Andreas hat geschrieben:Ich kann mir einfach unter diesem ??? in das der Raum hinein expandiert nichts vorstellen. Bin ich so doof? Kann das jemand?
Falls Dich das Thema wirklich interessiert, sollten wir vielleicht im naturwissenschaftlichen Unterforum über Kosmologie sprechen.
Die Herleitung des Raumbegriffes als physikalische Realtiät ist schon eine [natur]philosphische Herausforderung. Wie kann man eigentlich den
Raum beschreiben? Nun, der einfachste Zugang wäre wohl, ihn als Volumen mit einem Fassungsvermögen zu begreifen, wie eine Schachtel. Die wiederum einfachstte Vorstellung ist eine Schachte in Würfelform und davon immer gleich große Würfelschachteln. Davon könnte man beliebig viele verwenden und diese könnten als Standartmaß unseres Raumes dienen. Man könne die Eckpunkte dieser Schachteln mit Koordniatenwerten versehen, um sich in diesem Raum zurechtzufinden. Ferner könnte man die Wände dieser Würfel unendlich dünn werden lassen. Was bliebe, wäre der
Raum selbst, der sich als unabhängig von darin gedachten Objekten erweist und als physikalische Realität unverzichtbar erscheint.
Das Ergebnis ist das dreidimensionale
kartesische Koordinatensystem. indem die Freiheitsgrade senkrecht zueinander stehen (theoretisch wäre auch ein Koordinatensystem denkbar, indem Dimensionen in einem anderen Winkel zueinander stehen als 90°).
Ein solcher Raum erscheint starr und absolut unveränderlich. An dieser These, dass der Raum stehts euklidisch (nach dem hellenistischen Geometer Euklid) sein müsse, also die uns aus der Schule bekannte Geometrie für flache Räume (wie wir sie vom Blatt Papier oder der Schultafel gewohnt sind) aufweisen müsse, rüttelte der Mathematiker Bernhard Riemann Mitte des 19. Jhds. (mehr dazu in diesen älteren
Beitrag von mir. Ergänzend verweise ich noch auf jenes
Posting von mir.)
Aber welches Maß haben die Würfel, wie groß ist die Kantenlänge? Offenbar könnten wir das Maß beliebig festlegen. Nun nimm einmal an, wir würden den Raum mit Objekten anfüllen, die wie
Probekörper nennen wollen und zwar an den Eckpunkten, die wir
Koordinaten nennen. Dann hätten wir eine homogene Verteilung. Wie könnten wir die Abstände vergrößern, ohne die Probekörpern zu bewegen? (Bewegung ist so definiert, dass sich die räumlichen Koordinaten innerhalb einer Zeitspanne Δ
t ändert, sagen wir von x
1 zu x
2.) Nun, indem wir die Kantenlänge aller Würfel verändern, könnten wir den Raum kontrahieren oder expandieren lassen. Die Abstände zwischen denn Probekörpern nehmen zu, doch ihre Koordniaten bleiben fix.
Räumliche Koordinaten sind nur innerhalb unseres Koordinatensystems definiert, es gibt kein Außerhalb.
Deine Formulierung
"in das der Raum hinein expandiert" impliziert von seiner Terminolgie, dass es einen "höheren Raum" gäbe, in dem der
Raum hinein expandieren würde. Doch unser Koordinatensystem kann völlig unabhängig von einem übergeordneten Raum definiert werden. Unser
Raum kann expandieren, ohne irgendwo
hinein zu expandieren. Dazu ist es nur notwendig, die Zunahme der Abstände zwischen den Probekörpern zu konstatieren.
In der Astrophysik erfolgt dies dadurch, dass man über die Rotverschiebung ferner Galaxien die Zunahme der Abstände zwischen den Galaxienhaufen ableitet (die im global-kosmologischen Sinne "lokalen" Galaxienhaufen ersetzen also hier aufgrund ihres gravitativen Zusammennhalts die Probekörper, mehr dazu
HIER.)
Hast Du Interesse in diesem faszinierendem Thema riefer einzusteigen?
Weil ich Dich so gut leiden kann
