Wie zwei Hände, die in einem regelmäßigen Rhythmus aufeinander klatschen, kollidiert unser Universum im Abstand von einigen Billionen Jahren mit einem anderen Universum. Bei diesem Zusammenprall wird in unserem Universum der Urknall gezündet. Das Wissenschaftsmagazin Scientific American berichtet in seiner Online-Ausgabe über diese neue Variante der “Bran-Theorie”.
Die Bran-Theorie hat ihren Ursprung in der Stringtheorie der Teilchenphysik, die wiederum aus dem Versuch hervorging, einige grundlegende Probleme der Standardtheorie der Teilchenphysik zu lösen. Aus mathematischen Gründen funktioniert diese Stringtheorie aber nicht in einem Universum, das aus nur drei Raum- und einer Zeitdimension besteht. Notwendig sind mindestens zehn Dimensionen.
Im Jahr 1995 schlug Ed Witten vom Institute for Advanced Studies in Princeton eine Theorie vor, derzufolge unser Universum eine von zwei zehndimensionalen “Branen” (Kunstwort aus Membrane) in einem elfdimensionalen Universum ist. Diese beiden Brane bilden die “Begrenzungswände” für das elfdimensionale “Bulk-Universum”. In der Bran, die unserem Universum entspricht, gelten die uns bekannten physikalischen Gesetze. Sechs der zehn Bran-Dimensionen werden in einem so kleinen Radius eingerollt, dass sie für uns ? zumindest mit den bisherigen technischen Möglichkeiten ? nicht feststellbar sind.
Vor einem Jahr zeigten Paul Steinhardt von der Princeton-Universität und Neil Turok von der Universität Cambridge, dass man mit Hilfe der Bran-Theorie den Urknall erklären kann. Sie zeigten, dass bei der Kollision mit der anderen Brane aus einem kalten, flachen und fast leeren Universum ein heißes und energiereiches Universum wird.
Man weiß seit einigen Jahren, dass sich die Ausdehnung unseres Universums beschleunigt. Aufgrund dieser Ausdehnung werden die Galaxien von ihren Nachbarn isoliert werden. Mit der Zeit werden alle Sterne verlöschen. Sogar schwarze Löcher werden verdampfen. Kurzum, das Universum wird genauso enden, wie es in Steinhardts und Turoks Theorie vor dem Urknall beschaffen war.
Steinhardt und Turok haben nun ihre Theorie erweitert und die “Dunkle Energie”, die man für die beschleunigte Ausdehnung des Universums verantwortlich macht, in die Bran-Theorie eingebaut. Die gleiche Kraft, die innerhalb unseres Universums für die Ausdehnung sorgt, wirkt im höherdimensionalen Bulk-Universum wie eine Feder zwischen den beiden Branen und zieht diese wieder gegeneinander, nachdem sie bei einer Kollision voneinander abgeprallt waren. Gemäß dieser Theorie würde sich der Urknall, der in unserem Universum durch die Kollision mit der anderen Bran hervorgerufen wird, alle paar Billionen Jahre wiederholen.
“Unser zyklisches Modell hat eine Menge neuer Bestandteile, die noch nicht ausprobiert worden sind. Wenn andere Forscher damit ‘spielen’, werden sie möglicherweise weitere interessante Dinge finden, die wir übersehen haben”, kommentiert Steinhardt die neue Variante der Bran-Theorie.
Mehr über die Bran-Theorie erfahren Sie in der bdw-Meldung “Wird die Vakuumenergie unseres Universums von einem Bulk-Universum abgesaugt?”
Axel Tillemans
