Raumzeit

Raumzeit oder Raum-Zeit-Kontinuum bezeichnet die gemeinsame Darstellung des dreidimensionalen Raums und der eindimensionalen Zeit in einer vierdimensionalen mathematischen Struktur. Diese Darstellung wird in der Relativitätstheorie benutzt.

Der Mensch erlebt Ort und Zeit als zwei verschiedene Gegebenheiten, unter anderem wegen der mit der Zeit verbundenen Kausalität (eine Wirkung kann nicht früher als ihre Ursache eintreten). In der klassischen Physik und größtenteils in der Technik werden Ort und Zeit als voneinander unabhängige Größen behandelt. Bei Geschwindigkeiten von der Größenordnung der Lichtgeschwindigkeit zeigt sich jedoch, dass sich Zeit und Ort eines Ereignisses gegenseitig bedingen. Zum Beispiel hängt der zeitliche Abstand zweier Ereignisse, wie er von einem bewegten Beobachter festgestellt wird, auch von ihrem räumlichen Abstand ab. In der speziellen Relativitätstheorie werden solche Zusammenhänge deshalb in mathematischen Formen beschrieben, «in denen die Zeitkoordinate genau dieselbe Rolle spielt wie die drei räumlichen Koordinaten». Das benutzte Koordinatensystem ist ein «vierdimensionales zeiträumliches Kontinuum», das in Kürze als der Minkowski-Raum bezeichnet wird.

Im Zusammenhang der klassischen Mechanik ist der Raumzeitbegriff von Penrose und Arnold diskutiert worden.

1. ↑ Albert Einstein: Über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, §17. Minkowskis vierdimensionaler Raum.
2. ↑ Roger Penrose: The Road to Reality. Vintage Books, London, 2005, ISBN 978-0-099-44068-0.
3. ↑ Vladimir Igorevič Arnolʹd: Mathematical Methods of Classical Mechanics, Second edition, Springer 1989, ISBN 978-1-4419-3087-3.