Ein Schwarzes Loch kann in einer fünfdimensionalen Welt sowohl die Form einer Kugel als auch die eines torusförmigen Rings annehmen. Zu diesem Ergebnis kommt eine theoretische Analyse der Einsteinschen Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie in fünf Dimensionen. Darüber berichtet das Fachmagazin Physical Review Letters (Band 88 Referenznummer 101101). Falls die von der Stringtheorie vorhergesagte fünfte Raumdimension in der Tat existiert, könnten derartige Schwarze Löcher in einem betsimmten Teilchenbeschleuniger, der gerade erst gebaut wird, erzeugt werden.
Das Physikerteam um Roberto Emparan vom europäischen Kern- und Elementarteilchenforschungszentrum CERN bei Genf untersucht in seiner Arbeit stabile Konfigurationen für Schwarze Löcher in einer fünfdimensionalen Welt mit Hilfe der Allgemeinen Relativitätstheorie. Die zusätzliche Dimension sollte demnach neben der in vier Dimensionen gültigen Kugelgeometrie auch einen Torus (?Autoreifen?) als stabile Form eines Schwarzen Loches zulassen. Für bestimmte Massen und Drehimpulse könnten sogar beide Formen gleichzeitig existieren.
Die Forscher hoffen, ihre Theorie in einigen Jahren mit dem Large Hadron Collider, einem derzeitig am CERN gebauten Elementarteilchenbeschleuniger, überprüfen zu können. Dieser Beschleuniger wird Elementarteilchen auf so hohe Energien beschleunigen, dass deren Zusammenstöße zur Entstehung mikroskopischer Schwarzer Löcher führen könnten. Dann würde sich zeigen, ob neben einer Kugelform tatsächlich ringförmige Schwarze Löcher existieren.
Eine derartige Entdeckung hätte weitreichende Konsequenzen für die gesamte Physik ? wäre doch damit das Vorhandensein einer fünften Dimension (neben der vierdimensionalen Raumzeit) nahegelegt. Zusätzliche Dimensionen sind eine der Grundannahmen der sogenannten Stringtheorie. Dieser Theorie zur Folge besteht der Raum aus einer zehn- oder elfdimensionalen Raumzeit. Die meisten dieser Dimensionen sind allerdings so klein, dass sie von uns nicht wahrgenommen werden können, so dass der Eindruck entsteht, wir lebten in einer vierdimensionalen Raumzeit.
Stefan Maier
