Astrophysik: Die Sonne entfernt sich

Der Abstand der Erde zur Sonne wird größer. Physiker führen dies auf die Existenz einer verborgenen vierten Raumdimension zurück, die gemäß der Stringtheorie einen Teil der Schwerkraft aus unserem Universum abzieht

Die Erde ist im Mittel etwa 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Kürzlich ausgewertete Messungen von Nasa-Sonden aus den vergangenen 35 Jahren belegen, dass dieser Abstand wächst - und zwar um etwa sieben Meter pro Jahrhundert. Auch die anderen Planeten entfernen sich den Daten zufolge von der Sonne. Keine der etablierten physikalischen Theorien kann bisher diese mysteriöse Entfernungszunahme erklären.

Doch der Italiener Lorenzo Iorio von der Universität Bari hat jetzt berechnet, dass dieser Effekt ein Hinweis auf die Existenz einer vierten Raumdimension sein könnte - und ein Indiz für die Korrektheit der so genannten Stringtheorie.

Physiker arbeiten seit mehreren Jahrzehnten daran, ihre quantenmechanischen Theorien mit Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie für eine einheitliche Theorie des Universums in Einklang zu bringen. Doch die beiden Modelle passen einfach nicht zusammen. Anhänger der Stringtheorie behaupten allerdings, die gesuchte "Theorie von Allem" sei mathematisch widerspruchsfrei zu formulieren, wenn man annimmt, der physikalische Raum erstrecke sich in insgesamt neun oder zehn Dimensionen. Die kleinsten Bausteine der Natur sind dieser Theorie gemäß winzige Fäden, so genannte "Strings", die an verschiedenen Dimensionen teilhaben.

Dabei stellt sich freilich ein unübersehbares Problem: Unser Raum hat allem Anschein nach nur drei Dimensionen! Einige Physiker favorisieren deshalb eine Version der Stringtheorie, derzufolge alle Materie und fast alle physikalischen Wechselwirkungen einschließlich des Lichts in einer dreidimensionalen "Membran" (engl. brane) gefangen sind - die Schwerkraft aber in eine zusätzliche Raumdimension entschwinden kann.

Dieser Schwerkraftschwund, so hat die Berechnung eines Forscherteams um Georgi Dvali von der New York University ergeben, bewirkt eine Krümmung des "Brane"-Universums, die unter anderem Ursache für die von den Astronomen beobachtete beschleunigte Ausdehnung des Universums sein könnte.

Und dieselbe Erscheinung beeinflusst direkt die Bewegung der Planeten in unserem Sonnensystem. Nach Iorios Kalkulationen führt dies im Falle der Erde zu einer Abstandsvergrößerung von sechs Metern pro Jahrhundert zu unserem Zentralgestirn - was mit den Messungen der Nasa fast genau übereinstimmt.

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