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Schwarzes Loch in der Spiralgalaxie NGC 300

Ein Universum im Universum

Nach Berechnungen eines polnischen Physikers könnten Schwarze Löcher kosmische Verbindungsgänge zu Parallelwelten enthalten. Möglicherweise ist sogar unser Universum aus einem Schwarzen Loch entstanden.

Kosmophysik 19.07.2010

Viele Welten?

Im Science-Fiction-Film "The Black Hole" aus dem Jahr 1979 fliegt die Besatzung des Raumschiffs USS Cygnus in ein Schwarzes Loch und erreicht über dieses Nadelöhr eine verborgene Dimension des Universums. Dass man eine Reise in oder durch ein Schwarzes Loch überleben könnte, steht zwar nicht im Einklang mit den Gesetzen der Physik. Dass Schwarze Löcher jedoch als Brücke zu anderen Welten dienen könnten, ist physikalisch zumindest nicht ausgeschlossen.

Ein solches Szenario hat kürzlich der polnische Physiker Nikodem Poplawski präsentiert: Er arbeitet mit einer Alternative zur Allgemeinen Relativitätstheorie, der sogenannten Einstein-Cartan-Kibble-Sciama-Theorie (ECKS) der Gravitation. Sie unterscheidet sich von ersterer unter Normalbedingungen nicht wesentlich, führt jedoch bei extrem dicht gepackter Materie zu anderen Rechenergebnissen. Sollten die Resultate stimmen, wäre auch unsere Welt eine andere: kein Unikat, sondern Teil eines verzweigten Multiversums.

Baby-Universen entstehen

Extreme Bedingungen herrschen beispielsweise, wenn ein massereicher Stern aufgrund seiner eigenen Gravitation in sich zusammenstürzt und sich zu einem Schwarzen Loch verwandelt. Das ist sowohl in der Allgemeinen Relativitätstheorie als auch in der ECKS-Theorie möglich, bei letzterer tritt jedoch ein Effekt auf, den Physiker "Torsion" nennen. "Eine Torsion ist ein geometrischer Effekt, den die Feldgleichungen dieser Theorie vorhersagen", erklärt Franz Embacher, theoretischer Physiker von der Uni Wien.

"In der Allgemeinen Relativitätstheorie krümmt die Materie den Raum und der Raum spürt gewissermaßen wieder die Krümmung. Die Torsion ist etwas ähnliches, keine Krümmung im eigentlichen Sinne, aber eine Abweichung von einem flachen Raum."

Laut Poplawski führt die Torsion im Inneren des Schwarzen Loches zu einer Umkehrung der ursprünglichen Verhältnisse. Der Raum wird größer, bläht sich plötzlich auf. So entsteht eine Knospe des Kosmos, ein Baby-Universum, das sich in kürzester Zeit zu einem vollständigen, neuen Universum auswächst. Paradoxerweise wäre diese dramatische Entwicklung für einen Betrachter außerhalb des Schwarzen Loches unsichtbar.

"Die Frage 'wohin?' ist sinnlos"

"Viele Leute würden in so einem Fall fragen: 'Aber wohin dehnt sich dieses neue Universum aus?' Die Frage geht davon aus, dass das neue Universum im alten enthalten ist. Tatsächlich bildet sich aber ein unabhängiger Bereich der Raumzeit", sagt Embacher im Gespräch mit science.ORF.at. "Die Frage ist sinnlos, weil es der Raum selbst ist, der größer wird." Das Tor zur neuen Welt wäre demnach zwar in der alten enthalten, nicht aber die neue Welt selbst. Wie russische Puppen, die einander umschließen und dennoch nebeneinander stehen.

Zur Studie:

Radial motion into an Einstein–Rosen bridge, Physics Letters B (Bd. 687, S. 110).

Poplawski hat im April eine Arbeit veröffentlicht, in der er vorschlägt, dass alle bekannten Schwarzen Löcher so genannte Einstein-Rosen-Brücken (auch bekannt als Wurmlöcher) zu anderen Welten enthalten könnten. Und es sei durchaus möglich, dass auch unsere eigene Welt aus einem Schwarzen Loch eines anderen Universums entstanden ist.

Physik jenseits des Rasiermessers

Rechnerisch möglich wäre es - nur welche Evidenzen sprechen dafür? Embacher: "Bislang gibt es keinen experimentellen Hinweis, dass es die Torsion gibt. Wenn man mit Ockhams Rasiermesser argumentiert, muss man der Allgemeinen Relativitätstheorie den Vorzug geben."

Reizvoll sei Poplawskis Arbeit dennoch, gibt Embacher zu. Denn sie könnte beispielsweise erklären, warum unser Universum bedeutend größer ist als es die Rate seiner gegenwärtigen Ausdehnung vorhersagen würde. Das Inflationsmodell des US-Physikers Alan Guth, das zur Erklärung dieses Umstandes eingeführt wurde, bräuchte man in diesem Szenario schlichtweg nicht.

"Es ist schon gut, wenn Physiker alle Szenarien durchrechnen, die logisch möglich sind." Diesbezüglich hätten sich die Gepflogenheiten durchaus geändert, sagt Embacher. Die Anbindung ans Empirische werde nicht mehr so streng gehandhabt. "Heute ist einfach mehr erlaubt als früher."

Robert Czepel, science.ORF.at

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