Das Universum als Hologramm
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Unsere Wahrnehmung lässt keinen Platz für Zweifel: Die Welt, in der wir leben, ist dreidimensional. Dennoch beschäftigen sich Physiker bereits seit vielen Jahren mit Theorien, die genau das infrage stellen. Dem „Holografischen Prinzip“ zufolge lässt sich der Raum mit einer Dimension weniger beschreiben.
Ähnlich wie ein Hologramm, das aus zweidimensionalen Informationen dreidimensional Bilder entstehen lässt, könnte demnach auch unser Universum lediglich das Abbild zweidimensionaler Vorgänge auf einem riesigen kosmischen Horizont sein. Dabei soll es sich nicht bloß um einen Rechentrick handeln, sondern um eine grundlegende Eigenschaft des Raums, berichten die Wissenschafter im Fachblatt „Physical Review Letters“.
Bisher beruhten Berechnungen, die dieses Prinzip bestätigen, jedoch auf Annahmen, die wenig mit unserem Universum zu tun haben. Ihre Gültigkeit beschränkte sich auf negativ gekrümmte Räume mit sehr merkwürdigen Eigenschaften. So würde dort etwa jeder Gegenstand, den man fortschleudert, wie ein Bumerang zurückkehren. Unser Universum dagegen ist ziemlich flach - und auf astronomische Distanzen betrachtet ist es positiv gekrümmt.
Quantenphysik
Physikern der Technischen Universität (TU) Wien ist es nun gelungen, das Holografische Prinzip in einem realistischen, flachen Raum erfolgreich anzuwenden. „Es ist uns gelungen, eine bestimmte quantenmechanische Größe, die sogenannte Verschränkungsentropie, auf zwei unterschiedliche Arten auszurechnen“, erklärte Daniel Grumiller, Assistenzprofessor am Institut für Theoretische Physik der TU Wien und Ko-Autor der Studie gegenüber der APA. Obwohl sie für die Beschreibung in drei Dimensionen eine völlig andere Theorie benutzten als für die zweidimensionale Variante, lieferten beide Berechnungen dasselbe Ergebnis.
„Diese Übereinstimmung ist ein Indiz für die Richtigkeit des Holografischen Prinzips in flachen Raumzeiten“, sagte Grumiller. Die Frage, ob wir tatsächlich in einem Hologramm leben, lässt sich damit allerdings noch nicht beantworten, wie der Physiker betonte. Forschungsziel sei es, die Gültigkeit des Holografischen Prinzips auszuloten. Die Hinweise, dass unsere Welt eine Dimension weniger aufweist, als es den Anschein hat, scheinen sich aber zu verdichten.
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