Kanadische Physiker überzeugt Unser Universum ist Spiegelbild eines Anti-Universums

Das Universum besitzt einen Gegenpart aus Antimaterie auf der anderen Seite des Urknalls, sagen kanadische Physiker. Für sie ist das Anti-Universum eine natürliche Erklärung für die unsichtbare und nicht restlos bewiesene Dunkle Materie, die auch Sterne bewegt.

Spiegeluniversum
Wie in dieser Grafik stellen sich die Forscher des Perimeter Institutes die Entwicklung nach dem Urknall vor: Es entstehen ein Universum und ein Anti-Universum. Bildrechte: Panthermedia

Sie ist eine der zentralen Fragen der Menschheit: Sind wir allein im Universum? Kanadische Wissenschaftler gehen noch einen Schritt weiter und fragen: Ist unser Universum überhaupt allein?

Universum von Antimaterie

Die Physiker Neil Turok und Latham Boyle vom Perimeter Institut (PI) für Theoretische Physik in Waterloo, Ontario, behaupten jedenfalls, dass unser Universum nur das Spiegelbild eines Universums aus Antimaterie ist, das sich auf der anderen Seite des Urknalls gebildet hat und das mit unserem Universum verbunden ist. Zwar haben die beiden Wissenschaftler noch eine ganze Menge Arbeit zu leisten, um ihre Theorie vom "Anti-Universum" zu unterfüttern. Aber schon jetzt sind sie zuversichtlich, dass ihr Modell eine natürliche Erklärung für die bislang zwar postulierte aber nicht restlos bewiesene Existenz von Dunkler Materie liefert, ohne die nach dem Urknall-Modell die Bewegung sichtbarer Materie - etwa von Sternen, die um ein galaktisches Zentrum kreisen - nicht erklärt werden kann.

Kritik an "Ad-hoc-Parametern"

Internationale Raumstation ISS mit dem Alpha Magnetic Spectrometer AMS mit dem nach Antimaterie und Dunkler Materie im All gesucht wird
Die Internationale Raumstation ISS mit dem Alpha Magnetic Spectrometer AMS, mit dem nach Antimaterie und Dunkler Materie im All gesucht wird. Bildrechte: imago/StockTrek Images

Laut dem kosmologischen Standardmodell entstand unser Universum mit Weltall, Zeit, Masse und Energie vor 14 Milliarden Jahren durch eine als Urknall bezeichnete Expansion, in deren Folge fortlaufend subatomare Teilchen, Atome, Sterne und Planeten gebildet wurden. Turok und Boyle glauben allerdings, dass sich das Modell bislang zu sehr auf Parameter verlässt, die für diesen speziellen Zweck entwickelt wurden ("ad-hoc parameters"). Einer dieser Parameter ist demnach die als "Inflation" bezeichnete kurze Periode schneller Expansion des Universums, die als Ursache für dessen große Gleichförmigkeit angenommen wird.

Die beiden kanadischen Physiker wollen hingegen ein Modell entwickeln, das alle zu beobachtenden Erscheinungen allein anhand bekannter Teilchen und Felder erklärt. Sie stellen sich dabei die Frage, ob es eine natürliche Möglichkeit für die Ausdehnung eines Universums auf der anderen Seite des Urknalls als spiegelverkehrte Gegenseite zu unserem Universum gibt.

Gesetz der CPT-Symmetrie

Die Antwort liegt dabei in der Annahme, dass das Universum in seiner Ganzheit der CPT-Symmetrie unterliegt. Laut diesem fundamentalen physikalischen Gesetz bleiben alle physikalischen Prozesse auch dann die gleichen, wenn sich Zeitrichtung und Raum umdrehen und Materie durch Antimaterie ersetzt wird. Laut PI-Direktor Turok ist das für unser sichtbares Universum allein nicht der Fall. In ihm läuft Zeit vorwärts, das Weltall dehnt sich aus und es ist mehr Materie als Antimaterie vorhanden.

Anti-Universum und Urknall

Konzept-Illustration zum Thema Urknall
Wie auch immer der Urknall ausgesehen hat, die PI-Physiker glauben, dass dabei auch ein Anti-Universum entstanden sein muss. Bildrechte: imago/Science Photo Library

Ein Gebilde jedoch, welches der Symmetrie des CPT-Theorems unterliegt, müsse laut dem kanadischen Physiker aber ein Paar aus Universum und Anti-Universum sein. Dies würde allerdings bedeuten, dass auch das Anti-Universum in die Zeit des Urknalls zurückreichen würde, sich aber entgegengesetzt ausgedehnt habe und statt von Materie von Antimaterie beherrscht wird. Die Raumeigenschaften dieses Anti-Universums wären umgekehrt vergleichbar zu jenen in unserem Universum und Partikel würden durch Antipartikel ersetzt.

Turok vergleicht das Verhältnis von Universum und Anti-Universum mit Elektronen-Positronen-Paaren in einem Vakuum. Der kanadische Physiker und seine Kollegen räumen ein, dass sie noch viel Arbeit vor sich haben, um ihre Theorie zu beweisen. Sie sind aber optimistisch, dass ihnen das gelingen wird und dass ihr neues Modell ein Kandidat für die Erklärung von unsichtbarer Dunkler Materie ist.

Dieses Thema im Programm: MDR FERNSEHEN | Wie klingt der Urknall? | 20. Januar 2019 | 22:15 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 10. Januar 2019, 17:46 Uhr

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