Einleitung
Die vorgestellten Theorien benötigen mehr als unsere normalen vier Dimensionen. Zehn und Elf Dimensionen wurden genannt. Aber was sind diese zusätzlichen Dimensionen und in welcher Form existieren sie?
Die normalen vier Dimensionen
Unsere Gefühle und Sinne geben uns Informationen über eine dreidimensionale Welt. Albert Einstein glaubte, dass es auch noch eine vierte Dimension gibt, die Zeit. Genauso wie wir uns in der dreidimensionalen Welt bewegen, können wir dies auch in der vierten Dimension (vorwärts und rückwärts) tun. Diese vier Dimensionen präsentieren also eine Welt aus drei räumlichen und einer zeitlichen Dimension.
Sechs Dimensionen
Die Idee von zusätzlichen Dimensionen stammt von dem polnischen Mathematiker Theodor Kaluza 1919. Er glaubte, dass zusätzliche Dimensionen die Vereinigung von Allgemeiner Relativitätstheorie und Maxwells elektromagnetischer Theorie bewerkstelligen könnten. Unterstützt von dem schwedischen Mathermatiker Oskar Klein fanden sie heraus, dass diese zusätzlichen Dimensionen in kleinen Raumdimensionen aufgewickelt sein müssten und dadurch nicht mit unseren normalen Sensoren detektiert werden können.Eine mögliche Struktur, in der diese sechs Dimensionen sich befinden könnten, ist der Calabi-Yau String von Eugenio Calabi und Shing-Tung Yau.
Eine Dimension mehr
Gibt es vielleicht unendlich viele aufgewickelte Dimensionen in immer kleineren Strukturen?
Gibt es vielleicht unendlich viele aufgewickelte Dimensionen in immer kleineren Strukturen? Die M-Theorie, die Verbindung der vorherigen Theorien, benötigt eine räumliche Dimension mehr als die anderen. Diese neue Dimension wurde vorher ganz einfach übersehen, da die Rechnungen nur approximiert wurden. Aber als die neue Dimension gefunden wurde, kam auch gleichzeitig die Frage auf, warum es nicht auch noch mehr Dimensionen geben sollte, aufgerollt in immer kleineren Strukturen.
Branes
Das Wort "Brane" kommt von "Membran", einer zweidimensionalen Oberfläche, auf der sich Objekte bewegen können. Branes sind dem sehr ähnlich, denn entweder eine oder zwei Enden eines offenen Strings sind an diese Brane gebunden. Das Bild zeigt eine Konfiguration, die man Dirichlet-Boundary-Kondition nennt.
Aber im Gegensatz zu normalen Membranen, können Branes Dimensionszahlen von -1 bis 10 haben. Um diese zu unterscheiden, werden Branes auch als 'Dp-Brane' mit p als Integer der Dimension geschrieben. Einige dieser Dimensionen haben spezielle Eigenschaften. Vielleicht haben Sie sich schon gewundert, wie eine Brane eine negative Dimensionszahl haben kann. Es ist ein Brane, der sowohl zeitlich als auch räumlich fixiert ist und deshalb auch "D-Instant" genannt wird. Wenn p gleich Null ist, dann sind alle räumlichen Koordinaten fixiert, also ein "D-Partikel". Ein D9-Brane ist in keinster Weise fixiert, weshalb ein String, auf eine D9-Brane gebunden, sich frei im Raum bewegen kann. Dies wird als Neumann-Boundary-Kondition bezeichnet.
Quellen und Links
- “D-branes.” Viewed: August 2004. < http://www.sukidog.com/jpierre/strings/dbranes.htm >.
- Greene, Brian. “The Elegant Universe.” Vintage Books, New York: 2003.
- “Imagining Other Dimensions. “ NOVA: the Elegant Universe. Viewed: August 2004.