Pippen hat geschrieben: ↑26. Dez 2017, 03:17
tomS hat geschrieben: ↑25. Dez 2017, 22:27
Tut es nicht; du hast lediglich nicht verstanden, was ein Rand mathematisch genau bedeutet.
Auf dein Bild mit der Kreislinie bezogen: Das Schwarze ist eine Menge, das Weiße ist sein Komplement und der Rand ist dort, wo sie sich treffen.
OK, dann wird dein Missverständnis klar: du betrachtest das Weiße als notwendige Umgebung, um das Schwarze einbetten zu können. In der formalen mathematischen Beschreibung ist das Weiße jedoch unnötig; es existiert nicht (*)
Pippen hat geschrieben: ↑26. Dez 2017, 03:17
Durch diese Definition wird klar, dass alles immer einen Rand haben muss, im Extremfall gilt: Rand und Menge sind leere Menge
Wenn der Rand die leere Menge ist, dann ist da schlichtweg
nichts, was ein Rand sein könnte. Wenn die Menge selbst die leere Menge wäre, dann wäre da gar nichts. Das sind sprachliche Probleme bzgl. des Verständnisses der Mathematik, keine echten mathematischen Probleme.
Pippen hat geschrieben: ↑26. Dez 2017, 03:17
Damit kann man beweisen, dass alles, auch das Universum, einen Rand hat - immer, egal wie man es dreht und wendet. Die Frage ist dann halt nur: Ist das Komplement des Universums leer oder nichtleer.
Das ist wieder dein o.g. Missverständnis (*)
Zu (*)
Das Weiße ist ein Artefakt der Zeichnung. Es ist mathematisch irrelevant, unnötig, und nicht existent. Dies gilt auch für die Anwendung in der Allgemeinen Relativitätstheorie.
Ich möchte im Folgenden kurz zwei Methoden erklären, um einen Kreis zu definieren.
A) Gegeben sei die 2-dim. reelle Zahlenebene mit Koordinaten x,y. Ein Kreis mit Radius R ist definiert durch
x² + y² = R²
Die 2-dim. reelle Zahlenebene is sozusagen das Weiße, der Kreis selbst das Schwarze. Die 2-dim. reelle Zahlenebene dient dazu, den Kreis einzubetten.
Dies, d.h. (A) ist nicht die Methode, die die Mathematiker in der Topologie und der Differentialgeometrie verwenden; und es ist nicht die Methode der Physiker in der ART.
B) Gegeben sei ein Intervall [0,L[ der Länge L mit der Koordinate x und 0 ≤ x < L. Nun
identifizieren wir x = 0 mit x = L (im Limes x gegen L); dies kompaktifiziert das halboffenen Intervalls [0,L[ zum kompakten Kreis S¹. Auf diesem Intervall seien außerdem Funktionen f(x) definiert, die z.B. physikalische Eigenschaften wie Dichte, Temperatur u.ä. definieren. Für
alle diese Funktionen gelte
f(x+L) = f(x)
Diese zusätzliche Forderung der Periodizität gehorcht ebenfalls der Kompaktifizierung.
Der so konstruierte Kreis hat keinen Rand, denn diesen haben wir durch die Identifizierung der beiden Ränder = Endpunkte des Intervalls eliminiert. Insbs. ist offensichtlich keine weitere Dimension existent und keine Einbettung o.ä. notwendig.
Diese Methode (B) wird in der Mathematik verwendet, um einen 1-dim. Kreis S¹ ohne Einbettung in eine 2-dim. Ebene zu beschreiben.