Gewisse Dinge betrachtet man in der Wissenschaft üblicherweise als konstant und unveränderlich. Dazu gehört auch die berühmte Kreiszahl Pi, die bereits im Jahr 520 v.Chr. vom griechischen Mathematiker Pithagoras erfunden wurde. Man erhält sie, indem man den Umfang eines Kreises durch seinen Durchmesser dividiert – dabei erhält man den Wert 3,1415926…

Nach gängiger Lehrmeinung hat die Zahl Pi unendlich viele Nachkommastellen – ein Umstand, der immer wieder als ineffizient und übertrieben kritisiert wurde. Eine interdisziplinäre Forschungskooperation aus den Bereichen Mathematik, Physik, Archäologie und Tautologie kam nun zu dem Schluss: In vergangenen Zeiten war Pi etwas kleiner als heute. Zahlreiche Phänomene aus Kosmologie und Geschichte kann man dadurch erklären. Sollte die Zahl Pi auch in Zukunft weiterhin zunehmen, könnte das Auswirkungen in praktisch allen Lebensbereichen haben, rechnet das Team vor. Die Ergebnisse wurden nun im renommierten Fachmagazin „Circular Reasoning“ publiziert.

Größere Zahl Pi – längere Kreise

„Kosmologische Beobachtungen zeigen, dass sich das Universum ausdehnt“, sagt Prof. Pia Kreisel vom Institut für indiskrete Mathematik der TU Wien. „Der Grund dafür war bisher allerdings völlig unklar. Wenn man aber davon ausgeht, dass die Zahl Pi langsam zunimmt, dann bleibt dem Universum logischerweise gar nichts anderes übrig als sich auszudehnen.“ 

Auch die Form der Erde lässt sich dadurch erklären: Ursprünglich war unser Planet eine Kugel, aufgrund des Kreiszahl-Wachstums wird der Äquator allerdings immer länger, was zu einer scheinbaren Abflachung der Pole führt. Auch die Kreisbahn der Erde um die Sonne wird aus diesem Grund langsam länger – daher müssen immer wieder Schalttage eingefügt werden.

Zwar dürfte die Zahl Pi nur sehr langsam wachsen – maximal um einige Tausendstel Prozent im Jahrhundert – doch über lange Zeiträume ergeben sich dadurch spürbare Veränderungen. „So zeigt sich etwa, dass die metallbeschlagenen Wagenräder altägyptischer Streitwägen heute nicht mehr voll funktionstüchtig sind“, erklärt Esfera Orbe-Rueda, Dissertantin am Institut für zyklische Geschichtsauffassung an der Universität Freiburg im Kreisgau. „Das liegt daran, dass sie ursprünglich für einen damals noch etwas kleineren Wert von Pi optimiert wurden – damals war der Umfang der Räder für den gewählten Radius noch völlig ausreichend.“

Das bedeutet auch, dass nicht garantiert ist, dass unsere heutigen Kreise in Zukunft noch problemlos benutzbar sein werden. „Wir haben zahlreiche niederösterreichische Kreisverkehre analysiert und festgestellt, dass manche Ausfahrtsstraßen von der ursprünglich geplanten Richtung mittlerweile um bis zu drei Grad abweichen – das sind rund 276 Grad Kelvin, was mehr als einer halben Drehung entspricht“, rechnet Orbe-Rueda vor.

Ursachen in der Teilchenphysik

Aus Perspektive der Teilchenphysik lässt sich das Phänomen recht einfach erklären: „Unmittelbar nach dem Urknall gab es im Universum noch keine Protonen und Neutronen. Beide Teilchentypen bestehen aus je drei Quarks“, sagt Prof. Pirmin Kugler, Spezialist für Kreisbeschleuniger am CERN. „Das bedeutet, dass das Dreieck in gewissem Sinn die ursprünglichste geometrische Form von allen ist. Pi ist das Verhältnis von Umfang zu Durchmesser – bei einem gleichseitigen Dreieck beträgt dieses Verhältnis genau drei. Somit war also ursprünglich der Wert von Pi exakt drei, als sich dann immer kreisförmigere Teilchen bildeten, nahm Pi stetig zu, bis es im Piläozoikum dann den Wert von ungefähr 3,14 erreichte.“

Wie sich diese Entwicklung auf ökologische Kreisläufe und moderne Recycling-Methoden auswirkt, soll nun in einem weiteren Forschungsprojekt geklärt werden.

Text: Florian Aigner