{"id":27578,"date":"2023-03-17T06:00:26","date_gmt":"2023-03-17T05:00:26","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2023\/03\/17\/sternengeschichten-folge-538-das-holografische-universum\/"},"modified":"2025-05-14T17:26:35","modified_gmt":"2025-05-14T15:26:35","slug":"sternengeschichten-folge-538-das-holografische-universum","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2023\/03\/17\/sternengeschichten-folge-538-das-holografische-universum\/","title":{"rendered":"Sternengeschichten Folge 538: Das holografische Universum"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.at\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/SG_Logo.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-thumbnail wp-image-12938\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SG_Logo-150x150-1.png\" alt=\"SG_Logo\" width=\"150\" height=\"150\" \/><\/a><i>Das ist die Transkription einer Folge meines <a href=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/\">Sternengeschichten-Podcasts<\/a>. Die Folge gibt es auch als <a href=\"https:\/\/main.podigee-cdn.net\/media\/podcast_7374_sternengeschichten_episode_1041487_sternengeschichten_folge_538_das_holografische_universum.mp3?v=1678348188\">MP3-Download<\/a> und <a href=\"https:\/\/youtu.be\/fK_jAWFXdTc\">YouTube-Video<\/a>.<\/i> Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei <b><a href=\"https:\/\/open.spotify.com\/show\/0ikLkbZTH9yjuwetyBheXX\">Spotify<\/a><\/b>.<\/p>\n<p><b>Mehr Informationen: [<a href=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/feed\/mp3\">Podcast-Feed<\/a>][<a href=\"https:\/\/itunes.apple.com\/de\/podcast\/sternengeschichten\/id583344780\">iTunes<\/a>][<a href=\"https:\/\/bitlove.org\/astrodicticum\">Bitlove<\/a>][<a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/sternengeschichten\">Facebook<\/a>] [<a href=\"https:\/\/twitter.com\/@sternenpodcast\">Twitter<\/a>]<\/b><\/p>\n<p>Wer den Podcast finanziell unterst\u00fctzen m\u00f6chte, kann das hier tun: Mit <a href=\"https:\/\/www.paypal.me\/florianfreistetter\">PayPal<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.patreon.com\/sternengeschichten\">Patreon<\/a> oder <a href=\"https:\/\/steadyhq.com\/sternengeschichten\">Steady<\/a>.<\/p>\n<p><span style=\"font-size: xx-small;\">\u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len.<\/span><br \/>\n<script class=\"podigee-podcast-player\" src=\"https:\/\/player.podigee-cdn.net\/podcast-player\/javascripts\/podigee-podcast-player.js\" data-configuration=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/538-sternengeschichten-folge-538-das-holografische-universum\/embed?context=external&#038;token=OJpgxWuKh3qmjQEVbhN0Hg\"><\/script><\/p>\n<hr>\n<p><strong>Sternengeschichten Folge 538: Das holografische Universum<\/strong><\/p>\n<p>Wir leben vielleicht in einem holografischen Universum! Das h\u00f6rt und liest man immer wieder einmal, in seri\u00f6sen Medien ebenso wie in den eher dubioseren Ecken des Internets. So oder so klingt das auf jeden Fall spektakul\u00e4r. Hologramme kennen wir von Geldscheinen oder von irgendwelchen Special Effects. Ein Hologramm ist, vereinfacht gesagt, ein zweidimensionales Bild, das wir trotzdem dreidimensional wahrnehmen k\u00f6nnen. Und damit ist nicht einfach nur eine 3D-Zeichnung gemeint, sondern ein Bild, das wir tats\u00e4chlich auch aus unterschiedlichen Blickwinkeln und von unterschiedlichen Seiten betrachten k\u00f6nnen, obwohl es eigentlich nur zweidimensional ist. Und wenn wir in einem holografischen Universum leben sollten dann hei\u00dft das &#8211; ja, was eigentlich? Es klingt so, als w\u00e4re unser Kosmos von irgendwem konstruiert worden; als w\u00fcrden wir in einem Computerspiel leben oder w\u00e4ren nur eine Simulation. Auf jeden Fall klingt es enorm abenteuerlich, nach Aliens, nach versteckten Dimensionen, und so weiter.<\/p>\n<p>Tats\u00e4chlich ist die Sache mit dem holografischen Universum erstens nichts von dem was ich gerade gesagt habe und zweitens ein sehr, sehr kompliziertes mathematisches Ph\u00e4nomen. Es ist daher auch nicht m\u00f6glich, in einer kurzen Podcastfolge eine komplette Erkl\u00e4rung dazu zu geben. Das \u00fcbersteigt mein Wissen und auch den Umfang einer Folge bei weitem. Aber wir k\u00f6nnen uns der Frage zumindest so weit ann\u00e4hern, um eine gute Idee zu bekommen, worum es geht. <\/p>\n<p>Vor allem um Quantengravitation. Das ist etwas, das es eigentlich gar nicht gibt, noch nicht zumindest. Mit &#8222;Quantengravitation&#8220; wird eine physikalische Theorie bezeichnet, die in der Lage ist, die Gravitation als quantenmechanisches Ph\u00e4nomen zu beschreiben. Aktuell ist die beste Theorie zur Beschreibung der Gravitation die allgemeine Relativit\u00e4tstheorie von Albert Einstein in der die Gravitation als Effekt der Kr\u00fcmmung in der vierdimensionalen Raumzeit beschrieben wird. Das funktioniert absolut hervorragend, passt aber nicht ganz zu der Art und Weise, mit der wir in der Physik die restlichen fundamentalen Kr\u00e4fte beschreiben. Die elektromagnetische Kraft zum Beispiel wird im Rahmen einer quantenmechanischen Feldtheorie beschrieben (wie das funktioniert habe ich in Folge 247 der Sternengeschichten sehr ausf\u00fchrlich erkl\u00e4rt). Und auch die quantenmechanischen Theorien funktionieren in der Praxis sehr hervorragend. Das Problem daran ist, dass sich die beiden Erkl\u00e4rungsans\u00e4tze nicht kombinieren lassen. Normalerweise st\u00f6rt das nicht &#8211; wenn wir uns mit Gravitation besch\u00e4ftigen, dann m\u00fcssen wir so gut wie nie ber\u00fccksichtigen, was auf der Ebene der Elementarteilchen passiert. Da geht es um gro\u00dfe Massen, um Sterne, Planeten, und so weiter. Und wenn wir das Verhalten von Elementarteilchen untersuchen, dann spielt die zwischen diesen winzigen Teilchen wirkende Gravitationskraft so gut wie keine Rolle und kann problemlos ignoriert werden. Aber es gibt Ph\u00e4nomene, wo wir mit dieser Trennung nicht durchkommen. In manchen F\u00e4llen haben wir es mit Objekten zu tun, die einerseits eine sehr starke Gravitationskraft aus\u00fcben und andererseits so klein sind, dass man sie auch quantenmechanisch betrachten muss. Schwarze L\u00f6cher sind so ein Ph\u00e4nomen und einer der Gr\u00fcnde, warum wir immer noch so wenig \u00fcber sie wissen ist das Fehlen einer Theorie, die Gravitation quantenmechanisch beschreiben kann. Wenn wir so etwas wie ein schwarzes Loch rein gravitativ untersuchen, dann liefert die allgemeine Relativit\u00e4tstheorie sinnlose Ergebnisse und bei einer rein quantenmechanischen Betrachtung ist es genau so. Es braucht eine Kombination, es braucht die Quantengravitation. Nicht nur wegen der schwarzen L\u00f6cher; auch wenn wir den Urknall verstehen wollen, Ph\u00e4nomene wie die dunkle Energie und vermutlich noch jede Menge mehr, von dem wir bis jetzt noch gar nicht wissen. Dazu kommt: Es ist einfach kein Zustand, mit so einer offensichtlichen L\u00fccke im Fundament der physikalischen Theorien zu leben.<\/p>\n<p>Deswegen ist es auch kein Wunder, dass Physikerinnen und Physiker seit Jahrzehnten auf der Suche nach einer brauchbaren Theorie der Quantengravitation sind. Mit dem holografischen Universum hat das bis jetzt aber noch nichts zu tun. Das kommt noch, aber zuerst schauen wir noch kurz auf die Information. Und die Entropie. Der Begriff &#8222;Entropie&#8220; kann zwei unterschiedliche Bedeutungen haben; eine physikalische und eine, eher mathematische. Die physikalische oder besser gesagt thermodynamische Entropie beschreibt, simpel gesagt, wie viele unterschiedliche Zust\u00e4nde die Teilchen eines Systems einnehmen k\u00f6nnen, ohne dass sich am grundlegenden Zustand etwas \u00e4ndert. Nehmen wir die Seiten eines Buchs: Da gibt es genau einen Zustand, n\u00e4mlich den, in dem die Seiten von der ersten bis zur letzen korrekt geordnet sind. Alle anderen Zust\u00e4nde w\u00fcrden das Buch grundlegend \u00e4ndern. Wenn ich die Seiten des Buchs aber alle raus rei\u00dfe und wild durcheinander auf einen Haufen werfe, dann kann ich die Seiten auch problemlos anders wild durcheinander auf einen Haufen werfen. Auf welche Weise die Seiten durcheinander sind, \u00e4ndert nichts am Erscheinungsbild des chaotischen Haufens. Im ersten Fall gibt es also einen m\u00f6glichen Zustand, im zweiten Fall sehr viele. Im ersten Fall ist die Entropie niedrig, im zweiten ist sie sehr hoch. Die Entropie sagt uns also etwas dar\u00fcber, wie ungeordnet ein System ist und, das ist ein grundlegendes physikalisches Gesetz, wenn man keine Energie von au\u00dfen in ein System steckt, dann kann die Entropie nur gr\u00f6\u00dfer werden, aber nicht kleiner. Vereinfacht gesagt: Alles wird immer unordentlicher, es sei denn man investiert ein wenig Energie.<\/p>\n<figure id=\"attachment_36399\" aria-describedby=\"caption-attachment-36399\" style=\"width: 699px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.at\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/Kruitramp_Maastricht_1761.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Kruitramp_Maastricht_1761-699x800-1.jpg\" alt=\"\" width=\"699\" height=\"800\" class=\"size-medium wp-image-36399\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-36399\" class=\"wp-caption-text\">Hohe Entropie (<a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Kruitramp_Maastricht,_1761.jpg\">Bild: gemeinfrei<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Jetzt m\u00fcssen wir uns noch die andere Entropie ansehen, die &#8222;Shannon-Entropie&#8220; genannt wird, nach Claude Shannon, der dieses Konzept in den 1940er Jahren entwickelt hat. Damit wird, wieder vereinfacht gesagt, der Informationsgehalt einer Nachricht gemessen. Und damit ist nicht das gemeint, was konkret in der Nachricht drin steht. Es geht also nicht um eine Formel, die mir sagt, dass die Nachricht &#8222;Au\u00dferirdisches Leben auf dem Mars entdeckt&#8220; mehr Information enth\u00e4lt als &#8222;Nachts ist es dunkel&#8220;. Es geht allein darum, wie viele Bits man braucht, um die Nachricht zu kodieren. Das klingt ein wenig abstrakt. Man kann es auch anders ausdr\u00fccken: Die Shannon-Entropie gibt an, wie viel Aufwand n\u00f6tig ist, um die Nachricht vollst\u00e4ndig zu beschreiben. In meinem Beispiel hat der erste Satz &#8222;Au\u00dferirdisches Leben auf dem Mars entdeckt&#8220; 42 Zeichen, die zweite Nachricht &#8222;Nachts ist es dunkel&#8220; nur 20. Ich brauche also weniger Buchstaben und deswegen ist auch die Shannon-Entropie im zweiten Satz geringer. Tats\u00e4chlich ist es ein wenig komplizierter. Ich k\u00f6nnte zum Beispiel die Leerzeichen weglassen und die Nachrichten w\u00e4ren immer noch verst\u00e4ndlich. Und so weiter. Man geht bei der Shannon-Entropie davon aus, dass man alles so effizient wie m\u00f6glich beschreibt und sich erst dann \u00fcberlegt, wie viel Information braucht, um das ganze zu kodieren. In einem Computer zum Beispiel l\u00e4uft alles bin\u00e4r, jede Information wird in eine Kette von Zust\u00e4nden \u00fcbersetzt, in &#8222;Bits&#8220; die entweder 0 oder 1 sein k\u00f6nnen, in virtuelle Schalter, die an oder aus sein k\u00f6nnen. Auf den ersten Blick handelt es sich bei der Shannon-Entropie und der thermodynamischen Entropie um zwei ganz unterschiedliche Dinge. Interessant ist der zweite Blick. Man kann sich zum Beispiel einen Luftballon vorstellen, der mit Helium gef\u00fcllt ist. Die Heliumatome werden, wie der Haufen Buchseiten vorhin, in jeder Menge Zust\u00e4nde im Ballon sein k\u00f6nnen. Mal so, mal so &#8211; solange der Ballon voll mit Helium ist, \u00e4ndert sich grundlegend nichts. Und mit den entsprechenden Formeln k\u00f6nnte man auch die thermodynamische Entropie des Gases im Ballon berechnen. Man kann aber auch die Shannon-Entropie des Ballons berechnen, wenn man voraussetzt, das man jedes Gasatom als einzelnes Bits einsetzen kann, das verschiedene Zust\u00e4nde haben kann. Tut man das, dann sieht man erstens, dass man mit so einem Luftballon absurd viel Information speichern k\u00f6nnte und das die beiden Entropie-Begriffe das gleiche Ergebnis liefern.<\/p>\n<p>Keine Sorge, wir kommen noch zum holografischen Universum. Aber wir m\u00fcssen trotzdem noch ein wenig mit Entropie weiter machen. Wir sind derzeit weit davon entfernt, einzelne Atome als Bits verwenden zu k\u00f6nnen. Ein USB-Stick, auf dem man zum Beispiel ein Gigabyte speicher kann, hat eine Shannon-Entropie von gut 10 Milliarden Bits; was viel ist, aber dramatisch viel weniger als die thermodynamische Entropie des USB-Sticks. Ein Transistor auf einem Computerchip kann halt nur an oder aus sein; mehr geht nicht, der hat nur ein Bit. Aber auch wenn die Dinger immer kleiner werden, bestehen sie immer noch aus unz\u00e4hligen Atomen und Elektronen, die alle irgendwelche Zust\u00e4nde haben k\u00f6nnen &#8211; und damit ist die thermodynamische Entropie zwangsl\u00e4ufig sehr viel gr\u00f6\u00dfer. <\/p>\n<p>Wir werden noch zu den Bits und der Entropie zur\u00fcck kommen. Zuerst m\u00fcssen wir aber noch schnell \u00fcber schwarze L\u00f6cher reden. Stellen wir uns vor, wir nehmen unseren Luftballon und werfen in ein schwarzes Loch. Ich will jetzt nicht im Detail erkl\u00e4ren, wie das alles mit schwarzen L\u00f6chern funktioniert, aber alle werden wissen, dass es da eine Grenze gibt, n\u00e4mlich den Ereignishorizont. Und wenn man den Ereignishorizont um ein schwarzes Loch \u00fcberschritten hat, dann ist die Anziehungskraft so gro\u00df, dass absolut nichts mehr zur\u00fcck kann. Von au\u00dfen betrachtet stellt der Ereignishorizont also eine ultimative Grenze dar und nichts kann je von hinter dem Ereignishorizont zur\u00fcck kommen. Wenn wir jetzt also den Luftballon \u00fcber den Ereignishorizont schubsen, was ist dann mit der ganzen sch\u00f6nen Entropie passiert, die im Heliumgas steckt? Sie ist aus dem Universum verschwunden, unrettbar verloren hinter dem Ereignishorizont. Was aber eigentlich nicht sein darf, denn die Entropie kann ja nicht geringer werden und wenn das wirklich so w\u00e4re, k\u00f6nnten wir mit schwarzen L\u00f6chern Entropie aus dem Universum entfernen. Und tats\u00e4chlich ist es auch nicht so, das haben diverse Forscher, unter anderem Stephen Hawking, schon in den 1970er Jahren festgestellt. Ich spare mir die Details, ich habe davon in Folge 383 ausf\u00fchrlicher erz\u00e4hlt. Aber man kann zeigen, dass auch schwarze L\u00f6cher selbst eine Entropie besitzen. Die Menge an Entropie ist proportional zur Fl\u00e4che des Ereignishorizonts. Und, auch das wei\u00df man, wenn man etwas in ein schwarzes Loch wirft, dann erh\u00f6ht sich seine Masse und auch der Ereignishorizont wird gr\u00f6\u00dfer. In Wahrheit ist alles sehr viel komplizierter, aber wir k\u00f6nnen zumindest f\u00fcrs erste beruhigt sein und festhalten, dass die Fl\u00e4che des Ereignishorizonts ein Ma\u00df daf\u00fcr ist, wie viel Entropie im vom Ereignishorizont eingeschlossenen Raumvolumen ist. Beziehungsweise viele Information (im Sinne der Shannon-Entropie) darin enthalten ist.<\/p>\n<p>Und das ist ein erster, wichtiger Punkt wenn man das mit dem holografischen Universum verstehen will: Die Information \u00fcber etwas dreidimensionales &#8211; die Menge an Entropie in einem Raumvolumen &#8211; wird durch etwas zweidimensionales vermittelt &#8211; die Fl\u00e4che des Ereignishorizonts. Das ist bemerkenswert, aber noch nicht der Punkt um den es geht. Daf\u00fcr m\u00fcssen wir jetzt wieder zur\u00fcck zu der Sache mit der Shannon-Entropie; ich hab das ja nicht aus Spa\u00df an der Freude so lang erkl\u00e4rt. Stellen wir uns vor, wir schmei\u00dfen jede Menge USB-Sticks auf einen Haufen. Dann hat dieser Haufen einerseits eine Shannon-Entropie, die &#8211; vereinfacht gesagt &#8211; von der Speicherkapazit\u00e4t der USB-Sticks abh\u00e4ngt. Und auch eine thermodynamische Entropie, die von den Zust\u00e4nden der ganzen Teilchen abh\u00e4ngt, aus denen die USB-Sticks bestehen. Wenn wir jetzt immer mehr USB-Sticks auf den Haufen werfen, wie schnell w\u00e4chst dann die gesamte Entropie an? Je mehr Sticks, desto mehr Teilchen, desto mehr thermodynamische Entropie. Und die Anzahl der Sticks w\u00e4chst parallel mit dem Volumen des Haufens. Aber wenn man einfach immer mehr USB-Sticks auf den Haufen wirft, dann wird die Masse irgendwann zu gro\u00df werden und der Haufen kollabiert zu einem schwarzen Loch. Mit einem Ereignishorizont, von dem wir wissen, dass er proportional zur Entropie ist. Wenn wir jetzt noch mehr Sticks dazu werfen, dann verschwinden sie im Loch und der Ereignishorizont vergr\u00f6\u00dfert seine Fl\u00e4che. Oder anders gesagt: Ein schwarzes Loch stellt die Obergrenze f\u00fcr die Menge an m\u00f6glicher Entropie bzw. Information dar, die in einem Volumen enthalten sein kann. Dieses Ph\u00e4nomen wurde als &#8222;holografisches Prinzip&#8220; bezeichnet: Die Informationsmenge eines dreidimensionalen Raums h\u00e4ngt von der Gr\u00f6\u00dfe der zweidimensionalen Oberfl\u00e4che ab, die ihn umschlie\u00dft. So wie bei einem Hologram die Information, die man zur Beschreibung eines dreidimensionalen Bildes braucht in einer zweidimensionalen Fl\u00e4che gespeichert ist.<\/p>\n<figure id=\"attachment_35164\" aria-describedby=\"caption-attachment-35164\" style=\"width: 1280px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/sgraESO-1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/sgraESO-1.jpg\" alt=\"\" width=\"1280\" height=\"1280\" class=\"size-full wp-image-35164\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-35164\" class=\"wp-caption-text\">Jede Menge Entropie<br \/><a href=\"https:\/\/www.eso.org\/public\/austria\/images\/eso2208-eht-mwa\/\">Bild: EHT Collaboration<\/a>, <a href=\"http:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by\/4.0\/\">CC-BY 4.0<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Schwarze L\u00f6cher sind ziemlich verwirrend, das ist keine Neuigkeit. Aber es sind eben schwarze L\u00f6cher und nicht das gesamte Universum. Die Sache mit dem holografischen Universum stammt von dem Versuch, das holografische Prinzip auf den Kosmos als Ganzes anzuwenden. Und damit sind wir jetzt wieder bei der Quantengravitation vom Anfang. Wir haben keine Theorie der Quantengravitation aber jede Menge Ans\u00e4tze und Hypothesen. Die alle aus sehr, sehr viel sehr, sehr komplexer Mathematik bestehen. Deswegen probiert man es oft einfacher und rechnet zuerst mit Modellsystemen. Man probiert also in diesem Fall, eine Theorie der Quantengravitation zu finden, die in einem hypothetischen Universum funktioniert, das nicht unseres ist, aber daf\u00fcr einfacher. Ein Universum zum Beispiel, das sich nicht ausdehnt. Oder in dem die Materie \u00fcberall exakt gleichm\u00e4\u00dfig verteilt ist. Oder in dem es gar keine Materie gibt. Damit lernt man zwar nichts \u00fcber den realen Kosmos. Aber weil die Mathematik in diesem Modellen nicht so kompliziert ist, kann man vielleicht auf ein paar Sachen draufkommen, mit denen sich die komplizierte Mathematik des realen Universums dann einfacher l\u00f6sen l\u00e4sst. <\/p>\n<p>Und ein Ding, auf das man bei solchen Versuchen gekommen ist, tr\u00e4gt den sch\u00f6nen Namen AdS\/CFT-Korrespondenz. Oder, wenn man es mit vollem Namen nennt: Eine Korrespondenzvermutung zwischen einem Anti-de-Sitter-Raum und der konformen Feldtheorie. Gehen wir es der Reihe nach durch: Ein Anti-de-Sitter-Raum ist genau so ein Modelluniversum von dem ich vorhin erz\u00e4hlt haben. Es l\u00e4sst sich, so wie unser reales Universum, durch die allgemeine Relativit\u00e4tstheorie von Einstein beschreiben, hat aber nichts mit unserem Universum zu tun. Ein Anti-de-Sitter-Raum (benannt \u00fcbrigens nach dem Astronomen Willem de Sitter) sieht \u00fcberall und auch noch zu jedem Zeitpunkt gleich aus. Der Raum ist negativ gekr\u00fcmmt; wenn man dort zum Beispiel einen Ball weg werfen w\u00fcrde, dann w\u00fcrde er wieder zu einem zur\u00fcck kommen. Das gilt egal in welche Richtung man wirft und egal was man wie schnell wirft. Jetzt kommt die konforme Feldtheorie: Das ist eine quantenmechanische Feldtheorie, also eine Theorie mit der man quantenmechanische Teilchen beschreiben kann und die dar\u00fcber hinaus noch bestimmte mathematische Eigenschaften besitzt. 1997 stellte der Physiker Juan Maldacena die Vermutung auf, dass es zwischen beiden theoretischen Beschreibungen eine Korrespondenz gibt, was sp\u00e4ter dann auch best\u00e4tigt wurde. Und &#8222;Korrespondenz&#8220; bedeutet in diesem Fall, dass man ein und das selbe physikalische Ph\u00e4nomen durch zwei unterschiedliche Theorien beschreiben kann. Sowas ist unter Umst\u00e4nden ganz praktisch, denn was in der einen Theorie sehr kompliziert sein kann, kann mit der anderen Theorie vielleicht einfach zu l\u00f6sen sein und umgekehrt. Es schadet definitiv nichts, wenn man mehr als nur ein Werkzeug zur Verf\u00fcgung hat. In diesem Fall geht es aber um etwas anderes: Einerseits hatte man hier die Gravitationstheorie die im Anti-de-Sitter-Raum funktioniert, der drei Dimensionen hat. Und andererseits die konforme Quantenfeldtheorie, die in diesem Fall auf einer zweidimensionalen Fl\u00e4che definiert ist; quasi der Oberfl\u00e4che des dreidimensionalen Raums. Und das, was man in der einen Theorie \u00fcber Gravitation rechnen kann, kann man mit der anderen Theorie mit Quanten rechnen, und umgekehrt. Das ist es, was AdS\/CFT-Korrespondenz meint und es klingt ziemlich beeindruckend. All die vielen Ph\u00e4nomene die man in einem dreidimensionalen Raum wahrnehmen kann, kann man physikalisch auch als zweidimensionale Ph\u00e4nomene auf der Oberfl\u00e4che dieses Raums beschreiben. So wie das dreidimensional aussehende Hologram aus der auf einer zweidimensionalen Fl\u00e4che kodierten Information entsteht, kann man sich den dreidimensionalen Raum des Universums aus den Informationen auf seiner zweidimensionalen Oberfl\u00e4che entstanden denken. Oder nochmal anders gesagt: Wenn es eine totale Korrespondenz zwischen den beiden Theorien gibt, dann kann man eigentlich nicht unterscheiden, ob man jetzt in einem dreidimensionalen Raum lebt oder auf der zweidimensionalen Oberfl\u00e4che des Raums. Je nachdem, wie und was man denkt (zum Beispiel je nachdem, wie die biologische Evolution das Gehirn entstehen hat lassen), wird man die eine oder die andere M\u00f6glichkeit wahrnehmen. <\/p>\n<p>Aber. Und jetzt kommen sehr viele Abers! So spektakul\u00e4r das alles klingt, darf man nicht vergessen, dass wir immer noch nicht vom realen Universum reden. Sondern vom Modellsystem des Anti-de-Sitter-Raums. Wir reden auch nicht von dem, was uns die durch unz\u00e4hlige Experimente best\u00e4tigte Quantenmechanik sagt, sondern von hypothetischen Erweiterungen der Quantenmechanik; von Stringtheorie und anderen Hypothesen, die im Rahmen der Quantengravitation entwickelt worden sind. Diese Hypothesen gehen zum Beispiel davon aus, dass die Materie in Wahrheit aus fast unendlich kleinen, eindimensionalen schwingenden &#8222;F\u00e4den&#8220; besteht; dass unser Universum mehr als die drei f\u00fcr uns wahrnehmbaren sichtbaren Raumdimensionen hat, und so weiter. Trotz jahrzehntelanger Forschung auf diesem Gebiet konnten diese Hypothesen nicht durch Experimente oder Beobachtungen best\u00e4tigt werden. Auch nicht widerlegt, immerhin. Aber es muss deutlich werden, dass es sich hier um sehr hypothetische mathematische Beschreibungen handelt, die noch dazu ein Universum beschreiben, das sich massiv von unserem unterscheidet. Es gab entsprechende Berechnungen die darauf hinweisen, dass so etwas wie die AdS\/CFT-Korrespondenz vielleicht auch in einem Universum existieren kann, das unserem etwas \u00e4hnlicher ist. Aber auch da bleibt erstens das Problem der ganzen hypotetischen Annahmen der Stringtheorie. Und zweitens: Nur weil man etwas mathematisch formulieren kann, folgt daraus nicht, dass es auch in der Realit\u00e4t existiert.<\/p>\n<p>Das holografische Prinzip ist eine bemerkenswerte Idee die uns der theoretischen Beschreibung diverser Ph\u00e4nomene &#8211; wie zum Beispiel den schwarzen L\u00f6chern &#8211; durchaus weitergeholfen hat. Die Erweiterung dieses Prinzip auf das gesamte Universum ist dagegen eher eine spannende Spekulation. Es ist nicht unm\u00f6glich, dass wir dadurch vielleicht irgendwann auf eine brauchbare Theorie der Quantengravitation sto\u00dfen. Und dann werden wir mit Sicherheit auch ein paar neue, fundamentale Dinge \u00fcber das Universum lernen. Dass wir in Wahrheit in einem Hologramm leben, muss aber eher nicht dazu geh\u00f6ren. <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg05.met.vgwort.de\/na\/5e500963107b4446be25b16d6e0f292d\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das ist die Transkription einer Folge meines Sternengeschichten-Podcasts. Die Folge gibt es auch als MP3-Download und YouTube-Video. Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei Spotify. Mehr Informationen: [Podcast-Feed][iTunes][Bitlove][Facebook] [Twitter] Wer den Podcast finanziell unterst\u00fctzen m\u00f6chte, kann das hier tun: Mit PayPal, Patreon oder Steady. \u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len. 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