Sonntag, 27. Januar 2008

Kosmologie: Universen auf der kosmischen Achterbahn
















Laut Stringtheorie stellt das beobachtbare Universum nur einen kleinen Teil eines viel größeren Raumes dar. Dieser besitzt neun Dimensionen statt der drei, die wir wahrnehmen können.
Bild: © Scientific American/Don Dixon


Aus: Spektrum der Wissenschaft, Februar 2008

Als Katastrophenszenario betrachten dies Cliff Burgess und Fernando Quevedo jedoch nicht. Im Gegenteil: In ihrem Beitrag „Universen auf der kosmischen Achterbahn“ In der Februar-Ausgabe von Spektrum der Wissenschaft berichten die beiden Kosmologen aus Kanada und Großbritannien, dass genau ein solcher Fall die Voraussetzung dafür sein könnte, dass auf einer dritten Bran – zum Beispiel jener, die unser Universum beherbergt – Materie entsteht und es darüber hinaus zu einer kosmischen Inflation kommt. Zu jener Phase rasanter Expansion also, von der Physiker glauben, dass sie kurz nach dem Urknall in unserem Universum stattgefunden hat – und dass ihre Dynamik die einer kosmischen Achterbahnfahrt aufweist, bei der kurz nach Erreichen eines Gipfels der jähe Absturz folgt.

Indem sie Stringtheorie und Inflation auf diese Weise miteinander verknüpfen, glauben die Autoren, auf dem besten Weg zu neuen Erkenntnissen zu sein: „Das Schöne“ an solchen Theorien ist“, so schreiben sie, „dass String-Inflationsmodelle, anders als viele andere stringtheoretische Ansätze, möglicherweise schon in naher Zukunft anhand von Beobachtungen überprüft werden können.“ Denn die Stringtheorie könnte zwar tatsächlich jene fundamentale Beschreibung unserer Welt liefern, nach der Physiker so intensiv suchen. Bislang jedoch hat sie den entscheidenden Nachteil, dass sie sich experimentell nicht überprüfen lässt.

Mindestens zwei Möglichkeiten des experimentellen Nachweises scheint es nun aber dank der neuen Modelle zu geben: die Messung von Gravitationswellen aus der Frühzeit des Universums, wie sie der europäische Planck-Satellit vornehmen könnte, der noch in diesem Jahr starten wird. Oder der Nachweis, dass Licht mancher Galaxien auf charakteristische Weise verzerrt auf der Erde ankommt. Die Verzerrung wäre auf extrem lang gestreckte Strukturen in unserem Universum, so genannte kosmische Strings, zurückzuführen, die ebenfalls als „Abfallprodukt“ der gegenseitigen Vernichtung zweier Branen entstanden sein könnten.

Unser Universum, gefangen auf einer Bran im neundimensionalen Raum? Bald werden wir wissen, ob die Stringtheorie mit dieser spektakulären Voraussage richtig liegt.

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