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KOSMOLOGIE
Suche nach der fünften Dimension
von Rainer Kayser
30. Mai 2006

Gibt es mehr als nur die uns vertrauten vier Dimensionen? Aus diversen Science Fiction-Filmen kennt man Besucher aus einer Parallelwelt längst und auch manche Theoretiker, die versuchen Relativitätstheorie und Quantenphysik miteinander zu verbinden, glauben an die Existenz von weiteren Dimensionen. Nun sind amerikanische Forscher auf eine Möglichkeit gestoßen, wie man eine fünfte Dimension nachweisen könnte - und das schon im nächsten Jahr.

GLAST

Könnte es mit dem Satelliten GLAST gelingen, eine fünfte Dimension nachzuweisen? Bild: NASA / Hytec

Amerikanische Forscher sind auf eine Möglichkeit gestoßen, die Existenz einer fünften Dimension außerhalb unseres gewöhnlichen Universums nachzuweisen. Ihren Überlegungen zufolge erlaubt die zusätzliche Raumdimension, dass beim Urknall entstandene kleine Schwarze Löcher bis heute existieren. Auswirkungen dieser Schwarzen Löcher auf die Strahlung ferner Objekte könnten sich bereits mit einem im kommenden Jahr startenden Satelliten nachweisen lassen, erläutern die Wissenschaftler im Fachblatt Physical Review D.

"Ein Beweis für die Existenz einer fünften Dimension würde unser Verständnis der physikalischen Welt radikal verändern", meint Arlie Petters von der Duke University in Durham. Gemeinsam mit Charles Keeton von der Rutgers University hat Petters die astrophysikalischen Konsequenzen einer fünften Dimension untersucht. "Eine solche fünfte Dimension würde ihre Spuren in der Strahlung so genannte Gamma-Ausbrüche hinterlassen", fasst er die Ergebnisse der Arbeit zusammen.

Die Existenz einer fünften Dimension wird von einigen physikalischen Theorien vorausgesagt, die eine Vereinigung von Relativitätstheorie und Quantentheorie versuchen. Darin ist unser Universum mit seinen drei räumlichen und einer zeitlichen Dimension nur eine "Membran" in einem höher dimensionalen Kosmos. Alle Teilchen und Kräfte sind innerhalb dieser Membran gefangen - außer der Gravitation. Deshalb wirkt sich die fünfte Dimension auf die Existenz Schwarzer Löcher aus.

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Beim Urknall sollte eine große Zahl kleiner Schwarzer Löcher - ihre Masse entspricht etwa der eines kleinen Asteroiden - entstanden sein. In einem vierdimensionalen Universum hätten sich diese Mini-Löcher inzwischen durch die so genannte Hawking-Strahlung aufgelöst. Nicht so im Membran-Modell - dort würden die kleinen Schwarzen Löcher noch heute existieren.

"Wenn diese Schwarzen Löcher auch nur ein Prozent der Dunklen Materie ausmachen, könnte es einige Tausend davon in unserem Sonnensystem geben", rechnet Petters vor. An diesen Mini-Löchern würde sich die Strahlung der Gamma-Ausbrüche - gewaltige Explosionen in fernen Galaxien - brechen wie Wellen an einem Felsen, so der Forscher. Diese "Interferenzen" könnte bereits das Gamma-ray Large Area Space Telescope (GLAST) nachweisen, ein internationaler Satellit, der im August 2007 starten soll.

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