Hyperspace: eine Reise durch den Hyperraum und die zehnte Dimension ; [Einsteins Rache]
Computerberechnungen ergaben sich aus der Analyse einige verblüffende Ergebnisse. Erstens, der Mikrowellenhintergrund entspricht der früheren Vorhersage von George Gamow (korrigiert nach genaueren Experimentalwerten) zu 99,9% (Abbildung 9.1). Die durchgezogene Linie gibt die Vorhersage wieder; die X’s bezeichnen die Daten des COBE-Satelliten. Als dieses Diagramm bei einer Tagung, an der etwa tausend Astronomen teilnahmen, zum erstenmal auf die Leinwand geworfen wurde, spendeten alle Anwesenden stehende Ovationen. Wahrscheinlich hat damit zum ersten Mal in der Geschichte der Wissenschaft ein schlichter Graph solch donnernden Applaus bei so vielen namhaften Wissenschaftlern ausgelöst.
Zweitens konnte Smoots Team zeigen, daß tatsächlich winzige, fast mikroskopische Unregelmäßigkeiten im Mikrowellenhintergrund auftreten. Diese Schwankungen entsprechen genau den Bedingungen, die erforderlich sind, um die Verklumpungen und Leerräume zu erklären, die eine Milliarde Jahre nach dem Urknall aufgetreten sind. (Wenn COBE diese Unregelmäßigkeiten nicht entdeckt hatte, wäre eine größere Revision der Nach-Urknall-Analyse fällig gewesen.)
Drittens vertrugen sich die Ergebnisse mit der sogenannten Inflationstheorie, ohne sie allerdings zu beweisen. (Nach dieser Theorie, die Alan Guth vom Massachusetts Institute of Technology vorgeschlagen hat, gab es im allerersten Schöpfungsaugenblick eine weit explosivere Expansion des Universums, als das übliche Urknallszenario schildert. Danach ist das sichtbare Universum, das wir mit unseren Teleskopen sehen, nur ein winziger Teil eines sehr viel größeren Universums, dessen Grenzen jenseits unseres Wahrnehmungshorizontes liegen.)
Abbildung 9.1. Die durchgezogene Linie gibt die Vorhersage der Urknalltheorie wieder, derzufolge die kosmische Hintergrundstrahlung eine Schwarzkörperstrah- lung im Mikrowellenbereich sein müßte. Die X’s geben die tatsächlichen Daten des COBE-Stelliten wieder und sind einer der überzeugendsten Beweise für die Urknalltheorie.
Vor der Schöpfung: Orbifolds?
Die COBE-Daten haben den Physikern gezeigt, daß wir den Ursprung des Universums bis auf den Bruchteil einer Sekunde nach dem Urknall verstehen. Trotzdem bleiben die unangenehmen Fragen nach dem, was vor dem Urknall war und was ihn verursacht hat. Geht man bis an die Grenzen der allgemeinen Relativitätstheorie, so erhält man letztlich sinnlose Antworten. In der Erkenntnis, daß seine Theorie bei so außerordentlich kleinen Abständen ihre Geltung verliert, versuchte Einstein, die allgemeine Relativitätstheorie in eine umfassendere Theorie einzubinden, die diese Phänomene hätte erklären können.
Im Augenblick des Urknalls erwarten wir, daß Quanteneffekte vorherrschen und sich im Kräftevergleich gegenüber der Gravitation durchsetzen. Folglich ist der Schlüssel zum Ursprung des Urknalls eine Quantentheorie der Gravitation. Bislang kann einzig die zehndimensionale Superstringtheorie für sich in Anspruch nehmen, das Geheimnis dessen, was vor dem Urknall geschehen ist, gelöst zu haben. Gegenwärtig stellen Wissenschaftler Vermutungen darüber an, wie sich das zehndimensionale Universum in ein vierund ein sechsdimensionales Universum aufgespalten hat. Wie sieht unser Zwillingsuniversum aus?
Mit dieser kosmologischen Frage setzt sich sehr eingehend der Harvardprofessor Cumrum Vafa auseinander, der seit mehreren Jahren untersucht, wie unser zehndimensionales Universum in zwei kleinere Universen zerrissen worden sein könnte. Der Zufall will, daß dieser Physiker selbst auch zwischen zwei Welten hin und her gerissen wird. Vafa lebt in Cambridge, Massachusetts, kommt aber ursprünglich aus dem Iran, der seit zehn Jahren von heftigen politischen Umwälzungen erschüttert wird. Einerseits möchte Vafa gerne in sein Heimatland zurückkehren, vielleicht wenn sich die sozialen Unruhen eines Tages gelegt haben, andererseits entfernen ihn seine Forschungsarbeiten weit von dieser gebeutelten Erdregion bis in die fernsten Bereiche des sechsdimensionalen Raums und in eine Zeit, lange bevor sich die Unruhen im frühen Universum gelegt hatten.
»Stellen Sie sich ein einfaches Videospiel vor«, sagt Vafa. Ein Raumschiff kann sich auf dem Bildschirm entlangbewegen, bis es zu weit nach rechts gerät. Jeder Videospieler weiß, daß das Raumschiff dann plötzlich in exakt der gleichen Höhe auf der linken Seite des Bildschirms auftaucht. Gleiches gilt, wenn das
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