Leben wir in einem Hologramm? Warum die Physik immer noch von dieser Idee fasziniert ist

Die Theorie des holographischen Universums beschäftigt Physiker auch 25 Jahre nach ihrer Erstveröffentlichung noch immer. Hier erfahren Sie, worum es geht

Von Katie McCormick

3. Mai 2023

Gruseliger Pooka

IM NOVEMBER 1997 schlug ein junger Physiker namens Juan Maldacena eine geradezu lächerlich kühne Idee vor: dass Raum-Zeit, das Gefüge des Universums und offenbar der Hintergrund, vor dem sich die Realität abspielt, ein Hologramm ist.

Für viele, die damals auf den Gebieten der Teilchenphysik und der Schwerkraft arbeiteten, war Maldacenas Vorschlag ebenso überraschend wie genial. Bevor es veröffentlicht wurde, war die Vorstellung eines holographischen Universums „weit verbreitet“, sagt Ed Witten, ein mathematischer Physiker am Institute for Advanced Studies in Princeton (IAS), New Jersey. „Ich hätte es als wilde Spekulation bezeichnet.“

Und doch wird das holografische Universum heute, etwas mehr als 25 Jahre später, weithin als einer der wichtigsten Durchbrüche der letzten Jahrzehnte verehrt. Der Grund dafür ist, dass es das Geheimnis der Quantengravitation aufdeckt – die seit langem angestrebte Vereinigung der Quantenphysik, die Teilchen und ihre Wechselwirkungen regelt, und der allgemeinen Relativitätstheorie, die die Schwerkraft als Produkt der verzerrten Raumzeit betrachtet.

Andererseits fragen Sie sich vielleicht, warum die Idee so hohes Ansehen genießt, wenn man bedenkt, dass sie eine mathematische Vermutung bleibt, was bedeutet, dass sie unbewiesen ist, und dass das Modelluniversum, auf das sie sich bezieht, eine bizarre Geometrie hat, die unserem Universum nicht ähnelt.

Es stellt sich heraus, dass die Antwort zweierlei ist. Erstens hat die holographische Vermutung dazu beigetragen, ansonsten unlösbare Probleme in der Teilchenphysik und bei Schwarzen Löchern zu verstehen. Zweitens, und das ist vielleicht noch faszinierender, haben Physiker endlich Fortschritte gemacht bei ihren Versuchen zu zeigen, dass das holographische Prinzip auf den Kosmos anwendbar ist, in dem wir tatsächlich leben.

Maldacena, jetzt auch am IAS, wurde ursprünglich von zwei separaten Zweigen von … inspiriert.