Einstein hatte recht: Raum-Zeit ist glatt, nicht schaumig

Die Raumzeit ist eher glatt als schaumig, eine neue Studie legt nahe, dass Einstein einen möglichen Sieg über einige Quantentheoretiker errang, die nach ihm kamen.

In seiner allgemeinen Relativitätstheorie beschrieb Einstein Raumzeit als grundsätzlich glatt, nur unter der Belastung von Energie und Materie verzerrt. Einige quantentheoretische Interpretationen widersprechen jedoch der Ansicht, dass Raum-Zeit sich aus einem Schauer von winzigen Teilchen zusammensetzt, die ständig in und aus der Existenz auftauchen.

Es scheint, Albert Einstein hat vielleicht wieder recht gehabt.

Ein Forscherteam kam zu diesem Schluss, nachdem er die lange Reise durch drei Photonen durch den intergalaktischen Raum verfolgt hatte. Die Photonen wurden durch eine intensive Explosion, die als Gammastrahlenexplosion bekannt ist, etwa 7 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, ausgestrahlt. Sie flogen schließlich im Mai 2009 in die Detektoren des Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskops der NASA ein, die nur eine Millisekunde entfernt waren.

Ihr Tod-Wärme-Finish unterstützt stark die Einsteinsche Sicht der Raum-Zeit, Forscher sagten. Die Wellenlängen von Gammastrahlen-Photonen sind so klein, dass sie in der Lage sein sollten, mit den noch kleineren "Blasen" in den von den Quantentheoretikern vorgeschlagenen Raum-Zeit-Schaum zu interagieren.

Wenn dieser Schaum tatsächlich existiert, sollten die drei Photonen während ihrer epischen Reise ein wenig herumgestoßen worden sein. In einem solchen Szenario sind die Chancen, dass alle drei das Fermi-Teleskop praktisch zur gleichen Zeit erreichen, sehr gering, so die Forscher.

Die neue Studie ist also ein Schlag gegen die Existenz des Schaums, wie er sich derzeit vorstellt, aber kein Todesstoß.

"Wenn es überhaupt Schaumigkeit gibt, denken wir, dass sie weit kleiner sein muss als die Planck-Länge, was darauf hindeutet, dass andere Physik beteiligt sein könnte", sagte Studienleiter Robert Nemiroff von der Michigan Technological University. (Die Planck-Länge ist eine fast unvorstellbar kurze Entfernung, etwa ein Billionstel eines Billionstel des Durchmessers eines Wasserstoffatoms.)

"Es gibt die Möglichkeit eines statistischen Fluke, oder dieser Raum-Zeit-Schaum interagiert mit Licht anders als wir uns vorgestellt haben", fügte Nemiroff hinzu, der die Ergebnisse am Mittwoch (9. Januar) beim 221. Treffen der American Astronomical Society in Long Beach präsentierte , Kalifornien

Wenn die Studie hält, sind die Auswirkungen groß, Forscher sagten.

"Wenn zukünftige Gammastrahlenausbrüche dies bestätigen, haben wir etwas sehr Grundsätzliches über unser Universum gelernt", sagte Bradley Schaefer von der Louisiana State University.