Einstein, Quantenspuk und die Weltformel (German Edition)

ausfüllen muss. Die dunkle Energie wird als Erklärung herangezogen für die experimentell festgestellte beschleunigte Expansion des Universums. Aufgrund der Gravitationskräfte wäre eigentlich eine Abbremsung der Expansion zu vermuten gewesen. Ob die Ursache dieser beschleunigten Ausdehnung letztlich bei der dunklen Energie liegt – und was dunkle Energie überhaupt sein soll
– ist Gegenstand aktueller Forschungen. Einerseits wird vermutet, die dunkle Energie könnte auf die Vakuumenergie zurückzuführen sein. Seit der Unschärferelation der Quantenmechanik wissen wir, dass sich nichts in absoluter Ruhe befinden darf. Auch im Vakuum müsste es folglich eine so genannte Quantenfluktuation geben, eine gewisse quantenmechanische Nullpunkt- oder Restenergie. Diese könnte als dunkle Energie interpretiert werden. Allerdings gibt es bisher keine quantentheoretische Herleitung, die diesen Zusammenhang überzeugend darlegen würde. Vielleicht lässt sich die dunkle Energie im Rahmen der aktuellen Physik überhaupt nicht schlüssig erklären. Es wäre sogar denkbar, dass die effektive Ursache auf ein Paralleluniversum zurückzuführen ist. Erinnern wir uns an die Hypothese, dass Raumzeitkrümmungen in unserem Universum eine Antigravitation in einem parallelen oder umgebenden Universum entfalten könnten. In diesem Fall könnte die beschleunigte Expansion unseres Universums auf anti-gravitative Kräfte eines anderen Universums zurückzuführen sein. Obwohl es sich stark nach Hirngespinst und weit hergeholter Erklärung anhören mag, ist es dennoch eine ernsthaft in Betracht zu ziehende Alternative. Insbesondere wenn wir uns vor Augen führen, dass die Gravitation aus bisher ungeklärten Gründen die mit Abstand schwächste der vier bekannten Grundkräfte der Natur ist. In einem Versuch, diesen Umstand zu erklären, schlug die amerikanische Physikprofessorin Lisa Randall eine fünfdimensionale Raumzeit vor. Unser Universum besteht demnach aus zwei Grenzwelten, die durch einen leeren Raum getrennt sind. In der einen Grenzwelt existieren die drei Grundkräfte elektromagnetische, schwache und starke Wechselwirkung. Das Licht und alle Elementarteilchen können sich nur in dieser Grenzwelt aufhalten, in der auch wir uns befinden, und nicht mit der zweiten Grenzwelt wechselwirken. Das Gravitation, ein hypothetisches Teilchen, das die Anziehungskraft überträgt, kann den Zwischenraum überwinden und die beiden Grenzwelten miteinander verbinden. Die Gravitation ist somit die einzige Grundkraft, die durch alle Dimensionen und Welten wirkt, und aus diesem Grund in unserer vierdimensionalen Raumzeit (einer der Grenzwelten) wesentlich schwächer ausfällt als die anderen drei Grundkräfte. Natürlich ist dieses Modell recht spekulativ. Im Vergleich zu den Weltformeltheorien ist dieses Modell aber eher bescheiden, was den Bedarf an Dimensionen und Komplexität betrifft.
    Die beschleunigte Expansion unseres Universums, die dunkle Energie, könnte folglich auf eine Gravitationswirkung aus einer anderen Welt zurückzuführen sein, die in unserer Raumzeit als abstossende Kraft wirkt und dadurch die beschleunigte Expansion bewirkt. Auch diese Hypothese ist natürlich bloss eine Möglichkeit von vielen. Die Stossrichtung der aktuellen Forschung führt aber in die Richtung von Modellen, die eine Welt mit zahlreichen versteckten Dimensionen und Universen zumindest für möglich halten.
    Eine alternative Erklärung für die dunkle Energie könnte auch in einer Unzulänglichkeit der Allgemeinen Relativitätstheorie zu suchen sein. Falls diese Theorie nämlich nur ein Grenzfall einer übergeordneten Theorie ist – und davon ist auszugehen – könnten die notwendigen Anpassungen allenfalls dazu führen, dass die dunkle Energie im Zuge eines angepassten Formalismus verschwindet. Schliesslich ist die dunkle Energie ja auch nur entstanden, um die Abweichungen zwischen der theoretischen Erwartung und der tatsächlichen Beobachtung der Expansion zu erklären.
    Neben der dunklen Energie gibt es auch noch die dunkle Materie. Nach den Gesetzen der Physik müsste die Rotationsgeschwindigkeit in den äusseren Bereichen von Galaxien abnehmen. Etwa so, wie der Pluto wesentlich langsamer um die Sonne kreist als der sonnennächste Planet Merkur. Tatsächlich zeigen aber Beobachtungen, dass die die Rotationsgeschwindigkeit konstant bleibt oder sogar noch schneller wird. Eine höhere Rotationsgeschwindigkeit lässt die Vermutung von bisher nicht endeckten