Liebe Experten, ich muss nach den Sommerferien ein Physik Referat abliefern. Unter anderem wurden mir verschiedene Wörter vorgegeben, die ich ausführlich erklären soll. Was bedeutet das Wort Kontinuum in der Physik? Vielen Dank.
Hallo elli3034,
ein Kontinuum ist etwas, was zusammenhängend, fortlaufend oder ununterbrochen ist.
In der Physik fällt mir auf Anhieb nur das „kontinuierliche Spektrum“ ein.
Wenn man Licht zerlegt (z.B. mit einem Prisma), dann ergeben sich einzelne Spektralfarben, die ohne Unterbrechung ineinander übergehen, nämlich die Regenbogenfarben.
Ich hoffe, das hilft weiter.
puh, du da würde ich auch erst mal in der Wikipedia schauen…
Hallo Elli,
tut mir leid. Aber mit Kontinuum kann ich auch nicht wirklich was anfangen. Ich hoffe, du findest jemanden der dir weiterhelfen kann.
Gruß!
Hallo,
Kontinuum kommt von kontinuirlich und beschreibt etwas, z.B. eine Menge, in der man sich von einem Element dieser Menge in unendlich kleinen Schritten entfernen kann. Beispielsweise die Zahlengerade: man kann sich von 1 in unendlich kleinen Schritten entfernen: 1=>1,1 aber auch 1=>1,01 oder 1=>1,001 usw. Wenn eine Größe also kontinuirlich ist, kann sie in ihren Grenzen unendlich viele Werte annehmen. Wenn Du Dich in einem Raum befindest, kannst Du Deinen Ort in unendlich kleinen Schritten ändern, allerdings nur innerhalb des Raumes. Ählich verhält es sich näherungsweise mit der Zeit, mit dem Raum usw. eine mathematische Funktion ist kontinuirlich, wenn sie stetig ist und keine Sprünge hat. Das Gegenteil in diesem Sinne ist diskret.
Gruß,
D’Angelico
Da kann ich nicht helfen
Gruss Armin
Das Gegenteil einer kontinuierlichen Welt wäre eine diskrete Welt. In der Quantenmechanik denkt man, dass einige Grössen, z.B. die Energien von gebundenen Elektronen, nur gewisse diskrete Werte annehmen können.
Diskret: Von den Zahlen eines genügend kleinen offenen Zahlenintevalls kommt als Messwert nur eine einzige Zahl in Frage.
Mit der Annahme der Quantisierung lassen sich viele Phänomene relativ einfach, in sich logisch schlüssig erklären.
Auch Längen und Zeiten könnten quantisiert sein. In einer solchen Welt kämen als Messwerte eines Experiments nur diskrete Zeiten und Längen in Frage, wie wenn der Sekundenzeiger von „Milliardstelsekunde“ zu „Milliardstelsekunde“ springen würde.
Die Zeit „springt“ so, wie wenn ein Elektron eines Atoms von einem Energieniveau zum nächsten springt; Zwischenwerte werden nicht gemessen.
Bei einem Kontinuum wird angenommen, dass alle reellen Zahlen eines offenen Zahlenintervalls als Messwerte in Frage kommen. Offene Zahlenintervalle bilden ein Kontinuum.
Mit Raumzeitkontinuum werden zwei Sachverhalte ausgedrückt, erstens, dass Raum und Zeit kontinuierliche Grössen sind und zweitens, dass Raum und Zeit untrennbar sind. Zeit lässt sich ohne Raum und Raum nicht ohne Zeit definieren. Die Relativitätstheorie beschreibt diese Verknüpfung.
Die Erklärung des Begriffs Kontinuum hängt sehr vom Vorwissen der Beteiligten ab.
Viele Erfolg beim Vortrag.
zahilfiker
Kontinuum bedeutet etwas, das nicht von sich aus in einzelne Stufen zwischen denen es nichts gibt eingeteilt ist (auch wenn Menschen grundsätzlich künstliche Einteilungen vornehmen), sondern bei dem im Gegenteil zwischen 2 Werten jeder beliebige Zwischenwert existiert. In der Mathematik werden die Reellen Zahlen als „Kontinuum“ bezeichnet, weil zwischen zwei beliebigen Zahlen immer noch unendlich viele weitere Zahlen Platz finden; wenn man stattdessen die ganzen Zahlen oder die natürlichen Zahlen anschaut, gibt es zwischen zwei Zahlen unter Umständen nichts, z.B. zwischen 2 und 3 ist eine unüberbrückbare Lücke. (Bei den rationalen Zahlen ist nicht ganz so offensichtlich, warum sie nicht als Kontinuum bezeichnet werden; wenn man allerdings zum Beispiel die Funktion y=x^2-2 betrachtet, stellt man fest, dass sie sowohl positive als auch negative Werte annimmt, falls sie keine „Lücke“ hat, sollte also dazwischen auch der Wert 0 angenommen werden; dies ist bei der Wurzel von 2 der Fall; wenn man für x nur rationale Zahlen zulässt, wird dagegen niemals y = 0 erreicht, zwischen den x mit positiven und mit negativen Werten von y scheint also eine Art „unendlich kleine Lücke“ zu sein; dies ist allerdings eher Mathematik als Physik). Wenn also Raum und Zeit als Kontinuum bezeichnet werden, dann heißt das, dass sie keinerlei „Lücken“ haben; zwischen 2 Punkten oder Zeitpunkten A und B gibt es beliebige weitere Punkte zum Beispiel nach der Hälfte der Entfernung, nach 14/17 der Entfernung oder auch nach Wurzel(1/3) der Entfernung. Von der Energie dagegen nimmt man an, dass sie nur in Form von Quanten vorhanden ist, dass die Menge der möglichen „Energiemengen“ also Lücken hat; die Energie kann sich nicht um weniger als ein ganzes Quant ändern. Demnach ist die KEIN Kontinuum.
Hallo Elli3034,
das Wort Kontinuum kommt aus dem Lateinischen und bedeutet wörtlich Zusammengenommen oder Zusammenhalten. In der Physik bezeichnet man einen Raum, der mit „irgend etwas“ zusammenhängend ausgefüllt ist, als Kontinuum. Das kann z.B. Materie sein, die den Raum ausfüllt (also ein Körper mit der Masse m). An jedem Punkt dieses Raumes gibt es dann einen Wert für die Dichte, der natürlich sich von Punkt zu Punkt ändern kann. Das Gegenteil wäre ein Körper, der Hohlräume hat. Dann gäbe es Sprünge in der Dichte, es gäbe also diskrete Dichtewerte an der Sprungstelle und keinen kontinuierlichen Übergang. Das gleiche gilt auch für Räume, die mit elektrischen oder magnetischen Feldern ausgefüllt sind.
Der Unterschied wird besonders deutlch zwischen der klassischen Mechanik und der Quantentheorie: Die Größen der klassischen Mechanik können beliebige Werte haben, z.B. für die Energie im Gensatz zur Quantenmechnik, wo die Energie eines Atoms nur diskrete (also ganz bestimmte) Werte haben kann.
Viel Erfolg beim Referat!
Was
bedeutet das Wort Kontinuum in der Physik? Vielen Dank.
Hallo Elli,
hier der Link zu Wikipedia:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontinuum_%28Physik%29
und vielleicht als Gegenüberstellung noch die Bedeutung des Begriffs in der Mathematik:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontinuum_%28Mathematik%29
Fürs Referat viel Erfolg.
Karl
Der aus dem Lateinischen stammende Begriff (als Verb: fortsetzen, verbinden, als Adjektiv: zusammenhängend, verbunden)hat in der Physik drei zentrale Bedeutungen.
In der Relativitätstheorie spricht Einstein vom Raum-Zeit-Kontinuum.
In der Atomphysik ist kontinuierlich der Gegenbegriff zu diskret.
In der Festkörperphysik spielt der Begriff in der Kontinuumsmechnik eine wichtige Rolle.
Mit Hilfe von Büchern und Internetbeiträgen können Sie sicherlich ein erfolgreiches Referat zustande bekommen.
Mit freundlichen Grüßen
Hans Losse
Hi Elli,
In der Physik spricht man von einem „Kontinuum“, wenn es sich um ein großes, unendliches Gebilde handelt. Wichtig hierbei ist, daß alles zusammen hängt und daß es nicht möglich ist eine Grenze zu finden (z.B. beim Raum-Zeit-Kontinuum => dem Universum) oder man nicht alles in dem Gebilde einzeln erfassen kann (z.B. alle Werte in einer analogen Meßkurve). D.h. sobald man z.B. die Werte eines Experiments einzeln auflisten kann (egal wie viele, sie also endlich sind), handelt es sich nicht um ein Kontinuum. Will man dagegen die Themperatur von sich erwärmendem Wasser messen, wird man nie alle Werte auflisten können (98,95 98,952 98,9521 99,99998 etc.)
Ein Kontinuum bezeichnet quasi das Gegenteil zu einem in diskrete Schritte „gerasterten“ Anschauungsobjekt.
Ein Kontinuum hat, wenn man so will, immer Zwischenwerte je näher man auch „reinzoomt“, man bemerkt niemals eine Lücke.
Nachtrag:
Im übrigen ist die Frage nach Kontinuum bzw. diskreten Schritten grundlegender Natur in der Physik.
Die Frage nach dem Raum zum Beispiel. Wenn wir uns ein Stückchen Raum vorstellen, was passiert wenn wir ihn immer weiter teilen? Gibt es eine kleinste Maßeinheit?
Oder auch die Theorie der Quanten entspringt der Frage nach Kontinuum und diskreten Schritten. Z.B. die Verteilung der Energie der Elektronen in Atomen.
Lange Zeit dachten die Physiker nicht, daß z.B. in einem Atom die Energie der Elektronen auf einzelne oder besser: diskete Werte beschränkt sein könnte. Warum auch, es gibt ja auf den ersten Blick ja auch keinen Grund für diese Annahme. Das kennt man so ja nicht aus dem Alltag.
Sie gingen also von einer kontinuierlichen Verteilung der Energieniveaus der Elektronen in Atomen aus.
Nun, mit in die Geburtsstunde der Quantenmechanik fällt die Erkenntnis, daß die Elektronen in Atomen nur diskrete Energiewerte einnehmen können.
(Genereller Tipp:
Schau mal in einer Bibliothek nach einen geeigneten Buch. Das bringt bisweilen mehr als im Internet zu stöbern.)