Einblicke in die Geometrie am Rande des Universums

Mit Roland Steinbauer hatten wir am 16. Februar 2026 einen renommierten Wissenschaftler im Bereich der Mathematischen Physik im Rahmen unserer Hagenmüllervorlesung zu Gast. Steinbauer forscht und lehrt an der Fakultät der Universität Wien und ist seit 2024 Koordinator des Emerging-Fields
Projekts “Eine neue Geometrie für Einsteins Relativitätstheorie und darüber hinaus” des
Österreichischen Wissenschaftsfonds FWF.

In seinem Vortrag ging es also um den Fortschritt sämtlicher Erkenntnisse, ausgehend von der Einstein’schen Allgemeinen Relativitätstheorie über weitere Errungenschaften der prominenten Physiker Roger Penrose und Stephen Hawking – Stichwort: Singularitäten-Theorie – bis hin zu aktuellen und eigenen Forschungsfeldern, welche sich unter dem Phänomen von Krümmung ohne Differenzieren in extremen Bereichen sublimieren und bündeln lassen.

Vor über hundert Jahren revolutionierte Albert Einstein unser bis dato festgefahrenes Weltbild: Raum und Zeit sind also kein starres Podium mehr, auf dem sich die physikalischen Dinge ereignen, sie werden selbst von Materie verbogen und deformiert. Diese Verbiegung ist das, was wir als Schwerkraft erleben. Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie beschreibt das Universum also durch Geometrie, was so weit bekannt ist.

Etwas unbekannter und umso spannender ist nun das, was in den 1960er Jahren die beiden Wissenschaftler Roger Penrose und Stephen Hawking hinterfragten: Was passiert, wenn sehr viel Masse auf sehr wenig Raum trifft? Ihre Erörterungen und Methoden brachten Erstaunliches: Unter extremen Bedingungen muss die Raumzeit unvermeidlich „reißen“.

Und welche Fragen stehen heute im Raum, was macht die Forschung heute spannend, wo gibt es überhaupt Ansätze? Im Fokus der aktuellen Gegenwart stehen neue Methoden der synthetischen Geometrie, welche versuchen, Krümmung – gerade dort, wo die Raumzeit nicht mehr glatt ist – zu erfassen und zu beschreiben. Ziel ist es mitunter, Krümmung nicht mehr durch Formeln, sondern durch das Aussehen von Dreiecken zu verstehen. Die gegenwärtige Wissenschaft bewegt sich somit auf neuen Pfaden, um eben dieses Phänomen Raumzeit an ihren äußersten Grenzen zu erforschen.

Insbesondere durch Bilder und Grafiken gelingt es unserem Referenten, dieses freilich hochkomplexe Thema unseren Schülern und Schülerinnen näherzubringen. Abseits tatsächlicher mathematischer Formeln bleibt der Zuhörerschaft mit Sicherheit die Faszination darüber in Erinnerung, wie komplex der Mensch Dinge, bis hin zur Vierdimensionalität, beforschen kann, leben wir ja in einem dreidimensionalen Universum und sind daher auf diese Wahrnehmung angewiesen. Nur mathematisch können wir also vierdimensionale Räume erfassen. Physikalisch wird die vierte Dimension oft als Zeit betrachtet, was das Verstehen darüber weiter erschwert.