Hyperspace: eine Reise durch den Hyperraum und die zehnte Dimension ; [Einsteins Rache]
wäre, dann müßte es etwas geben, das in Wellenform schwingen kann. Schallwellen brauchen Luft, Wasserwellen Wasser, aber da es im Vakuum nichts gibt, was schwingen könnte, stehen wir vor einem Paradoxon. Wie kann Licht eine Welle sein, wenn es nichts gibt, was schwingt? Deshalb erfanden Physiker einen Stoff namens Äther, der das Vakuum angeblich erfüllt und dem Licht als Medium dient. Doch dann wies man in Experimenten zweifelsfrei nach, daß es keinen solchen Äther gibt. 1
Als ich schließlich mein physikalisches Hauptstudium an der University of California in Berkeley aufnahm, bekam ich, eher durch Zufall, Kenntnis davon, daß es eine alternative, wenn auch strittige Erklärung für die Bewegung des Lichts durch ein Vakuum gibt. Diese Alternativtheorie war so seltsam, daß ihre Entdeckung für mich fast ein Schock war. Er war ähnlich nachdrücklich wie der Schrecken, den viele Amerikaner empfanden, als sie die Nachricht von dem Attentat auf Präsident John F. Kennedy hörten. Fast alle können sich genau an den Augenblick erinnern, als sie die entsetzliche Nachricht hörten – was sie gerade taten und mit wem sie sprachen. Auch für uns Physiker ist es ein enormer Schock, wenn wir das erstemal über die Kaluza-Klein-Theorie stolpern. Da die Theorie als wilde Spekulation galt, gehörte sie nicht zum Curriculum physikalischer Fachbereiche; deshalb entdeckten sie die meisten jungen Physiker zufällig bei ihrer Privatlektüre.
Diese Alternativtheorie liefert eine denkbar einfache Erklärung für das Licht: Es ist in Wirklichkeit eine Schwingung in der fünften Dimension – oder in jener Dimension, die die Mystiker früher als vierte bezeichneten. Danach kann sich das Licht durch ein Vakuum bewegen, weil dieses selbst schwingt, weil das »Vakuum« in Wirklichkeit in vier Dimensionen des Raums und einer der Zeit existiert. Durch Hinzufügung der fünften Dimension lassen sich Gravitation und Licht auf eine verblüffend einfache Weise vereinigen. In Erinnerung an meine Kindheitserlebnisse im Teegarten wurde mir plötzlich klar, daß dies die mathematische Theorie war, nach der ich gesucht hatte.
Die alte Kaluza-Klein-Theorie wies jedoch viele schwierige, technische Probleme auf, die ihre Anwendung mehr als ein halbes Jahrhundert lang verhinderten. Das alles hat sich in den letzten zehn Jahren geändert. Durch neuere Versionen der Theorie, die Supergravitation etwa und vor allem die Superstringtheorie, gelang es schließlich, die inneren Widersprüche der Theorie zu beseitigen. Ziemlich plötzlich ist die Theorie höherer Dimensionen jetzt in vielen Forschungslabors der Welt zu hohen Ehren gelangt. Viele führende Physiker glauben heute, daß es mehr Dimensionen als die üblichen vier von Raum und Zeit geben könnte. So ist diese Idee zu einem Brennpunkt intensiver wissenschaftlicher Forschung geworden. Ja, viele theoretische Physiker vertreten mittlerweile die Auffassung, höhere Dimensionen könnten der entscheidende Schritt zum Entwurf einer umfassenden Theorie sein, die die Naturgesetze vereinigt – einer Hyperraumtheorie.
Sollte sich das als richtig erweisen, könnten künftige Wissenschaftshistoriker die Erkenntnis, daß der Hyperraum mittlerweile der Schlüssel zu den tiefsten Geheimnissen der Natur und der Schöpfung ist, durchaus zu den großen theoretischen Revolutionen des 20. Jahrhunderts rechnen.
Dieses zukunftsträchtige Konzept hat eine Lawine wissenschaftlicher Forschungsarbeiten ausgelöst: Theoretische Physiker aus den wichtigsten Forschungsinstituten der ganzen Welt haben sich in vielen tausend Berichten mit den Eigenschaften des Hyperraums beschäftigt. Auf den Seiten von Nuclear Physics und Physics Letters, zwei er maßgeblicher wissenschaftlicher Zeitschriften, wimmelt es von Artikeln, die die Theorie analysieren. Auf mehr als zweihundert internationalen Physikkonferenzen hat man sich mit den Konsequenzen höherer Dimensionen auseinandergesetzt.
Leider sind wir noch weit davon entfernt, experimentell nachweisen zu können, daß unserer Universum in höheren Dimensionen existiert. (Was genau erforderlich wäre, um die Richtigkeit der Theorie zu beweisen und möglicherweise die Energie des Hyperraums zu nutzen, werde ich später erörtern.) Trotzdem hat sich diese Theorie einen festen Platz in der modernen theoretischen Physik erobert. Beispielsweise ist das Institute for Advanced Study in Princeton heute eines der Zentren für die Erforschung der
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