 13th Floor" wirklich verstanden hat, hat begriffen, dass er seine eigene reale Existens nicht beweisen kann! |
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 31. Jul 2017 20:51 Titel: |
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Hallo!
Mit den drei Dimensionen des Raumes sind die 3 unabhängigen Richtungen gemeint, in die sich ein Körper ausdehnen kann. Außerdem braucht man 3 Angaben bezüglich 3-er Achsen, die in diese 3 unabhängigen Richten zeigen um die Position eines Objektes im Raum anzugeben. Wenn man auch Vorgänge (also Änderungen der Position oder der Objekte selber) erfassen möchte, dann benötigt man noch die Angabe der Zeit. In der klassischen Physik wird zwischen den räumlichen Angaben und der zeitlichen Angabe unterschieden, während in der Relativitätstheorie Raum und Zeit zu einer Einheit der Raumzeit vereinigt werden und somit nicht mehr zwischen den räumlichen und zeitlichen Koordinaten unterschieden wird. Andere Theorien, wie die String-Theorie postulieren noch weitere unabhängige Richtungen im Raum, deren Existenz bisher nicht bewiesen wurde.
Unter Dimension wird auch eine qualitative Darstellung einer Basisgröße innerhalb eines Größensystems verstanden. Eine systematische Ordnung von Größen in einem Größensystem ist sinnvoll. Da man von Basisgrößen abgeleitete Größen besser charakterisieren kann. Die Auswahl von Basisgrößen erfolgt nach praktischen Gesichtspunkten. Das weltweit gängige System benutzt 7 Dimensionen (Basisgrößen) um die alltäglichen Phänomene zu beschreiben. Nicht alle 7 sind grundlegend und man könnte auch mit weniger auskommen (z.B. 3) aber es ist eben praktischer 7 zu definieren. Unter diesen 7 ist auch die Masse sowie die Länge (Raum) und Dauer (Zeit) enthalten. Die man als grundlegend ansehen könnte. Aber genauso könnten dies auch die Wirkung, die Geschwindigkeit und die Energie sein. Die Energie ist im internationalen Größensystem eine abgeleitete Größe. Beim neu geplanten internationalen Einheitensystem (SI), das mit dem internationalen Größensystem verbunden ist, will man alle Basiseinheiten auf grundlegendere Konstanten zurückführen, so dass es keinen Unterschied mehr zwischen abgeleiteten Größen und Basisgrößen mehr geben wird. Als grundlegende Konstanten werden da auch das planksche Wirkungsquantum und die Lichtgeschwindigkeit verwendet, was die schon erwähnten Größen Wirkung und Geschwindigkeit hervorhebt. Kurz gesagt hängt die Anzahl der Dimensionen von der gewählten Theorie ab, die man verwendet um das Universum zu beschreiben und ist eher zweitrangig.
Bezüglich der Entstehung des Universum:
Es ist nicht aus einer Singularität entstanden. Die Urknalltheorie führt auf eine Singularität, was letztlich bedeutet, dass man bisher nicht erklären kann, was im ersten Augenblick der Existenz des Universums passiert ist und wie es da beschaffen war. Aufgrund von kleinen Schwankungen hat sich mehr Materie gebildet als Antimaterie, so dass sich beim Vernichtungsvorgang mit Antimaterie sich immer mehr Materie anhäufte, da die daraus gebildete Energie wieder mehr zur normalen Materie kondensierte. Daher besteht unser Universum im Ergebnis nur aus Materie, weshalb die dunkle Materie nicht aus Antimaterie bestehen kann. Was die Gravitationswikung von Antimaterie angeht, so ist diese genauso wie bei der normalen Materie, da die Gravitation nicht von der elektrischen Ladung der Teilchen abhängt sondern von deren Masse und diese ist bei Antimaterie identisch. |
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Letti
Anmeldungsdatum: 30.07.2017
Beiträge: 52
Wohnort: 04552 Borna
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| Letti Verfasst am: 31. Jul 2017 21:16 Titel: |
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... da ich nur auf 6 Dimensionen komme würde mich interessieren welche 7 Dimensionen existieren und wie diese definiert werden. Wobei ich offensichtlich nicht die Maßeinheiten meine. Man könnte aber eventuell von diesen Maßeinheiten auf Orientierungsgrößen ableiten.
Danke
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 01. Aug 2017 14:14 Titel: |
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Die SI-Basisgrößen und ihre Dimensionsnamen sind
- Länge
- Masse
- Zeit
- Stromstärke
- (thermodynamische) Temperatur
- Stoffmenge
und
- Lichtstärke
Die zugehörigen Basiseinheiten sind (in Klammern der Einheitenname)
[Länge] = m (Meter)
[Masse] = kg (Kilogramm)
[Zeit] = s (Sekunde)
[Stromstärke] = A (Ampere)
[Temperatur] = K (Kelvin)
[Stoffmenge] = mol (Mol)
[Lichtstärke] = cd (Candela)
"[...]" heißt "Einheit von ..." |
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Letti
Anmeldungsdatum: 30.07.2017
Beiträge: 52
Wohnort: 04552 Borna
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| Letti Verfasst am: 01. Aug 2017 14:37 Titel: |
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.. Ok, danke.
wie gesagt, mir geht es eher um die Dimensionen der realität in der wir Leben. s.o.
Strom, Spannung, Temperatur, Licht sind nur Varationen von Energie.
.. aber trotzdem danke.
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18015
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| TomS Verfasst am: 01. Aug 2017 22:17 Titel: |
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Nicht jede neue physikalische Größe ist auch eine zusätzliche Dimension.
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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. |
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Letti
Anmeldungsdatum: 30.07.2017
Beiträge: 52
Wohnort: 04552 Borna
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| Letti Verfasst am: 01. Aug 2017 22:47 Titel: |
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Hai...
ich denke ich habe meine Sichtweise ausführlich dargelegt ... und finde, dass ich eine etwas detailiertere Antwort mit Begründung verdient habe.
Danke
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 01. Aug 2017 23:02 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | [Masse] = kg (Kilogramm) |
Warum k für g aber nicht für m?
Und wie kann ich eine Masse bestimmen, etwa in der Schwerelosigkeit? Durch Schütteln, also Beschleunigen und Abbremsen? Es gibt doch Experimente im Orbit, wie arbeitet so eine Schüttel-Waage, um die Massen zu portionieren? |
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Letti
Anmeldungsdatum: 30.07.2017
Beiträge: 52
Wohnort: 04552 Borna
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| Letti Verfasst am: 01. Aug 2017 23:13 Titel: |
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Das Masse in Kg angegeben wird ist einfach genormt.
Masse kann bei Schwerelosigkeit durch die Trägheit nachgewiesen werden.
... was übrigens die einzige mir bekannte Methode des direkten Nachweises ist, die Gewichtskraft auf der Erde ist durch die Erdbeschleunigung ja nur ein indirekter Nachweis.
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 01. Aug 2017 23:49 Titel: |
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| Letti hat Folgendes geschrieben: | .. Ok, danke.
wie gesagt, mir geht es eher um die Dimensionen der realität in der wir Leben. s.o.
Strom, Spannung, Temperatur, Licht sind nur Varationen von Energie.
.. aber trotzdem danke.
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Genau das tut das internationale Größensystem (ISQ) auch. Es bildet die Realität durch mathematische Objekte (Größen) ab, die mit einander über Größengleichungen (physikalische Gesetze) verknüpft sind. Du bist schon auf dem richtigen Weg. Du meinst die Basisgrößen oder deren qualitative Darstellung als Dimension, verwechselst aber abgeleitete Größen mit Basisgrößen. Wenn du von Linie, Fläche und Raum sprichst, meinst du die Größen Länge, Fläche und Volumen. Die Größen Fläche und Volumen sind im ISQ aber von der Länge abgeleitete Größen. Qualitativ mit der Dimension formuliert, folgt für die Dimension der Fläche und des Volumens:
L: Dimension der Länge
Quantitativ ergibt sich für die beiden:
dl: infinitesimales Längenelement
was dl_1, dl_2 und dl_3 im konkreten Fall sind hängt vom gewählten Koordinatensystem und dem betrachteten Objekt ab.
So ist auch die Energie im ISQ eine abgeleitete Größe, deren Dimension sich aus den Dimensionen der Länge, der Dauer und der Masse ergibt.
M: Dimension der Masse
T: Dimension der Dauer (Zeit) |
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Letti
Anmeldungsdatum: 30.07.2017
Beiträge: 52
Wohnort: 04552 Borna
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| Letti Verfasst am: 02. Aug 2017 00:04 Titel: |
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... ich dachte ich hätte mich duch die obigen Definitionen in meinem Startbeitrag recht eindeutig ausgedrückt.
Mir geht es nicht um Größe, Einheiten und Definitionen.
Ich versuche zu definieren wie unsere Umwelt (Raumzeit) beschaffen ist und welche und wieviele unabhängige Dimensionen existieren.
Unsere klassische Physik spricht von 4 Dimensionen. 3 Raum + 1 Zeit.
Die Stringtheoretiker benötigen erheblich mehr. Nun war meine Überlegung, sind in unserer Welt nicht bereits mehr Dimensionen vorhanden als die 4 klassischen ??
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18015
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| TomS Verfasst am: 02. Aug 2017 00:06 Titel: |
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| Letti hat Folgendes geschrieben: | Masse kann bei Schwerelosigkeit durch die Trägheit nachgewiesen werden.
... die Gewichtskraft auf der Erde durch die Erdbeschleunigung ... |
Bei ersterem handelt es sich um die träge, bei letzterem um die schwere Masse. Dass beide für einen gegebene Körper gleich sind war schon Newton bekannt, erst Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie erklärt, warum sie den gleichen Wert haben, weil sie nämlich letztlich identisch sind (ihr Wesen, nicht der nur der Wert). |
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 02. Aug 2017 17:00 Titel: |
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| Letti hat Folgendes geschrieben: | ... ich dachte ich hätte mich duch die obigen Definitionen in meinem Startbeitrag recht eindeutig ausgedrückt.
Mir geht es nicht um Größe, Einheiten und Definitionen.
Ich versuche zu definieren wie unsere Umwelt (Raumzeit) beschaffen ist und welche und wieviele unabhängige Dimensionen existieren.
Unsere klassische Physik spricht von 4 Dimensionen. 3 Raum + 1 Zeit.
Die Stringtheoretiker benötigen erheblich mehr. Nun war meine Überlegung, sind in unserer Welt nicht bereits mehr Dimensionen vorhanden als die 4 klassischen ??
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Wenn also nur die Eigenschaften der Raumzeit und die zusätzlichen unabhängigen Raumzeitrichtungen dich interessieren, dann solltest du die Größen Masse und Energie damit nicht vermischen, da es sich um verschiedene Dinge handelt. Ob diese zusätzlichen Raumrichtungen existieren oder nicht, kann dir zur Zeit keiner sagen, da noch keine Beweise dafür erbracht wurden. Bis dahin bleiben dies nur Spekulationen und mit der von uns erfahrbaren Realität haben diese auch wenig gemein. |
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Letti
Anmeldungsdatum: 30.07.2017
Beiträge: 52
Wohnort: 04552 Borna
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| Letti Verfasst am: 02. Aug 2017 17:56 Titel: |
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.. Hai,
.. die Frage ob zusätzliche "Raumrichtungen" existieren, stellt sich nicht. Raum hat 4 Dimensionen. Weitere Dimensionen sind nach meiner Auffassung alles was unabhängig von den bisher erkanntem (4 Dimensionalen Raum) exstiert, auf diesen aber aufbaut.
Und da komm ich eben auf 6 ...
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Krafteinheitdyn
Gast
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| Krafteinheitdyn Verfasst am: 03. Aug 2017 12:41 Titel: Krafteinheitdyn |
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Wikipedia Fake:
Die Krafteinheit N ist keine der sieben SI Einheiten. Es werden 100 000 dyn mit 1 N abgekürzt.
Zum Schmuzeln Newtons Kasperle Physik im Original:
lex i
corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.
lex ii
mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.
lex iii
actioni contrariam semper aequalem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se semper esse aequales in partes contrarias dirigi.
law I
every body continues in its state of rest or uniform motion in a straight line, not far from impressed forces to change that state.
law II
a change in motion is proportional to the motive happening in a straight line where the force is impressed.
law III
the action there is always opposed an equal reaction: or two bodies on him will always be equal in opposite directions. |
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APWBDumbledore
Gast
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| APWBDumbledore Verfasst am: 03. Aug 2017 12:53 Titel: Re: Krafteinheitdyn |
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| Krafteinheitdyn hat Folgendes geschrieben: | Wikipedia Fake:
Die Krafteinheit N ist keine der sieben SI Einheiten. Es werden 100 000 dyn mit 1 N abgekürzt.
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Erstens hat nie jemand behauptet, dass N eine SI-*Basis*einheit ist (davon gibt es sieben oder so... bin zu faul zum Nachsehen, ist auch egal. SI-Einheiten gibt es jedenfalls deutlich mehr). Zweitens ist N eine SI-Einheit, sie steht für kg*m/s². dyn ist dagegen keine SI-Einheit, diese gehört ins cgs-System. |
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Letti
Anmeldungsdatum: 30.07.2017
Beiträge: 52
Wohnort: 04552 Borna
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| Letti Verfasst am: 05. Aug 2017 17:40 Titel: |
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... ... ist etwas schwer zu greifen, ich versuche mein Dimensionsvertändniss mal anders zu formulieren..
Unser Universum mit allem drin wurde durch den Urknall erzeugt, auch alle Regel der Physik in diesem Raum. Ich betrachte also als Dimension etwas, was ich benötige um alle vorgänge in unserem Universum beschreiben zu können. Die 3 Raumdimensionen, die Zeit, Masse, Energie ... Also bernötige ich 6 Dimensionen um Vorgänge oder Objekte in unserem Universum zu beschreiben. Mit den ersten 3 lege ich das räumliche Bezugssystem fest, das wo, mit den anderen 3 kann ich das Was, bestimmen.
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 05. Aug 2017 20:05 Titel: |
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@Letti
Das Universum kannst du mit drei allgemeinen Begriffen beschreiben. Dies sind
Raum, Zeit und Materie. Die Physik gibt sich aber nicht mit Allgemeinausdrücken zufrieden und benötigt quantifizierbare Aussagen. Also musst du zu diesen Allgemeinbegriffen quantifizierbare Eigenschaften festlegen um diese zu charakterisieren. Dies sind die physikalischen Größen.
zum Raum:
Länge, Fläche, Volumen, ebener und Raumwinkel usw.
zur Zeit:
Dauer
zur Materie:
Masse, Energie, Stoffmenge, Ladung usw.
Um Zustände und Vorgänge im Universum zu Beschreiben musst du noch weiter wichtige Größen festlegen:
z.B. Geschwindigkeit, Beschleunigung, Impuls, Kraft, Drehmoment, Temperatur, Dichte, Wirkung usw.
Du sieht man kann beliebig viele Größen festlegen. Und alle sind sie mit einander über Größengleichungen verknüpft. Es bietet sich also an, diese systematisch zu ordnen um sich besser zurecht zu finden. |
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Letti
Anmeldungsdatum: 30.07.2017
Beiträge: 52
Wohnort: 04552 Borna
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| Letti Verfasst am: 05. Aug 2017 23:45 Titel: |
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| autor237 hat Folgendes geschrieben: | @Letti
Das Universum kannst du mit drei allgemeinen Begriffen beschreiben. Dies sind
Raum, Zeit und Materie. Die Physik gibt sich aber nicht mit Allgemeinausdrücken zufrieden und benötigt quantifizierbare Aussagen. Also musst du zu diesen Allgemeinbegriffen quantifizierbare Eigenschaften festlegen um diese zu charakterisieren. Dies sind die physikalischen Größen.
zum Raum:
Länge, Fläche, Volumen, ebener und Raumwinkel usw.
zur Zeit:
Dauer
zur Materie:
Masse, Energie, Stoffmenge, Ladung usw.
Um Zustände und Vorgänge im Universum zu Beschreiben musst du noch weiter wichtige Größen festlegen:
z.B. Geschwindigkeit, Beschleunigung, Impuls, Kraft, Drehmoment, Temperatur, Dichte, Wirkung usw.
Du sieht man kann beliebig viele Größen festlegen. Und alle sind sie mit einander über Größengleichungen verknüpft. Es bietet sich also an, diese systematisch zu ordnen um sich besser zurecht zu finden. |
... nun sind wir auf dem richtigen Weg...
Geschwindigkeit / Beschleunigung, Impuls, Kraft, Drehmoment, = Raum + Zeit
Temperatur, Dichte, Wirkung = Energie
.. oder die Kombination aus beidem ...
... weiter..
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18015
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| TomS Verfasst am: 06. Aug 2017 10:24 Titel: |
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Ich kann weder einen Fortschritt erkennen, noch dass dieser Thread irgendwas mit Physik zu tun hat. Was soll das hier?
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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. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8576
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| jh8979 Verfasst am: 06. Aug 2017 10:27 Titel: |
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Ich wollte gerade ähnliches schreiben.
Daher schließe ich dies hier mal. Das hat nichts mit Physik zu tun. |
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