Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Parallelwelten: Reise ins Quanten-Multiversum

Seit dem Urknall könnte eine unüberschaubare Zahl von Universen mit unterschiedlichen physikalischen Realitäten entstanden sein. Bringt eine alternative Deutung der Quantenmechanik Ordnung in diese hypothetische Vielfalt?
Während der Kosmos endlos expandiert, entstehen darin immer wieder abgeschlossene Blasen-Universen mit individuellen physikalischen Wirklichkeiten – so die Leitidee der Multiversum-Theorie.

Viele Kosmologen glauben heute an das zugegebenermaßen gewöhnungsbedürftige Konzept, unser Kosmos sei nur ein winziger Teil eines weitaus größeren Gefüges, das Multiversum genannt wird. In dieser Vorstellung existieren zahlreiche Universen, in denen jeweils eigene physikalische Gesetze gelten. So wären beispielsweise die Arten und Eigenschaften von Elementarteilchen, die wir für fundamental und unveränderlich halten, in jeder Parallelwelt einzigartig.

Diese Idee entstammt dem Standardmodell der Kosmologie, dem zufolge sich das All zu Beginn exponentiell ausgedehnt hat. Während dieser Phase der so genannten Inflation wären einige Regionen früher zum Stillstand gekommen als andere und hätten sich, bildlich gesprochen, wie Blasen in kochendem Wasser abgesondert. Unser gewohntes Universum wäre dann nur eine Blase neben vielen anderen.

Die Vorstellung, unser Weltraum könnte Teil einer viel gewaltigeren Struktur sein, ist weniger exotisch, als man zunächst denken könnte. Im Lauf der Geschichte haben sich Wissenschaftler schon mehrmals damit anfreunden müssen, dass die sichtbare Welt nicht alles ist. Das Mul­tiversum stellt die Theoretiker aber vor ein besonderes und folgenschweres Problem: Es scheint Vorhersagen unmöglich zu machen – doch gerade diese sind eine wesentliche Voraussetzung für jede nützliche Theorie. Alan Guth vom Massachusetts Institute of Technology, einer der Urheber des Inflationsgedankens, drückte es einmal so aus: "In einem Universum, das sich grenzenlos inflationär ausdehnt, passiert alles, was überhaupt passieren kann, und zwar unendlich oft." ...

Kennen Sie schon …

Spektrum - Die Woche – Ein alter KI-Ansatz für wahre maschinelle Intelligenz?

Wahre maschinelle Intelligenz – Transparenz und feste Regeln zeigen einen Weg, die KI die Fähigkeit geben könnte, logische Schlüsse zu ziehen. Außerdem: Eisen für die Energiewende verbrennen, das Paradoxon fehlender Information im Universum und Schaden Energydrinks dem Gehirn Jugendlicher?

Spektrum - Die Woche – Von der Entropie zur Quantengravitation

Die Verbindung von Schwerkraft und Quanten ist ein zentrales Rätsel der Physik. Die Informationstheorie liefert Antworten – und vielleicht den Schlüssel zur Quantengravitation. Außerdem: Eine Revolution des Bauens? Carbonbeton benötigt im Vergleich zu Stahlbeton nur einen Bruchteil des Materials.

Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

  • Quellen

Bousso, R., Susskind, L.: Multiverse Interpretation of Quantum Mechanics. In: Physical Review D 85, 045007, 2012; arXiv:1105.3796

Guth, A. H., Nomura, Y.: What Can the Observation of Nonzero Curvature Tell Us?. In: Physical Review D 86, 023534, 2012; arXiv:1203.6876

Nomura, Y.: Physical Theories, Eternal Inflation, and the Quantum Universe. In: Journal of High Energy Physics 63, 2011; arXiv:1104.2324

Nomura, Y.: Quantum Mechanics, Gravity, and the Multiverse. In: Astronomical Review 7, 2012; arXiv:1205.2675

Nomura, Y.: The Static Quantum Multiverse. In: Physical Review D 86, 083505, 2012; arXiv:1205.5550

Schreiben Sie uns!

1 Beitrag anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.