Raum (Physik)
Der Raum ist die Menge aller Orte. Alle physikalischen Vorgänge spielen sich im Raum ab, er ist somit eine Art "Behälter" für Materie und Felderer.Der Raumbegriff hat sich im Laufe Fortentwicklung der Physik stark gewandelt.
In der klassischen Mechanik gilt die Raumdefinition von Isaac Newton:
- Der Raum ist absolut, unveränderlich und unbeeinflusst von den physikalischen Vorgängen, die sich in ihm abspielen.
- Der Raum ist euklidisch und dreidimensional.
Table of contents |
2 Moderne Theorien zur Raumzeit 3 Links |
Die Entdeckung, dass die Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter gleich ist, erforderte eine Modifikation des Raumbegriffes. Albert Einstein verknüpfte in seiner Speziellen Relativitätstheorie Raum und Zeit zu einem gemeinsamen Gebilde, der Raumzeit. Damit ist der Raum nicht mehr absolut, sondern vom Beobachter (genauer: dem Inertialsystem) abhängig. Dies äußert sich z.B. in der Lorentzkontraktion, derzufolge relativ zueinander bewegte Beobachter für dasselbe Objekt eine unterschiedliche Länge messen.
In der Speziellen Relativitätstheorie ist der Raum zwar vom Beobachter abhängig, nicht jedoch von den physikalischen Vorgängen in ihm. Er ist immer noch für jeden Beobachter euklidisch. Das ändert sich in der Allgemeinen Relativitätstheorie. In dieser wird die Gravitation durch die Krümmung der Raumzeit beschrieben, welche auch eine Krümmung des Raumes bedeutet. Die Geometrie der Raumzeit hängt vom Energie-Impuls-Tensor, also von den im Raum vorhandenen Teilchen und Feldern ab. Der Raum ist daher nur noch lokal euklidisch.Raum und Zeit