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Ereignis

Etwas, das an einem bestimmten Ort und zu einem bestimmten Zeitpunkt passiert. Im Zusammenhang mit Allgemeiner und Spezieller Relativitätstheorie ist mit Ereignis in der Regel ein idealisiertes Geschehen gemeint, das durch Angabe eines einzigen Raumpunktes und eines exakten Zeitpunktes eindeutig definiert ist. Solche (im Vergleich zum Alltag idealisierten) Ereignisse spielen in Bezug auf die Raumzeit dieselbe Rolle wie mathematische Punkte in Bezug auf den Raum – ebenso wie ein Raum die Menge aller seiner Punkte ist, ist die Raumzeit die Gesamtheit aller Ereignisse. Synonym daher auch: Raumzeitpunkt.

Definitioner

Raumzeit

Bereits im Rahmen der Speziellen Relativitätstheorie kommen relativ zueinander bewegte Beobachter zu unterschiedlichen Ergebnissen, wenn es darum geht, ob zwei Ereignisse gleichzeitig stattfinden oder wie weit entfernt voneinander zwei Objekte sind. Vom Beobachter unabhängig ist dort nur die Gesamtheit von Raum und Zeit, die Gesamtheit aller Ereignisse, die irgendwo im Raum zu irgendwelchen Zeitpunkten stattfinden, eben die Raumzeit. Oder in anderen Worten: Beide Beobachter sind sich einig, dass ein Ereignis stattgefunden hat. Wie diese Raumzeit in Zeit und Raum zerlegt wird, variiert von Beobachter zu Beobachter. Der Raum, den wir aus dem Alltag gewohnt sind, hat drei Dimensionen. Nimmt man die Zeit hinzu, dann kommt damit auch eine weitere Dimension hinzu - die Raumzeit hat insgesamt vier Dimensionen. Die Idee der Raumzeit ist zudem ein Grundbaustein der Allgemeinen Relativitätstheorie. Analog dazu, wie eine Ebene flach ist, eine Kugelfläche dagegen gekrümmt, treten in der Allgemeinen Relativitätstheorie gekrümmte und verzerrte Versionen der einfachen Raumzeit der Speziellen Relativitätstheorie auf. Krümmung ist in der Allgemeinen Relativitätstheorie mit dem Vorhandensein von Gravitation verbunden. Eine Einführung in die Grundideen der beiden Relativitätstheorien bieten die Kapitel Spezielle Relativitätstheorie und Allgemeine Relativitätstheorie von Einstein für Einsteiger. Mit Analogien zwischen Raumzeit und Alltagsraum beschäftigen sich zwei Vertiefungsthemen: Mit einem Raum-Analogon zur Zeitdilatation das Thema Zeitdilatation und Wanderschaft, mit dem Zwillingsproblem das Thema Zwillinge und Wanderer.

Raum

Im engeren Sinne: Der Raum, wie wir ihn aus dem Alltag kennen - die Gesamtheit aller Orte, an denen sich Objekte befinden können, ein Gebilde mit drei Dimensionen. Im allgemeineren Sinne sind in der Mathematik auch allgemeinere Punktmengen Räume - eine Linie beispielsweise, eine Punktmenge mit nur einer Dimension, oder eine zweidimensionale Fläche, aber auch höherdimensionale Räume. In solchen Räumen muss zudem nicht zwangsweise die Euklidische Geometrie gelten, wie sie in den Schulen gelehrt wird, es kann sich auch um allgemeinere, verzerrte Gebilde handeln, etwa um Räume mit Krümmung.

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