Am Beginn der Zeit Rauchende Colts: Stephen Hawkings letzte Theorie vom Urknall

14. Mai 2019, 12:21 Uhr

Fast zwei Monate nach seinem Tod erscheint Stephen Hawlings letzte wissenschaftliche Arbeit. Mit einem belgischen Kollegen hat er eine neue Theorie des Urknalls entwickelt, die die Fachwelt auf den Kopf stellen könnte.

Es ist der letzte große Wurf von Stephen Hawking: Rund sieben Wochen nach dem Tod des britischen Astrophysikers erscheint dessen neue Theorie vom Beginn des Universums, dem Urknall. Hawking hat daran gemeinsam mit dem Wissenschaftler Thomas Hertog von der Universität Löwen in Belgien gearbeitet. Das "Journal of High Energy Physics" hat die Studie der beiden Forscher veröffentlicht, teilte die Universität Cambridge am Mittwoch mit.

Ist unser Universum eine kleine Tasche?

Aktuell verfolgen viele Experten die Vorstellung, dass sich das Universum nach dem Urknall unendlich schnell ausgedehnt haben muss, und dass diese Ausdehnung bis heute anhält. Sie nennen dieses Konzept die ewige Inflation. Ausnahme sind einige Sonderbereiche des Kosmos, die sich quasi als Taschen mit eigenen Naturgesetzen gebildet haben.

Unser Teil des Universums, also alle Sterne, die wir beobachten können, sollen Teil einer solchen Tasche sein. Nur diese Teile des Universums wären überhaupt bewohnbar. Die Theoretiker sprechen daher auch von einem Multiversum, also einem Kosmos, in dem viele verschiedene Arten von Naturgesetzen nebeneinander gültig sein können, je nach Region.

Es gibt eine Grenze der Zeit

Hawking und Hertog weisen diese Idee eines Multiversums zurück zugunsten einer deutlich einfacheren Vorstellung vom Kosmos, die auch experimentell überprüfbar sein soll. Dabei verwenden sie die Stringtheorie als Grundlage. Diese nimmt an, die kleinsten Teile des Universums seien kleine schwingende Saiten, die die Physik der Quanten einerseits mit der Physik der Einstein'schen Gravitation andererseits verbinden.

Die beiden Forscher nutzen diese Stringtheorie, um Zeit als eine Art Hologramm zu beschreiben. Bei einem Hologramm lässt sich dreidimensionaler Raum als Projektion auf eine zweidimensionale Fläche darstellen. Hawking und Hertog nutzen dieses Konzept für die Zeit. Ihnen zufolge gibt es am Ende der Inflation des Universums nach dem Urknall eine Art Oberfläche, die aber erst durch unsere Vorstellungen von Zeit ihre Gültigkeit bekommt.

Anders als die Theoretiker des Multiversums sagen Hawking und Hertog, nach dieser Grenze der Zeit gebe es keine unendliche Ausdehnung mehr. Das Universum habe damit genau die einfachen Strukturen, die im Prinzip auch mit Hilfe der Astronomie beobachtbar sind.

Gravitationswellen: Wie Rauch eines Colts

Nach dem Tod seines Kollegen möchte Hertog die gemeinsame Arbeit nun fortsetzen. Er hofft, dass vom Anbeginn der Zeit Gravitationswellen ausgesendet worden sind, die sich heute noch beobachten lassen, ähnlich dem "Rauchen eines Colts". Mit den gegenwärtigen Detektoren auf der Erde können sie zwar noch nicht gemessen werden. Forscher hoffen aber, dass der geplante LISA-Detektor, der sich im Weltraum befinden soll, ausreichend feine Messungen erlaubt.

(ens/dpa)