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Grundfragen der Physik,
neu gestellt und beantwortet von einer Frau

Raumlehre
Das Wort meint mehr als nur Geometrie

Es mag erstaunen, dass ich das alte Wort "Raumlehre" gewählt habe. Vorerst gebe ich nur eine kleine Begründung und einen kleinen gedanklichen Einstieg in die "Raum-Frage".

Hier die Einführung:
1. Raumlehre - die Vernetzung von Mathematik, Physik und Philosophie
2. Raumvorstellungsvermögen und Raumverständnis
3. Die Denkbarriere im Raum-Bild
4. Das Raum-Paradoxon

Später wird es in diesem Thema auch um die Angst der Mathematiker vor dem Pentagramm gehen. Eine allgemeine Analyse der räumlichen Dimensionen, wie ich sie noch nirgends gelesen habe, ist fast fertig. Natürlich werde ich mich auch mit "Raumkrümmungen" und Parallelen befassen ....
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1. Raumlehre
Das Wort ist heute aus dem Sprachgebrauch mehr oder weniger verschwunden. Wenn überhaupt, wird es synonym mit "Geometrie" verwendet. Ich habe es gewählt, weil ich deutlich machen will, dass es mir um mehr geht als "nur" um die reinen geometrischen Fragen.
(Beispielsweise ist es in der BDE (Brockhaus-Enzyklopädie - siehe Quellen) kein Suchwort mehr, im Wörterbuch wird "Raumlehre" erwähnt, jedoch lediglich als Synonym zu "Geometrie" angegeben.)

Geometrie ist in diesem Sinne die reine mathematische Teildisziplin zur Berechnung und mathematischen Beschreibung des Raumes, der ein- und mehrdimensionalen Gebilde in ihm: Punkt, Linie, Fläche, Körper, ...

Raumlehre umfaßt mehr: auch die physikalische und philosophische Ebene des Raumverständnisses.

Ich kann den Raum mathematisch nur erfassen und verstehen, wenn ich auch physikalisches und philosophisches Wissen einbeziehe. Diese Fragen kommen jedoch in der Mathematik oft zu kurz, sehr zum Nachteil eines tatsächlichen "Raumverständnisses".

Andererseits kann die mathematische Beschreibung des Raumes außerordentlich hilfreich sein, wenn ich mich auf physikalischer und philosophischer Ebene mit dem Raum befasse.

Deshalb will ich mit der Wahl des Begriffes "Raumlehre" statt "Geometrie" darauf aufmerksam machen, dass es mir in diesem Kapitel um die Vernetzung (weibliches Denken ist "vernetzendes" Denken) dieser drei Bereiche - Mathematik, Physik und Philosophie - geht: ich will den Raum sozusagen "von allen Seiten" betrachten....
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2. Raum-Vorstellung und Raum-Verständnis

Es ist eine allgemein und weit verbreitete Annahme, dass Männer ein besseres räumliches Vorstellungsvermögen haben als Frauen. Deshalb möchte ich hier aufmerksam machen, dass dieses Vorstellungsvermögen des Raumes und das "Raumverständnis" zwei völlig verschiedene Begriffe auf zwei ganz verschiedenen Denk-Ebenen sind.

Ein gutes Raum-Vorstellungsvermögen, die Fähigkeit, sich in konkreten Umfeldern orientieren zu können, ist eine - wie diverse Wissenschaftler immer wieder beweisen - Fähigkeit, die beim Mann besser geschult wurde als bei Frauen. Das stammt noch aus der Zeit, als er als Jäger durch weite, fremde Territorien streifte und immer wieder nach Hause finden musste. Raum-Vorstellungsvermögen ist wesentlich eine Sache des Trainings. Man hofft, auch bei Mädchen und Frauen mit Hilfe entsprechender Tests und Trainingsgeräte dieses Vorstellungsvermögen entwickeln zu können. Das impliziert ein Frauenbild von "Frau = unvollkommener Mann": das, was der Frau am Mann-Sein fehlt, muss ihr "beigebracht" werden.
Für dieses Raum-Vorstellungsvermögen muss man überhaupt keine Ahnung von der Geometrie und Philosophie des Raumes haben. Es ist eine Fähigkeit, die nicht an rationales Denken und wissenschaftliche Begriffe gebunden ist.

Das Raum-Verständnis ist eine Fähigkeit auf rationaler Ebene.
Die mathematischen Beziehungen des Raumes und die philosophischen Probleme des Raumes zu erfassen und darüber nachzudenken ist auch möglich, wenn das räumliche Vorstellungsvermögen nicht so ausgeprägt ist wie beim Jäger oder der gut trainierten Taxifahrerin in London.
Hierfür ist die Ausbildung des logischen, des wissenschaftlichen Denkens, die Fähigkeit zur Abstraktion und das Wissen mathematischer, physikalischer und philosophischer Erkenntnisse vom Raum die Voraussetzung. Eine andere Art des Raumverständnisses ist das des Künstlers, des Architekten: ihm geht es vor allem um Vorstellungen von Struktur und Form. Dabei nähert er sich der Weltformel aus einer für Mathematiker und Physiker ungewöhlichen Position - und mit erstaunlichen Erkenntnissen. So sagt Dieter Bankert (ich erwähne ihn auch in "Weltformelfinder", zusammen mit Josef Beuys):
"Form, Funktion und Struktur beschreiben die Welt lückenlos." Ich halte diesen Satz für außerordentlich nachdenkenswert. Er könnte auch Auswirkungen für künftiges Mathematik- und Physikverständnis haben.
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3. Die Denk-Barriere im Raum-Bild
Dank Einstein und der Relativitätstheorie traut sich kaum noch jemand, über den Raum nachzudenken. Denn wenn er etwas anderes sagt, als das, was dort gelehrt wird, wenn er - um zu verstehen - sie "in Frage stellt", wird er für dumm erklärt. Deshalb ist es auch ganz interessant, das "Raumlehre-Konzept" Einsteins und dessen philosophische Basis zu analysieren.
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4. Das Raum-Paradoxon
Im Raumverständnis gibt es ein großes Problem: die Vorstellung eines "unendlichen Raumes". Sie hat schon viel Verwirrung erzeugt. Das menschliche Gehirn - unfähig, überhaupt das Wort "unendlich" zu erfasssen - kann auch nicht fassen, dass es in dem Fortschreiten in eine Richtung ein Ende geben soll. Alle Vorstellungen eines Endes des Raumes fordern die Frage heraus: Und was ist dahinter?
(siehe auch Wiss.-Theorie » Erkenntnis-Theorie » Paradoxon)

Andererseits ist ein "unendlich großer Raum" erst recht nicht denkbar: ist er leer? Dann kann ich ihn nicht erkennen. Ich kann nur die Objekte im Raum und ihre räumlichen Positionen zueinander erkennen in dem Sinne, dass ich ihre Distanzen und Richtungen zueinander messe: Messen ist ein Vorgang im endlichen Raum. Ein unendlich großer, gefüllter Raum hätte eine "unendlich" große Menge an Masse und Energie in sich. Auch das ist denk-unmöglich.

So dreht sich das Gehirn wieder einmal - wie schon bei den Zahlen - in der Unfaßbarkeit des Paradoxons von Endlichkeit und Unendlichkeit.

Eine weitere Schwierigkeit des Raumes, die die Urknall-These mit sich gebracht hat, ist die sogenannte "Ausdehnung des Raumes". Nur etwas endlich großes kann sich ausdehnen, wusste schon Max Planck. Unendliches kann sich nicht ausdehnen - wohin denn?

Noch lustiger ist es, wenn man die unterschiedlichen Meinungen zu dem hört, was "Raumkrümmung" sein soll. Selbst gestandene Physiker liefern hier die bizarrsten Erklärungen.

Im Rahmen der noch in der Arbeitsphase steckenden Folgeseite dieses Themas über "Dimensionen" wird dieser Begriff noch ausführlicher und anschaulicher auf seinen Aussage-Wert untersucht.