https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...-blase20190107/

Neues String-Theorie-Modell zeichnet Universum als eine sich ausdehnende Blase:


Grafische Darstellung unseres Universums nach den Vorgaben eines neuen kosmologischen Modells zur String-Theorie (Illu.).
Copyright/Quelle: Suvendu Giri / uu.se
Uppsala (Schweden) – Schwedische Kosmologen präsentieren ein neues Modell zur Struktur unseres Universums. Grundlage des Modells ist erneut die sogenannte String-Theorie. Darin beinhaltet sind sowohl normale als auch die sog. Dunkle Materie, die sich demnach gemeinsam auf der Oberfläche einer sich innerhalb einer zusätzlichen Dimension ausdehnenden Blase befänden. Laut den Autoren löst das Modell bisherige Probleme angesichts der Dunklen Materie.

Wie die Kosmologen Souvik Banerjee, Ulf Danielsson, Giuseppe Dibitetto, Suvendu Giri und Marjorie Schillo von der Universität von Uppsala aktuell im Fachjournal „Physical Review Letters“ (DOI: 10.1103/PhysRevLett.121.261301) berichten, sei seit nunmehr 20 Jahren bekannt, dass sich unser Universum mit zunehmender Geschwindigkeit ausdehnt. Die Erklärung dafür suchen Kosmologen in der das Universum durchziehenden und ausdehnenden sogenannte Dunkler Materie. Allerdings ist die Natur dieser postulierten Dunklen Materie zugleich eines der größten Rätsel der modernen grundlegenden Physik.

„Lange Zeit galt die sog. String-Theorie als hoffnungsvollste Antwort auf die mit der Dunklen Materie einhergehenden Fragen“, erläutert die Pressemitteilung der Universität und führt dazu weiter aus: „Laut dieser soll alle Materie aus winzigen, schwingenden und fadenartigen Einheiten bestehen. Diese Theorie benötigt aber auch mehr als die uns bislang bekannten drei räumliche Dimensionen. Seit 15 Jahren gab es immer wieder neue Modelle zur String-Theorie. Obwohl diese zunächst als hoffnungsvolle Kandidaten galten, erfuhren sie immer wieder auch schwerwiegende Kritik. Mittlerweise glauben viele Wissenschaftler sogar, dass keines dieser Modelle tatsächlich anwendbar sind.“

In ihrem aktuellen Artikel schlagen die schwedischen Astrophysiker und Kosmologen nun ein neues Modell vor, in dem sämtliche Materie unseres Universums sich im bzw. auf dem äußeren Rand der Oberfläche einer sich ausdehnenden Blase innerhalb einer zusätzlichen Dimension befindet. Alle im Universum existierende Materie entspricht darin den Enden der Strings, die selbst hinaus in eine zusätzliche Dimension reichen.

Die Wissenschaftler zeigen zudem, dass sich derart ausdehnende Universum-Blasen im Rahmen der String-Theorie entstehen können und es zugleich durchaus vorstellbar ist, dass es gleichzeitig mehrere dieser Blasen, also auch nicht nur unser eigenes Universum sondern viele Universen geben kann.

„Unser Modell liefert damit ein neues und sich von vorigen Modellen unterscheidendes Bild von der Entstehung, Zukunft und dem Schicksal unseres Universums“, so die Wissenschaftler abschließend. Zugleich ebne es auch den Weg für neue Methoden, die String-Theorie zu überprüfen.

© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.spektrum.de/thema/stringtheorie/1307212

https://de.wikipedia.org/wiki/Stringtheorie

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...tellbar20200902

String-Theorie macht Leben und Intelligenz im Innern von Sternen vorstellbar:


Symbolbild: Hubble-Aufnahme der Sternensystem „XZ Tauri“ und „HL Tauri“.
Copyright: ESA/Hubble

New York (USA) – Wesen, die nicht auf Planeten oder Monden sondern im Innern von Sternen leben, waren bislang nur von esoterischen Konzepten oder aus der Science-Fiction bekannt. Tatsächlich wäre Leben, wie wir es bislang kennen und definieren, etwa im Inneren unserer Sonne unmöglich. In einem Gedankenexperiment haben Physikern nun aber beschrieben, wie (aus unserer Sicht) exotischste Formen des Lebens durchaus im Innern von Sternen existieren, sich zu Intelligenz entwickeln und von dort aus sogar das All erkunden könnten.
Wie Luis Anchordoqui und Eugene Chudnovsky von der The City University of New York aktuell im Fachjournal “Letters in High Energy Physics” (DOI: 10.31526/lhep.2020.166) ausführen, hänge die Frage nach der Möglichkeit von Leben im Innern von Sternen natürlich von unserer Definition von “Leben” ab: “Wenn das Schlüsselkriterium die Fähigkeit zum Kodieren von Information ist und sich die Träger dieser Information schneller selbst replizieren könnten als sie wieder zerfallen, so wären – hypothetisch – kosmischer Strings und magnetischer Semi- und Monopole in Form eines Netzwerks vorstellbar, die im Innern von Sternen die Grundlage von Leben bilden, ähnlich, wie es DNA und RNA auf der Erde tun.”

„Die im Innern von RNA und DNA gespeicherte Information, beinhaltet den Mechanismus zur Selbstreplikation“, so Chudnovsky gegenüber „ScienceAlert.com“ und führt dazu weiter aus: „Wir glauben, dass ähnliche Prozesse auch mittels kosmischer Strings im Innern von Sternen vor sich gehen könnten, die dann zu einem stationären Prozess der Selbstreplikation führen könnten.

Grundlage: String-Theorie
Tatsächlich gehen String-Theoretiker davon aus, dass Strings und Monopole schon im sehr frühen Universum entstanden sind, als sich das Universum nach dem Urknall abgekühlt hatte. Allerdings wurden kosmische Strings (eindimensionale lineare Objekte) und auch die beschriebenen magnetischen Monopole bislang nur theoretisch beschrieben aber noch nicht entdeckt und eindeutig nachgewiesen.

Hypothesen und Theorien rund um die Strings gibt es zahlreiche, darunter auch jene von Chudnovsky und Kollegen, die bereits 1988 vermutet hatten, dass Strings von Sternen eingefangen werden und in ihrem Innern gemeinsam mit Monopolen ähnlich wie Atome dreidimensionale Netzwerkstrukturen bilden könnten.

Diesen Prozess vorausgesetzt, wäre Leben im weiteren Sinne also vorstellbar. „Sofern die Lebensspanne dieser selbstreplizierenden Strukturen höher ist als jene, instabiler nuklearer Objekte ist, könnten diese Strukturen, dieses Leben, sich sehr schnell von Generation zu Generation durch Mutationen und natürliche Selektion entwickeln und schlussendlich sogar komplexe und sogar intelligente Lebensformen hervorbringen.“ Kurz: Zumindest im Gedankenmodell könnte also auf diese Weise im Innern von Sternen sogar komplexes und intelligentes Leben entstehen.

Wie solche Lebensformen aussehen würden, ist ebenfalls reine Spekulation. Allerdings müssten wir gar nicht wissen, wie diese Lebewesen aussehen, um dennoch Anzeichen für ihre Existenz finden zu können, geben die Autoren zu bedenken: „Diese Organismen würden mit Sicherheit irgendeine Form von Energie ihres Sternes nutzen, um zu gedeihen und sich auszubreiten. Sterne die schneller abkühlen als es die Modelle zur Sternenentwicklung vorhersagen, könnten also auf die Existenz derartig ‚nuklearen Lebens‘ hindeuten.“

Konkrete Beispiele
Tatsächlich gibt es bereits eine ganze Reihe von Sternen, die eine leicht beschleunigte Abkühlung zu durchlaufen scheinen und Astrophysiker deshalb vor ein Rätsel stellen und ein erster Ansatzpunkt zur Suche nach Leben in ihrem Innern darstellen könnten.

Zwar zeigen sich die beiden Physiker selbst noch bedeckt, derartige Sterne als „Beweise“ für Leben in ihrem Innern zu werten, weisen aber darauf hin, dass es zahlreiche Anomalien und „interessante Möglichkeit“ gibt, die zumindest in Betracht gezogen werden könnten:

„Da solches Leben sich sehr schnell entwickeln könnte, könnten diese Lebensformen auch vergleichsweise schnell Wege finden, den Kosmos jenseits ihres Sterns zu erforschen – ähnlich, wie wir es schließlich auch tun“, so Chudnovsky gegenüber ScienceAlert. „Sie könnten sogar Wege gefunden haben, zwischen den Sternen zu kommunizieren und zu reisen. Vielleicht sollten wir also nach weiteren Hinweisen auf ihre Existenz im All suchen.“

Während das Szenario der Physiker bislang noch extrem hypothetisch ist, planen Chudnovsky und Anchordoqui schon jetzt, Computersimulationen kosmischer String-Ketten- und Strukturen im Innern von Sternen zu entwickeln.

„Es ist doch ein faszinierender Gedanke, dass unser Universum angefüllt sein könnte mit intelligentem Leben, dass sich von unserer Existenzform so stark unterscheidet, dass wir seine Anwesenheit, seine Existenz bislang völlig übersehen haben könnten“, so Chudnovsky abschließend.

Quelle: Letters in High Energy Physics, ScienceAlert,
© grenzwissenschaft-aktuell.de