Geometrie und Kosmologie
Das physikalische Problem von Raum und Zeit ist die nüchterne Aufgabe, für jedes natürliche Ereignis einen Ort und einen Zeitpunkt zahlenmäßig festzulegen, es gewissermaßen im Chaos des Neben- und Nacheinander der Dinge wieder auffindbar zu machen.
- PDF / 1,557,952 Bytes
- 8 Pages / 439.37 x 666.142 pts Page_size
- 63 Downloads / 189 Views
für Länge und Zeit Die Grundlage jeder Raum- und Zeitmessung ist die Festlegung der Einheit. Eine Längenangabe "soundso viele Meter" bedeutet das Verhältnis der zu messenden Länge zu der Länge des Meters, eine Zeitangabe "soundso viele Sekunden" das Verhältnis der zu messenden Zeit zu der Dauer einer Sekunde. Es handelt sich also immer um Verhältniszahlen, relative Angaben bezüglich der Einheiten. Diese selbst sind in weitem Grade willkürlich und werden nam Gesichtspunkten wie Reproduzierbarkeit, Haltbarkeit, Transportfähigkeit usw. gewählt. Das Längenmaß der Physik ist das Zentimeter (cm), der hundertste Teil eines in Paris aufbewahrten Meterstabes I. Dieser sollte ursprünglich in einem einfachen Verhältnis zum Erdumfang stehen, nämlim gleich dem zehnmillionsten Teil des Quadranten sein. Aber neuere Messungen haben ergeben, daß das nicht ganz genau stimmt. Das Zeitmaß der Physik ist die Sekunde (sec), die in der bekannten Beziehung zur Umdrehungsdauer der Erde steht. 1 In diesem Buch werden Maßeinheiten stets in den Lettern des Textes, dagegen physikalische Größen in kur:!iven Lettern gesetzt, z. B. Zentimeter (ern), Pond (p), Gramm (g), aber Geschwindigkeit v, Erdbeschleunigung g, Impuls p.
M. Born. Die Relativitätstheorie Einsteins, DOI 10.1007/978-3-642-55459-9_2, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2003
Nullpunkt und Koordinatensystem
5
Es hat sich herausgestellt, daß es unpraktisch ist, die Einheiten durch Umfang und Umlaufszeit der Erde zu definieren. Heute benutzt man einfacher reproduzierbare Einheiten, die auf atomaren Eigenschaften der Materie beruhen. So definiert man das Zentimeter, indem man angibt, wieviele Wellenlängen einer bestimmten elektromagnetischen Strahlung es enthält, die das Cadmiumatom aussendet. Die Sekunde kann als bestimmtes Vielfaches der Schwingungszeit gewisser Moleküle definiert werden.
3. Nullpunkt und Koordinatensystem Will man aber nicht nur Längen und Zeitdauern bestimmen, sondern Orts- und Zeitangaben machen, so sind weitere Festsetzungen nötig. Bei der Zeit, die wir uns als eindimensionales Gebilde vorstellen, genügt die Angabe eines Nullpunktes. Unsere Historiker zählen die Jahre von N Christi Geburt an; die Astronomen wählen je nach dem Ziel ihrer Untersuchung andere Nullpunkte, die sie Epochen nennen. Sind die Einheit und der Nullpunkt festgelegt, so ist damit jedes Ereignis durch Angabe einer Zahl auffind bar gemacht. In der Geometrie im engeren Sinne, der Ortsbestimmung auf der Erde, müssen zur Festlegung eines Punktes zwei Angaben gemacht wers den. "Mein Haus liegt in der TauAbb. 1. Geographische Länge {) und Breite
Data Loading...
