Konstanter Kosmos?

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klausd

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #25 am: 03. Juni 2009, 09:00:18 »
Das ist ja auch die Definition eines Modells, dass es eben nicht vollständig die Wirklichkeit abbildet, eben weil es ein Modell ist und nur das abbildet, was der Mensch für wichtig hält bzw. was benötigt wird.
« Letzte Änderung: 03. Juni 2009, 11:29:34 von klausd »

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Offline Meagan

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #26 am: 03. Juni 2009, 10:19:54 »
Hallo klausd,

das mit der Vorstellbarkeit ist so eine Sache. Wir Menschen sind in einer dreidimensionalen Welt aufgewachsen und entstanden. Schon allein bei dem Versuch uns gekrümmte Räume vorzustellen versagt unser Gehirn. Bei gekrümmten Oberflächen haben wir kein Problem: Wir können aus unserer 3D-Welt auf eine Fläche gucken und erkennen, dass die Fläche in einer dritten Dimension gekrümmt ist.

Gucken wir aber auf einen Raum, bräuchten wir eine vierte Raumdimension um die Krümmung dieses Raumes zu erkennen. Das können wir uns als Menschen schlichtweg nicht bildlich vorstellen.

Wozu die 4.Dimension ? Raumkrümmungen sind nichts als Schwerkraftfelder. Dazu brauchen wir keine 4.Dimension.

klausd

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #27 am: 03. Juni 2009, 10:39:58 »
Wozu die 4.Dimension ? Raumkrümmungen sind nichts als Schwerkraftfelder.

x,y,z Koordinate reichen nicht aus, wir brauchen mindstens eine weitere Variable die die Raumkrümmung speichert. Sind also mindestens 4 Variablen und mathematisch damit 4 Dimensionen. Nimmt man noch die Zeit dazu, sind es sogar (mindestens) 5.

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Offline Meagan

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #28 am: 04. Juni 2009, 11:30:56 »
Wozu die 4.Dimension ? Raumkrümmungen sind nichts als Schwerkraftfelder.

x,y,z Koordinate reichen nicht aus, wir brauchen mindstens eine weitere Variable die die Raumkrümmung speichert. Sind also mindestens 4 Variablen und mathematisch damit 4 Dimensionen. Nimmt man noch die Zeit dazu, sind es sogar (mindestens) 5.

Ich stelle hier die Behauptung auf, daß die Anzahl der Variabelen und die Anzahl von Dimensionen nichts miteinander zu tuen hat.

Wenn ich programmiere ist x,y,z und die Zeit eine Adresse zu einer Variabelen, in der ich dann die Eigenschaften wie Schwerkraft, Raumkrümmung, Zeitabweichungen, Lichtintensität, Röntgenstrahlungsniveau, Radioaktivität, Paarungsverhalten von Quarks, Richtungsvektoren für die Gravitation in X,Y,Z , Richtungsvektoren für Magnetfelder in X,Y,Z etc. für diesen Raumsektor festhalten kann. Dazu brauche ich aber keine unendliche Anzahl von Dimensionen. Das ist reine Programmiertechnik und keine Mathematik. Ein 4 Dimensionales Array ist schon ein Speicherkiller. Kommen noch ein paar dazu, dann werden wohl die größten Compis mit den winzigsten Aufgaben überfordert werden.

klausd

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #29 am: 04. Juni 2009, 15:33:39 »
Ich stelle hier die Behauptung auf, daß die Anzahl der Variabelen und die Anzahl von Dimensionen nichts miteinander zu tuen hat.

Selbstverständlich haben Sie das aber! Um gleich mal den allerersten Satz der wiki zum Thema 4D zu zitieren:

Zitat
Im Gegensatz zum 3D-Raum unserer Vorstellungswelt (Länge-Breite-Höhe, oder x-y-z) bedeutet 4-D, dass ein orthogonales Objekt je 4 Zahlenangaben für seine "Position" und seine "Ausdehnung" benötigt (üblicherweise werden hier die kartesischen Koordinaten x, y, z und w verwendet) sowie vier Winkel, die seine Ausrichtung im Raum bestimmen.


Nun, das können wir uns tatsächlich räumlich nicht vorstellen. Welcher Vektor soll den bitte senkrecht auf den 3 Basisvektoren x,y,z senkrecht stehen?

Man kann aber ein künstliches Konstruktum anwenden. Den Tesserakt. Das sieht dann so aus:  :o


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Offline Meagan

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #30 am: 05. Juni 2009, 12:59:13 »
nette Grafik, hat aber nichts mit 4D zu tuen. Das ist ein gewöhnliches 3D Objekt.

Und wenn ihr mich jetzt steinigen wollt. Es braucht nicht mehr als 3 Dimensionen + die Zeit. Von mir aus nehmt w als Zeit an. Alles andere macht keinen Sinn. Um die Lage eines Objektes im 3D Raum zu definieren, brauche ich x,y,z und die 3 Richtungsvektoren für die Ausrichtung des Objektkoordinatensystems im Weltsystem.

Alles andere , wie zB. die Transformation des Objektes ist nichts weiter als eine Änderung der Objekteigenschaften. Und davon kann ich nahezu beliebig viele festlegen. Eine Eigenschaft ist keine mathematische Dimension !

Genauso kann ich jedem beliebigen Raumsektor Eigenschaften hinzufügen. Das Thema ist schon so kompliziert genug. Die Erschaffung einer neuen Dimension macht das Modell, den weiter ist es nichts als ein Modell, undurchsichtig und unverständlich. Das was Wikipedia dort beschreibt sind Eigenschaften, keine Dimensionen.

klausd

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #31 am: 05. Juni 2009, 13:08:32 »
Das was Wikipedia dort beschreibt sind Eigenschaften, keine Dimensionen.

Ein vierter richtungsvektor orthogonal zu den 3 Richtungsvektoren unserer 3D-Welt erzeugt eine 4. Dimension. Diesen auf den anderen 3 senkrecht stehenden Vektor können wir uns zwar nicht vorstellen, aber wir können damit Rechnen.


Konsequenterweise müsstest Du also Deinen 3D Raum fogerndemaßen beschreiben: Das ist keine 3. Dimension sondern eine Eigenschaft auf einem 2D-Koordinatenpunkt x,y. Auch Höhe genannt...  So kommen wir nicht weiter...


nette Grafik, hat aber nichts mit 4D zu tuen.

Bis auf die Tatsache, dass der Tesserakt die Verallgemeinerung des klassischen Würfels auf vier Dimensionen ist... Und das hat selbstverständlich was mit einer 4. Dimension zu tun. Es ist nämlich dessen Definition!


EDIT: Ich weiss ich habe selbst mal behauptet hier im Thread, dass man sich 4D usw.. vorstellen kann. Ich nehme es zurück und behaupte das Gegenteil  ;D

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Offline Schillrich

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #32 am: 05. Juni 2009, 15:34:45 »
Wir brauchen nicht mehr als 3 Raumdimensionen? Das kann man nur sagen, wenn man davon ausgeht, dass unsere sinnliche Wahrnehmung alles umfassend und richtig erfasst und wiedergibt.

Wir wissen aber schon heute, dass Raum und Zeit miteinander verwoben sind (4D-Raumzeit). Das sagen uns nicht unsere Sinne, da nehmen wir Raum und Zeit getrennt war, das sagen uns eine Theorie und Experimente.

Wenn es jetzt ein neues Modell gibt (und mit der Stringtheorie gibt es wenigstens eins), das mehr Dimensionen vorhersagt oder benötigt und wenn dann eines Tages Experiment damit im Einklang stehen, dann kann man diese hohen Dimensionen nicht einfach abtun, nur weil wir sie nicht sehen.

Wie sehen auch keine Atome ... an deren Existenz (und damit unserer eigenen) zweifelt aber niemand (außer echte Skeptiker).
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"We are following you ... but not on twitter." (Futurama)

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Offline Meagan

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #33 am: 06. Juni 2009, 15:38:55 »
Dieser "Tesserakt" könnte in reeller Zeit und Raum auch ohne die 4. Dimension existieren. Das man eine Art 4.Dimension einführt kenne ich nur von Matritzenberechnungen. (Wie muß ich Daten ausmultiplizieren, um Objekte gleichzeitig um 3 Raumachsen zu drehen.) Das Ergebnis ist aber wieder 3D.

Wovon Ihr redet, das hat damit aber nichts zu tuen. Bei einem Modell, das niemand mehr versteht, besteht zu 99% die Gefahr das es falsch ist.

Zitat
Wie sehen auch keine Atome ... an deren Existenz (und damit unserer eigenen) zweifelt aber niemand (außer echte Skeptiker).

Doch, wir können Atome sichtbar machen. Das Rasterelektronenmikroskop kann sie bis zu einem gewissen Punkt sichtbar machen. Das ist eine fantastische Technik !!! Und die Stringtheorie ist eben halt nur eine Theorie. Theorien müssen natürlich erst bewiesen werden.

Wieviele Theorien über das Weltall hat es schon gegeben, die später alle dank empirischer Daten verworfen wurden ?

Wenn sich Erkenntnisse dem logischen denken entziehen, werden sie niemals plausibel sein können. Es besteht dann immer die Gefahr sich in seinen eigenen Datendschungel zu verlieren.

Kreuzberga

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #34 am: 06. Juni 2009, 16:28:01 »
Hallo Meagan,

ich weiß eigentlich nicht wovon du genau redest. In der Physik brauchen wir einfach manchmal mehr als 3 oder 4 Dimensionen, gerade und insbesondere bei dem Versuch die vier Grundkräfte innerhalb eines theoretischen Rahmens zu beschreiben. Ob dies jemals möglich sein wird, ist aus heutiger Perspektive unklar.

Die Stringtheorie und die Schleifenquantengravitation stellen zur Zeit die vielsprechendsten Ansätze dar. Die Vertreter beider Theorierichtungen streiten sich derzeit vortrefflich - der Stringtheorie wird u.a. gerne vorgeworfen, sie sei nicht falsifizierbar und den Vertretern der Schleifenquantengravitation wird u.a. vorgeworfen, ein Bezugssystem zu bevorzugen und damit der Sehnsucht nach einem Äther nachzugeben.

Beides wird natürlich von den jeweiligen Annhängern anders gesehen.

Und die Stringtheorie ist eben halt nur eine Theorie. Theorien müssen natürlich erst bewiesen werden.

Wenn sich Erkenntnisse dem logischen denken entziehen, werden sie niemals plausibel sein können....

Dazu: Theorien können nicht bewiesen werden. Theorien können nur bestätigt werden. Nach dem herrschenden wissenschaftstheoretischen Paradigma, welches auf Karl Popper zurückgeht, ist eine Theorie nur dann gültig (d.h. wissenschaftlich), wenn sie prinzipiell falsifizierbar ist. Natürlich ist es ein Problem vieler heutiger Theorien, dass sie keine Ansatzpunkte zur Falsifizierung liefern, weil wir schlichtweg nicht die nötigen Energiedichten, Auflösungen, Messgenauigkeiten etc. aufbringen können.

Darum geht es aus meiner Perspektive und nicht darum, ob eine Theorie sich dem, wie du es nennst, "logischen Denken" entzieht. Dass eine Theorie in sich logisch aufgebaut sein muss, ist ja wohl ein Gemeinplatz. Ich glaube daher, du meinst eher sowas wie den "gesunden Menschenverstand" und dieser ist variabel, also von der jeweiligen historischen Situation abhängig. Einsteins Relativitätstheorien (ebenso die Quantentheorie) wurden ebenfalls von den meisten Zeitgenossen zunächst bekämpft, weil sich niemand vorstellen konnte, das soetwas Verrücktes wie verbogene Raumzeitgebilde "logisch" sein könnten.

Es hat eine Weile gedauert, bis wir Vorhersagen, besonders die der ART, experimentell überprüfen konnten. Noch immer können wir auf Grund der beschränkten technischen Möglichkeiten nicht alles Überprüfen. Z.B. wird die Mission LISA, die Gravitationswellen aufspüren soll, deren Auftreten eine Vorhersage der ART ist, wahrscheinlich erst in rund 10 Jahren starten - fast hundert Jahre nach der Veröffentlichung der Theorie. Sollte LISA keine Gravitationswellen finden, wäre die Theorie falsifiziert und wir müssten uns ernsthaft Gedanken über unser Verständnis vom Universum machen.

Ich finde diese Unsicherheiten und Unwägbarkeiten gehören zu den schönen, spannenden Seiten der Physik!  ;)

Gruß,
Timo

Um den Punkt nochmal zu verdeutlichen, hier mal ein längeres Wiki-Zitat:
Zitat
Popper schlägt stattdessen vor, dass Theorien (abstrakt betrachtet) frei erfunden werden dürfen. Im Nachhinein werden dann Experimente angestellt, deren Ausgang als Basissätze konventionell festgelegt werden. (Popper selbst verwendet sogar das Wort „willkürlich“, um zu verdeutlichen, dass diese Basissätze selbst nicht rational zu rechtfertigen sind.) Durch diese Basissätze können dann die Theorien widerlegt („falsifiziert“) werden, wenn die Folgerungen, die aus ihnen deduziert werden, sich im Experiment nicht bestätigen. In einem evolutionsartigen Selektionsprozess setzen sich so diejenigen Theorien durch, deren Widerlegung misslingt. Durch diese Umkehrung des klassischen Versuchs, Theorien zu beweisen, kommt Popper zu der auf den ersten Blick kontraintuitiven Forderung, Wissenschaftler sollten versuchen, ihre Theorien zu widerlegen bzw. mit entscheidenden Experimenten (experimentum crucis) Theorien auszusieben. Durch dieses „Aussieben“ falscher Theorien kommt man, so Popper, der Wahrheit immer näher, ohne jedoch jemals den Anspruch auf Sicherheit oder auch nur Wahrscheinlichkeit erheben zu können. Er betonte zwar auch die Notwendigkeit der Kreativität beim Aufstellen einer Theorie; wichtig für den Fortschritt sei allerdings vor allem die kritische Überprüfung, die nur von den „wahrheitsnächsten“ Theorien bestanden wird.
http://de.wikipedia.org/wiki/Karl_Popper#Wissenschaftstheorie

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Offline Meagan

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #35 am: 06. Juni 2009, 17:40:13 »
Hallo Timo,

also meinst Du, daß eine Theorie irgendwann zu 99,99% plausibel und zu 0,01% falsch sein könnte. Damit kann ich gut leben.

Ich kann mir schon gut die Probleme vorstellen, von denen Du da schreibst. Immerhin nutzen wir heute Großrechner um das Wetter zu berechnen. Leider liegt die Treffergenauigkeit nicht bei 99 %.

Wenn es dann darum geht zB. das dynamische Gleichgewicht unserer Sonne im Modell zu berechnen haben wir auch unendlich viele unbekannte Variabele. Schließlich läßt sich ja auch der Zufall in der Evolution nicht so berechnen, daß wir die Entwicklung in der Natur genau nachbilden können. Demzufolge wird immer ein gewisser Unsicherheitsfaktor bleiben.

Meagan

klausd

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #36 am: 06. Juni 2009, 23:14:57 »
Du kannst Dir Deinen Computer auch nicht in alles Einzelheiten vorstellen und Ihn trotzdem dazu benutzen, richtige Ergebnisse auszurechnen! Und genau das soll ein Modell leisten!

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Offline Meagan

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #37 am: 08. Juni 2009, 19:13:40 »
Du kannst Dir Deinen Computer auch nicht in alles Einzelheiten vorstellen und Ihn trotzdem dazu benutzen, richtige Ergebnisse auszurechnen! Und genau das soll ein Modell leisten!

Wenn ich das könnte würde ich in Taiwan Compis bauen und wäre die gemachte Frau !

klausd

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Re: Konstanter Kosmos?
« Antwort #38 am: 08. Juni 2009, 23:10:12 »
Wenn ich das könnte würde ich in Taiwan Compis bauen und wäre die gemachte Frau !

Ich meinem Post ging es nicht um Computer  ;)