Forscher vermuten, dass dazu zwei Dimensionen ausreichen.
Auch wenn die Welt dreidimensional wirkt, könnten zwei Dimensionen genügen, um sie zu beschreiben. Physiker der TU Wien haben diese Idee nun mit neuen Berechnungen untermauert. Funktioniert unser Universum also wie ein Hologramm? Wie lässt sich das zeigen? Und: Was bedeutet das für unseren Alltag?
Hologramme auf Geldscheinen oder Kreditkarten wirken dreidimensional, sind es aber nicht. Eine der Dimensionen ist nämlich eine Illusion. Ähnlich könnte es sich mit dem Universum verhalten. „Die Idee, dass das Universum nach dem holografischen Prinzip funktioniert, gibt es in der Physik seit rund zwei Jahrzehnten“, sagt Daniel Grumiller vom Institut für Theoretische Physik der TU Wien. „Sie stammt eigentlich aus der Physik schwarzer Löcher.“ Die Wissenschaftler fanden nun in Berechnungen neue Hinweise auf die Gültigkeit dieses Prinzips. Ihre Erkenntnisse veröffentlichten sie kürzlich in den „Physical Review Letters“.
Bisher beruhten Bestätigungen des holografischen Prinzips auf negativ gekrümmten Räumen. „Das Universum ist aber eher flach, auf astronomische Distanz betrachtet sogar positiv gekrümmt“, so Grumiller. Die Forscher haben nun die sogenannte Verschränkungsentropie, eine Größe aus der Quantenmechanik, auf zwei Arten ausgerechnet. Die Berechnungen stimmten präzise überein. „Das ist ein Indiz dafür, dass das holografische Prinzip auch im Flachen gilt“, so Grumiller. Tatsächlich waren dazu nicht einmal Supercomputer nötig, die Forscher rechneten alles händisch aus.
Grumiller spricht von einer „fantastischen Erkenntnis mit großer Relevanz für weitere wissenschaftliche Arbeiten“. Bis das Grundlagenwissen zum holografischen Prinzip Eingang in praktische Anwendungen findet, könne es aber noch ein halbes Jahrhundert dauern: Auch der Laser sei einst aus wissenschaftlicher Neugier und als „Spielzeug“ der Experimentalphysiker entwickelt worden, sagt der Forscher. Heute findet er sich in jedem CD-Player.
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("Die Presse", Print-Ausgabe, 09.05.2015)