Minkowskiraum - Länge oder Strecke?

 
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Highway



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BeitragVerfasst am: 17.05.2009, 06:36    Titel: Minkowskiraum - Länge oder Strecke? Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

wie die Themenüberschrift schon zeigt habe ich noch Verständnisschwierigkeiten mit der (physikalischen) Deutung der w-Achse des Minkoswkiraumes.

Nach meinem Verständnis ist die w-Achse, formuliert durch die Substitution w=c*t, eine Dimension vom Wesen nach die einer Länge oder auch einer Strecke entspricht. Insofern finde ich keine Bestätigung das die vierte Dimension die allgemein beschriebene Raumzeit darstellen soll.

Zudem ist mir nicht klar ob die vierte Dimension die Länge eines vierdimensionalen Körpers oder oder eine Strecke darstellt die der dreidimensionale Raum in der vierten Dimension zurücklegt.

Im Falle das die vierte Dimension eine Länge darstellt müßte man davon ausgehen das der dreidimensionale Raum in der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft permanent besteht. Im zweiten Falle müßte man die vierte Dimension sozusagen als Fahrplan der dritten Dimension durch die vierte Dimension verstehen. Also die Fortbewegung der dritten Dimension mit Lichtgeschwindigkeit durch den vierdimensionalen Raum. In diesem Falle wäre die gleichzeitige Existenz (Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft) des dreidimensionalen Raumes natürlich nicht gegeben.

Ich hoffe ihr könnt mich diesbezüglich ein wenig weiterbringen.

Grüße,

H.
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Karl
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BeitragVerfasst am: 17.05.2009, 12:03    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Highway,

mit $ w=ct $ ändert sich nur die Einheit mit der die Zeit gemessen wird. Unsere Vorstellung vom Wesen Zeit ändert sich dadurch noch nicht.

LG,

Karl
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„Wo ist meine kleine gelbe Chinalackdose?“ Der ganz normale Wahnsinn
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Highway



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BeitragVerfasst am: 17.05.2009, 15:06    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Karl,

danke für deine Antwort.

Wenn ich dich richtig verstehe ist die w-Achse im Grunde eine Zeitachse, die Zeit hat im vierdimensionalen Raum die Einheit Meter bekommen und die dreidimensionale Projektion unseres dreidimensionalen Raumes bewegt sich an der w-Achse mit Lichtgeschwindigkeit von der Vergangenheit in Richtung Zukunft.

Dank dir nochmals,

H.
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Waverider



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BeitragVerfasst am: 25.05.2009, 18:52    Titel: Antworten mit Zitat

Highway hat Folgendes geschrieben:

Wenn ich dich richtig verstehe ist die w-Achse im Grunde eine Zeitachse, die Zeit hat im vierdimensionalen Raum die Einheit Meter bekommen und die dreidimensionale Projektion unseres dreidimensionalen Raumes bewegt sich an der w-Achse mit Lichtgeschwindigkeit von der Vergangenheit in Richtung Zukunft.


Hallo, highway


Die Raumzeit ist meiner Meinung nach an sich ein metrischer 4D-Raum, alle vier Koordinaten sind Längen.

In diesem Raum bewegen sich nun alle möglichen 3D-KS mit "c" in einer vierten Dimension (w=ct), wobei diese Bewegung in Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit v zweier IS nicht parallel, sondern im Winkel

arctan phi = v/c

verläuft.

Aus jedem beliebig bewegten, unserer Erfahrung zugänglichen 3D-Raum, kann man den absoluten Abstand zweier Ereignisse (Metrik im absoluten 4D-Raum) nun mittels des Linienelements



berechnen. Man nimmt dazu die aus dem eigenen System heraus gemessene 3D-Koordinatendifferenz dieser beiden Ereignisse sowie deren zeitlichen Abstand auf.

Nach obiger Formel erhält man nun den absoluten, metrischen Abstand dieser Ereignisse, der aus jedem beliebigen IS heraus immer zum gleichen absoluten Resultat führt.

Meiner Meinung nach gibt's also die Zeit nur parallel zu den Koordinaten im 3D-Raum (in Form entsprechend synchronisierter Uhren auf den 3D-Koordinaten). Dagegen besteht der 4D-Raum ausschließlich aus Längenkoordinaten.

Soweit die Theorie, praktischerweise fehlt allerdings der experimentelle Nachweis für diese ominöse vierte Dimension, die ja im Grunde nur das nicht nachweisbare Medium der e.-m. Wellen und die damit verbundene reale LK und ZD ersetzen soll.


Gruß Waverider
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ralfkannenberg



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Beiträge: 4788

BeitragVerfasst am: 25.05.2009, 20:03    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Waverider,

Waverider hat Folgendes geschrieben:
Meiner Meinung nach gibt's also die Zeit nur parallel zu den Koordinaten im 3D-Raum (in Form entsprechend synchronisierter Uhren auf den 3D-Koordinaten).

im Gegenteil, die sind nicht parallel, sondern senkrecht !

Waverider hat Folgendes geschrieben:
Dagegen besteht der 4D-Raum ausschließlich aus Längenkoordinaten.

Vorsicht: Beides sind 4D-Räume. Sie unterscheiden sich aber in der Bilinearform, die ihnen zugrundegelegt wird; die der Raumzeit ist indefinit, die des kanonischen 4D-Raumes ist positiv definit.


Freundliche Grüsse, Ralf
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Highway



Anmeldedatum: 16.05.2009
Beiträge: 20

BeitragVerfasst am: 25.05.2009, 23:51    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

erst mal Danke für eure Ausführungen.

Als erstes stelle ich mir den vierdimensionalen Raum so, dass Projektionen des dreidimensionalen Raumes im zeitlichen Abstand aufeinanderliegen. Also sowas wie perspektivische Fotos (reduktion um eine Dimension) von einem dreidimensionalen Körper die aufeinander gelegt werden.

Karl hat zwar was anderes gesagt, aber anhand der Einheit würde ich w als Strecke oder Länge verstehen.

Aber das ist genau der Knackpunkt. Wenn es eine Länge wäre, dann würde ich vermuten das der dreidimensionale Raum gleichzeitig in der Vergangenheit, in der Gegenwart und in der Zukunft besteht.

Wenn es aber eine Strecke ist, dann würde ich mir eher vorstellen es ist wie ein Aufzug der mit Lichtgeschwindigkeit durch die vierte Dimension reisen würde. In meinem Bezugsystem (Aufzugkabine) wäre die Kabine aber dann nicht in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft gleichzeitig vorhanden, sondern nur im anderen Bezugssystem. Also im Gebäude.

Grüße,

Highway
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El Cattivo



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Beiträge: 1556

BeitragVerfasst am: 26.05.2009, 00:47    Titel: Antworten mit Zitat

Highway hat Folgendes geschrieben:
Aber das ist genau der Knackpunkt. Wenn es eine Länge wäre, dann würde ich vermuten das der dreidimensionale Raum gleichzeitig in der Vergangenheit, in der Gegenwart und in der Zukunft besteht.

Das ist ne simple Normierung. Wenn ich es gerade hübsch finde, weil es schöner zu rechnen oder darzustellen ist kann ich auch in der klassischen Physik ganz frei und ganz beliebig normieren. In der Astronomie treibt man die Geschichte anders herum - man nutzt Zeitangaben als Längenmaß: Lichtjahre.

mfg
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