Wird sich das Universum für immer ausdehnen oder irgendwann wieder zu einem winzigen Fleck zusammenbrechen? Eine im Juni veröffentlichte Studie geht davon aus, dass nach der Grundtheorie der Physik eine unendliche Expansion unmöglich ist. Es gibt jedoch neue Beweise dafür, dass das sich immer weiter ausdehnende Universum nicht ausgeschlossen werden kann.
Dunkle Energie und kosmische Expansion
Unser Universum ist von einer massiven und unsichtbaren Kraft durchzogen, die mit der Schwerkraft in Gegensatz zu treten scheint. Physiker nannten es dunkle Energie. Es wird geglaubt, dass sie den Raum herausdrückt. Der Artikel vom Juni impliziert jedoch, dass sich die Dunkle Energie mit der Zeit ändert. Das heißt, das Universum wird sich nicht für immer ausdehnen und kann auf die Größe des Urknallpunkts zusammenbrechen.
Die Physiker fanden sofort Probleme in der Theorie. Sie glauben, dass die ursprüngliche Theorie nicht wahr sein kann, da sie nicht die Existenz des im Large Hadron Collider entdeckten Higgs-Bosons erklärt. Die Hypothese kann jedoch durchführbar sein.
Wie kann man die Existenz von allem erklären?
Die Stringtheorie (die Theorie von allem) gilt als eine mathematisch anmutige, aber experimentell unbewiesene Grundlage für die Kombination von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik. Die Stringtheorie legt nahe, dass alle Teilchen im Universum keine Punkte sind, sondern durch vibrierende eindimensionale Strings dargestellt werden. Schwingungsunterschiede ermöglichen es, ein Teilchen als Photon und das andere als Elektron zu sehen.
Um jedoch lebensfähig zu bleiben, muss die Stringtheorie Dunkle Energie beinhalten. Stellen Sie sich Letzteres als Ball in der Landschaft der Berge und Täler vor. Befindet sich der Ball auf dem Gipfel des Berges, kann er unbeweglich bleiben oder bei geringfügiger Störung rutschen, da er keine Stabilität aufweist. Wenn es unverändert bleibt, ist es mit geringer Energie ausgestattet und befindet sich in einem stabilen Universum.
Konservative Theoretiker haben lange geglaubt, dass die Dunkle Energie im Universum konstant und unverändert bleibt. Das heißt, der Ball ist zwischen den Bergen im Tal eingefroren und rollt nicht von oben. Die Juni-Hypothese legt jedoch nahe, dass die Stringtheorie die Landschaft mit Bergen und Tälern über dem Meeresspiegel nicht berücksichtigt. Es ist eher eine kleine Tendenz, bei der ein Ball aus dunkler Energie nach unten rollt. Während er rollt, wird die dunkle Energie immer weniger. Alles kann enden, wenn die dunkle Energie beginnt, das Universum zum Urknall zurückzuziehen. Es gibt aber ein Problem. Wissenschaftler haben gezeigt, dass solche instabilen Berggipfel existieren sollten, weil es ein Higgs-Boson gibt. Experimentell konnte auch bestätigt werden, dass sich diese Partikel in instabilen Universen befinden können.
Schwierigkeiten mit der Stabilität des Universums
Die ursprüngliche Hypothese steht vor Problemen in instabilen Universen. Die überarbeitete Version weist auf die Möglichkeit der Existenz von Berggipfeln hin, lehnt jedoch nachhaltige Täler ab. Das heißt, der Ball sollte anfangen zu rollen, und die dunkle Energie ändert sich. Aber wenn die Hypothese falsch ist, bleibt die dunkle Energie konstant, wir bleiben im Tal zwischen den Bergen und das Universum wird sich weiter ausdehnen.
Die Forscher hoffen, dass die Satelliten, die die Ausdehnung des Universums messen, innerhalb von 10-15 Jahren helfen werden, die konstante oder sich verändernde Natur des Universums zu verstehen.
