Raumzeit - Provokation der Schoepfung
beherrschen das gängige Weltbild und beruhen auf der Überzeugung, dass die Natur zu jeder Zeit und überall von denselben Kräften regiert wird.
Bei all den Herausforderungen der Physik und Kosmologie finden Physiker und auch Philosophen Trost in der Gewissheit, dass die Naturkonstanten eine gewisse Ordnung in die widersprüchlichen Phänomene des Kosmos bringen. Fundamentalgrößen mit Präzision im Chaos. Naturkonstanten sind aber nur Ziffern, Rechengrößen. »Die Natur spricht die Sprache der Mathematik«, äußerte Galilei.
Die Zahl der Konstanten hat sich stetig vergrößert. Die meisten Physiker gehen inzwischen von insgesamt 29 elementaren Größen aus. Neben der GravitationskonstanteG, der Lichtgeschwindigkeitc und dem Planck’schen Wirkungsquantumh gibt es auch noch die sogenannten Kopplungskonstanten für die starke Kernkraft.
Eine ganz besondere Position nimmt die sogenannte Feinstrukturkonstante Alpha ein. Diese Konstante führt zurück zu dem theoretischen deutschen Physiker Arnold Sommerfeld (1868 –1951). Er hat die Alpha-Konstante 1916 eingeführt, um den Feinbau der Atome zu beschreiben. Alpha ist eine reine Zahl, als Bruch abgerundet 1/137. Sie stellt eine Grundeigenschaft des Kosmos dar und soll als magische Formel sozusagen einen tieferen Einblick in unser Universum gewähren.
Alpha als Feinstrukturkonstante soll vor allem die Stärke der elektromagnetischen Kraft beschreiben. Sie soll belegen, wie stark der Atomkern die ihn umgebenden Elektronen anzieht, und auch die Wahrscheinlichkeit aufzeigen, dass ein Atom ein Photon einfängt. Die Alpha-Konstante wäre dimensionslos und damit unbeeinflusst von Maßeinheiten wie Meter, Sekunde, Lichtgeschwindigkeit oder Gewicht.
Der Feinstrukturkonstante Alpha kommt eine Schlüsselfunktion zu, denn sie bestimmt den Aufbau der Atome. Somit war sie auch dafür verantwortlich, dass Leben und Bewusstsein entstehen konnten. Wäre sie veränderlich, hätte das dramatische Konsequenzen. Die kleinsten Variationen würden unser gängiges Weltbild ins Wanken bringen.
Australische Forscher haben die wissenschaftliche Welt mit der Nachricht aufgeschreckt, dass die Alpha-Konstante nicht unveränderlich sei, sondern dass sie in der Frühzeit des Kosmos 0,0006 Prozent kleiner war als heute. John K. Webb, Physiker an der Universität New South Wales, und Michael Murphy von der Cambridge University jagen sozusagen die Alpha-Konstante tief in der Vergangenheit, um festzustellen, ob sie sich im Verlauf von zehn Milliarden Jahren verändert hat.
Die Wissenschaftler haben mittlerweile das emittierte Licht von beinahe 70 Quasaren genauestens analysiert. Auf dem Weg zu uns haben interstellare Gaswolken die Strahlung absorbiert. Aus den relativen Abständen der Spektrallinien konnten Webb und seine Kollegen analysieren, wie groß die Feinstrukturkonstante in frühen kosmischen Epochen war. Nach ihrem Messresultat war Alpha damals kleiner als heute, wenn auch nur um ein Hunderttausendstel.
Der deutsche Physik-Nobelpreisträger Theodor Hänsch vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik macht auch Jagd auf Alpha. Um zu untersuchen, ob die Alpha-Konstante eine feste Größe der Natur oder veränderlich ist, nutzt er seine Frequenzkammer-Technik. Diese Methode erlaubt es ihm, die Wellenlänge von Lichtquellen mit einer sehr hohen Präzision zu messen, um mögliche Veränderungen von Alpha zu registrieren. Sollte tatsächlich festgestellt werden, dass Naturkonstanten keine festen Größen sind, würde das Standardmodell kippen. Die Gravitationskonstante G zum Beispiel hat den unhandlichen Wert von 0,0000000000667428 m 3 .
Die erste Berechnung der Schwerkraft wurde 1873 von den beiden Franzosen Jean Baptistin Baille (1841 –1918) und Alfred Cornu (1841 –1902) durchgeführt. Das war keine schlechte Leistung, denn die Gravitation ist eine der schwächsten der Naturkräfte und lässt sich auch nicht abschirmen.
»Das Ergebnis, dass die Feinstrukturkonstante in vergangenen Zeiten möglicherweise andere Werte hatte, ist zwar sehr beeindruckend, man muss aber bedenken, dass es eine statistische Aussage darstellt. Sie beruht auf einer Vielzahl astronomischer Beobachtungen der Lichtabsorption durch viele unterschiedliche chemische Elemente in 128 verschiedenen Staubwolken. In der Zukunft werden weitere Daten hinzukommen, und die Messungen werden immer präziser werden«, schreibt der preisgekrönte Physiker John D. Barrow in seinem Buch »Neue Erkenntnisse über die
Weitere Kostenlose Bücher