Kaluza-Klein-Theorie
Die Kaluza-Klein-Theorie ist eine Erweiterung der Allgemeinen Relativitätstheorie, die sowohl Gravitation als auch Elektromagnetismus umfasst.1921 verallgemeinerte Theodor Kaluza Einsteins Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie auf 5 Dimensionen (4 Raumdimensionen und 1 Zeitdimension). Das Interessante dabei war, dass in diesem Ansatz sowohl die Einsteinschen Feldgleichungen als auch die Maxwell-Gleichungen als Spezialfall enthalten waren. Damit verband diese Theorie Gravitation und Elektromagnetismus.
Kaluzas Gleichungen unterschieden sich außerdem von den analogen Einstein-Gleichungen dadurch, dass keine Quellen in der Gleichung vorkamen (die rechte Seite war 0), im Unterschied zur Allgemeinen Relativitätstheorie, wo die Quellen den Energie-Materie-Tensor darstellen.
Später erweiterte Oskar Klein die Theorie von Kaluza und argumentierte, dass die 5. Raumdimension (die natürlich im starken Widerspruch zur Beobachtung steht) "aufgerollt" (kompaktifiziert) ist, und deshalb nicht beobachtet wird.
Zur Erklärung eine Analogie: Ein Strohhalm sieht von Weitem wie eine Linie aus (eindimensional), bei näherer Betrachtung erweist er sich jedoch als Zylinderoberfläche (zweidimensional). Mit dieser Kompaktifizierung konnte Klein auch eine Quantisierung der Ladung erklären.
Leider konnte die Quantenmechanik in die Kaluza-Klein Theorie nicht integriert werden, aber die Ideen von Kaluza und Klein flossen in die Entwicklung der String-Theorie mit ein.