Wie entstehen Raum und Zeit? Und könnte das Universum weit mehr sein als das, was wir mit unseren Sinnen wahrnehmen? In Teil 2 entfaltet der Physiker und Philosoph Marcus Schmieke die weitreichenden Konsequenzen seines Quantum Blueprint Formalism: von Dunkler Materie und Schwarzen Löchern bis hin zur Frage nach Ursprung, Bewusstsein und der verborgenen Struktur der Wirklichkeit.
Woher kommen Raum und Zeit? Im ersten Teil haben wir gesehen, wie die Quantenmechanik aus der Muttergleichung hervorgeht. Aber was ist mit der Gravitation? Was ist mit Raum und Zeit selbst? In der konventionellen Physik sind Raum und Zeit das Fundament. Alles andere spielt sich in ihnen ab. Im QBF ist es umgekehrt: Raum und Zeit sind Konstrukte. Sie entstehen durch die Projektion von MS auf eine vierdimensionale Untermannigfaltigkeit MΘ.
Was bedeutet das anschaulich? Stellen Sie sich vor, Sie hätten ein unendlich-dimensionales Gebäude mit unendlich vielen Stockwerken. In jedem Stockwerk gibt es unzählige Räume. Das ganze Gebäude ist MS – der Raum aller Möglichkeiten. Jetzt stellen Sie sich vor, Sie schauen von außen durch ein Fenster. Sie können nur eine bestimmte Etage sehen – vier Räume, nicht mehr. Das, was Sie durch das Fenster sehen, ist die Raumzeit. Die Projektion. Alles, was Sie in diesen vier Räumen beobachten – die Möbel, die Farben, die Bewegungen – ist die Physik. Aber die eigentliche Realität des Gebäudes ist viel größer als das, was durch das Fenster sichtbar ist.
Warum 3+1 Dimensionen?
Warum sehen wir genau vier Dimensionen – drei Raumdimensionen und eine Zeitdimension? Warum nicht fünf? Warum nicht zwei? Der QBF gibt eine Antwort: Weil vier Dimensionen die Projektionseffizienz maximieren. Es ist die Dimensionszahl, bei der die Projektion das Maximum an Information aus MS in die niedrigdimensionale Welt übertragen kann. Weniger Dimensionen würden zu wenig übertragen; mehr würden die Projektion instabil machen. Und die Lichtgeschwindigkeit? Sie ist kein fundamentaler Parameter der Natur. Sie ist das Verhältnis von Zirkulation zu Diffusion:
c = |ΩS| / √DS
Die Lichtgeschwindigkeit – emergent, nicht fundamental
Die Lichtgeschwindigkeit ist schnell, weil die Zirkulation stark ist und die Diffusion schwach. Nicht weil irgendjemand den Wert 299.792.458 m/s in die Natur hineingeschrieben hat. Und jetzt das vielleicht Erstaunlichste: Die Gravitation – Einsteins allgemeine Relativitätstheorie – folgt aus der Geometrie der Einbettung. Da MΘ als vierdimensionale Fläche in den unendlich-dimensionalen MS eingebettet ist, hat sie sowohl eine innere Krümmung (die wir als Gravitation wahrnehmen) als auch eine äußere Krümmung (die von der Einbettung herrührt). Die Gauß-Codazzi-Gleichung – ein klassisches Resultat der Differentialgeometrie – verknüpft beide.
Das Ergebnis ist die Einstein-Gleichung:
Gμν + Λgμν = κTμν
mit κ = 2/Hvac2
(exakt bestimmt, nicht frei!)
und G = c4/(4πHvac2)
Die Einstein-Gleichung – abgeleitet, nicht postuliert
Die Gravitationskonstante G, die Lichtgeschwindigkeit c, das Plancksche Wirkungsquantum ℏ und die Planck-Länge lP – sie alle sind keine freien Parameter. Sie sind aus der Geometrie der Projektion berechenbar. Die Gravitation ist schwach, weil die Vakuum-Einbettungskrümmung groß ist – nicht weil irgendein Gott an einem Drehknopf gedreht hat.
Woher kommen die Teilchen?
Wenn die Raumzeit eine vierdimensionale Fläche in einem unendlich-dimensionalen Raum ist, dann hat die Projektion an jedem Raumzeitpunkt eine Faser – eine Menge von „verborgenen“ Richtungen, die aus unserer vierdimensionalen Perspektive nicht sichtbar sind. Stellen Sie sich vor, Sie leben auf der Oberfläche einer dünnen Röhre. Von weitem sieht die Röhre aus wie eine Linie – eindimensional. Aber wenn Sie genau hinschauen, entdecken Sie, dass …
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