Braneworlds - scinexx.de
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Braneworlds

Von Scheibenuniversen und Urknallzyklen

Eine weitere Variante von parallelen Universen kommt aus der Stringtheorie. Sie geht davon aus, dass nicht punktförmige Teilchen die Grundbausteine aller Materie und Kräfte sind, sondern Strings – winzigste schwingende Fädchen. Je nach Resonanzmuster dieser Schwingungen erzeugen erst diese rund 10-33 Zentimeter langen Strings die verschiedenen Elementarteilchen. Dieser Ansatz hat zwar einige Haken und ist daher umstritten, dennoch beschwert er uns ein weiteres Multiversums-Szenario: die Braneworld.

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Universen als wandernde Scheiben

In diesem Modell unter anderem der US-Physiker Paul Steinhardt und Neil Turok bildet unser vierdimensionales Universum nur eine Untereinheit in einem höherdimensionalen Raum – eine Art Membran („Bran“). In dieser Braneworld könnten daher noch weitere Branen neben der unsrigen existieren. Weil aber alle Materie und fast alle Kräfte unseres Universums in dieser Bran gefangen sind, können wir die andern Branes und die höherdimensionale Umgebung nicht messen oder wahrnehmen. Selbst wenn sie nur einen mikroskopisch kleinen Abstand hätten, wären sie außerhalb unserer Reichweite.

Stringtheoretiker erklären diese unerreichbare Parallelexistenz mit der Form der Fädchen, die unser Universum und die Parallelwelten aufbauen: Diese Strings sind offen. Sie haben eine Lücke und beide Enden sind fest in der „Bran“ verankert. Dadurch ist kein Austausch möglich und auch keine Wechselwirkung zwischen den Welten. Ähnlich wie bei den verzweigten Wirklichkeiten der Quantenvariante haben wir deshalb keine Chance, die anderen Universen wahrzunehmen.

Die Kollision zweier Branen wäre für jede dieser Universen eine Art Urknall. © scinexx

Kollision als Urknall-Auslöser?

Doch in der höherdimensionalen Braneworld stehen die parallelen Branen nicht still, sondern driften umher – und können sogar kollidieren. Eine solche Kollision wäre das Ende der Welt und unseres ganzen Kosmos. Aber: Steinhardt und Turok sehen darin kein endgültiges Aus, sondern eher eine heiße, kosmische Wiedergeburt. Denn auf dieses Ende folgt – ein neuer Urknall.

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„Wenn unser Szenario korrekt ist, dann transformiert es die Kosmologie: Der Urknall ist nicht mehr die undurchdringliche Barriere, als der er einst schien“, so Turok. Denn der Anfang wäre dann nicht einmalig, sondern könnte sich sogar regelmäßig im Abstand von rund einer Billion Jahre wiederholen. Unser Universum wäre nur das letzte in einer langen Abfolge von Vorgängern.

„Ich würde nicht auf ihre Existenz wetten“

Soweit das Szenario der zyklischen Branen-Kollisionen. Bisher aber ist es aber ein reines Gedankengebäude. Denn nachprüfen lässt sich die Existenz von Strings und Branen bisher nicht. Und selbst theoretisch gibt es noch einige gewichtige Schwachstellen und ungelöste Probleme, wie auch Turok einräumt.

Entsprechend umstritten ist das Ganze. „Die Stringtheorie zeichnet die Natur so, wie wir sie gerne hätten“, kritisiert beispielsweise Philip Anderson von der Princeton University.

Der Kosmologe Lawrence Krauss von der Arizona State University in Tuscon ist ebenfalls skeptisch, aber etwas versöhnlicher: „Ich würde nicht auf ihre Existenz wetten, aber die Tatsache, dass solche unendlichen Räume existieren könnten und uns trotzdem verborgen blieben, ist dennoch bemerkenswert.“

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Nadja Podbregar
Stand: 07.11.2014

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Parallelwelten
Leben wir in einem Multiversum?

Stellknöpfe an der Kosmos-Maschine
Das Anthropische Prinzip und parallele Welten

Blasen im Nichts
Die kosmische Inflation und das Multiversum

Verzweigte Wirklichkeiten
Die Quantenmechanik der vielen Welten

Braneworlds
Von Scheibenuniversen und Urknallzyklen

Parallelwelt aus dem Schwarzen Loch
Wo Einstein endet und die Quantenphysik übernimmt

Ist das noch Wissenschaft?
Wo endet die Theorie und beginnt die Spekulation?

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