Physiker wollen String-Theorie bzw mehr als 3 Raumdimensionen beweisen

[jagy]

http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/hintergrund/279214.html?page=0

Sie wollen dazu Mini-schwarze-Löcher erzeugen, was scheinbar sehr leicht möglich sein soll, wenn es wie von der String-Theorie vorhergesagt mehrere Dimensionen, auch aufgerollte gibt...


Ich dachte, dass es eine 4te Raumdimension gibt sei mehr oder weniger seit Einstein klar, weil die ja für die Graviation verantwortlich ist?
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[Komodo]

Die 4. Dimension ist die Zeit.

[jagy]

[Komodo]

Nein, Gravitation ist eine Auswirkung der Raumzeit, also aller drei Raumdimensionen.

[Wraith]

Die Raumzeit hat vier Dimensionen.
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"Das ganze Problem ignorieren. Wenn man so tut, als ob es nicht existiert, glaubt es das vielleicht auch."

[Komodo]

Ja, aber ich spreche vom räumlichen Anteil.

[jagy]

[Wraith]

Diesen von der zeitlichen Komponente zu trennen ist aber schwierig, drum heißt das ganze ja auch Raumzeit und nichtmehr Raum und Zeit.
Ist ja alles nur Haarspalterei von mir.
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[jagy]

[Philipp Wehrli]

Gravitation ist ein Effekt der 3+1 dimensionalen Raumzeit. Siehe:

http://homepage.hispeed.ch/philipp.wehrli/Physik/Relativitaetstheorie/Gravitation/gravitation.html

Kaluzza und Klein haben eine Theorie entwickelt, nach der die elektomagnetische Kraft als eine zusätzliche Dimension beschrieben wird. Statt den 4x4 Matrizen von Einstein benützt man dann 5x5 Matrizen. Ähnlich können auch die weiteren Kräfte beschrieben werden, indem man grössere Matrizen verwendet. Ich habe mich nicht sehr intensiv damit befasst, aber für mich sehen diese weiteren Dimensionen aus, als wären sie einfach 'aufgeklebt'.

Du hast sozusagen zwei völlig verschiedene Lösungen zu zwei völlig verschiedenen Problemen, und nun setzest du die zwei völlig verschiedenen Lösungen zu einem Satz zusammen, indem du ein 'und' dazwischen fügst. Damit kannst du zwar zwei völlig verschiedene Probleme in einem Satz beantworten, aber es bleiben letztlich zwei völlig verschiedene Probleme. Ein ähnliches Gefühl habe ich bei der Stringtheorie. Aber ich habe mich wie gesagt nicht sehr intensiv damit befasst.

[Philipp Wehrli]

[Wraith]

Das Problem mit der Krümmung ist, dass der menschliche Verstand extreme Probleme hat sich eine Manngifaltigkeit (ausser dem euklidischen Raum) vorzustellen, ohne dass diese in einen höherdimensionalen Raum eingebettet ist.
Das berühmte Beispiel mit der Kugeloberfläche(oder dem Strumpf) verleitet die Menschen immer an die Oberfläche einer Kugel (oder eines Strumpfes) im Raum zu denken. Der umgebende Raum ist aber unnötig und führt häufig zu Missverständnissen.
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[DieNeueMitte]

Allerdings. Ich bekomme Kopfschmerzen wenn ich mir sowas vorstellen muss.
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[hainer]

Wenn man davon schon Kopfschmerzen bekommt, dann ist das Garagen-Paradoxon vielleicht geeignet jemanden in den Wahnsinn zu treiben.

Garagen-Paradoxon

Das sollte man im ersten Schritt sich durchlesen und dann verstehen. Und dann wäge man sich für einen Moment in Sicherheit.

Und jetzt kommts. Im zweiten Schritt stelle man sich eine Sonne von oben vor, die die Szenerie ausleuchtet. Das was man hinnehmen muß ist, daß der Wärter in der Garage eine völlig vom Autofahrer verschiedene die Beleuchtungsverhältnisse im Auto betreffende Aussage macht.

Garagenwärter: Es gab einen kurzen Moment in dem es zum Zeitpunkt der Schließung der Tore im Auto völlig finster war. Ich habe nichts mehr gesehen. Weder mich, das Auto, den Innenraum des Autos samt Autofahrer.

Autofahrer: Stimmt nicht, mein langes Auto tauchte nur partiell in einen kurzen Schatten ein, ich habe den Wärter zu jedem Zeitpunkt gesehen und es war immer genügend Licht im Auto, obwohl zwar ein schmaler Schatten durch mein Auto eilte. Das Streulicht der überwiegend unverschatteten Bereiche des Autoinneraums genügte aber jederzeit um alles genau zu sehen.

[Philipp Wehrli]

[Wraith]

[jagy]

Also um das nochmal zusammenzufassen: Die Krümmung der 3-raumdimensionalen 4-dimensionalen Raumzeit geschieht allein innerhalb der 3 Raumdimensionen ohne die Notwendigkeit einer 4ten Raumdimension?

Potzblitz, dann hab ich das tatsächlich völlig falsch verstanden...
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[Wraith]

Nein, die Raumzeit ist vierdimensional und sowohl die räumlichen als auch die zeitliche Komponenten sind gekrümmt. Man braucht nur keinen fünfdimensionalen Raum in dem sie gekrümmt sind.
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[jagy]

[Philipp Wehrli]

[Wraith]

Wenn die Hose in Falten liegt schon. Der wirkliche Unterschied besteht darin, dass die Hose drei Löcher hat, der Strumpf nur eines.
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[Rene Hartmann]

[Philipp Wehrli]

[katholisch]

ich hab mal gelesen, wo Computerprogramme so an die 7,8 Dimensionen simulieren. Dachte, dass gibt es sowieso schon....4 sind ja schon bisserl fad ehrlich gesagt
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Grüß euch Gott - alle miteinander!


r.-k. und
gemeiner Feld-, Wald- und Wiesenchrist

[Tscherno-Bill]

Dass Computer etwas simulieren können heisst ja noch nicht dass es der Realität entspricht.
Ich persönlich hab irgendwie ein Problem, mir zusätzliche, "aufgerollte" Dimensionen vorzustellen, aber wenn man damit rechnen kann und was sinnvolles rauskriegt, solls mir recht sein...vielleicht werd ich's ja irgendwann mal verstehn...

[Argáiþ]

[Komodo]

Da hast du wohl recht, nehme ich an.

[Argáiþ]

Es ist, je nach Problem (rotierende Quelle) natürlich auch eine Krümmung des Raumes 'in sich'. Wenn irgendwas in irgendwas gekrümmt wird, dann heisst das, dass die in carteseischen Koordinaten dargestellten Riemannkoordinaten (x',y',z',t') voneinander abhängig sind. Also Funktionen der Form x'(y,z,t), y'(x,z,t), z'(x,y,t) und t'(x,y,z) die 'Raumzeit' beschreiben. (**)

Der Fall der Standartmetrik (Schwarzschildmetrik) beschreibt eine Metrik auf einer (4D) Kugel, in der nur die zeitliche Komponente eine Funktion der Radialkoordinate ist´(*). Aus der 3D-Projektion dieses Krümmungsbildes ergeben sich dann die berühmten Darstellungen von Wurmlöchern und Schwarzen Löchern in SciFi-Filmen. Tatsächlich entspricht das aber einer Krümmung der (Hyper-) Fläche, die den 3D-Raum darstellt in positiver oder negativer Richtung der Achse, die dann als zeitartige Komponente ct (wobei oft c=1 gesetzt wird) herhalten muss, also eine Krümmung des Raumes in die Zeit.

(*) Erratum: Nein es hängt auch die Radialkoordinate von sich selbst ab.
(**) die gestrichenen Koord. sind die Riemannkoordinaten, die ungestrichenen cartesische

In Fällen ausser dem Standardfall, sind mW durchaus auch Metriken denkbar in denen die Raumkoordinaten voneinander abhängen (was sie certesisch sowieso tun) UND die zeitartige Komponente, aber wenn es keine Veränderlichkeit letzterer gibt, wirkt auch mW Keine Kraft, aber da bin ich momentan nicht sicher.

edit: Kukst du hier zB: http://www.uni-potsdam.de/u/physik/didaktik/horn/schwarzschild.htm

Dieses Zeug hab ich mir früher exzessiv gegeben. In dem Fall ist das ein Kugelkoordinatensystem (mit Radialkoordinate r und Winkel phi und theta), wobei natürlich nur das Lininelement, also die Differentiale, betrachtet werden, da es ja gekrümmt ist (Berechnung analog zu Kreisbogenlänge). Das nennt man eine 'Metrik' (certesisch, 3D: ds²=dx²+dy²+dz²). Hier werden die Riemank. nicht explizit dargestellt, sondern nur die Metrik. Wenn man die Riemankoordinaten wie in der Lorenztransformation (also analog die Minkovskikoord.) darstellen will, muss man die enthaltenen Integrale einzeln betrachten.