Hubble-Weltraumteleskop bringt Theorie von der Quantelung der Zeit ins Wanken

Die gängigen Varianten der Quantengravitation, die versucht, Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik in Einklang zu bringen, gelangen zu dem Ergebnis, dass Raum und Zeit „gequantelt“ sein müssen. Insbesondere für die Zeit bedeutet das, dass sie nicht kontinuierlich fließt, sondern sich ähnlich wie die Körner einer Sanduhr „ruckweise“ vorwärts bewegt. Freilich sind diese „Rucks“ so klein, dass sie uns wie ein kontinuierlicher Zeitfluss erscheinen. Die Größe dieser Rucks entspricht der so genannten Planckzeit, einem Zeitintervall der winzigen Länge einer Hundertstel Millionstel Trillionstel Trillionstel Sekunde.

Wenn aber die Zeit gequantelt ist, dann bedeutet das für alle physikalischen Größen, die von einer Zeitmessung abhängen, dass sie nicht beliebig genau bestimmbar sind. Das gilt beispielsweise für die Geschwindigkeit des Lichts. Demnach ist die Lichtgeschwindigkeit kein exakter Wert, sondern kann von einem mittleren Wert ein wenig nach oben oder unten abweichen.

Diese winzige „Verschmierung“ der Lichtgeschwindigkeit kann sich allerdings nur bemerkbar machen, wenn das Licht eine riesige Strecke zurücklegt ? wie etwa von vier Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxien zur Erde. Mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops wollten Lieu und Hillman anhand von Aufnahmen dieser Galaxien die Verschmierung des Lichts nachweisen.

Doch zu ihrer Überraschung fanden die Forscher auf den Bildern scharfe Interferenzmuster, ein Beleg dafür, dass das Licht und damit die Zeit weniger verschmiert ist als es die Quantengravitation erlaubt. „Ich war mir sicher, dass wir die Interferenzmuster nicht finden würden“, sagt Lieu, der vor einem Jahr glaubte, die Quantelung der Raumzeit bewiesen zu haben (bdw berichtete).

Behalten Lieu und Hillman diesmal Recht, dann bringen sie mit ihrem Ergebnis nicht nur die Quantengravitation sondern auch die gängige Urknalltheorie in Schwierigkeiten. Lieu erläutert: „Die Urknalltheorie nimmt an, dass die Quantensingularität, aus der unser Universum entstand, im Augenblick der Schöpfung unendlich dicht und heiß war. Um das zu vermeiden, beriefen Theoretiker sich auf die Planckzeit. Wenn der Augenblick der Schöpfung selbst ein Quantenereignis war, lässt sich die unendlich große Dichte und Hitze vermeiden. Aber wenn die Zeit auch unterhalb der Planckzeit kontinuierlich fließt, dann muss man die Urknalltheorie mit etwas unendlich großem in Einklang bringen.“