Autor: Koehler, Ralf.

Titel: Raum.

Quelle: Harald Lesch und das Quot-Team: Physik für die Westentasche. München 2003. S. 64-65.

Verlag: Piper Verlag GmbH.

Die Veröffentlichung erfolgt mit freundlicher Genehmigung des Autors.

Ralf Koehler

Raum

„Der Weltraum, unendliche Weiten.“ Kommt Ihnen dieser Satz bekannt vor? Jede Folge von Star Trek fängt mit diesem Satz an, und er scheint ziemlich banal.

Aber halt. Was ist denn Raum überhaupt? Ist er unendlich, oder wenn nicht, wo hört er dann auf? Plötzlich ist die ganze Angelegenheit schon nicht mehr so einfach.

Die einfachste Version von Raum kann sich noch jeder vorstellen: ein Zimmer. Alles, was in dem Zimmer ist, ist in diesem Raum, und man kann auch angeben, wo sich die Sachen befinden. So liegt z. B. der Stift hinter dem Glas, oder die Lampe steht einen Meter vor und drei Meter links vom Eingang und null Meter über dem Boden. Und da, wo die Wände sind, hört der Raum auf.

Bei einer Kugel ist das schon komplizierter. Weil die Kugeloberfläche zweidimensional ist, braucht man zwar nur zwei Angaben, um einen Punkt genau festzulegen, anstatt wie vorher drei bei der Lampe. Dafür wird es schon schwerer, zu sagen, wo die Oberfläche aufhört. Zumindest würde ein Käfer, der auf der Kugel herumklettert und nie an ein Ende kommt, der Meinung sein, die Kugel wäre unendlich groß. Das liegt daran, daß die Oberfläche der Kugel, ein zweidimensionaler Raum, gekrümmt ist.

Aber wie ist es denn in Wirklichkeit? Was ist der Raum und wo hört er auf? Und - vor allem – ist er unendlich?

Zunächst ist Raum etwas, worin sich Dinge befinden können. Aber auch wenn keine Dinge im Raum sind, ist er da, und man kann ihn messen. Denn selbst im vollständig leeren Raum, dem Vakuum, ist meßbare Energie enthalten; somit ist Raum eine physikalische Sache und nicht nur ein mathematisches Koordinatensystem.

Ob und wo der Raum aufhört, hängt von unserem Universum ab und davon, wieviel Masse darin enthalten ist. Das hat damit zu tun, daß Masse nach der Allgemeinen Relativitätstheorie den Raum krümmt. Ist zuwenig Masse da, ist der Raum wie ein Sattel gekrümmt und unendlich groß. Ist zuviel Masse da, ist der Raum endlich und wie eine Kugel gekrümmt. Ist genau die richtige Menge an Masse vorhanden, ist der Raum flach und endlich. Und genau das scheint in unserem Universum der Fall zu sein.

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