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Dienstag, 28.03.2017
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Raum und Zeit hinterfragt

Ursache für den Unterschied beider Dimensionen gesucht

Raum und Zeit. Isaac Newton sah in ihnen zwei absolute, voneinander getrennt zu betrachtende Einheiten. Erst Albert Einstein vereinheitlichte beide in seiner speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie zur Raumzeit. Doch Raum und Zeit haben nicht die gleichen Eigenschaften, wie Christof Wetterich, Professor für Theoretische Physik an der Universität Heidelberg jetzt in einer Veröffentlichung erläutert hat.
Krümmung der Raumzeit

Krümmung der Raumzeit

"Die Vergangenheit beeinflusst unser Handeln, die Zukunft aber nicht", erklärt der Physiker. Tatsächlich: Aus unseren Erfahrungen heraus, handeln wir in einer bestimmten Art und Weise. Sehen wir eine glühende Herdplatte, so achten wir darauf ihr nicht zu nahe zu kommen, weil wir als Kind die unangenehme Erfahrung gemacht haben, dass man sich daran verbrennen kann.

"Richtungen hingegen haben keinerlei Bedeutung für unsere Handlungen", fährt Wetterich fort. So ist es beispielsweise gleichgültig, ob das Auto von rechts oder von links kommt, wenn jemand eine Straße überqueren will. Der Unterschied zwischen Raum und Zeit zeigt sich auch darin, wie Menschen Entwicklungen sehen, wie etwa die der Computertechnik. Entwicklungen werden stets in der Zeitrichtung beschrieben, nicht aber in der Raumrichtung.

Ursache für Unterschied gesucht


Wenn Raum und Zeit aber unterschiedlich sind, was ist dann die Ursache dafür? Dieser Frage geht Christof Wetterich in seinem gerade erschienen Artikel "On the origin of the difference between time and space" in der Zeitschrift Physical Review Letters nach. Die in dieser Veröffentlichung vorgestellten Ideen bezeichnet er selbst als vielleicht radikal aber auch relativ spekulativ.


"Das Universum lässt uns zunächst zwei Möglichkeiten, nämlich dass Raum und Zeit gleich sind oder unterschiedlich", erklärt der Physiker Wetterich seine Vorstellung. Aber nur eine von beiden Möglichkeiten ist verwirklicht, und dies wird hervorgerufen durch die so genannte spontane Symmetriebrechung. Was spontane Symmetriebrechung ist, demonstriert Christof Wetterich am Beispiel eine Kugelschreibers.

Stellt man den mit der Spitze auf eine Tischplatte, so könnte er eigentlich in jede Richtung fallen. Er fällt aber nur in eine. Alle anderen Richtungen werden somit nicht berücksichtig. Das verstehen Physiker unter spontaner Symmetriebrechung. Genauso stand am Anfang des Universum die Entscheidung, sind Raum und Zeit gleich oder ungleich. Sie fiel auf ungleich.

Der Unterschied zwischen Raum und Zeit ist somit als ein Teil des Urzustandes des Universums anzusehen. "Damit wird eine Tür geöffnet, um schlussendlich eine Erklärung für Raum und Zeit und deren Unterschied zu erlangen", gibt der Physik-Professor Wetterich einen Ausblick in die Zukunft. Doch es bleiben noch viele weitere Fragen offen. So hat beispielsweise der Einstein'sche Raum eine Geometrie, aber wie kommt diese Geometrie überhaupt zustande oder warum gibt es die Zeit, und wie unterscheiden sich Vergangenheit und Zukunft?
(Universität Heidelberg, 01.02.2005 - NPO)
 
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