Wie können Sie den Unterschied zwischen gekrümmter Raumzeit und flacher Raumzeit für Laien mit wenig bis gar keiner Mathematik erklären?


Antwort 1:

Vergessen Sie die Raumzeit, wenn Sie den Unterschied zwischen gekrümmten Räumen und flachen Räumen verstehen, die sich selbst auf die Raumzeit ausweiten lassen.

Beginnen wir mit etwas Einfachem: Die Oberfläche eines Pringle-Chips ist gekrümmt

Mit gekrümmt ist gemeint, dass wenn sich eine kleine Ameise auf dem Chip befände, eine gerade Linie für die Ameise nicht dieselbe wäre wie auf einem geraden Stück Papier. Dies ist der Begriff der inneren Krümmung, der besagt, dass die Krümmung dem Objekt eigen ist und nichts mit der äußeren Geometrie zu tun hat.

Zum Beispiel kann ich ein Stück Papier nehmen und es nach Belieben krümmen, da ich das Objekt dreidimensional manipulieren kann, während das Papier selbst zweidimensional ist.

Um diese innere Krümmung tatsächlich physikalisch zu messen, können wir Dreiecke auf diese Oberfläche zeichnen und in Abhängigkeit von der Summe der Winkel entscheiden, ob die Oberfläche positiv gekrümmt, negativ gekrümmt oder überhaupt nicht gekrümmt ist.

Asanexamplethesumofanglesonthesurfaceofaspherewouldbemorethan180thismeansthatthesurfaceispositivelycurved.As an example the sum of angles on the surface of a sphere would be more than 180^{\circ} this means that the surface is positively curved.

Diese Idee klassifiziert dann für uns die Art der intrinsischen Krümmung, die in der Natur möglich sind. Alles was Sie jetzt tun müssen, ist diese Ansicht auf Raum-Zeit anstatt nur auf Raum zu vergrößern.