Alte Zeichnung: Zwei Männer gegenüber an einem Tisch, einer hält die Hände des anderen.

Henry Slade und die vierte geometrische Dimension

Menschen sind nicht in der Lage, mehr als drei räumliche Dimensionen sinnlich wahrzunehmen. Trotzdem wurde im 19. Jahrhundert behauptet, dass Henry Slade in die vierte Dimension greifen könne. Diese Behauptung stützen auch einige der wichtigsten Physiker seiner Zeit.

Was ist die vierte geometrische Dimension? In der Schule lernen wir die nullte geometrische Dimension (ein Punkt ist dimensionslos), die erste geometrische Dimension (eine Linie hat nur eine Dimension), die zweite geometrische Dimension (eine Ebene ist zweidimensional) und die dritte geometrische Dimension (beispielsweise einen dreidimensionalen Würfel) kennen. Je nach dem, wie lange wir in der Schule Physik lernen, wird uns irgendwann erklärt, dass die vierte Dimension die Zeit ist. Doch die Zeit ist nicht geometrisch. In einem vierdimensionalen Raum, der die Zeit enthält, kommen nur drei geometrische Dimensionen vor. Solch ein Raum wurde um 1907 von Hermann Minkowski mathematisch beschrieben. Dadurch konnten unter anderem die Überlegungen von Einsteins spezieller Relativitätstheorie detaillierter beschrieben werden. Der Unterschied zwischen der Zeit als Dimension und den verbleibenden drei Dimensionen ist dabei, dass es zwar möglich ist, zwischen bestimmten Zeitpunkten zu unterscheiden, aber im Gegensatz zu räumlichen Bewegungen eine Bewegung in der Zeit nicht von uns wahrgenommen werden kann.

Illustration eines zweidimensionalen Hauses in „Flatland“

Wir als Menschen sind dreidimensionale Wesen. Eine Folge davon ist, dass wir uns die vierte Dimension des Raumes nicht vorstellen können. Wenn wir sie sehen würden, wäre es für uns, wie wenn ein zweidimensionales Wesen die dritte geometrische Dimension sieht. Dieses Wesen könnte von einem dreidimensionalen Gegenstand immer nur einen Querschnitt sehen. Wo wir einen Würfel sehen, sieht es nur eine Linie, weil es sich in einem zweidimensionalen Raum befindet. 1884 beschrieb der britische Lehrer Edwin Abbott Abbott die Perspektive eines zweidimensionalen Wesens in seiner Novelle „Flatland”. Genauso wäre es, wenn wir die vierte Dimension sehen könnten. Ein vierdimensionaler Würfel sähe für uns aus, wie ein Gebilde aus dreidimensionalen Würfeln. So wie man einen dreidimensionalen Würfel in Quadrate auf falten kann, könnte man einen vierdimensionalen Würfel in ein Konstrukt aus dreidimensionalen Würfel auffalten. Es wären vier übereinander gestapelte Würfel, bei denen am zweiten Würfel an jeder Seite ein Würfel angebracht ist. Solch einen vierdimensionalen Würfel nennt man Tesserakt. Dieser Begriff wurde erstmals vom britischen Mathematiker Charles Howard Clinton benutzt. Es ist jedoch unklar, wer die Form des Tesserakts bestimmt hat. Trotzdem sind wir nicht in der Lage uns einen gefalteten Tesserakt vorzustellen. Wir können nur dreidimensionale Modelle erstellen.

Illustration eines aufgefalteten Tesserakt

Im 19. Jahrhundert wurde die vierte geometrische Dimension zu einem viel erforschten Feld. Der deutsche Mathematiker Bernhard Riemann z.B. hielt 1854 seinen Habilitationsvortrag dazu, wie man beliebig viele Dimensionen beschreiben kann. Riemanns Arbeiten weckten das Interesse an Dimensionen so sehr, dass sich auch nach seinem Tod noch Wissenschaftler damit beschäftigten. Wir kennen Wilhelm Eduard Weber, J. J. Thompson, William Crookes, John William Strutt (besser bekannt als Baron Rayleigh) und Johann Karl Friedrich Zöllner als respektable Physiker. Gerade Schülern wird Wilhelm Weber als Namensgeber der Einheit des magnetischen Flusses ein Begriff sein. Baron Rayleigh, ein Historiker und Vertreter der klassischen Physik, erhielt 1904 den Nobelpreis für Physik und J. J. Thompson (der Physiknobelpreisträger von 1906) ist vor allem dafür bekannt, dass er das Elektron entdeckte. William Crookes ist für das erste Sichtbarmachen von Elektronenstrahlung bekannt und Johann Zöllner war Professor für Physik und Astronomie in Leipzig. Die vier Physiker arbeiteten in der „Society for Psychical Research“, die „parapsychologische Phänomene“ untersuchte und von Oscar Wilde 1887 in „The Canterville Ghost“ parodiert wurde. Diese Organisation hatte jedoch nichts mit der „Physical Society of London“ zu tun, die der Hauptberufsverband der Physiker in Großbritannien und Irland ist. Jeder von ihnen war 1877 getäuscht worden.

Porträt in Bleistiftzeichnung oder Stich: Ein mittelalter Mann mit hoher Stirn und krausem Haar sowie einem mächtigen Schnauzbart in Frack und Fliege.
Henry Slade

Zu dieser Zeit war gerade das amerikanische „Medium“ Henry Slade wegen Betrugs angeklagt. Er hatte in Londoner Zeitungen behauptet, Geister aus der 4. geometrischen Dimension rufen zu können und in der Stadt Sitzungen abgehalten, bei denen er gegen Geld „Geister beschwört“ hatte. Im viktorianischen Zeitalter stellte dies für Slade eine gute Einnahmequelle dar, weil in der Londoner Gesellschaft das Okkulte in Mode war. Besonderes Aufsehen erlangte Slades Prozess, weil Weber, Thompson, Crookes, Baron Rayleigh und Zöllner zu seiner Verteidigung antraten. Sie stellten die Hypothese auf, dass Slade wirklich Geister rief und dass er dies durch die 4. geometrische Dimension tat. Zöllner schrieb sogar Artikel für Magazine wie das „Quarterly Journal of Science“ und „Transcendental physics“, um diese Hypothese zu stützen. Das Gericht erlaubte den Physikern Michael Slade zu testen. Zu diesem Zweck führten sie einige Experimente durch. So sollte Slade beispielsweise zwei Holzringe ineinander verdrehen, ohne sie zu zerbrechen, oder eine linksdrehende Schnecke in eine rechtsdrehende Schnecke verwandeln. Die Physiker hatten zuvor bereits mathematisch bewiesen, dass dies Slade nur in der 4. geometrischen Dimension möglich sei. Slade bestand die meisten Tests, obwohl sie kontrollierte Experimente waren, sodass die Physiker ihm weiterhin glaubten.

Doch warum? Das Problem war, dass die Auswertung der Experimente Beobachtungen voraussetzten. Da Slade die visuelle Wahrnehmung durch simple Tricks täuschte, war er in der Lage, auch die Beobachtungen der Physiker zu täuschen. Demnach konnte die Hypothese, dass Slade wirklich über die 4. geometrische Dimension Geister rief, nicht durch Beobachtungen belegt werden, da Slade eben diese Beobachtungen verfälschte. Da Beobachtungen für die Auswertung der Experimente zwingend notwendig waren, war damit auch kein experimenteller Beweis der Hypothese möglich. Die Physiker verteidigten Slade weiterhin, weil dies ihnen nicht bewusst war, obwohl sie von ihren Kritikern darauf hingewiesen worden waren. Das Gericht verurteilte Slade trotzdem, weil Slade nicht alle Tests bestanden hatte und es auch Gegenzeugen gab. Wäre die Hypothese der Physiker wahr gewesen, hätte Slade die Holzringe in der vierten geometrischen Dimension auf eine „andere Art“, die man räumlich nicht wirklich vorstellen kann, vorgefunden und einfach dort zusammen gesteckt. Für die Gäste seiner Sitzungen und für die Physiker hätte es dann gewirkt, als hätte er sie verbunden, ohne sie zu zerbrechen. Die Schnecke hätte er einfach nur in der vierten geometrischen Dimension umdrehen müssen. Dies ist damit vergleichbar, wenn wir eine zweidimensionale Papierfigur ausschneiden und umgedreht auf einen neues Blatt kleben. Könnte diese Figur denken, würde es für sie so scheinen, als wäre links nun rechts und umgekehrt. Doch Slade scheiterte, sodass das Gericht ihn zu Recht verurteilte.

Selbst mehr als 40 Jahre später beschwerten sich Mathematiker und Physiker in populärwissenschaftlichen Artikeln über die Folgen der Behauptung Slades sowie die Hypothese der Physiker und besonders Zöllners Artikel zu dem Thema für die negative Meinung der Öffentlichkeit von der Forschung über die 4. geometrische Dimension.