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News: Unendliches Gewaber

Jetzt waren sich Physiker gerade einigermaßen einig, dass sich das Weltall für immer und ewig ausdehnt, da feiert die Big-Crunch-Theorie fröhliche Urständ.
Zu der Zeit, als Albert Einstein (1879-1955) seine Allgemeine Relativitätstheorie entwickelte, gingen er und die meisten seiner Kollegen von einem statischen Universum aus, weshalb sich Einstein, als er bemerkte, dass seine Theorie mit dieser Vorstellung im Widerspruch stand, eines Tricks bediente. Mit seiner kosmologischen Konstante verhinderte er, dass das Universum irgendwann infolge der eigenen Schwerkraft kollabiert. Mit ihr beschrieb er eine mysteriöse Energie, die gegen die Schwerkraft wirkte und also den großen Crash verhinderte.

Doch als Edwin Hubble (1889-1953) einige Jahre später erkannte, dass sich Galaxien von uns entfernen, das Universum also nicht statisch war, sondern expandierte, verwarf Einstein seine kosmologische Konstante als seine "größte Eselei".

Rund 70 Jahre später, im Jahr 1998, beobachteten Forscher des High-Z SN Search Team und des Supernova Cosmology Project die Rotverschiebungen unterschiedlich weit von uns entfernter Supernovae - das sind Sternenexplosionen die häufig ganze Galaxien überstrahlen - und erkannten, dass sich das Weltall im Laufe der Zeit immer schneller ausdehnt. Irgendwann, in ferner Zukunft, würde sich alles in nichts auflösen.

Da war sie wieder: Einsteins kosmologische Konstante. Nur wurde sie nun dunkle Energie genannt, eine nicht minder mysteriöse expandierende Kraft, die angeblich 70 Prozent des Universums ausmacht und im Kräftemessen mit der Gravitation die Oberhand hat.

Soweit zum Stand der Dinge, doch wer sagt eigentlich, dass jene dunkle Energie ein positives Vorzeichen haben muss? Zwar passt die expansive Wirkung dieser Kraft wunderbar in das Konzept der immerwährenden Ausdehnung, sie ist aber nicht fundamental verankert. Ganz im Gegenteil: Schon zu Zeiten Einsteins war Forschern die theoretische Möglichkeit einer solchen Energie mit negativem Vorzeichen bewusst, hielten sie aber allein für akademische Gedankenspielerei.

Und auch in den neuesten Konzepten der Elementarteilchenphysik, wie der String-Theorie, ist der positive Charakter der dunklen Energie zunehmend unbequemer, und so stellte das Astrophysiker-Ehepaar Renata Kallosh und Andrei Linde von der Stanford University zusammen mit einigen anderen Forschern jetzt ein kosmologisches Modell vor, in dem sich die dunkle Energie dann am besten beschreiben ließ, wenn sie ihren positiven Status im Laufe der Zeit gegen einen negativen eintauscht.

Doch wenn die dunkle Energie variabel ist, also nicht nur expansiv wirkt, sondern - mit nunmehr negativem Vorzeichen - auch die Dinge zusammenzieht, würde die Expansion des Weltalls irgendwann zum Stillstand kommen - und sich umkehren. "Irgendwann" wäre dem Modell zufolge in nur zehn bis 20 Milliarden Jahren, das Universum hätte den Zenith seines Lebens also ungefähr erreicht.

Dann kollabierte das Universum in einen Punkt, der kleiner ist als ein Proton. "Lokal fühlt sich das an wie in einem Schwarzen Loch", meint Linde. "Man hört einfach auf zu existieren."

Womit sich erneut die Frage stellt, worin das Universum - oder besser: unser Universum - kollabiert. Im Linde-Kallosh-Modell gleicht der Kosmos einer Blase, die ständig neue, blasenförmige Universen produziert. Unser Universum wäre eines dieser Blasen und somit zwar endlich, aber eben nur Teil eines unendlichen Gewabers mit ständig veränderlichen Eigenschaften.

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  • Quellen
R. Kallosh et al.: Supergravity, Dark Energy and the Fate of the Universe (Preprint)
R. Kallosh & A. Linde: M-theory, Cosmological Constant and Anthropic Principle (Preprint)

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