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Hyperspace: eine Reise durch den Hyperraum und die zehnte Dimension ; [Einsteins Rache]

Hyperspace: eine Reise durch den Hyperraum und die zehnte Dimension ; [Einsteins Rache]

Titel: Hyperspace: eine Reise durch den Hyperraum und die zehnte Dimension ; [Einsteins Rache] Kostenlos Bücher Online Lesen
Autoren: Michio Kaku
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(Abbildung 4.3). Das ist in großen Zügen Kaluzas Trick, der Einstein so beeindruckte. Kaluza hat einfach Maxwells Feld mit Einsteins Feld addiert und vermochte so beide in einem fünfdimensionalen Feld zusammenzufügen.
    Wie deutlich zu erkennen, bieten die fünfzehn Komponenten der fünfdimensionalen Riemannschen Gravitation den zehn Komponenten des Einsteinschen Feldes und den vier Komponenten des Maxwellschen Feldes »genügend Platz«. Ganz grob läßt sich dann Kaluzas glänzender Einfall wie folgt zusammenfassen: 15 = 10 + 4 + 1 (die überzählige Komponente ist ein Skalarteil, das in unserem Zusammenhang ohne Bedeutung ist). Wenn wir
Abbildung 4.3. Kaluza hatte die glänzende Idee, die Riemannsche Metrik in fünf Dimensionen niederzuschreiben. Die fünfte Spalte und Zeile ist als Maxwells elek- tromagnetisches Feld zu erkennen, während der verbleibende 4 x 4-Block die alte vierdimensionale Metrik Einsteins ist. Mit einem Schlage gelang es Kaluza, die Gravitationstheorie mit der des Lichtes zu vereinigen, indem er einfach eine weitere Dimension hinzufügte.

    die fünfdimensionale Theorie vollständig untersuchen, so stellen wir fest, daß Maxwells Feld sauber im Riemannschen Maßtensor enthalten ist, genauso wie Kaluza es behauptet hat. Diese harmlos aussehende Gleichung verkörpert also eine der zukunftsweisenden Ideen unseres Jahrhunderts.
       Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß der fünfdimensionale Maßtensor Maxwells Feld wie auch Einsteins Maßtensor enthielt. Einstein erschien es unfaßbar, daß ein so einfacher Gedanke die beiden fundamentalsten Naturkräfte – die Schwerkraft und das Licht – erklären sollte.
       War es nur ein Zauberkunststück? Bloße Zahlenkunde? Oder Schwarze Magie? Einstein war von Kaluzas Brief erheblich aus dem Gleichgewicht gebracht und konnte sich zwei Jahre lang nicht zu einer Antwort aufraffen. Solange brauchte er, um sich über den Brief klar zu werden – ungewöhnlich viel Zeit für jemanden, von dem die Veröffentlichung eines wichtigen Artikels abhängt. Schließlich überzeugte er sich von der möglichen Bedeutung des Aufsatzes und reichte ihn für die Sitzungsberichte Preußische Akademie der Wissenschaften ein, wo er unter dem eindrucksvollen Titel Üb er das Ein- heitsproblem der Physik erschien.
       In der Geschichte der Physik hatte bislang niemand Verwendung für die vierte räumliche Dimension gehabt. Seit Riemann wußte man, daß die Mathematik höherer Dimensionen von atemberaubender Schönheit war, sah aber keinen physikalischen Nutzen in ihr. Zum erstenmal hatte nun jemand eine Verwendung für die vierte räumliche Dimension gefunden: die Vereinigung der physikalischen Gesetze. In gewissem Sinne ging aus Kaluzas Entwurf hervor, daß Einsteins Dimensionen »zu klein« seien, um der elektromagnetischen Kraft und der Gravitation Platz zu bieten. Auch historisch ist zu erkennen, daß Kaluzas Arbeit völlig unerwartet kam. Die meisten Wissenschaftshistoriker erklären, wenn sie Kaluzas Arbeit überhaupt erwähnen, die Idee der fünften Dimension sei wie ein Blitz aus heiterem Himmel über die Physik gekommen, völlig unerwartet und ohne Vorbild. An die Kontinuität physikalischer Forschung gewöhnt, sind diese Historiker verblüfft, weil sich hier ein völlig neuer wissenschaftlicher Weg auftut, der keine historischen Vorläufer zu haben scheint. Doch wahrscheinlich ist ihre Verwunderung nur auf den Umstand zurückzuführen, daß sie nicht mit den nichtwissenschaftlichen Arbeiten der Mystiker, Literaten und Mitglieder der künstlerischen Avantgarde vertraut sind. Bei einem genaueren Blick auf die kulturellen und historischen Verhältnisse zeigt sich, daß Kaluzas Arbeit gar keine so unerwartete Entwicklung war. Wie gezeigt, waren dank Hinton, Zollner und anderer die höheren Dimensionen als scheinwissenschaftliche Idee in der Kunst seit langem heimisch geworden. Berücksichtigt man diesen umfassenderen kulturellen Hintergrund, so war es nur eine Frage der Zeit, bis ein Physiker Hintons häufig kolportierten Gedanken ernst nahm – und das Licht als Schwingung der vierten räumlichen Dimension behandelte. Durch Hinton und Zollner hatte Riemanns Arbeit großen Einfluß auf die Welt von Kunst und Literatur, von wo sie durch Kaluzas Aufsatz wahrscheinlich auf die wissenschaftliche Gemeinschaft zurückwirkte. (Für diese These spricht, daß Freund vor kurzem mitgeteilt hat, Kaluza habe gar nicht die erste fünfdimensionale Gravitationstheorie

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