Das versteckte Experiment (German Edition)

kompliziert und es sind noch viele Probleme zu lösen, bis sie als TOE gelten kann. Es gibt fünf verschiedene Stringtheorien, die allerdings zu einer Theorie, der M-Theorie, zusammengefasst werden konnten. Die Formulierung der M-Theorie setzt elf Dimensionen, zehn Raumdimensionen und eine Zeitdimension, voraus.“
    „Zehn Raumdimensionen? Wie soll ich mir das vorstellen?“
    „Es sind die drei Raumdimensionen, die du täglich beobachten kannst, sowie sieben weitere Raumdimensionen, die sich unserer Beobachtung entziehen, weil sie extrem klein und aufgerollt sind.“
    „Jetzt hast du wieder den Punkt erreicht, an dem meine Vorstellungskraft endet!“
    „Ich werde dir helfen. Stelle dir eine Wäscheleine vor. Setzt sich ein Vogel auf die Leine, so kann er sich darauf lediglich nach links oder nach rechts entlang einer Dimension bewegen.“
    „Bis hier kann ich dir folgen.“
    „Nun stelle dir eine Ameise auf der Leine vor. Auch sie kann nach links und nach rechts laufen. Aber es gelingt ihr auch, um den Umfang der Leine herumzulaufen. Die Ameise sieht also eine weitere, aufgerollte Dimension. Die Dicke der Wäscheleine ist zu einer zusätzlichen Dimension aufgerollt.“
    „Das ist wirklich anschaulich. Der Vogel sieht die aufgerollte Dimension nicht, weil sie für ihn zu klein ist.“
    „So wie der Mensch die sieben aufgerollten Dimensionen nicht wahrnehmen kann. Er kann also nur drei Raumdimensionen sehen und auch im Experiment lassen sich die sieben weiteren Dimensionen nicht direkt nachweisen, weil auch kein Experiment in die winzigen Bereiche vordringen kann.“
    „Ist die Stringtheorie also nicht beweisbar?“
    „Vielleicht kann mit Versuchen am LHC in Cern tatsächlich ein indirekter Beweis gelingen. In dem Beschleuniger werden hochenergetische Protonen zur Kollision gebracht. Wenn sich herausstellen sollte, dass die entstehenden Bruchstücke der Teilchen insgesamt weniger Energie besitzen als die Ausgangsteilchen, so wäre das ein Hinweis darauf, dass die fehlende Energie in eine andere Raumdimension entwichen ist. Das wäre zwar noch kein Beweis für die gesamte Theorie, aber es sind durchaus weitere Experimente denkbar, die die Theorie stützen, aber natürlich auch widerlegen könnten. Auch die Erzeugung Schwarzer Löcher im LHC wäre ein Hinweis für die Richtigkeit der Stringtheorie.“
    „Das musst du mir erklären. Du musst mir auch noch eine Antwort auf die Frage geben, ob diese Schwarzen Löcher die Erde fressen könnten.“
    „Die im LHC erzeugten Schwarzen Löcher hätten vielleicht die Masse von 10 000 Protonen, wären also winzig klein. Hat unser Universum nur drei Raumdimensionen, so sind die hohen Energien, die für die Erzeugung eines Schwarzen Lochs erforderlich sind, im LHC nicht realisierbar. Anders sieht es aus, wenn unser Universum mehr als drei Raumdimensionen besitzt. Im dreidimensionalen Raum nimmt die Gravitation mit dem Quadrat des Abstands ab. In einem vierdimensionalen Raum würde sie mit der dritten Potenz des Abstands abnehmen, in einem Raum mit fünf Dimensionen mit der vierten Potenz und so weiter. Entsprechend nimmt die Gravitation dann natürlich bei der Annäherung zweier Teilchen mit der entsprechenden Potenz zu.“
    „Nach der Stringtheorie hätten wir zehn Raumdimensionen.“
    „Ja, die für die Erzeugung Schwarzer Löcher notwendigen Energien wären damit wesentlich geringer als in einem dreidimensionalen Raum. Sie könnten im LHC ohne Probleme erreicht werden.“
    „Die Erzeugung Schwarzer Löcher im LHC wäre dann eine wunderbare Bestätigung dafür, dass wir in einem höherdimensionalen Raum leben, und letztendlich auch für die Stringtheorie, die dieses voraussagt.“
    „Ja, deshalb wünschen sich die Physiker, dass sie die Minilöcher tatsächlich beobachten werden.“
    „Das wäre ein Triumph der Stringtheoretiker. Leider würden sie ihren Triumph nicht lange genießen können, weil die gesamte Erde bereits nach vier Jahren im Schwarzen Loch verschwunden wäre.“
    „Die Wahrscheinlichkeit ist relativ hoch, dass das nicht passieren wird. Der Astrophysiker Stephen Hawking hat errechnet, dass auch ein Schwarzes Loch nicht ganz und gar schwarz ist, sondern geringfügige Strahlung abgibt. Ich habe das bei der Erklärung der Casimir-Kraft kurz angesprochen. Die Emission der Strahlung führte bei den winzigen Schwarzen Löchern im LHC dazu, dass das gesamte Schwarze Loch innerhalb von Sekundenbruchteilen wieder zerfiele.“
    „Hoffentlich hat sich