Wenn Wissenschaftler von Strings reden, dann meinen sie damit so gut wie nie Damenunterwäsche sondern so gut wie immer die fundamentalen Bausteine der Stringtheorie, die besagt, dass die gesamte Materie aus unvorstellbar kleinen, schwingenden, eindimensionalen “Fäden” aufgebaut ist. Es gibt aber noch eine dritte Art von Strings, die in der Wissenschaft vorkommen aber verglichen mit den populären Strings der Stringtheorie eher ein Nischendasein fristen: Die kosmischen Strings.
Kosmische Strings sind viel dünner und viel länger. Aber nicht so bunt. (Bild: Public Domain)
Die kosmischen Strings und die Stringtheorie-Strings haben prinzipiell erst einmal nichts miteinander zu tun. Sie tragen nur den gleichen Namen, weil es sich bei ihnen um dünne, eindimensionale “Fäden” (englisch: strings) handelt. Die kosmischen Strings sind allerdings nicht unvorstellbar klein. Wenn sie existieren, dann sind sie unvorstellbar groß! Als das Universum entstand und in den ersten Sekundenbruchteilen abkühlte und von einem enorm hochenergetischen Zustand in einem Zustand niedriger Energie überging, passierte das nicht überall gleich und gleichmäßig. Dadurch – so zumindest die Hypothese – konnten topologische Defekte im Raum entstehen (ein bisschen so wie bei der Kristallisation). Wenn zwei Bereiche des jungen Universums einen unterschiedlichem Energiezustand haben, dann kann es passieren das der Rand dieses Bereichs den Übergang zum niedrigen Energiezustand nicht mit macht sondern stabil bleibt: Er wird dann zu dem, was man heute einen kosmischen String nennt.
Diese Dinger können im Prinzip beliebig lang werden und quer durch das Universum verlaufen. Sie sind dabei aber enorm dünn und deswegen nicht so einfach zu beobachten, wenn sie denn tatsächlich vorhanden sind. Sie sind aber nicht ganz unsichtbar sondern senden Energie in Form von Gravitationswellen aus. Und ihr Einfluss müsste sich in der kosmischen Hintergrundstrahlung zeigen.
Bis jetzt hat man allerdings keine Anzeichen für ihre Existenz gefunden und nur noch wenige Wissenschaftler beschäftigen sich mit ihrer Erforschung. Einer von ihnen ist Professor Ed Copeland von der Universität Nottingham, den die regelmäßigen Leserinnen und Leser meines Blogs sicher aus der Videoserie “Sixty Symbols” kennen, die ich hier regelmäßig verlinke. Copeland hat für seine Arbeit kürzlich die Rayleigh-Medaille gewonnen und Sixty Symbols hat das zum Anlass genommen, mit ihm ausführlich über seine Forschung zu sprechen. Der erste Teil der Serie handelt von den kosmischen Strings und auch den Superstrings der Stringtheorie – denn mittlerweile weiß man, dass es zwischen diesen beiden seltsamen Objekten vielleicht doch eine Verbindung geben könnte.
Kommentare (4)