Versuche, die Stringtheorie in eine praktikable Naturtheorie umzuwandeln, haben zu der möglichen Schlussfolgerung geführt, dass unser Universum ein Hologramm ist – dass das, was wir als drei räumliche Dimensionen wahrnehmen, tatsächlich nur aus zwei besteht. Die größte Verwirklichung dieses hologrammgesteuerten Programms ist ein Vorschlag mit dem seltsamen und klobigen Namen AdS/CFT-Korrespondenz, der erstmals Ende der 1990er Jahre vom Stringtheoretiker Juan Maldacena vorgeschlagen wurde.
Die AdS/CFT-Korrespondenz ist keine Lösung der durch die Stringtheorie an sich aufgeworfenen Probleme, sondern eine Aussage, die durch Fortschritte in der Theorie motiviert ist, wenn man das holographische Prinzip ernst nimmt. Es ist auch keine Revolution an sich, aber es zeigt uns, dass wir nicht völlig irregeführt sind, wenn wir die kühne Behauptung aufstellen, wir leben in einem Hologramm, und anfangen, darüber zu träumen, was diese Offenbarung mit sich bringen könnte.
Wir müssen, das versichere ich Ihnen, kurz diese Akronyme entschlüsseln, um zu sehen, wie mächtig diese Verbindung ist und was sie uns über das gesamte Universum lehren könnte. Das „AdS“ steht für Anti-de-Sitter, eine besondere Art der Lösung von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. Der Name stammt vom niederländischen Physiker Willem de Sitter, der ein Scheinuniversum konstruierte, das bis auf eine starke Krümmung nach außen frei von jeglicher Materie und Energie war.
Dieses Scheinuniversum sollte nie das reale Universum beschreiben, sondern Einsteins Gleichungen so weit vereinfachen, dass sie zugänglich werden, und von da an besteht die Hoffnung, dass man langsam die normalen Komponenten eines Kosmos wieder hinzufügen und sich einer realistischeren Lösung nähern kann .
Das „Anti“ bezieht sich nicht auf den Erzfeind des alten Willem, sondern auf ein anderes Scheinuniversum, das ebenfalls völlig leer ist, aber dieses Mal zieht die Krümmung nach innen, anstatt nach außen zu schleudern.
Das „CFT“ in der Korrespondenz bezieht sich auf eine besondere Art der Quantentheoriekonstruktion, die als konforme Feldtheorie bekannt ist. Konforme Feldtheorien sind im Allgemeinen nicht allgemein auf die praktische Physik anwendbar, da diese Art von Theorien zwar sehr enge Verwandte der anwendbaren Quantentheorien sind, die Natur aber nicht besonders gut beschreiben.
Jetzt können wir endlich Maldacenas Einsicht enthüllen. Er entdeckte, dass eine bestimmte Version der Stringtheorie in einem Anti-de-Sitter-Universum lebt könnte auf eine konforme Feldtheorie abgebildet werden auf der Oberfläche dieses Universums.
Ich gebe zu, dass das nicht besonders beeindruckend klingt, also sagen wir es anders. Die Stringtheorie hofft, eine Theorie der Quantengravitation zu sein, ein Problem, an dessen Lösung wir seit fast einem Jahrhundert scheitern. Das Problem mit der Quantengravitation ist die Schwerkraft selbst – die Art und Weise, wie sie die Raumzeit dreht und wendet, ist für unser übliches Quanten-Toolset einfach nicht zu bewältigen. Maldacena fand in einem sehr begrenzten Fall heraus, dass er dieses hartnäckige Problem innerhalb eines Universums auf die Oberfläche dieses Universums übertragen konnte, wo die Schwerkraft verschwindet und durch eine Reihe von Physikern ersetzt wird, die diese Kraft überhaupt nicht kennen … und eine Reihe von Physikern die wir zu lösen wissen.