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ExtraDimensionen

ExtraDimensionen bezeichnen in der Physik Dimensionen, die über die gewohnten drei räumlichen Dimensionen und eine Zeitdimension hinausgehen. In vielen Theorien werden sie als zusätzliche räumliche Dimensionen vorgestellt, die auf mikroskopisch kleinen Skalen verborgen bleiben. Ihre Existenz würde die fundamentalen Wechselwirkungen neu ordnen und Gravitationskräfte mit anderen Feldern verbinden.

Historisch entwickelte sich das Konzept aus der Kaluza-Klein-Theorie der 1920er Jahre, die Gravitation und Elektromagnetismus in

Zu den bekannten Modellklassen gehören die großen ExtraDimensionen (ADD-Modell), in denen zusätzliche Dimensionen flach sind und

Experimentell gibt es bislang keinen direkten Beleg für ExtraDimensionen. Tests der Gravitation unter millimetergroßen Skalen suchen

Die Idee der ExtraDimensionen dient einer möglichen Vereinigung der Kräfte und einer potenziellen Lösung des Hierarchieproblems.

einer
einzigen,
fünften
Dimension
vereinte.
In
der
modernen
Theoriebildung,
insbesondere
der
Stringtheorie
und
der
M-Theorie,
erfordern
konsistente
Modelle
zehn
bzw.
elf
Dimensionen.
Die
zusätzlichen
Dimensionen
werden
durch
kompakte
Geometrien
auf
sehr
kleinen
Längen
verborgen
gehalten,
etwa
durch
kompakte
Mannigfaltigkeiten
wie
Calabi–Yau-Räume.
die
Gravitation
sich
in
ihnen
ausbreiten
kann;
sowie
gewölbte
oder
gewundene
Modelle
(Randall-Sundrum-Modelle),
in
denen
die
Raumzeit
stark
gekrümmt
ist.
Üblicherweise
bleiben
die
Standardmodell-Felder
auf
einer
Vierdimensionalen
Brane,
während
Gravitation
und
möglicherweise
andere
Felder
in
den
ExtraDimensionen
wirken.
nach
Abweichungen
vom
inversen
Quadrat
Gesetz;
Hochenergie-Experimente
suchen
nach
Kaluza-Klein-Excitations
in
Teilchenkollisionen;
kosmologische
Beobachtungen
liefern
zusätzlich
Einschränkungen.
Die
vorhandenen
Grenzen
setzen
oft
die
Größen
der
ExtraDimensionen
oder
die
Massen
der
KK-Modes
hoch,
wodurch
viele
Modelle
vorerst
ungetestet
bleiben.
Sie
prägt
die
theoretische
Landschaft
der
modernen
Theorien,
bleibt
aber
bislang
spekulativ
und
erfordert
weitere
experimentelle
Prüfung.