Die 10 größten Rätsel des Kosmos: Rätsel 2 Wieviel Dimensionen gbt es?

Wieviel Dimensionen gibt es?

Länge, Breite, Höhe, das sind die drei Dimensionen, die wir im Alltag kennen.
Das heißt, wir können uns prinzipiell in drei Richtungen bewegen. Unser Raum besitzt also 3 Freiheitsgrade für Bewegungen: Er ist dreidimensional.

In der Mathematik gibt es noch andere Arten von Räumen, die von bestimmten mathematischen Objekten bwohnt werden.

Für jeden dieser "Räume" kann man auch definieren, was man Dimension nennt.

Eine allgemeingültige Definition aber gibt es nicht.

In der Geometrie kennt man auch fraktale Dimensionen, die ebenfalls auf unterschiedliche Weise definiert werden können. Die Dimensionszahl liegt dann nicht bei 1 oder 2 oder 3, sie kann auch dazwischen liegen...so liegt die Dimension der Küstenlinie von Großbritannien bei 1,25. Das Bild zeigt den Sierpinski-Teppich der Dimension 1,893

Insofern gesehen gibt es unendlich viele Dimensionen...

Physiker vergessen oft die fraktalen Dimensionen...
Vor Jahrzehnten hat einer meiner LK-Schüler die These aufgestellt, dass unser Phasenraum (3 Raum-,  3 Geschwindigkeitsdimensionen) nicht 6-dimensional ist, sondern eine kleinere fraktale Dimension besitzt. Damit wollte er die Unbestimmtheitsbeziehung (Ort und Gechwindigkeit existieren nicht gleichzeitig) erklären...

Bleiben wir erst einmal bei den 3 Raumdimensionen..Einstein hat die Zeit als 4. Dimension dazugenommen, obwohl es keinen Freiheitsgrad der Bewegung durch die Zeit gibt. Die Zeit läuft einfach....und wir müssen mit.

Will man die vier Grundkräfte durch eine gemeinsame Theorie beschreiben, dann benötigt man 11 Dimensionen, die meisten sind auf so kleinen Bereichen zusammengerollt, dass wir sie nicht erkennen können. (ein Draht ist auf 10 km Entfernung auch scheinbar eindimensional.)

Es gibt Physiker, die vermuten, dass die Gravitation in diese höheren Dimensionen wirken kann und sie deshalb bei uns so schwach ist...

Um solche Ideen zu überprüfen, müssten wir in der Lage sein, Gravitationskräfte im Bereich von mg und mm zu messen.

Der este SFN-Bundessieger in Physik (2006 mit der Widerlegung der Ein-Photonen Interpretation des Taylor-Versuchs) J. Schmöle hat 2017 an der Universität Wien in seiner Dissertation einen viel beachteten "Proof of Concept" für eine solche Messung veröffentlicht.
(Darstellung J.Schmöle)

Also: So einfach ist die Beantwortung der Frage nach der Dimensionszahl nicht...4 oder 11 oder 2,7  oder 5,9...das alles könnten richtige Antworten sein.

Der Sierpinksi-Teppich