Zur Ausgabe
Artikel 80 / 93
Vorheriger Artikel
Nächster Artikel

FORSCHUNG / ATOM-PHYSIK Jagd an der Grenze

aus DER SPIEGEL 8/1968

Die Barriere schien unüberwindlich:

Kein Körper, so lehrte Albert Einstein, vermag sich schneller zu bewegen als die Wellen des Lichts im leeren Raum.

Ein halbes Jahrhundert hindurch blieb Einsteins Lehrsatz -- verkündet in der speziellen Relativitätstheorie von 1905 -- unanfechtbares Dogma der modernen Physik. Die Lichtgeschwindigkeit diente den Naturwissenschaftlern zugleich als Fixpunkt und als Grenze ihres Forschens. Astronomen benutzten das Lichtjahr -- die vom Licht in einem Jahr durcheilte Strecke (9,5 Billionen Kilometer) -- als Maß für die Bestimmung kosmischer Distanzen. In den Berechnungen der Physiker, ihren Formeln und Gleichungen, fungierte die Schnelligkeit der Lichtwellen (299 796 Kilometer je Sekunde) als allzeit unveränderliche Größe.

Nun aber scheinen die Forscher entschlossen, die magische Schranke zu durchbrechen. Einsteins Lehre von der unüberschreitbaren Lichtgeschwindigkeit, so erklärte jüngst der amerikanische Physiker Gerald Feinberg, habe ihm ein Gefühl des »Eingesperrtseins« verursacht.

Feinbergs gedanklicher Ausbruchversuch: Die Geschwindigkeit des Lichts müsse zwar (wie experimentell erwiesen) als Grenzgeschwindigkeit angesehen werden, »doch jede Grenze hat zwei Seiten«.

Der Professor für theoretische Physik an der New Yorker Columbia-Universität vermutet jenseits der Lichtgeschwindigkeits-Grenze noch unentdeckte Materie-Teilchen, die sich weit schneller als das Licht durch den Raum bewegen: sogenannte Tachyonen. Im letzten Monat eröffnete Feinberg, gemeinsam mit Wissenschaftlern der Princeton-Universität, die .Jagd auf die flüchtigen Partikel -- in Laborversuchen wollen die Forscher der exotischen Teilchen habhaft werden.

Längst freilich glaubt Feinberg Eigenschaften und Verhalten der superschnellen Tachyonen zu kennen. Auf 17 Seiten, gespickt mit mathematischen Kürzeln und Formeln, entwarf er im vergangenen Jahr in dem US-Fachblatt »Physical Review« eine Tachyonen-Theorie, die sich aus Einsteins fundamentalen Gleichungen herleitet, gleichwohl aber deren Ergebnisse geradezu umkehrt.

Aus den Berechnungen Einsteins geht hervor, daß Masse beziehungsweise Energie eines Körpers anwachsen, wenn seine Geschwindigkeit zunimmt. Erreicht der Körper die Geschwindigkeit des Lichts, so wird seine Masse (Energie) unendlich groß -- eine Schlußfolgerung, die im übrigen beweist, daß ein Körper in Wirklichkeit allenfalls annähernd Lichtgeschwindigkeit gewinnen kann.

Aufgrund mathematischer Ableitungen hält nun Feinberg Materie-Teilchen für denkbar, die sich genau entgegengesetzt verhalten wie die von Einstein angenommenen Partikel. gleichsam spiegelverkehrt.

Im Gegensatz zu den bekannten Atomteilehen, bei denen höhere Geschwindigkeit mit höherer Energie einhergeht, verlieren Feinbergs Tachynnen Masse beziehungsweise Energie, je schneller sie werden. Für sie ist also die Lichtgeschwindigkeit gleichsam die untere Grenze ihrer Existenz: Ihre Masse wächst auf den Wert unendlich. Die Lichtgeschwindigkeit markiert mithin den (allerdings in Wahrheit unerreichbaren) Ruhezustand der Tachyonen.

Gelänge es, Tachyonen künstlich zu erzeugen, so könnten sie bei der Erforschung des Weltalls nützliche Dienste leisten -- etwa bei dem Versuch, vermittels Tachyonen-Funk Kontakt zu erdfernen Lebewesen aufzunehmen. Konventionelle Sendeimpulse würden rund 100 000 Jahre unterwegs sein, ehe sie an das entgegengesetzte Ende des Milchstraßensystems gelangt wären, dem auch die Sonne zugehört. Tachyonen-Signale könnten die Strecke in Sekunden durchmessen -- etwa mit billionenfacher Lichtgeschwindigkeit. Andererseits könnten Feinbergs Hochgeschwindigkeits-Teilehen auch einen idealen Antrieb für Raumschiffe abgeben, der allen bisher denkbaren Antriebsarten weit überlegen wäre.

Bislang allerdings ist es Feinberg und den Princeton-Forschern noch nicht gelungen, die überschnellen Partikel zu erzeugen oder auch nur auszumachen. Im letzten Monat scheiterten die Wissenschaftler bei dem Versuch, Tachyonen herzustellen: Sie hatten Atomkerne mit Gammastrahlen beschossen. Die mehr als lichtschnellen Teilchen hätten sieh dabei in einem Medium wie etwa Luft durch sogenannte Cerenkov-Strahlung zu erkennen geben müssen.

Der bisherige Mißerfolg bei dieser subtilen Jagd konnte Feinberg nicht entmutigen. Jetzt will der Tachyonen-Forscher seine Suchaktion auf einem anderen Feld fortsetzen. Weu die flüchtigen Partikel auch bei radioaktiven Zerfallsprozessen entstehen könnten, studiert der Physiker Tausende von Photo-Platten, die in den Atomteilehen-Beschleunigern wie von Cern und Brookhaven belichtet wurden.

Auf einigen der von wirren Kurven-Gespinsten bedeckten Platten hofft Feinberg das Novum der Physik zu entdecken -- die Spur eines Schlupflochs in die verkehrte Weit der Tachyonen.

Zur Ausgabe
Artikel 80 / 93
Vorheriger Artikel
Nächster Artikel
Die Wiedergabe wurde unterbrochen.