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ralfkannenberg
Anmeldedatum: 22.02.2006 Beiträge: 4788
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Verfasst am: 17.07.2009, 15:43 Titel: |
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achtphasen hat Folgendes geschrieben: | Ich halte für möglich, hier ganz Grundlegendes falsch zu verstehen! |
Sehr geehrter Herr Fasnacht,
das ist ja nicht weiter schlimm, man kann das ja lernen.
Bitte interpretieren Sie das nicht wieder als "lästige Quizfrage", aber meiner Einschätzung nach ist das der wesentlichste Punkt, um Missverständnisse zu vermeiden:
Erik hat Folgendes geschrieben: | Nein, weder zur Definition des Möbiusbandes noch zur Definition gekrümmter Räume braucht man eine Einbettung. |
Die Einbettung. Verstehen, Sie, was das ist ?
Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg |
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El Cattivo
Anmeldedatum: 22.04.2007 Beiträge: 1556
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Verfasst am: 17.07.2009, 16:00 Titel: |
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achtphasen hat Folgendes geschrieben: | Nach erstem nur oberflächlichem Lesen erscheint mir möglich, dass 'innere' Krümmung entsprechend 'Erik's Beitrag Berechenbarkeit (entsprechend ART) bedeuten könnte - 'äussere' Krümmung die Wahrnehmbarkeit der Krümmung für einen aussenstehenden 'Betrachter' ? |
Hmm - ich bin kein Experte auf dem Gebiet (Nur ein Semester höherdimensionale Analysis, das höchstens mal an der Oberfläche kratzt)- Elrik soll mich korrgieren, aber ich würde es so formulieren:
- Äußere Krümmung ist, wenn sich etwas in einen höheren Raum hinein krümmt.
- Innere Krümmung ist, wenn sich der Raum in sich selbst krümmt.
Im Prinzip genau das, worum es geht. Hat erstmal nichts mit Wahrnehmung zu tun. Was du beschrieben hast war immer eine äußere Krümmung. Ein Raum, der sich in einen höheren hinein krümmt. Eine innere Krümmung kann man mit einer äußeren Krümmung veranschaulichen/visualisieren, was ja auch oft getan wird. Sinngemäß hier nachzulesen (S.71-73).
Das aber z.B. die Gleichungen der ART nicht in einen höheren Raum gebettet sind, sehe auch ich auf den ersten Blick. Er fehlt einfach. Deswegen hatte mich das stutzig gemacht. Wäre er zwingend notwendig, so müssten er eigentlich auch darin beschrieben werden.
mfg |
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achtphasen
Anmeldedatum: 20.10.2008 Beiträge: 848
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Verfasst am: 17.07.2009, 16:22 Titel: |
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Hallo 'El Cattivo'
El Cattivo hat Folgendes geschrieben: | Das aber z.B. die Gleichungen der ART nicht in einen höheren Raum gebettet sind, sehe auch ich auf den ersten Blick. Er fehlt einfach. Deswegen hatte mich das stutzig gemacht. Wäre er zwingend notwendig, so müssten er eigentlich auch darin beschrieben werden.
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genau so sehe ich das Problem hier auch - werde auf das Thema zurückkommen wenn ich 'ralfkannenbergs' Frage beantworten kann. Ich erachte diese Diskussion hier als äusserst wesentliche - vielleicht (hoffentlich) auch zur Befriedung der unsachlichen Streitereien wegen unserer oft differenten Positionen geeignet. Mit gutem Grusse, explizit auch an 'Kondensat'! |
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Kondensat
Anmeldedatum: 23.10.2008 Beiträge: 874
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Verfasst am: 17.07.2009, 16:25 Titel: |
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achtphasen hat Folgendes geschrieben: | Mit gutem Grusse, explizit auch an 'Kondensat'! |
danke, zurück
ich werde hier natürlich auch mitlesen, und schauen, wie sich das entwickelt. und ich bin gespannt, ob sie hier "aufgeschnapptes" wieder mal in die lhc-angstsuppe schmeissen werden..... _________________ resistance is futile.... |
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ralfkannenberg
Anmeldedatum: 22.02.2006 Beiträge: 4788
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Verfasst am: 17.07.2009, 16:33 Titel: |
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achtphasen hat Folgendes geschrieben: | genau so sehe ich das Problem hier auch - werde auf das Thema zurückkommen wenn ich 'ralfkannenbergs' Frage beantworten kann. |
Sehr geehrter Herr Fasnacht,
die grundlegende Idee haben Sie ja schon selber genannt:
achtphasen hat Folgendes geschrieben: | Jede Krümmung einer 'n-Dimensionalität' erfolgt mindestens in einer 'n+1-Dimensionalität'.
- die 1-dimensionale Linie kann nur in einen mindestens 2-dimensionalen 'Raum' (Fläche) gekrümmt werden
- die 2-dimensionale Fläche nur in einen mindestens 3-dimensionalen Raum
- und der 3-dimensionale Raum nur in einen mindestens 4-dimensionalen Hyperraum
etc.
Ob sich ein 0-dimensionaler Punkt in eine 1-dimensionale Linie krümmen lässt, das ist eine zumindest philosophisch sicher interessierende Frage. |
Sie müssen diese Idee jetzt nur noch in den richtigen Zusammenhang setzen. Die "Bauteile" dazu liegen schon auf dem goldenen Tablett und die beiden einzigen offenen Punkte sind noch:
1.) an welcher Stelle nun eine Einbettung erfolgt und
2.) was diese Einbettung bewirkt
Dann werden Sie auch Erik's Einwand verstehen und danach gibt es eine einfache und hoffentlich auch anschaulich verständliche Übungsaufgabe von mir.
Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg |
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Erik
Anmeldedatum: 28.03.2006 Beiträge: 565
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Verfasst am: 17.07.2009, 16:50 Titel: |
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achtphasen hat Folgendes geschrieben: | Hallo 'Erik',
Erik hat Folgendes geschrieben: | Quatsch, du verwechselst wahrscheinlich innere und äußere Krümmung. Wenn bloß von "Krümmung"
die Rede ist (insbesondere in ART etc.) , ist immer ersteres gemeint. |
Verstehe ich richtig, dass 'innere' Krümmung besagt, dass ein 'n-dimensionales Ding' in sich selbst gekrümmt sein kann aber 'von aussen' (also aus n+1-dimensionaler Perspektive) 'betrachtet' nichts von dieser Krümmung zu 'sehen' wäre?
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Ja, man braucht nicht mal was von einem umgebenden Raum zu wissen, geschweige daß überhaupt
einer existieren muß. So kann man die Krümmung der Erdoberfläche feststellen: Stell dich
auf den Nordpol, gehe ein Stück Richtung Süden, dann parallel zum Äquator Richtung Westen,
Blick weiterhin nach Süden gerichtet, dann wieder zurück zum Nordpol, immernoch starr nach
Süden blickend. Und obwohl du an jedem Punkt der Reise immer in dieselbe Richtung (Süden)
blickst, schaust du am Ende in eine andere Richtung als am Anfang. (Wenn du bis zum Äquator
runtergelaufen bist, blickst du jetzt 90° weiter westlich.) Das liegt genau an der inneren
Kümmung der Erdoberfläche. Der Fachbegriff für dieses Phänomen ist Wegabhängigkeit der
Parallelverschiebung. |
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Erik
Anmeldedatum: 28.03.2006 Beiträge: 565
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Verfasst am: 17.07.2009, 16:59 Titel: |
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Orbit hat Folgendes geschrieben: | Zitat: | Quatsch, du verwechselst wahrscheinlich innere und äußere Krümmung. Wenn bloß von "Krümmung"
die Rede ist (insbesondere in ART etc.) , ist immer ersteres gemeint. |
Erik
Dank des Links, den El Cattivo nun noch nachgereicht hat, habe ich als Laie dazu gelernt. Falls Du Deiner hohen wissenschaftlichen Bildung wegen nicht mehr nachvollziehen kannst, was Laien sich halt so vorstellen und noch lernen müssen und sie deswegen nur noch zu beleidigen vermagst, solltest Du Dir ernsthaft die Frage stellen, ob es nicht an der Zeit wäre, ein populärwissenschaftliches Forum wie dieses zu verlassen.
Orbit |
War "Quatsch" jetzt die Beleidigung? Sorry, das bezog sich nur auf achtphasens "braucht man zwingend".
Schien mir etwas zu sehr überzeugt, für eine doch recht grundlegend falsche Aussage.
Er hat's mir aber wohl nicht übel genommen. War auch nicht so gemeint. |
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Orbit
Anmeldedatum: 29.09.2008 Beiträge: 1469
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Verfasst am: 17.07.2009, 16:59 Titel: |
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Na also, Erik, es geht doch!
Orbit |
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Erik
Anmeldedatum: 28.03.2006 Beiträge: 565
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Verfasst am: 17.07.2009, 17:00 Titel: |
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Orbit hat Folgendes geschrieben: | Na also, Erik, es geht doch!
Orbit |
Den Beitrag wollte ich vorhin schon schreiben, mußte dann aber kurzfristig weg. |
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Erik
Anmeldedatum: 28.03.2006 Beiträge: 565
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Verfasst am: 17.07.2009, 17:06 Titel: |
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El Cattivo hat Folgendes geschrieben: | achtphasen hat Folgendes geschrieben: | Nach erstem nur oberflächlichem Lesen erscheint mir möglich, dass 'innere' Krümmung entsprechend 'Erik's Beitrag Berechenbarkeit (entsprechend ART) bedeuten könnte - 'äussere' Krümmung die Wahrnehmbarkeit der Krümmung für einen aussenstehenden 'Betrachter' ? |
Hmm - ich bin kein Experte auf dem Gebiet (Nur ein Semester höherdimensionale Analysis, das höchstens mal an der Oberfläche kratzt)- Elrik soll mich korrgieren, aber ich würde es so formulieren:
- Äußere Krümmung ist, wenn sich etwas in einen höheren Raum hinein krümmt.
- Innere Krümmung ist, wenn sich der Raum in sich selbst krümmt.
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Also äußere Krümmung spielt wohl eher in der klassischen Theorie der Flächen im 3D eine Rolle.
In der modernen Differentialgeometrie begegnet sie einem kaum. Wenn ich mich richtig erinnere, wird äußere
Krümmung dort über die Änderung des Normalenvektors entlang Kurven in der Fläche definiert. Braucht also
sicher eine Einbettung, sonst gibt es ja keine Normalrichting.
Die innere Krümmung braucht eine Struktur namens "affiner Zusammenhang". Diese
definiert, was es bedeutet, daß ein Vektor eintlang einer Kurve um ein "infinitesimales Stück"
parallelverschoben wird. (Dieses "Parallelverschieben" entspricht dem "immer nach Süden
gucken" aus meinem Beitrag weiter oben.) |
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achtphasen
Anmeldedatum: 20.10.2008 Beiträge: 848
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Verfasst am: 17.07.2009, 17:45 Titel: |
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Hallo Erik, ich danke für die erläuternde Information, die zwischenzeitlich, während des Verfassens meiner Antwort an Ralf Kannenberg erfolgt ist. Es braucht keine 3D-Perspektive um die Krümmung einer 2D-'Welt' zu einer Kugel zu erkennen - jedoch ist der Erkenntnisweg ein intellektuell aufwändigerer als wenn die zur Kugel gekrümmte 2D-Welt von 'Aussen' also einer zumindest 3dimensionalen Position aus betrachtet werden kann.
Meine, wahrscheinlich ein wenig anstrengend artikulierte Antwort an Ralf Kannenberg möchte ich dennoch einbringen:
Hallo Ralf Kannenberg
vorerst meinen Dank für die sinnvolle Kommunikation heute.
Janusköpfigkeit hat auch seine gute Seite!
(Obenstehendes in der zuversichtlichen Hoffnung, dass auch Sie einen gelegentlichen Spass verstehen!)
Zu Einbettungen können erneut ein paar wikipedia-Links benannt werden: http://de.wikipedia.org/wiki/Einbettung und http://de.wikipedia.org/wiki/Immersion_(Mathematik) .
Jedoch bin ich kein Mathematiker und um hier in persönlich interessierendem Thread in nützlicher Frist zu antworten also ein Laienschuss ins Blaue:
Von 'Aussen' betrachtet (aus n+1D) ist eine Krümmung eines n-dimensionalen Raumes leicht zu erkennen.
Ein Betrachter von 'Innen' ( n-D-Bewohner) kann die Krümmung seiner n-dimensionalen Welt 'nur' erechnen' und nicht so einfach haptisch erfassen. Dies war, denke ich, 'NoPsych's Ausgangsfrage.
Das Wenige, das ich von der ART verstehe, besagt, dass Krümmungen der 4D Raumzeit durch Massen entstehen.
Implizit habe ich dies immer als Krümmungen in eine 3+1+1D-'Welt' interpretiert. Und auch den Begriff Einbettung verstehe ich intuitiv so. Nun aber wird in der ART nicht auf eine 5D-'Welt' Bezug genommen. Einstein, wie alle Menschen, war ein Bewohner der 3+1D-'Welt' und er hat die Krümmung dieser Raumzeit offenbar richtig berechnet - sonst nämlich würden die Satelliten nicht so fliegen wie sie es tun .
Ich vermeine hier einen BeobachterAuswahlEffekt wahrzunehmen: Von 'Aussen' (n+1D) betrachtet sind die Krümmungen des nD-Raumes offenbar und also leicht verständlich - aus dem 'Inneren' (nD) kann die Krümmung des nD-Raumes nur sehr beschränkt 'betrachtet' werden: es braucht nicht einfach zu erzielende Beobachtungen (bsp. Beobachtung bekannter Fixsterne bei Sonnenfinsternissen und den Vergleich der beobachteten Positionen mit den errechneten) um Krümmungen in dem n-dimensionalen Raum zu erkennen).
In meinem Laienverständnis leite ich aus diesen Krümmungen der 3+1D Raumzeit deren Einbettung in eine zumindest 3+1+1dimensionale Hyperraumzeit ab.
Falls ich mich da irre, bitte ich Sie, als Mathematiker, mit keine QuizFrage zu stellen, sondern eine laienverständliche Erklärung zu formulieren ...
mit freundlichem Gruss!
Falls ich mit diesen Gedanken nicht allzu falsch liege, dann stellt sich doch die Frage, ob aus den beobachteten Krümmungen der 3+1D-Raumzeit nicht gefolgert werden kann/muss, dass eine zumindest 3+1+1D Hyperraumzeit vorhanden sein könnte/müsste in die hinein sich die 4dimensionale Raumzeit krümmt? Schliesslich krümmt sich die annähernd 2dimensionale Erdoberfläche ja tatsächlich in einem zumindest 3-dimensionalen Raum zur Kugel.
gute Grüsse und Dank für diesen spannenden Thread! |
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ralfkannenberg
Anmeldedatum: 22.02.2006 Beiträge: 4788
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Verfasst am: 17.07.2009, 17:54 Titel: |
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Erik hat Folgendes geschrieben: | achtphasen hat Folgendes geschrieben: | Verstehe ich richtig, dass 'innere' Krümmung besagt, dass ein 'n-dimensionales Ding' in sich selbst gekrümmt sein kann aber 'von aussen' (also aus n+1-dimensionaler Perspektive) 'betrachtet' nichts von dieser Krümmung zu 'sehen' wäre?
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Ja (...) |
Hallo Erik,
das ist doch nur ein Lesefehler von Dir, oder ?
Natürlich sieht der "Eingebettete" (wenn es ihn gibt) die Krümmung !
Freundliche Grüsse, Ralf |
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ralfkannenberg
Anmeldedatum: 22.02.2006 Beiträge: 4788
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Verfasst am: 17.07.2009, 18:01 Titel: |
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achtphasen hat Folgendes geschrieben: | Das Wenige, das ich von der ART verstehe, besagt, dass Krümmungen der 4D Raumzeit durch Massen entstehen. |
Sehr geehrter Herr Fasnacht,
Vorsicht !! - Unsere Anschauung bezieht sich auf den positiv definiten Fall und der ist bei der Raumzeit nicht gegeben !
Bleiben wir zum besseren Verständnis lieber im IR^n (also n-dimensionaler Raum, ohne Zeit), da ist alles viel einfacher !
achtphasen hat Folgendes geschrieben: | Implizit habe ich dies immer als Krümmungen in eine 3+1+1D-'Welt' interpretiert. |
Dann brauchen wir auch solche Überlegungen nicht; die kann man zwanglos zu einem späteren Zeitpunkt tätigen.
Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
P.S. Aus meiner "Liebe" zum positiv definiten Fall und zum IR^n können Sie nun auch erkennen, warum mir damals dieser Fehler zur Konvention der Dimensionalität bei der Sicherheitsanalyse unterlaufen ist. Doch die Physiker sind da pragmatischer und nehmen gleich den Minkowskiraum und überlassen dann die Dreckarbeit - z.B. Minkoswki-Metrik ist keine Metrik, ja nicht mal eine Halbmetrik, worauf mich Professor Rössler einmal freundlicherweise hingewiesen hat, uns Mathematikern. Natürlich sind beide Konventionen gleichberechtigt ! |
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Erik
Anmeldedatum: 28.03.2006 Beiträge: 565
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Verfasst am: 17.07.2009, 18:18 Titel: |
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achtphasen hat Folgendes geschrieben: | Hallo Erik, ich danke für die erläuternde Information, die zwischenzeitlich, während des Verfassens meiner Antwort an Ralf Kannenberg erfolgt ist. Es braucht keine 3D-Perspektive um die Krümmung einer 2D-'Welt' zu einer Kugel zu erkennen - jedoch ist der Erkenntnisweg ein intellektuell aufwändigerer als wenn die zur Kugel gekrümmte 2D-Welt von 'Aussen' also einer zumindest 3dimensionalen Position aus betrachtet werden kann.
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Es handelt sich einfach um zwei verschiedene Phänomene. Wenn man nur die äußere
Krümmung beobachtet, kann man leicht reinfallen. Z.B. ist ein Zylinder flach (ungekrümmt).
Seine "Biegung" (äußere Krümmung) im 3-dimensionalen beeinflußt nämlich nicht "Parallelität"
auf seiner Mantelfläche.
Deswegen ist Krümmung eben durchaus nicht immer von außen leicht feststellbar. Im übrigen,
stellt man aber Krümmung nicht immer so kompliziert fest, wie ich beschrieben habe. Das war eher
die anschauliche Bedeutung des Begriffs. Praktisch rechnet man einfach den Krümmungstensor aus.
(Geht zumindest prinzipiell immer einfach, ist möglicherweise nur ein haufen Schreibarbeit.)
Zitat: |
Ein Betrachter von 'Innen' ( n-D-Bewohner) kann die Krümmung seiner n-dimensionalen Welt 'nur' erechnen' und nicht so einfach haptisch erfassen. Dies war, denke ich, 'NoPsych's Ausgangsfrage.
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Doch, sie können z.B. feststellen, daß sich gerade Kurven mehrmals schneiden, wie
Großkreise auf der Erde. (Die sind Gerade in dem Sinne, daß man nicht die Richtung wechseln muß,
um ihnen zu folgen.) Das geht auch nur mit Krümmung.
Zitat: |
Das Wenige, das ich von der ART verstehe, besagt, dass Krümmungen der 4D Raumzeit durch Massen entstehen.
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Genauer, Energie und Impuls.
Zitat: |
Ich vermeine hier einen BeobachterAuswahlEffekt wahrzunehmen: Von 'Aussen' (n+1D) betrachtet sind die Krümmungen des nD-Raumes offenbar und also leicht verständlich - aus dem 'Inneren' (nD) kann die Krümmung des nD-Raumes nur sehr beschränkt 'betrachtet' werden: es braucht nicht einfach zu erzielende Beobachtungen (bsp. Beobachtung bekannter Fixsterne bei Sonnenfinsternissen und den Vergleich der beobachteten Positionen mit den errechneten) um Krümmungen in dem n-dimensionalen Raum zu erkennen).
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Im Gegenteil. Man kann Krümmung völlig uneingeschränkt von innern wahrnehmen. In der
Raumzeit tut man das auch einfach durch Beobachtung von Bahnkurven frei fallender Körper. Dies
sind die geradesten Linien, die man kennt (Geodäten) und trotzdem beschleunigen zwei Körper
aufeinander zu, wenn man sie z.B. frei fallend um die Erde kreisen läßt. Das ist ein Krümmungseffekt,
den man Gezeitenkraft nennt.
Zitat: |
In meinem Laienverständnis leite ich aus diesen Krümmungen der 3+1D Raumzeit deren Einbettung in eine zumindest 3+1+1dimensionale Hyperraumzeit ab.
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Kann man aber nicht ableiten.
Zitat: |
Falls ich mich da irre, bitte ich Sie, als Mathematiker, mit keine QuizFrage zu stellen, sondern eine laienverständliche Erklärung zu formulieren ...
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Hatte ich grad versucht und du hast dich sogar dafür bedankt.
Zitat: |
Falls ich mit diesen Gedanken nicht allzu falsch liege, dann stellt sich doch die Frage, ob aus den beobachteten Krümmungen der 3+1D-Raumzeit nicht gefolgert werden kann/muss, dass eine zumindest 3+1+1D Hyperraumzeit vorhanden sein könnte/müsste in die hinein sich die 4dimensionale Raumzeit krümmt? Schliesslich krümmt sich die annähernd 2dimensionale Erdoberfläche ja tatsächlich in einem zumindest 3-dimensionalen Raum zur Kugel.
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Doch, du liegst da leider allzu falsch. Aus der Krümmung von der die ART handelt, kann man keine
Einbettung ableiten. |
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Erik
Anmeldedatum: 28.03.2006 Beiträge: 565
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Verfasst am: 17.07.2009, 18:23 Titel: |
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ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben: | Erik hat Folgendes geschrieben: | achtphasen hat Folgendes geschrieben: | Verstehe ich richtig, dass 'innere' Krümmung besagt, dass ein 'n-dimensionales Ding' in sich selbst gekrümmt sein kann aber 'von aussen' (also aus n+1-dimensionaler Perspektive) 'betrachtet' nichts von dieser Krümmung zu 'sehen' wäre?
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Ja (...) |
Hallo Erik,
das ist doch nur ein Lesefehler von Dir, oder ?
Natürlich sieht der "Eingebettete" (wenn es ihn gibt) die Krümmung !
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Ich meinte nur, daß es äußere Krümmung bei innerer Flachheit und innere Krümmung bei äußerer
Flachheit gibt. (Für letzteres gibt es ein Beispiel von Einstein: wenn man nämlich Längen auf einer inhomogen
erhitzen Herdplatte mit Hilfe von sich thermisch ausdehnbaren Hölzchen mißt, kann das eine krumme
Metrik definieren.) |
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