Der Raum Ra m Raum und Metermaß Die Zeit Materie Wechselwirkungen
Doris Samm FH Aachen
1. Raum-Zeit-Materie-Wechselwirkung
Physik für Informatiker
1.1 Der Raum Wi sehen: Wir h Neben-, Über- und Hintereinander von Gegenständen Objektive Beschreibung des Ortes eines Gegenstandes erfolgt durch Satz von DREI Koordinaten.
z Hierzu braucht man ein Koordinatensystem. r = (x, y, z)
Antwort: In ein Bezugssystem Ruhend Gleichförmig bewegt Beschleunigt
Beispiele Zentrum Jupiter Zentrum der FH Mein Auto, .....
Fragen: Sind die physikalischen Gesetze unabhängig: 1. Von der Wahl des Koordinatensystems ? JA ! 2 V 2. Von dder W Wahl hl des d Bezugssystems? B t ? NEIN !
Doris Samm FH Aachen
1. Raum-Zeit-Materie-Wechselwirkung
Physik für Informatiker
Frage: Hat der leere Raum eine absolute, eigenständige Bedeutung?
Antwort: Identisch ?
Klassische Physik:
Ja!
Raum • Dreidimensionales Kontinuum • Es E gilt ilt die di euklidische klidi h Geometrie. G ti • Er ist homogen. • Er ist isotrop. p • Er ist absolut. ( Diese Vorstellung ist im täglichen Leben ausreichend, ausreichend leider aber falsch (siehe SRT)) Doris Samm FH Aachen
1. Raum-Zeit-Materie-Wechselwirkung
Physik für Informatiker
1.2 Raum und Metermaß Basiseinheit der Länge: g Das Meter (Definition) ( ) 1 m = Strecke, die Licht im Vakuum in einer Zeit von 1/299 792 458 s zurücklegt. Beispiele für Abstände (Größenordnung): Fernste sichtbare Galaxie Zur Andromedagalaxie Zum nächsten Stern (Proxima Centauri) Durchmesser der Erde Größe eines Menschen Virus Radius eines Wasserstoffatoms Radius eines Protons
1026 m 1022 m 1016 m 107 m 100 m 10-7 m 10-11 m 10-15 m Doris Samm FH Aachen
1. Raum-Zeit-Materie-Wechselwirkung
Physik für Informatiker
1.3 Die Zeit Man beobachtet: Nacheinander von Ereignissen Man beobachtet nicht: (Kann man das überhaupt?) Die Zeit steht still! Zeit (klassische Vorstellung): • 1-dimensionales Kontinuum • Änderung Ä des Geschehens • Hat 1 Richtung
t • Ist absolut
t
Nein, so nicht !
((im täglichen g Leben ausreichend, leider falsch ((siehe SRT)) ))
Doris Samm FH Aachen
1. Raum-Zeit-Materie-Wechselwirkung
Physik für Informatiker
Zeitmessung im Wandel der Zeit (Beispiele) Sonnenuhr
Wasseruhr
V 3 000 JJahren Vor h
Pendeluhr
Feueruhr
V 1 000 JJahren Vor h
Atomuhr Physikalisch technischen ec sc e Bundesanstalt (PTB)
Vor 500 Jahren
Beginn vor 50 Jahren Doris Samm FH Aachen
1. Raum-Zeit-Materie-Wechselwirkung
Physik für Informatiker
Zeitstandard und Zeiteinheit Basiseinheit der Zeit: 1 Sekunde = Dauer von 9 192 631 770 Schwingungen der Strahlung eines Übergangs von 133Cs Genauigkeit:
Δt/t = 10-15
Beispiele für Zeitintervalle (Größenordnung): Lebensdauer des Protons Alt des Alter d U Universums i Mittlere Lebenserwartung Länge eines Tages Lebensdauer eines Myons Lebensdauer des instabilsten Teilchens
>1039 s 1018 s 109 s 105 s 10-6 s 10-23s Doris Samm FH Aachen
1. Raum-Zeit-Materie-Wechselwirkung
Physik für Informatiker
1.4 Materie
Festkörper, Flüssigkeiten, Gase „Unsere“ Materie besteht aus 3 Elementarteilchen.
