Tuesday, June 22, 1999

Raumzeit




Als die vierte Dimension wird gemeinhin die Raumzeit betrachtet. Es handelt sich jedoch nicht uin eine metrische Dimension, da ja die vierte Größe nicht in Metern, sondern in Sekunden gemessen wird. Es handelt sich daher nicht um Meter zur vierten Potenz, sondern um Kubikmetersekunden!
Da es sich bei der Zeit um ein räumliches Phänomen handelt, das untrennbar mit der Körperwelt verwoben ist, ist es mathematisch auch sinnvoll, sie als Einheit zusammenzufassen. Es ist eine altbekannte Tatsache, dass man, um Ereignisse als faktisch darzustellen, sowohl ihren Ort als auch ihre Zeit angeben muss. Dies sind sozusagen die Koordinaten der Raumzeit. Nur so ist das Ereignis eindeutig iin Raum festgehalten.
Jeder Körper stellt ein zeitliches (sprich: endliches) Phänomen dar, daher ist er ohne den Zeitbezug nicht greifbar. Und das drückt die Raumzeit aus. Außerdem stehen alle Ereignisse und Körper (oder vielleicht besser alle Ereigniskörper) nicht nur in einem räumlichen, sondern auch in einem zeitlichen Bezug zueinander.
Ein einfaches Modell zur Erhellung der Raumzeit wäre ein Würfel (= der Raum), der sich entlang einer Zeitachse verschiebt. Ein treffenderes Gedankenmodell ist der Raum, der sich mit der Zeit ausdehnt. Von daher handelt es sich ja auch um zwei Teildimensionen: Raum & Zeit.
Die vierdimensionale Raumzeit kann auch rein zeitlich verstanden werden. Distanz lässt sich durch die Beziehung (s = vt und c = 300.000 km/s) insbesondere auch über den Lichtweg be­schreiben. Das heiszt, dass die Distanz durch die Zeit, die das Licht braucht, angegeben wer­den kann. Eine Raumsekunde entspricht daher etwa 300.000km. Damit wird die Distanz in der Raum­zeit zu einer zeit­lichen Dimension. Oder anders ausgedrückt: räumliche Distanz ist immer zugleich auch zeitliche Distanz. Aber eine mathematische Formalisierung darf nicht mit der Realität verwechselt werden, die sie ja nur deren Beziehungen logisch handhabbar macht (vgl. BARROW 1998). So erzählt uns der Philosoph Honor BROTMAN (1969) über den vierdimensionalen Hyper­würfel, dass er acht begrenzende Räume, 24 Flächen, 32 Kanten und 16 Ecken habe. In seinem wirklich intelligenten Gedanken­experiment versucht er analog zur Projektion eines Körpers in der Ebene (Zeichnung) die Projektion eines überdimensionalen Körpers in den Raum. Da sich aber der dreidimensionale Raum nur unter Einbeziehung zeitlicher Aspekte mathematisch als vierdimensionaler Phasenraum darstellt, ist dieser intelligente Versuch meiner Meinung nach mit der empirischen Wirklichkeit nicht in Deckung zu bringen.