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Was war zuerst - Raum oder Zeit?

2.317 Beiträge, Schlüsselwörter: Gott, Universum, Wissenschaft, Urknall, Unendlich, Die Ersten Teilchen, ..

Was war zuerst - Raum oder Zeit?

21.04.2017 um 13:20
Noch mal allgemein erklärt, der Thread gibt hier eine Frage vor, die impliziert recht klar zwei mögliche Antworten, entweder war zuerst der Raum oder zuerst die Zeit (da).

Meine Antwort hier:
nocheinPoet schrieb:Somit ist die Antwort aus dieser Sicht dann doch ganz einfach und klar, die Zeit muss zuerst da gewesen sein, denn wenn erst der Raum und dann die Zeit entstanden wäre, bräuchte es für die zeitliche Reihenfolge ja schon zwingend eben einer Zeit.
bezieht sich eben auf diese beiden Möglichkeiten. Ich behaupte damit nicht, der Raum ist zu erst entstanden. Die Antwort, zuerst der Raum führt eben nur zu einem Widerspruch, und somit würde nur die andere Möglichkeit bleiben.


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21.04.2017 um 13:36
So mal allgemein, @Z. hat hier: Beitrag von Z., Seite 55 "Instanton" angesprochen, liest man da bei Wikipedia:
Instantone sind in Raum und Zeit lokalisierte Solitonlösungen „euklidifizierter“ Quantenfeldtheorien, speziell der Yang-Mills-Gleichungen in der Quantenchromodynamik nach einer Wick-Rotation vom Minkowski-Raum zum vierdimensionalen Euklidischen Raum. Instantone beschreiben in allen diesen Theorien den quantenmechanischen Übergang (Tunnel-Übergang) zwischen den verschiedenen Klassen des Vakuumzustandes des betrachteten Feldes und sollen speziell für die starke Wechselwirkung im niederenergetischen Bereich große Bedeutung haben.
Quelle: Wikipedia: Instanton

Wird das so sicher nicht klar, darum hier noch mal kurz was dazu:
Wird das Universum im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie beschrieben, hat es im Urknall eine Singularität – eine Stelle, wo die Naturgesetze außer Kraft sind – und ebenso im Endknall, falls es dazu käme. Das ist mit dem Schnittpunkt von Längengraden an den Polen vergleichbar (links). Doch in der Natur kann eine Singularität aufgrund ihrer unendlichen Dichte, Energie und Krümmung nicht existieren – sie ist ein mathematisches Artefakt, das den Zusammenbruch der Theorie markiert. Daher suchen Kosmologen nach singularitätsfreien Modellen. Stephen Hawking entwickelte ein solches mithilfe der imaginären Zeit (Instanton). Sie steht gleichsam senkrecht zur uns vertrauten reellen Zeit. In ihr gibt es – wie bei den Breitengraden – keine Singularität (rechts). Ob die imaginäre Zeit nur ein mathematischer Trick ist, wird kontrovers diskutiert.
http://www.wissenschaft.de/archiv/-/journal_content/56/12054/1594223/Reelle-und-imagin%C3%A4re-Zeit/


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21.04.2017 um 13:38
@skagerak
skagerak schrieb:Daraus verstehe ich jetzt dass es also grundsätzlich theoretisch möglich ist, Raum ohne Zeit.
Wenn du dieser Argumentation folgen willst, dann gibt es die Zeit als solche gar nicht da wir in einer vierdimensionalen Raum leben mit den Einheitsvektoren x,y,z,ct. Wenn wir also nur in einem Raum leben ergibt die Threadfrage keinen Sinn mehr da die Zeit als solche gar nicht existiert.

Wie ich schon erwähnt habe ist das aber nicht wirklich sinnvoll da die ART nicht allgmeingültig ist sondern die Natur sich auch quantenmechanisch verhält. Und in dieser spielt die Zeit eine wesentliche Rolle.
Z. schrieb:    mojorisin schrieb:
   un wenn man von der ART ausgeht hat man dann eine wunderschöne 4 dimensionale euklidische Raumzeit.

Das ist ein Trugschluss.
Könntest du das bitte näher erläutern worin deiner Ansicht nach der Trugschluss besteht?

Vielleicht könntest du dazu noch Stellung nehmen:
mojorisin schrieb:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.72.3305

Ist das jetzt ein Beweis das Zeit doch schon immer vorhanden war?


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21.04.2017 um 13:44
@mojorisin

Im Grunde ist die Frage im Thread "suboptimal" gestellt, eventuell findet sich da einfach ein besserer Titel?


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21.04.2017 um 13:45
@Z.
Z. schrieb:Diskussion: Was war zuerst - Raum oder Zeit? (Beitrag von mojorisin)
Hatte dir wegen t=0 Singu das hier verlinkt. Bitte nicht übersehen. Danke.
https://128.84.21.199/pdf/gr-qc/0110012v1.pdf
ICh zitiere mal den Absatz:

Many inflating spacetimes are likely to violate the weak energy condition, a key assumption of singularity theorems. Here we offer a simple kinematical argument, without assuming any energy condition, that a cosmological model that is inflating – or just expanding sufficiently fast – must be incomplete in null and timelike past directions. Specifically, we obtain a bound on the integral of the
Hubble parameter over a past-directed timelike or null geodesic. Thus inflationary models require physics other than inflation to describe the past boundary ofthe inflating region of spacetime.

Inwiefern unterstützt das deine Argumente? Wenn du nur irgendein Paper verlinkst ohne dazu genau Stellung zu nehmen, am besten mit einem Zitat der Textstelle, kann man damit recht wenig anfangen.


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21.04.2017 um 13:50
mojorisin schrieb:Wenn du dieser Argumentation folgen willst, dann gibt es die Zeit als solche gar nicht da wir in einer vierdimensionalen Raum leben mit den Einheitsvektoren x,y,z,ct. Wenn wir also nur in einem Raum leben ergibt die Threadfrage keinen Sinn mehr da die Zeit als solche gar nicht existiert.
Das leuchtet mir ein, ja. Aber so können wir doch festhalten dass es eben doch theoretisch möglich ist, auch wenn´s keinen Sinn macht? Um mehr ging es mir nicht.
nocheinPoet schrieb:Im Grunde ist die Frage im Thread "suboptimal" gestellt, eventuell findet sich da einfach ein besserer Titel?
Ein Vorschlag zur Güte ;)


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21.04.2017 um 13:52
@nocheinPoet
nocheinPoet schrieb:Im Grunde ist die Frage im Thread "suboptimal" gestellt, eventuell findet sich da einfach ein besserer Titel?
Ich finde ihn optimal, weil wenn man sich mit den möglichen Antworten befasst, man relativ schnell auf unlogische Antworten stoßen kann. Die Fragestellung ist ein schönes Beipiel für korrekte Schlussfolgerung.

Wikipedia: Schlussfolgerung


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21.04.2017 um 14:09
mojorisin schrieb:Ich finde ihn optimal, weil wenn man sich mit den möglichen Antworten befasst, man relativ schnell auf unlogische Antworten stoßen kann. Die Fragestellung ist ein schönes Beipiel für korrekte Schlussfolgerung.
In der Weise pflichte ich Dir bei, mir ging es auch weniger um mich, sondern das hier eben doch einiges an eigentlich doch unnötigen Debatten angefacht werden.

Du könntest das ja mal mit Deinem Link und dem Weg dort und der Frage hier exemplarisch aufzeigen ... ;)


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21.04.2017 um 15:43
@skagerak
skagerak schrieb:Aber so können wir doch festhalten dass es eben doch theoretisch möglich ist,
Das es theoretisch möglich ist das es nur Raum gibt? Klar, das ist denke ich außer Frage. Ich defniere mir drei Koordinaten x,y,z et voila habe ich ein 3D Raum. In dem Raum bewegt sich aber gar nichts. Da gibt es kein zuvor und danach. Eine Linie vom Ursprung zur Koordinate x,y,z bleibt da für immer und ewig.

Wenn ich so darüber nachdenke, dann hat eine Objekt im Rahmen der ART eine Trajektorie durch die 4D Raumzeit und die ist da festgenagelt und verändert sich nicht. Das ist interessant. Über die Dimension ct erhalten wir einen weiteren Freiheitsgrad der es erlaubt eIn Objekt in x,y,z zu verschieben abhängig von ct. DAbei gibt es allerdings auch keinen ausgezeichnten Zeitpfeil wir können genbauso gut vor wie zurück bezüglich der ct Achse. Alle Orte über x,y,z,ct eines Objektes sind definiert. Deshalb ist die ART auch streng deterministisch.

Die Natur ist leider nicht so da sie sich auch quantenmechanisch verhält. Und hier spielt die Zeit ein wesentlich anderer Rolle. Anhand der Thermodynamik wissen wir auch das, das Rückgehen in der Zeit nicht möglich ist.

Aber hier kann man sehr schön sehen warum es so schwierig ist Quantentheorie und ART zu verheiraten. EIn wesentlich Punkt liegt in der unterschiedlichen Betrachtung der Zeit.


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21.04.2017 um 16:07
„Für masselose Teilchen vergeht keine Zeit", betont Roger Penrose. Im ersten Sekundenbruchteil nach dem Urknall war das der Fall, weil alle Partikel damals so viel Energie besaßen, dass sie quasi lichtschnell und masselos umherflitzten. (Für Experten: Der Higgs-Mechanismus, der die Teilchenmassen erzeugt, setzte erst ein, als die Temperatur unter etwa 1016 Grad gefallen war.)

Ist dass den nicht so ähnlich wie ein "Raum ohne Zeit"? Könnt ich mir so vorstellen.


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21.04.2017 um 16:56
Sonni1967 schrieb:Ist dass den nicht so ähnlich wie ein "Raum ohne Zeit"? Könnt ich mir so vorstellen.
Edit: ..es ist aber ein Vorgang gewesen der Zeit brauchte.


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Z.
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21.04.2017 um 18:14
mojorisin schrieb:Inwiefern unterstützt das deine Argumente?
Fangen wir hier an:
Es geht hier um die Singu t=0, die verletzt die Energieerhaltung/Erzeugung. 
Energie scheint aus dem Nichts  zu kommen. Gebiet Radius = 0
Das ist der Aufhänger für die allg. verbreite Abneigung betr. zeitlich bedingter Singus. 

Bedingt durch vorangehende Gedanken klassicher Physik, die auf Empirie, Ursache und Wirkung setzte.
Erst seit dem zB.. Riemann (mathematisches Genie) Einstein und Planck das Konzept erweiterten, Raumzeit-Konzepte neu bewerteten, Ursache und Wirkung quantisiert argumentierten, hat sich die schöne neue Welt aufgetan, die Denkern wie Heisenberg bis Hawking und anderen vollkommen neue Werkzeuge/Interpretationsmöglichkeiten ermöglichten.

Energieerhaltung ist da mM. nur noch ein Mythos den zu überwinden gilt... würde ich strickt formulieren.
Natürlich kann mir das nun so kurz ausgedrückt wieder vorgehalten werden.. tja.

Meine Meinung bitte ich als diese zu Behandeln, sie stellt in keinster weise den Anspruch, die Vorstellungwelt von anderen, die diese Realität zu nennen pflegen, berichtigen zu wollen. Das Paper ist sehr komplex und kann nur mit Hilfe von mathematisch Hochbegabten wie Y. einigermaßen für Laien verständlich analysiert werden. Das werde ich mir hier nicht anmassen, auch wenn ich Glaube es in Grundzügen verstanden zu haben.


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Z.
ehemaliges Mitglied


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21.04.2017 um 18:54
mojorisin schrieb:mojorisin schrieb:
   un wenn man von der ART ausgeht hat man dann eine wunderschöne 4 dimensionale euklidische Raumzeit.
Z. schrieb:Das ist ein Trugschluss.
Nun wir müssen wir deine Antwort komplett im Kontext einführen, um mM. widersprüchliches zu erkennen.
skagerak schrieb: 
Mal so gedacht: Man nehme das Univ. und entferne alles Materie/Energie.
Was bleibt? Raum? Und wenn ja, dann ist Zeit doch nicht mehr oder?
Du antwortest:
Nun wenn man von der ART ausgeht hat man dann eine wunderschöne 4 dimensionale euklidische Raumzeit. Man könnte auch sagen alle vier Dimensionen in der ART haben die EInheit m somit gibt es gar keine Zeit sondern nur Raum und der Fall ist gegessen.
Der erste Widerspruch ist.
Sollte man auch die Energie komplett entfernen, bleibt exakt NICHTS mehr. 
Auch kein Raum, denn Raum ist Ausdruck von Energie. Ohne Energie kein Raum.
Nicht umsonst haben wir ja das Singuproblem t=0 das Energie aus dem Pseudogebiet r =0 entfaltet, welche den 3D R aufspannt.
Die Energie der DE wirkt zudem und lässt Raum, dem Standardmodell gemäß, expandieren...
Allgemein empfehle ich "Raum Zeit und Materie von Hermann Weyl" zu lesen. 
Eine kurze Suche in auf meinem Profil wird den entsprechenden Link zu Tage bringen.
Der zweite Widerspruch ist: (siehe unterstrichen und Bold von mir)
Grundlage hier:
http://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/SRT/Geometrie.html
Sieh zu diesem Link folgendes:
Es ist einfach der Ausdruck (7) für die Metrik, der (bis auf ein Minuszeichen) das Quadrat des physikalisch gemessenen Abstands darstellt! Die Zeichenebene wird zwar benutzt, um Raumzeit-Diagramme zu zeichnen, aber ihre euklidische Geometrie stimmt nicht mit der Geometrie der Raumzeit überein. Wird versucht, das Analogon des "Einheitskreises" zu finden, um eine bequeme Darstellung der Einheiten auf allen denkbaren Achsen bewegter Inertialsysteme zur Hand zu haben, stößt man auf eine Hyperbel bzw. in der vollen Version auf ein Hyperboloid, das mittlerweile in Form der sogenannten "Massenschale" in der Teilchenphysik ganz unverzichtbar geworden ist.
Vertiefend:
Wikipedia: Nichteuklidische_Geometrie
Inzwischen spielt die nichteuklidische Geometrie eine wichtige Rolle in der theoretischen Physik und der Kosmologie. Gemäß der allgemeinen Relativitätstheorie weicht die Geometrie des Weltalls von der euklidischen ab, weil Schwerefelder den Raum „krümmen“. Ob die Geometrie des Universums „im Großen“ sphärisch (elliptisch), eben (das heißt euklidisch) oder hyperbolisch ist, gehört zu den großen aktuellen Fragen der Physik.
Eine materiefreie RZ bedeutet nicht, dass nun eine euklidische Metrik auf eine solche angewendet werden könnte, oder daraus folgte.  Materie erzeugt nicht etwa Gravitation, sondern beeinflusst diese, wechselwirkt nur (E=mc²). Sollten weitere Hinweise hierzu nötig sein, muss ich diese später anführen, da ich wieder unter Druck stehe. Leider.
LG


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22.04.2017 um 06:06
@GuggstDu
GuggstDu schrieb:Edit: ..es ist aber ein Vorgang gewesen der Zeit brauchte.
Ja, du hast Recht.

Ich stelle mir halt immer wieder meine "Eselsbrücke" den Papierstapel von Seite 33 vor :-)

Materie/Energie gleitet oder bewegt (Zeit) sich durch die Blätter (Räume). So auf die Art Jetzt, Jetzt, Jetzt....
Ist echt blöde zu beschreiben.

So kann ich mir das einzelne Blatt (der Raum) auch ohne Zeit vorstellen (vor allem wenn ich mir Materie/Energie ganz wegdenke).

LG


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22.04.2017 um 06:24
Moin moin Sonni,

ich weiß nicht, ob du es gestern noch lesen konntest, stand ja nur kurz drin. Egal, man hat mir erlaubt, den ungefährlichen Teil noch mal einzustellen, dort findest du 2 (wie ich finde) sehr verständliche Vorträge zum Thema:




Moin moin,

ich wollte nur noch schnell was nachreichen, was ich eigentlich schon vor 3 Tagen posten wollte, ... ist dann aber leider was dazwischen gekommen.

Ein sehr gelungener und informativer Vortrag wie ich finde:



Prof. Dr. Gerd Ganteför von der Uni Konstanz geht dort (ca. ab 36. Minute) auf eine Hypothese von Dr. Josef M. Gaßner ein, die sich nicht nur mit der Vorstellung von @skagerak deckt, sondern auch in vielen Punkten mit der quantenmechanischen Betrachtungsweise unserer Neueinsteigerin Sonni.

Gaßner definiert in seiner Hypothese die Zeit über ihre Messbarkeit, d.h., in einem Raum ohne Materie existiert auch keine Zeit. Gemäß der Unbestimmtheit der Energie wäre es also denkbar, dass eine Vakuumfluktuation mit "geliehener" Energie aus dem Nichts einen Phasenübergang im Higgs-Feld verursacht, aus dem sich angetrieben vom negativen Druck ein stabiles Universum bilden kann. Wer die Zeit erübrigen kann, sollte das Video ruhig von vorne anschauen, es lohnt sich in vielerlei Hinsicht. Z.B. wird ab Minute 10.45 eine Sache erklärt, die ich nie wirklich begriffen habe :D.

Aber wie gesagt, das ist alles nur Spekulatius, eine solche "Mega-Fluktuation" ist beliebig unwahrscheinlich, aber es steht ja dank fehlender Zeit dafür auch eine "Ewigkeit" zur Verfügung :D. Gaßner schließt übrigens auch höherdimensionale Räume (ohne Zeit) nicht aus. Und wo wir schon bei Gaßner sind, hier ist noch das Video, auf das im Vortrag Bezug genommen wird. Ich habe es mir inzwischen 2x angeschaut, konnte aber leider die Stelle nicht finden, dafür aber viele andere interessante Beschreibungen, insbesondere zum Zustand des "falschen Vakuums", sehr empfehlenswert wie ich finde.



Ich glaube, mojo hat es heute mit der Feststellung, dass es "unzählige konkuriende kosmologische Modelle" gibt, ziemlich genau getroffen. Die Qualität dieser Modelle mag unterschiedlich sein, trotzdem sollte auch im Interesse einer friedlichen Diskussion mehr darauf geachtet werden, das jeweils bevorzugte Modell nicht über die der anderen zu stellen, es sei denn, empirische Belege lassen dies zu. Ich für meinen Teil maße mir eine Bewertung der verschiedenen Modelle nicht an, da mir einfach das Hintergrundwissen dafür fehlt, und es zudem bis heute keine einzige empirisch belegte Theorie gibt, die darauf anwendbar wäre.




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22.04.2017 um 06:33
@Peter0167
Da sind se wieder, freu!
Ich habe die schon vermisst, auf einmal waren sie weg :-)

Die erste hab ich mir gestern schon angeschaut, die ist wirklich gut.
Muss sie allerdings 3 mal gucken um zu verstehen, he, he

Zu der zweiten kam ich dann nicht mehr (weg war se). Mach ich dann heute.
Danke!!

LG


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Was war zuerst - Raum oder Zeit?

22.04.2017 um 10:48
Sonni1967 schrieb:Beschreibt mir mal die Information (Mathematik, Information der Naturgesetze, usw.) mit Zeit und Raum.
Sie sind zeitlos weil sie nicht aus Materie bestehen, aber wer will sagen dass sie nicht existieren?
Hi @Sonni1967,

es ist gar nicht so einfach das alles kurz zu beschreiben aber ich will es mal so kurz und so einfach wie möglich versuchen (Mit links wenn möglich).

Ich werde dafü rein bisschen ausholen und versuchen zu erklären wieso die Mathematik wichtig ist, wie die ART und Quantenmechanik grundlegend aufgebaut ist, wie Informationen in der Physik behandelt werden und was das alles mit Raum und Zeit zu tun hat. Möglichst ohne Fachworte.

Die Physik selber versucht Modelle zu erstellen die die Natur, wie wir sie beobachten beschreiben können. Dabei hat sich herausgestellt das da am besten mit mathematischen Formeln gelingt. Einen großen Schritt hat dabei Galileo Galiei gemacht der z.B. seine Fallversuche mathematisch beschrieb.

Wikipedia: Galileo_Galilei#Begr.C3.BCnder_der_naturwissenschaftlichen_Methode

Die Mathematik hat sich dabei als hilfreich herausgestellt da sie uns zwingt streng logisch vorzugehen.
Zur Geschichte der Mathematik:
Von dort datiert die Orientierung an der Aufgabenstellung des „rein logischen Beweisens“ und die erste Axiomatisierung, nämlich die euklidische Geometrie.
Wikipedia: Mathematik#Geschichte

Das hat z.B. den großen Vorteil auch intuitiv schwer erfassbare Vorstellungen und Modelle zu verstehen (z.B. 4 dimensionale Räume) und zu entwickeln und Denkfehler aufzudecken. Diese denkfehler können Ideen und Vorstellungen sein, die uns zwar intuitiv richtig erscheinen aber nicht der Realität entsprechen. Vor allem die Quantenmechanik und die Spezielle und die Allgemeine Relativitätstheorie wären ohne die mathematische Vorgehensweise undenkbar, da sie Naturphänomene beschreiben die größtenteils außerhalb unserer direkt (also ohne technische Hilfsmittel) erfahrbaren und wahrnehmbaren Umwelt liegen.



Daher ist die Mathematik für die Physik ein unheimlich wertvolles Hilfsmittel. Wie wertvoll die Mathematik aber ist kann man sich klarmachen an einem einfachen Beispiel: Nehmen wir mal an wir wollen wissen wie lange die Diagonale von einem 9-dimensionalen Würfel ist mit einer Kantenlänge von 5 cm.

Wir können uns neun Dimensionen nicht vorstellen aber 2 sehr gut. Und einem Würfel in 2 Dimensionen entspricht das Quadrat. Aus der Schule wissen wir das wir die Diagonale in einem Quadrat mit dem Satz des Pythagoras berechnen können. Im unteren Bild, links sehen wir das dabei gilt D2 = a2 + a2 = 2a2. Daraus folgt für die Diagonale D des 2D Quadrat --> D = √2⋅a.

Für den Würfel (Bild rechts) Können wir nun genau so vorgehen. Wir berechnen nach dem gleichen Schema wie vorher, also 2D,  die grüne Diagonale D1 die sich aus den blauen a's ergibt:

D12 = a2 + a2.

Die gesuchte rote Diagonale D ergibt sich dann aus wiederum aus dem 2D Dreick mit den Seiten D1 und a:
D2 = a2 + D12 = a2 + a2 + a2= 3a2 .

In die letzte Formel können wir D1 ersetzen und damit erhalten wir für die gesuchte Diagonale D für den 3D-Würfel  D = √3⋅a

Cube pythagoras

Interessant ist nun die Zahl unter der Wurzel, den vergleicht man diese für das 2D Quadrat mit √2 und den 3D Würfel mit √3 sieht man das unter der Wurzel in dem Fall die Anzahl der Dimensionen steht. Wir können somit ganz einfach eine Formel erhalten für die Diagonale beliebig dimensionaler Würfel. Für die gestelle Frage der Diagonale eines 9D -Würfels:



D = √9⋅a = √9⋅5 cm = 15 cm

Diese Beispiel soll veranschaulichen wie einfach man sehr abstrake mithilfe der Mathematik erfassen kann. Allerdings muss man aufpassen bei der Anwendung der Formeln. Sind die Würfel z.B. verbogen gilt der Satz des Pythagoras nicht mehr und unsere Rechnung wäre falsch. Darauf komme ich später nochmal zurück.

Was sind die aktuellen Theorien in der Physik und wie wird in diesen Raum und Zeit behandelt? Hier gibt es GRundpfeiler die Allgmeine Relativitätstheorie (ART) und die Quantenphysik. Beginnen wir mit der ART die das Verhalten der Natur hinsichtlich der Gravitation beschreibt. Stell dir hierzu einen Würfel aus Schaumstoff vor der die Raumzeit darstellen soll, so wie dieser hier:


 58.JPG



Dieser Würfel ist perfekt rechtwinklig sowie im Beipiel vorher. Stellen wir uns nun weiters vor wir legen zwei schwere kugeln darauf. Dieser dellen den Würfel ein und wenn sie nah genug beieinander sind werden sie auch aufeinanderzurollen da sich der Schaumstoff verformt. Genau so wie der Würfel durch die Kugeln verformt wird in der ART die Raumzeit  durch Masse bzw. Energie verformt. D.h. die Raumzeit selbst interagiert mit den darin befindlichen Massen (Energien) und kann sich Verbiegen und Verzerren genauso wie der Würfel auf die Metalkugeln reagiert. Will man nun z.B. die Diagonale des verbogenen Würfels berechnen wie wir das vorher für den 9D Würfel gamcht haben, kann man das nicht mehr einfach so machen, da die Geometrie sich geändert hat (Im Fachjargon: man hat keinen flachen bzw. rechtwinkeligen Raum mehr sondern einen gekrümmten). Solch eine Theorie nennt man hintergrundabhängig da der Hintergrund also die Ruamzeit selbst Teil des Systems ist.



Allerdings beschreibt diese Theorie nicht die Natur im Kleinen wie z.B von Atomen. Hier bedient man sich der Quantentheorie. Hier können wir dasselbe Beipiel mit dem Würfel anwenden allerdings ist der Würfel extrem hart und unverformbar. Legen iwr nun z.B. zwei Magnete darauf werden die sich entweder anziehen oder abstoßne, aber der Würfel selbst bleibt formstabil. D.h. die Physik hierbei ist quantisiert, d.h. für unser Beipiel es snid z.B. nicht alle Bewegungen möglich sondern nur Anziehung und Abstoßung und der Würfel selber gibt zwr die Bühne uaf der etwas stattfindent aber er interagiert nicht mit. ER ist starr. Diese Theorie nennt man hintergrundunabhängig, da die dahinterliegende Raumzeit starr ist.



Was zeigt uns das für den Thread? Wir wissen das beide Theorien unglaublich gute Vorhersagen machen sprich, das sich die Natur tatsächlich so verhält , aber nur wenn wir in der Quantenphysik die Gravitation vernachlässigen können und wenn wir in der ART die anderen Grundkräfte vernachlässigen können, sprich beide Theorien haben ihre Grenzen. Beide müssen aber irgenwo Recht haben, d.h. die Raumzeit muss sich übertragen wie ein harter, verformbarer Schaumstoff verhalten. Dafür eine Theorie, eine sognennaten vereinhetlichte Theorie (GUT), zu finden ist die Arbeit die Physiker seit Jahrzehnten versuchen.


Wikipedia: Weltformel#Schritte_der_Vereinheitlichung



Eine Theorie dazu ist die Loop-Quanten-Gravitation und daher habe ich mal meine Sichtweise zu Enstehen von Raum hier dazu geschrieben:


Beitrag von mojorisin, Seite 51



Nun noch lurz zur Information. DIe INformation ist in der Physik ein schwer zu fassender Begriff und er ist am ehensten verwandt oder eingebettet in eine Größe namens Entropie. Ein einfaches Beipiel möchte ich hier am Bild erklären:



2000px-Maxwell27s demon.svg

Beginnen wir auf der rechten Seite: Rote und blaue Teilchen sind in ihren Kammern eingelschlossen. DIe roten Teilchen haben nun ganz bestimmte Möglichkeiten sich auszurichten sie könnten z.B. alle inks unten in der Ecke sitzen oder rechts unten oder links oben oder zwei lönnten links unten und rechts unten ... Hier habe ich bereits vier Möglichkeiten beschrieben wie sie sich anordnen könnten. Mit ein paar mathematischen Tricks kann man berechnen wieviele Möglichkeiten es gibt und das gibt die ANzahl der möglichen Zustände dar. Wenn wir nun die Klappe links aufmachen vermischen sich die Teilchen und die Entropie, also die ANzahl der möglichen Zustände nimmt zu. NUn ist ein Hauptsatz der Thermodynamik das Entropie also die ANzahl der möglichen Zustände niemals abnehmen kann. Wenn wir oben gezeigtes wieder entmischen wollen benötigen wir damit viel Energieumsatz und am Ende ist zwar die Entropie im Kasten wieder kleiner aber die Entropie im GEsamten mit uns eingeschlossen die die Arbeit geleistet haben ist gestiegen.



Was hat das mit Information zu tun: Nun wenn wir Information speichern wollen oder wenn irgendwo INformation gespeichert sein soll, müssen wir an irgeneinem System einen Zustand festlegen so dasss INformation gespeicher ist. Im Computer wird das gemacht mit Einsen und Nullen. ANderes Beipiel ist Tinte im Wasserglas: Stell dir vor die Tinte ist im Wasserglas so angebracht das sie der Zahl 2 entspricht so ähnlich wie hier nur wirklich die Zahl zwei:



poster-diffusion-im-wasser-1343077


Dann kann jeder der vorbeikommt die Zahl zwei lesen. Solange die zwei aber lesbar steht, haben die Tintenteilchen ein kleiner Möglichkeit wo sie sich befinden können, denn wenn sie außerhalb der zwei sind wird die zwei nicht mehr lesbar. UNd das ist was man beobachten kann : Ganz am Anfang steht klar die Zwei, d.h. man hat klare INformation aber auch niedrige Entropie, den die Tinte hat nur eingeschränke Möglichkeiten. Nach und nach geht die Tinte aber in das gesamte Wasser über so wie auf dem Bild zu sehen. DIe zwei verschmiert und ist irgendwann nicht mehr sichtbar, dafür haben nun die Tintenteilchen die Möglichkeit sich im gesamten Wasserglas zu befinden, die Information ist weg und die Entropie, also die ANzahl an Möglichkeiten groß. DEn umgekehreten Vorgang das man Tinte in Wasser schütte und mixt und dann warte bis sich die Zahl zwei (order irgeneine andere) formt wurde noch nice beobachtet. Daher spricht man auch davon das die ENtropie dem Zeitpfeil  die Richtung vorgibt da die Entropie nur zunehmen nicht abnehmen kann. 



Ich hoffe das kann helfen die Ideen und Konzepte etwas zu verstehen. Und ohne Grantie für eingeschliche Fehler :-)


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22.04.2017 um 11:09
@Z.
Z. schrieb:Sollte man auch die Energie komplett entfernen, bleibt exakt NICHTS mehr.
Die Frage die @skagerak gestellt hat ist doch hypothetischer Natur. WEnn ich alle Energie entferne z.b. ein den EInsteingleichungen, d.h. ich setzte den Energie-Impuls-Tensor überall 0 dann erhalte ich eine rechtwinkeligen Minkowski-Raum. In der SRT wenn GRavitation vernachlässigt wird erhalt ich ja schon einen rechtwinkligen Minkowski_Raum. Tatsächlich ist euklidisch falsch denn die Metrik ist nicht positiv definit also (+,+,+,+). Das könnte man aber noch hinkriegen indem man die Zeit imaginär macht also ict dann erhält die Metrik die Signatur +,+,+,+ ist also sogar positiv definit und somit euklidisch. Die Mathematiker sagen pseudoeuklidischer Raum.
Z. schrieb:Auch kein Raum, denn Raum ist Ausdruck von Energie. Ohne Energie kein Raum.
Ich habe gesucht aber hättest du da konkrete Anhaltspunkte. Von der Theorie her.
Z. schrieb:Die Energie der DE wirkt zudem und lässt Raum, dem Standardmodell gemäß, expandieren...
Die DE ist aber kein Erk
Z. schrieb:Allgemein empfehle ich "Raum Zeit und Materie von Hermann Weyl" zu lesen.
lärungsmodell sondern eine Annahme.

Das Buch ist entsatnden aus Vorlesungen von Weyl mit Einführung und Anwendung der Tensopralgebra bzw. Differntialgeometrie in der ART . Hier ist der Link (ENglisch Transcript):
http://www.gutenberg.org/files/43006/43006-pdf.pdf?session_id=250658ed5dcd86f613b58626bb8fe4e62d754dd7

Die MAthematik ist ziemlich schwierig, dafür brauch ich mindestens ein Jahr. Welche Seiten empfiehlst du mir? Ich bin in Vektoranylysis, Linerarer ALgebra also DIfferntial- und INtegralrechnung sowie Matrizenrechnung bewandert.
Z. schrieb:Eine materiefreie RZ bedeutet nicht, dass nun eine euklidische Metrik auf eine solche angewendet werden könnte, oder daraus folgte. Materie erzeugt nicht etwa Gravitation, sondern beeinflusst diese, wechselwirkt nur (E=mc²).
WIr hatten es von Materie und Energiefreier Raumzeit. Ich dachtre Materie und damit Energie ist die Quelle für die Raumzeitkrümmung und damit die URsache für GRavitationwie wir sie wahrnehmen. WEnn Materie/Energie die Raumzeitkrümmung ergoe GRavitation nicht erzeugt was dann?


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22.04.2017 um 11:28
@mojorisin

Hallo
und Danke! Du hast das toll erklärt. Ich habe es jetzt mal so auf die Schnelle durchgelesen.  Muss ich aber
nochmal in Ruhe machen um es richtig zu verstehen.

Trotzdem hab ich da schon eine Frage:

Wenn der Würfel "Formstabil" (extrem hart und unverformbar ist) wie in der Quantentheorie,
liegt das daran dass die kleinsten Teilchen einfach zu leicht sind um den Würfel (also die Raumzeit) einzudrücken?

Ich meine damit, der Würfel lässt sich erst eindrücken wenn ein bestimmtes Gewicht erreicht ist.
Ist das so richtig?

LG


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22.04.2017 um 12:17
@Sonni1967
Sonni1967 schrieb:liegt das daran dass die kleinsten Teilchen einfach zu leicht sind um den Würfel (also die Raumzeit) einzudrücken?
Ja das kann man sich so vorstellen. Das heißt die Interaktionen zwischen den Teilchen wird berücksichtigt aber nicht die Interaktionen der Teilchen mit dem Würfel. Argumentiert wird das damit das die INteraktionen der Teilchen untereinander viel größer ist als die INteraktionen der Teilchen mit dem Würfel. Man sagt die die Gravitation ist viel schwächer als die anderen Wechhslewirkungen siehe und kann ise dabei vernachlässigen.

Wikipedia: Fundamentale_Wechselwirkung#Tabellarische_Auflistung
Hier sind die vier fundamental eKräfte tabellarisch aufgelistet und deren realtive Stärke. Man beachte die Werte zwischen Gravitation mit 10-41 und den anderen drei Kräften.

Um das noch etwas anschaulicher zu machen: Wenn eine Elektron das elektrische negativ geladen ist von einem Proton das elektrisch positiv geladen ist angezogen wird dann berechnet man die Interaktionen aufgrund der elektromagnetischen Anziheung. Da beide eine MAsse haben ziehene sie sich auch gravitativ an aber dies Anziehung ist soviel schwächer das sie vernachlässigt wird.


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