Edwin Hubble, nach ihm ist das Weltraumteleskop genannt, saß in eisigen, sternenklaren Winternächten am damals weltweit größtemn Spiegelteleskop auf dem Mount Wilson in Südkalifornien und vermaß den Sternenhimmel über uns. Er ließ das Licht Millionen Lichtjahre entfernter Sterne auf empfindliche Photoplatten fallen, schickte es jedoch vorher durch ein Spektroskop und zerlegte es in die Spektralfarben.

Und da machte er eine entscheidende Entdeckung:

Umso weiter der Stern war, desto schwächer das vergleichbare Licht, umso größer war die Frequenzverschiebung. Und das ließ nur eine Schlußfolgerung zu :

Das Weltall dehnt sich aus !

Diese Entdeckung war sehr zum Leidwesen Einsteins. denn er hätte die Fluchtbewegung aus seinen Gravitationsgleichungen ableiten können. Statt dessen führte er in seine Gleichungen die kosmologische Konstante als Antigravitationskraft ein, die größte Eselei seines Lebens, wie er damals sagte. Er konnte sich damals ein expandierendes Universum einfach nicht vorstellen.

Friedmann in Rußland jedoch rechnete Einsteins Gravitationsgleichungen in ihrer reinen Form konsequent durch und kam auf ein Universum, das sich entweder ausdehnt oder zusammenzieht. Wenn es sich ausdehnt, muß es auch einen Anfang gehabt haben.. Ist der Anfang t= 0 ?

Nach Einstein ja, nach Planck und Heisenberg nein !

Nach Planck gibt es eine kleinste Zeit, die Planckzeit, eine kleinste Länge, die Plancklänge, eine höchste Temperatur, die Plancktemperatur und eine größte elementare Masse , die Planckmasse.

Wie stellen wir uns nach heutigem Wissensstand den Anfang der Welt vor ? Am Anfang war der Urknall. Eine gewaltige, unvorstellbar heiße, winzige Feuerkugel explodierte, dehnte sich aus und kühlte dabei ab. Die kosmische Hintergrundstrahlung von 2.7 K, die von dem die Erde umkreisenden Cobe-Satelliten aus allen Richtungen gemessen wurde, läßt keine andere Deutung zu. Neueste Untersuchungen von 12 Milliarden alten Supernovae zeigen, das Universum wird sich für immer ausdehnen.

Es gibt eine einfach Formel für die Abkühlkurve des Universums während der Strahlungsära :

ikT * ikT = mc^2 * h/t

Diese Formel gibt die fundamentale Symmetrie am Anfang der Welt wieder, die Symmetrie zwischen Thermodynamik und Dynamik. Am Anfang gab es die Einheit von heißer, schwerer und träger Energie, konzentriert in einem winzigen Punkt, der Planckkugel.

Die Lichtquelle hat stets eine höhere Temperatur als die Lichtsenke. Licht, das von einem Milliarden Lichtjahre entfernten Stern auf die Fotoplatte fällt, breitet sich aus durch die 5. Dimension. Die Temperatur des Universums umfaßt eine gewaltige Spannweite, angefangen von der Plancktemperatur bei 10^32 °K bis zu heutigen Temperatur von 2.7 °K.

Für uns ist die Temperatur etwas Selbstverständliches, etwas Alltägliches. Die Schwankungen von 100 °C auf der Erde sind gering im Vergleich zu den Größenordnungen des Universums, wohl aber bedeutend für die Entwicklung des Lebens auf der Erde. Von einer 5. Dimension ahnen wir nichts.

Das Billiardspiel, z.B. repräsentiert den Impuls- und Energieerhaltungssatz in seiner reinsten Form. Nach dem Stoß kommen die Kugeln nach einer gewissen Zeit zur Ruhe. In der Energiebilanz wird eine Energieform vernachlässigt, die entstehende Reibungswärme. Sie verschwindet in der 5. Dimension. Die Temperatur des Systems steigt an.

Im allgemeinen sehen wir in der Temperatur ein Maß für die Schwingungen von Molekülen. Doch bei der Plancktemperatur, z.B., gab es noch gar keine Moleküle.

Die Idee von einer 5. Dimension stammt aus den 20-iger Jahren des 20. Jahrhunderts von Kaluzka und Klein. Kaluzka hat die Allgemeine Relativitätstheorie in 5 Dimensionen durchgerechnet und dabei entdeckt, daß sie dann die Maxwellschen Gleichungen enthält. Sein Kollege Klein interpretierte die 5. Dimension als eine Dimension jenseits von Raum und Zeit, zusammengerollt innerhalb der Plancklänge. Andere interpretierten die 5. Dimension als Wirkung. Nachdem die beiden Kernkräfte entdeckt wurden, und die Quantentheorie ihre Erfolge feierte, geriet die Kaluzka-klein Theorie wieder in Vergessenheit. Außerdem brachte sie keinen Nutzen, weil sie keine Vorhersagen erlaubte. Doch durch die moderne Elementarteilchenphysik der letzten Jahrzehnte wurde sie wieder entdeckt.

Wie eine Zeitmaschine kann die Temperatur die Zeit einfrieren. Spermien werden jahrelang eingefroren. Sie machen eine Zeitreise, bis sie zum selbst bestimmten Zeitpunkt wieder zum Leben erweckt werden.

In Amerika lassen sich Menschen nach ihrem Tod nicht verbrennen , auch nicht einbalsamieren, sondern einfrieren. Sie hoffen, daß sie in einigen Jahrzehnten durch eine fortgeschrittene Medizin wieder zum Leben erweckt werden können. Eine schöne Illusion, in der 5. Dimension zu überleben !

So wie die 4-dimensionale Physik der Raumzeit vor 100 Jahren den Widerspruch zwischen der Newtonschen Mechanik und der Elektrodynamik überbrücken konnte, so hat eine 5-dimensionale Physik der Raumzeit mit der Temperatur als imaginärer Zeitdimension das Potential , den Widerspruch zwischen der Quantentheorie und der Allgemeinen Relativitätstheorie durch Einbeziehen der Thermodynamik zu überwinden.

Ein anschauliches Beispiel für die neue 5-dimensionale Physik ist das Cockpit des modernen Autos. Das Navigationsgerät zeigt Längengrad und den Breitengrad des Standortes an. Neue Systeme ermitteln die Höhe über dem Meeresspiegel. Die Zeit am Zielort wird errechnet und angegeben. Den Energievorrat gibt die Benzinanzeige an. Den Impuls des fahrenden Autos zeigt die Geschwindigkeitsanzeige. Hinzu kommt die Anzeige der Außentemperatur mit dem Glatteis- Signal. Navigationssysteme der Zukunft werden das aktuelle Temperaturfeld der Wetterkarte in die Berechnungen genauso einbeziehen wie Staumeldungen. Sie werden Alternativ-Routen errechnen , um Glatteisregionen zu umfahren und damit mehr Sicherheit bieten. Informationen , wie Hotels , Tankstellen, Parkhäuser werden am Zielort auf Wunsch aufgerufen.

Soviel zur 5. Dimension.

Nebenbei : Zu den 5 äußeren Dimensionen kommen noch 6 innere Dimensionen hinzu. Denn in der Physik gibt es nicht den 0-dimensionalen Punkt. Das verbietet die Unschärferelation. Das kleinste Teilchen besitzt demnach eine Ladungsstruktur. Doch mehr davon später !

Surfen wir erst zu Stephen Hawking !

Wenn sich das Universum ausdehnt, dann muß sich auch die Krümmung der Raumzeit verändern. Die Maßstäbe von Raum und Zeit werden größer. Es muß daher eine übergeordnete Dimension geben , in der sich Raum und Zeit selbst verändern können. Diese Führungsgröße kann die Zeit selbst nicht sein. Es ist die absolute Temperatur !

Gibt es auch Konstanten, die in der 5. Dimension gleiten ?

Ja, es sind die Kopplungskostanten der 4 Wechselwirkungen .

Die Kopplungskonstanten gehören zu den 27 freien Parametern des Standardmodells. Sie werden im Experiment bestimmt und dann per Hand in des Standardmodell eingeführt - ein unbefriedigender Zustand . Bekannt ist die magische dimensionslose Zahl 1/ 137 , die Kopplungskonstante der elektromagnetischen Wechselwirkung. Diese Zahl soll den bekannten Physiker Wolfgang Pauli, dem wir die Neutrinohypothese und das Pauli-Prinzip verdanken, bis an sein Lebensende verfolgt haben. Sein Sterbezimmer trug die Nummer 137 .

Auch bei den Kopplungskonstanten der 4 Wechselwirkungen führt uns eine tiefergehende Analyse zur natürlichen Zahl e .

Starke Wechselwirkung : 1/3 * 1/e * 10^0

Schwache Wechselwirkung : 1 * 1/e * 10^-1

Elektromagnetische Wechselwirkung : 2 * 1/e * 10^-2

Gravitations-Wechselwirkung : Pi/ 3^1/2 * 1/e * 10^-11

Wenn wir in der Größenwirkung die Wechselwirkungen in der einfachen Formel n/e 10^-n zusammenfassen , so lassen sich bei unseren terrestrischen Temperaturen folgende Schlussfolgerungen ziehen:

- Die Kopplungskonstanten haben eine Quantenstruktur mit den Quantenzahlen 1/3, 1, 2 und 11

- Die natürliche Zahl e erscheint genauso wie bei der Berechnung des Massespektrums der Elementarteilchen als dimensionslose Naturkonstante, die dazu beiträgt , die Anzahl der freien Parameter im erfolgreichen Standardmodell der Elementarteilchen zu reduzieren.