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Physik : Die ewig Unveränderlichen

War das Licht früher schneller?

Die Debatte um eine variable Feinstrukturkonstante kommt den notorischen Zweiflern an der Relativitätstheorie Albert Einsteins, die eine konstante Lichtgeschwindigkeit voraussetzt, sehr gelegen. So ist João Magueijo vom Imperial College in London felsenfest davon überzeugt, daß die Lichtgeschwindigkeit in der frühen Phase des Universums deutlich größer war als heute. Damit glaubt er, ein Argument gegen die sogenannte Inflationstheorie gefunden zu haben, nach der sich der Kosmos zunächst explosionsartig ausdehnte. Denn auch ein schnelleres Licht hätte, ohne ein sich rasch ausdehnendes Universum, den ganzen Raum gleichmäßig durchfluten und so für einen homogenen Kosmos sorgen können. Doch die Fachwelt nimmt die Theorie der variablen Lichtgeschwindigkeit nicht sonderlich ernst, zumal Magueijo als Enfant terrible in der Wissenschaftsgemeinde gilt. Mehr Aufmerksamkeit schenkt man dagegen Harald Fritsch von der Universität München. Er hat berechnet, daß sich durch ein schwankendes Alpha auch die Masse des Protons mit der Zeit verändern müsse. Der experimentelle Beweis steht allerdings noch aus.

Ob sich die Feinstrukturkonstante im Laufe der Zeit ändert, läßt sich dank neuer Präzisionsmessungen nun auch im Labor prüfen. Denn die Physiker können mittlerweile die Eigenschwingungen einer Reihe Atome extrem genau messen, womit sich unter anderem Alpha präsize bestimmen läßt. Vor vier Jahren hatten Forscher um Theodor Hänsch vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching auf diese Weise den bis dahin genauesten Wert von Alpha ermittelt. Kürzlich haben sie die Messungen zusammen mit französischen Kollegen wiederholt. Das Ergebnis: In den vergangenen vier Jahren hat sich der Wert der Naturkonstanten Alpha nicht verändert, jedenfalls nicht bis zur 15. Stelle nach dem Komma.

Neue Hinweise auf die Konstanz von Alpha

Inzwischen haben auch zwei Gruppen von Astronomen neuere Messungen vorgelegt, die die australischen Forscher nicht erfreuen dürften. Der Astrophysiker Dieter Reimers von der Universität Hamburg und seine Kollegen haben mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte auf dem Mount Paranal in Chile kürzlich einen besonders hellen Quasar vermessen und aus den Absorptionslinien von Eisen auf den Wert von Alpha im frühen Universum geschlossen. Zu 90 Prozent sind sich die Forscher sicher, daß Alpha im Laufe der Zeit konstant geblieben ist, berichten sie in einer der kommenden Ausgaben der Zeitschrift „Astronomy & Astrophysics“. Zu einem ähnlichen Ergebnis ist jüngst auch eine indisch-französische Gruppe von Astronomen gekommen, die ebenfalls mit dem Teleskop in Chile die Absorptionslinien von Magnesium bei einer Gruppe von Quasaren genauer unter die Lupe genommen hat („Physical Review Letters“, Bd. 92, Nr. 121302).

Ist die Feinstrukturkonstante also doch unveränderlich und das Weltbild der Physik weiterhin intakt? Die jüngsten Ergebnisse lassen daran zumindest kaum mehr Zweifel. Allerdings dürften sich Webb und seine Kollegen nicht geschlagen geben, und die Debatte wird wohl noch lange weitergehen. Schließlich hat es auch seinen Reiz, gegen den Strom zu schwimmen und an etablierten Theorien zu rütteln.

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