Robert Klatt
Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie beschreibt, dass die Gravitation und Masse eines Objekts verknüpft sind. Nun hat ein Physiker einen mathematischen Beweis dafür entwickelt, dass Schwerkraft im Universum auch ohne Masse entstehen kann.
Huntsville (U.S.A.). Albert Einstein, einer der Menschen mit dem höchsten Intelligenzquotienten (IQ) der Welt, hat 1915 in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie beschrieben, dass sich um Universum die Raumzeit um Strahlungsströme und Materiebündel in Abhängigkeit von deren Energie und Impuls krümmt. In der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Masse eines Objekts also von dessen Energie abhängig und die Gravitation ist untrennbar mit der Masse verknüpft.
Richard Lieu, ein Astrophysiker der University of Alabama in Huntsville (UAH), hat in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society nun eine Studie publiziert, laut der Schwerkraft auch ohne Masse existieren kann. Wenn Lieu mit seiner Hypothese recht hat, bedeutet dies, dass keine Dunkle Materie existieren muss. Die Physik beschreibt Dunkle Materie als eine unsichtbare Masse, die bis zu 85 Prozent der Gesamtmasse des Universums ausmachen soll. Die hypothetische Dunkle Materie wurde erdacht, um die Stabilität von Galaxien bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten erklären zu können. Eine direkte Beobachtung von Dunkler Materie ist bislang aber noch nicht erfolgt.
Die Hypothese von Lieu sieht hingegen vor, dass im Universum statt Dunkler Materie Schichten aus topologischen Defekten, also Phänomene, die mit der spontanen Brechung einer Symmetrie zusammenhängen, Gravitation erzeugen, ohne dass dafür Masse nötig ist. Diese Schichten aus topologischen Defekten können laut Lieu Galaxien und andere Objekte ohne die Existenz von Masse zusammenhalten.
Die Publikation von Lieu beinhaltet eine vereinfachte Version der Einstein'schen Feldgleichungen, laut der Schwerkraft ohne nachweisbarer Masse entstehen kann. Laut dem Astrophysiker können die schalenförmigen topologischen Defekte in Raumregionen mit einer hohen Materiedichte entstehen. Die konzentrischen Schalen sollen aus einer äußeren Schicht aus negativer Masse bestehen, die eine dünne Schicht aus positiver Masse enthalten. In diesem Szenario würden sich die positive und negative Masse gegenseitig neutralisieren und die Gesamtmasse wäre Null.
Wenn ein Objekt sich auf einer solchen Schale befindet, wäre er laut Lieu einer hohen Gravitation ausgesetzt, die ihm zum Mittelpunkt der Schale zieht, obwohl die Schale selbst keinerlei Masse besitzt. Der Astrophysiker erklärt jedoch selbst, dass seine Hypothese derzeit noch „sehr suggestiv“ ist und allein die Existenz von Dunkler Materie nicht widerlegen kann. Laut ihm sprechen Beobachtung der Astronomie jedoch dafür, dass seine Hypothese korrekt ist.
„Die zunehmende Häufigkeit, mit der ring- und schalenförmige Galaxien im Universum gesichtet werden, spricht für die hier vorgeschlagene Art von Quelle. Es könnte bestenfalls eine interessante mathematische Übung sein. Aber es ist der erste Beweis, dass Gravitation ohne Masse existieren kann.“
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, doi: 10.1093/mnras/stae1258
