Die Zeit vergeht!

Hier ein längerer Beitrag aus dem Storming Brains Forum von mir, von dem ich nicht möchte, dasss er so sang und klanglos in den aktenregalen verschwindet:

die zeit vergeht in allen drei raumdimensionen. im vierdimensionalen raum steht die zeitachse senkrecht zu allen raumdimensionen (minkowski-raum).

wie zum teufel soll man sich das nun vorstellen, ohne dass der brägen nutzlos heissläuft um dann, als geschmolzener batzen, aus der nase herauszulaufen?

will man die raumzeit im drei- oder zweidimensionalen raum (ebene) darstellen, bedarf es gebräuchlicher hilfsmittel: der projektion und des schnittes. damit kann man ein oder 2 raumachsen (minkowski-diagramm) unterschlagen bzw. konstant halten (schnitt) oder in einer perspektive darstellen, wie man das ja mit einem 3 dimensionalen koordinatensystem auf einem blatt papier auch macht (projektion). die achsen haben in einer perspektivischen projektion keine rechten winkel mehr zueinander (beim 3d-koordinatensystem auf einem 2d-blatt nimmt man meistens 45°). aber bleibt man bei der 3d darstellung im 3d-raum (etwa gebasteltes modell): das 3d-raumkoordinatensystem besteht aus 3 stäben, die senkrecht aufeinanderstecken. die negativen raumabschnitte kann man dabei mal ausblenden. 4 dimensionen: da man 4 stäbe im 3d-raum nicht so zueinander anordnen kann, dass sie alle denselben winkel zueinander haben, lässt man etwa die raumdimensionen bei 90° und platziert den vierten stab (bzw. achse) zu allen anderen in 45°. ein ähnliches ergebnis erhält man, wenn man 3 raumzeitachsen (3 raumachsen mit 3 parallelen zeitachsen) definiert, da die zeit auf alle achsen gleich schnell vergeht. ein körper (oder besser ereignis) bewegt sich immer parallel zur 4. achse, auch wenn er sich im raum nicht bewegt. eine alternative darstellung wären die 4 raumdiagonalen eines würfels. beide möglichkeiten sind projektionen des 4d-raumes auf den 3d-raum. dieses diagramm ist dann natürlich ein statisches beobachterdiagramm. bewegt sich der beobachter, verschieben sich die winkel zwischen den raum und zeitachse relativ zum einem zweiten statischen beobachter (warum und wie, das ist mir auch nicht so ganz klar). aber auch so ist so ein 4-dimensionales diagramm ist eigentlich sinnlos, da sich der bezugswinkel der raumkoordinaten zum system durch die vergehende zeit ständig ändert, es sei denn, man bewegt die 3 raumdimensionen kontinuierlich entlang des zeitpfeils, was einer kürzung der zeitkoordinate nahekommt ((periodische) grössenänderungen etwa können trotzdem noch als pulsieren o.ä. wahrgenommen werden). deswegen kürzt man eben meist um ein oder 2 dimensionen und erhält zeit-bzw. raumschnitte. sich verändernde flächen in der zeit kann man als hüllkörper (in einem 3d-system) darstellen, sich verändernde abstände als flächen. eine weitere darstellungsmethode für mehrdimensionales gibt es in der chemie: das ternäre diagramm, in dem drei dimensionen zueinander in 60° winkel stehen und man eine 4. dimension senkrecht dazu einfügen kann. bedingung ist, dass der abstand etwa zwischen 3 raumpunkten absolut (in form von %) angegeben wird. hier könnte sich ein bewegendes objekt schöne raumzeitkurven fliegen. aber auch das modell ist sicher beobachterabhängig.... in der mathematik fällt das natürlich alles weg und man hat einfach eine 4x4 matrix (tensor).

mit der einfügung von massebehafteten objekten wird es dann anstengend, weil sich die raumzeit um diese herumkrümmt, so dass andere objekte in der nähe eine beschleunigung erhalten und sich etwa (wie im fall von satelliten) durch diese krümmung auch in eine kreisbahn begeben (umlaufbahn).

zurück zum realen Leben: die beste erfahrung von raumzeit bietet sich wohl in der beobachtung der umgebung. man kann beliebig vor einem ereignishorizont verharren oder ihn wechseln. oder einen film schauen, in dem ja zumeist auch nur eine projektion des raumes dargeboten wird, während sich die projezierten flächen in grösse bzw. den restlichen 2 koordinaten verändern (aus den flächen könnte man wieder hüllkörper konstruieren), ein schnitt bei konstanter zeit daraus ist dann ein photo, usw.