Freitag, 15. Mai 2009

Formale Fantasie

Es ist eine schon altbewährte Konvention der Mathematiker und Techniker, 3 Dimensionen zu verwenden um Dinge im Raum zu beschreiben. 3 Dimensionen deshalb, weil es einfach möglich ist, mit 3 Messungen eine Bestimmte Position im Raum anzugeben. Und für Bewegungssequenzen nimmt man noch eine 4. Dimension dazu, die Zeit, mit der man bemessen kann zu welchem Zeitpunkt im Ablauf etwas wo statt findet.

In den Diskussionszirkeln der Theoretiker des 20. Jhdts geschah etwas bemerkenswert seltsames. Es war üblich, aufgrund der Struktur der Messdaten zu sagen dass der Raum 3-Dimensional wäre, und das Universum 4-Dimensional. Uns ist heute klar, dass das nur eine andere Ausdrucksweise dafür ist dass man mit 3 bzw. 4 Messungen einzelne Punkte im Raum identifizieren kann. Wie wir heute auch wissen, ist dies aber nur eine Vereinfachung und funktioniert nur unter gewissen Rahmenbedingungen, denn die Erde ist keine Ebene sondern in etwa eine Kugel, selbst im Weltall gibt es aufgrund der Gravitation Schwierigkeiten mit der Messung, und über sehr grosse Distanzen bzw. Zeiträume wird es schwierig die zur Messung verwendeten Referenzobjekte bzw. die ermittelten Messwerte zu harmonisieren.

Aber damals war all dies noch nicht so klar, und so glaubte man also einfach, dass der Raum 3-Dimensional war, und rechnete mit den entsprechenden Formeln. Erst die Beschäftigung mit der Astrophysik brachte Probleme auf, die Gesetze der Bewegung und Anziehung schienen nicht zu passen - und so kam es dass die Idee des gekrümmten Raumes bzw. der gekrümmten Raumzeit allegemein akzeptiert wurde, weil man meinte so die vermeintlichen Eigenschaften des Raumes bzw. des sich bewegenden Universume besser beschreiben und erklären zu können. Für uns heute lebende Menschen ist es oft unvorstellbar wie man auch solche wirren Ideen kommen konnte, und auch damals konnten sich die meissten Menschen garnicht vorstellen was das eigentlich bedeuten sollte. Aber nach dem bekannten Muster "das können wir uns mit unserer beschränkten Vorstellungskraft nicht mehr vorstellen, weil es über unsere Alltagserfahrungen hinaus geht" wurden solche Zweifel einfach durch Darstellung als Dummheit abgestraft.

Inzwischen wurde in einem Experiment überprüft, ob sich auch heutige Menschen so verhalten würden, und sie taten es. Voraussetzung dafür ist natürlich, dass sie nicht mit dem aktuellen Wissen vertraut sind sondern ihnen das damalige Wissen vermittelt wird, so dass sie vor denselben Problemen stehen - und in einer solchen Situation wurde konsistent die scheinbare Lösung als tatsächliche Lösung akzeptiert. Man nimmt an, dass es sich um einen Effekt dessen handelt, dass die Physiker der damaligen Zeit vergessen hatten, dass die Dimensionen des Raumes nur eine Konvention zur Organisation von Vermessungen waren, und sie statt dessen in einer mythischen Verwirrung den Raum selbst - was auch immer sie sich darunter vorgestellt hatten - als 3-Dimensional angesehen hatten, und von da weg wären ihre Schlussfolgerungen durchaus logisch. Eine experimentelle Überprüfung dieser Annahme steht allerdings noch aus.

Zum Nachlesen: Wikipedia - 4. Dimension

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