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		Calabi-Yau Räume und höhere Dimensionen Die Stringtheorie beschreibt zusätzliche Raumdimensionen. Eine geometisch mögliche Form für eine weitere Raumdimension zeigt der nebenstehend abgebildete Calabi-Yau-Raum. Calabi-Yau-Räume oder auch Calabi-Yau-Mannigfaltigkeiten wurden zu Ehren der Mathematiker Eugenio Calabi (University of Pennsylvania) und Shing-Tung Yau (Harvard University) benannt. Fast alle Calabi-Yau-Räume treten paarweise als Spiegelpartner auf. Dies geht direkt aus der Stringtheorie hervor und wird Spiegelsymmetrie genannt. Die Spiegelsymmetrie ist ein Grundprinzip der Natur. So hat z.B. auch jedes Elementarteilchen einen Spiegelpartner, der sich entweder durch die Ladung (Teilchen und Antiteilchen) oder durch den Spin (Teilchen und Spiegelteilchen) unterscheidet. Während zu jedem Elementarteilchen ein Antiteilchen aus Antimaterie nachgewiesen und zugeordnet werden konnte (Spiegelsymmetrie), konnte dagegen nicht für jedes Elementarteilchen mit gradzahligem Spin ein Elementarteilchen-Partner mit einem ungradzahligen Spin entdeckt werden (Spiegelbildsymmetrie). Hierbei sollen sich die Spiegelpartner nur durch 1/2 Spin unterscheiden. Ein Calabi-Yau-Raum kann Löcher aufweisen, so dass ein Raum vereinfacht wie z.B. ein Ring (mit einem Loch) oder eine Brezelform (mit 3 Löchern) aussehen kann. Die Anzahl der Löcher mit gradzahliger Dimensionalität beim Spiegelpartner ist gleich der Anzahl der Löcher mit ungradzahliger Dimensionalität des ursprünglichen Raumes und umgekehrt. Die Gesamtzahl der Löcher und die Zahl der Teilchenfamilien für beide Räume sind absolut gleich, obwohl der Austausch von gerade und ungerade bedeutet, dass die Form und die fundamentalen geometrischen Eigenschaften der Calabi-Yau-Räume grundverschieden sind. Abgesehen davon stimmen die Calabi-Yau-Räume auch in allen übrigen physikalischen Eigenschaften überein. Dies wird Spiegelmannigfaltigkeit genannt oder einfach Supersymmetrie. Die Calabi-Yau-Raum-Spiegelpartner sind also physikalisch äquivalent, aber geometrisch unterschiedlich. Obwohl die Spiegelpartner unterschiedlich geometrische Eingeschaften besitzen, führen sie zur Entstehung ein und desselben physikalischen Universums. Die Stringtheorie beschreibt sieben weitere Dimensionen als die uns bisher bekannten 4 Dimensionen, also der drei Raumdimensionen und einer Zeitdimension. Nur die vier uns bekannten Dimensionen haben sich nach dem Urknall ausgedehnt, alle anderen Dimensionen sind noch in sich zusammengerollt. Nach der Stringtheorie sind alle weiteren Dimensionen so klein, dass wir sie nicht wahrnehmen können. Die kleinste theoretisch messbare Einheit nach der Stringtheorie ist die Grösse einer Planklänge.

		Wieso haben sich ausgrechnet 3 Raum-Dimensionen entfaltet und nicht mehr? Alle Dimensionen waren im Anfangszustand Ihrer Existenz, also direkt nach dem Urknall, von der Grösse einer Planklänge (10^-33). Eine Planklänge ist die kleinste mögliche Längeneinheit unteilbarer Einheiten. Die Dimensionen sind zu komplizierten Calabi-Yau-Räumen aufgewickelt. Ein Calabi-Yau-Raum beschreibt die geometrische Form und die physikalischen Eigenschaften einer Dimension. Ein Calabi-Yau-Raum kann sich durch Risse in einer Dimension verändern. Wenn ein Riss entsteht beginnt sich der Raum auszudehnen und zu verformen. Ein auftretender Riss wird sofort von einer "Stringfaser" umwunden und dadurch verschlossen. Nur wenn ein String und ein Antistring-Partner (String, der die Dimension in umgekehrter Richtung umwindet) einander berühren, vernichten sie sich augenblicklich und erzeugen einen nichtgewundenen String. Dieser kann die Dimension nicht mehr umwinden und so einen Riss in der Dimension verschliessen. So kann die Dimension nun ungehindert expanieren. In den hektischen, extrem heissen Augenblicken nach dem Urknall, war der Bewegungsdrang in allen Dimensionen enorm gross. Die Dimensionen waren bestrebt sich auszudehnen. Die Calabi-Yau-Räume begannen immer aus Neue zu reissen, sich zu reparieren mit Hilfe der gewundenen Strings und durchliefen so eine lange Folge von Metamorphosen, wobei sie sich von einem Calabi-Yau-Raum in einen anderen verwandelten. Als das Universum sich abkühlte, schafften es nur 3 Dimensionen sich auszudehnen, die anderen Dimensionen behielten Ihre Grösse im Bereich der Planklänge. Die Calabi-Yau-Verwandlung verlangsamte sich, bis sie schliesslich in Form eines bestimmten Calabi-Yau-Raumes zur Ruhe kamen.

STERNENSTAUB
Aus Sternenstaub bist Du geboren, hell leuchtend, dann grau und kalt. Nichts geht je verloren, viele Milliarden Jahre bist Du alt. / Entstanden in unermesslich weiter Ferne, beständig geformt im Kräftespiel, aus Asche längst ausgebrannter Sterne. Du warst schon so unendlich viel. / Warst Stein, Baum, Vogel, Mensch. Reistest als Sonne, Sternschnuppe, Komet. Es gibt nichts, was Du nicht kennst, dafür hast Du weite Wege zurückgelegt. / Aus Sternenstaub bist Du geboren, hell leuchtend, dann grau und kalt. Nichts geht je verloren, viele Milliarden Jahre bist Du alt. © Dagmar Kuntz, 2008