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Kultur

Die vierte Dimension

Die unendlichen Weiten des Weltalls: Sind die wirklich grenzenlos oder ist doch irgendwo Schluss? Falls ja: Was kommt dahinter - Gott oder das Nichts? Seit Menschengedenken treibt diese Frage nicht nur die Astronomen um.

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Hallo Erde?!

Für Claudius Ptolemäus (um 100-170 n.Chr.) war die Welt noch in Ordnung und die Erde ihr Mittelpunkt. Immer schön im Kreis um sie herum drehten sich seiner Meinung nach auf verschiedenen Sphären die anderen Gestirne. Spitzfindige Ohren wollen dabei sogar "Sphärenklänge" erlauscht haben - Anlass für den Komponisten Gustav Holst, eine musikalische Charakterstudie der Himmelskörper zu verfassen. Titel des Orchesterwerks: "Die Planeten".

Galileo Galilei

Galileo Galilei

Kleine Modellgeschichte

Hinter der Idee vom kugelförmigen Universum mit der Erde als Zentrum steckt der uralte Traum von einer harmonischen Gestalt des Alls. Immerhin hielt sich die Theorie hartnäckig bis ins ausgehende Mittelalter - bis Galileo Galilei, Nikolaus Kopernikus und Johannes Kepler sie langsam, aber sicher, zu Fall brachten. Astronomen und Physiker der Neuzeit gehen noch einen Schritt weiter: Nach ihrer Annahme ist das Universum weder eine Kugel noch ein ellipsenförmiges Etwas, sondern - im übertragenen Sinne - ein Luftballon.

Buch mit hebräischen Buchstaben

Das aufblasbare Universum

Gut, dann sei das Universum also ein Luftballon mit Punkten. Diese Punkte auf der Ballonoberfläche stehen für die Materie im Kosmos - und zwar für die gesamte Materie, also alle Sterne, Planeten und Galaxien. Die Materiepunkte ziehen sich gegenseitig an. Je mehr Materie auf dem Luftballon verteilt ist, desto stärker sind die Kräfte, die auf ihn einwirken - er würde sich mehr und mehr zusammenziehen.

Kräftemessen innen und außen

Für die Ausdehnung des Luftballons sorgt die Puste, mit er er aufgeblasen wird. Übertragen auf das Weltmodell heißt das: die Energie, mit der das Universum seit dem Urknall expandiert. Die Form des Luftballons hängt also von zweierlei Kräften ab: einmal von der Anziehungskraft der Massenpunkte auf der Oberfläche, zum anderen von der Kraft "aus dem Inneren".

Drei Dimensionen + (mindestens) noch eine

Universum

Supercluster von Galaxien im Sternbild Löwe

Im Wechselspiel der Kräfte nimmt der Luftballon - sprich: das Universum - unendlich viele Gestalten an. Es kann wunderbar rund sein oder auch flach gekrümmt. Dann sähe es aus wie eine riesige Wärmeflasche. Die Ausdehnung des Universums - also "Länge, Breite und Höhe" - ist relativ und kann nicht exakt ermittelt werden. Außerdem ändern sich die Dimensionen mit der Zeit. Das Verblüffende ist: Das Universum hat offenbar nicht nur die gewohnten drei, sondern mindestens vier Dimensionen. Manche von ihnen schlummern eingerollt wie eine Katze am Rande des Universums - "Otto Normalverbraucher" hat keine Chance, ihnen in die Quere zu kommen, aber den Wissenschaftlern verraten sie ihre Existenz.

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