Vor einem Vierteljahrhundert schlug der Physiker Juan Maldacena die AdS/CFT-Korrespondenz vor, eine faszinierende holographische Verbindung zwischen der Schwerkraft in einem dreidimensionalen Universum und der Quantenphysik an der zweidimensionalen Grenze des Universums. Diese Entsprechung ist zu diesem Zeitpunkt, selbst ein Vierteljahrhundert nach Maldacenas Entdeckung, nur eine Vermutung.
Eine Aussage über die Natur des Universums, die wahr zu sein scheint, von der jedoch noch nicht nachgewiesen wurde, dass sie tatsächlich die Realität, in der wir leben, widerspiegelt. Und darüber hinaus hat sie nur begrenzten Nutzen und eine begrenzte Anwendung auf das reale Universum.
Dennoch ist schon das bloße Erscheinen der Korrespondenz mehr als suggestiv. Es ist bezeichnend, dass das Hologramm etwas zutiefst Grundlegendes hat, dass sich die Physik des Volumens des Universums möglicherweise auf die Physik an der Oberfläche übertragen lässt und dass es dort noch mehr zu lernen gibt.
Es ist eine Sache, physikalische Probleme in eine neue Sprache oder sogar in neue Dimensionen zu fassen, um sie leichter lösbar zu machen. Schließlich wimmelt es in der Physik von solchen mathematischen Tricks und Spielen, mit denen Praktiker herausfordernde Probleme lösen und mit dem nächsten fortfahren. Aber die AdS/CFT-Korrespondenz und das allgemeinere holographische Prinzip, das sie darstellt, sind so viel mehr als eine mathematische Kuriosität.
Denken Sie daran, dass das wesentliche Ziel hier darin besteht, die Schwerkraft zu beschreiben, von der wir jahrhundertelang glaubten, sie sei nur eine weitere Naturkraft, nur eine weitere Interaktion, die Wesen im Kosmos nutzen können, um miteinander zu interagieren. Aber die Schwerkraft steht allein und einzigartig unter allen Kräften, sogar über ihre Quantenunlösbarkeit hinaus.
Die Schwerkraft ist die einzige Kraft, die jedes einzelne Wesen im Kosmos ausstrahlt und spürt. Alles, was Masse hat, alles, was Energie hat, erzeugt um sich herum einen Gravitationseinfluss. Und so reagiert auch alles, was Masse hat, alles, was Energie hat, alles, was wir Existenz nennen, auf diesen Gravitationseinfluss.
Kepler hatte Recht, als er etwas Besonderes an den Bewegungen der Himmelsobjekte erkannte und diese Bewegungen mit unserem Leben hier auf der Erde in Verbindung brachte. Newton hatte Recht, als er es als eine Kraft bezeichnete, eine Reihe unsichtbarer Fäden, die die gesamte Schöpfung verbinden. Einstein hatte Recht, als er die Schwerkraft nicht als Schub- und Zugkraft betrachtete, sondern als das Gefüge der Raumzeit selbst.
Das holographische Prinzip, ob es nun auf die Oberfläche eines Schwarzen Lochs und seinen mysteriösen Inhalt oder auf die Beziehung zwischen Stringtheorie und Quantenphysik angewendet wird, verrät uns auch etwas Bedeutsames über die Schwerkraft. Aber Einstein hat uns bereits gelehrt, was Schwerkraft ist. Sie ist keine bloße Kraft, sondern die natürliche Reaktion, die wir Lebewesen erfahren, wenn wir auf die Biegungen und Falten der Raumzeit stoßen.
Die Schwerkraft ist der Raum-Zeit-Spielplatz, in dem wir alle existieren. Ein anderer Name für die Allgemeine Relativitätstheorie ist Geometrodynamik – die Dynamik der Geometrie selbst. Schwerkraft ist Raum und Zeit sowie Materie und Energie, alles vereint in einem atmenden, lebendigen System. Was wir das Universum nennen, ist einfach der Behälter für all diese Aktivitäten, die ganze Weite des Raums, die Tiefe der Zeit und die Komplexität, die es ausfüllt.
Es ist uns nicht gelungen, eine quantisierte Theorie der Schwerkraft zu finden. Wir haben keine Beschreibung dessen, was wirklich an der Grenze eines Schwarzen Lochs passiert. Aber wir haben auf unseren Quantenwanderungen gelernt, dass physische, dreidimensionale Einheiten nicht genau das sind, was sie zu sein scheinen. Tatsächlich sind sie flacher: Schwarze Löcher können tatsächlich nur durch ihre Oberflächen, ihre Grenzen, ihre Kanten und nicht durch ihre volle Ausdehnung beschrieben werden.
Und wenn wir die gleiche Argumentationskette anwenden, dass Holographie eine entscheidende Komponente des Quantengravitationsrätsels ist, kommt die AdS/CFT-Entsprechung und ein potenzieller Weg zum Ruhm der Stringtheorie heraus.