| Kosmologie | Kunst | Mathematik | Musik | Bewusstsein | Reisen |
|
Stern-Entstehung und Entwicklungsstadien |
Sterne, Nebel und Galaxien |
Hubble-Klassifikation |
Gravitationswellen und 3K-Hintergrundstrahlung |
Millennium Simulation |
Schwarzes Loch und Quasar |
Weißes Loch und Einstein-Rosenbrücke |
Multiversum |
Quantenmechanik, Relativitätstheorie und Stringtheorie |
Dimensionen der Raumzeit |
Calabi-Yau-Räume und höhere Dimensionen |
Künstlerische Verarbeitung durch Salvador Dali Elementarteilchen | Spiegelsymmetrie, Antimaterie, Spiegelbildsymmetrie, Spiegelmaterie | Vakuumenergie und Quantenfluktuation | Dunkle Materie, Dunkle Energie und das inflationäre Universum | Besuch im European Space Operations Center der ESA | Besuch im Kennedy Space Center der NASA | Besuch im Kernforschungszentrum CERN |
|
Calabi-Yau-Räume und höhere Dimensionen Die Stringtheorie beschreibt noch weitere Raumdimensionen zu den uns bisher bekannten vier Dimensionen der Raumzeit. Eine geometisch mögliche Form für eine weitere Raumdimension zeigt der unten abgebildete Calabi-Yau-Raum. Die Calabi-Yau-Mannigfaltigkeiten wurden zu Ehren der beiden Mathematiker Eugenio Calabi (1923-2023) und Shing-Tung Yau benannt. Fast alle Calabi-Yau-Räume treten paarweise als Spiegelpartner auf. Dies geht direkt aus der Stringtheorie hervor und wird Spiegelsymmetrie genannt. Jedes bekannte Elementarteilchen hat einen Spiegelpartner, der sich entweder durch die Ladung (Teilchen und Antiteilchen) oder durch den Spin (Teilchen und Spiegelteilchen) unterscheidet. Die Spiegelsymmetrie ist also ein Grundprinzip der Natur.
Die Gesamtzahl der Löcher und die Zahl der Teilchenfamilien für beide Räume bleiben dabei 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 oder einfach Supersymmetrie genannt. Die Calabi-Yau-Raum-Spiegelpartner sind also physikalisch äquivalent, aber geometrisch unterschiedlich. Obwohl die Spiegelpartner unterschiedlich geometrische Eingeschaften besitzen, führen sie zur Entstehung desselben physikalischen Universums. |
Ein Calabi-Yau-Raum kann Löcher aufweisen, so dass ein Raum vereinfacht wie beispielsweise ein Ring (mit einem Loch) oder eine Brezel (mit 3 Löchern) aussehen kann. Dabei ist die Anzahl der Löcher mit ungeradzahliger Dimensionalität des Calabi-Yau-Raumes gleich der Anzahl der Löcher mit geradzahliger Dimensionalität seines Spiegelpartners und umgekehrt.