Dodekaeder-Universum

Das Dodekaeder-Universum ist ein kosmologisches Modell, das 2003 von Jean-Pierre Luminet und Kollegen in der Fachzeitschrift Nature vorgeschlagen wurde. Es basiert auf dem Poincaré-Dodekaederraum und postuliert, dass das Universum endlich ist und die Topologie eines regelmäßigen Zwölffächners (Dodekaeder) besitzt.

Das Modell entstand als Erklärung für eine Auffälligkeit in den Daten des WMAP-Satelliten: Die kosmische Hintergrundstrahlung zeigte auf den größten Skalen weniger Temperaturvariation als erwartet. Ein endliches, fußballförmiges Universum könnte dieses Defizit erklären, weil Wellen, die größer als der Kosmos selbst wären, darin schlicht nicht existieren können.

Der totale Dichteparameter liegt in diesem Modell bei 1,013, knapp über dem Wert 1,0, der ein flaches Universum ergäbe. Das Universum hätte also eine leicht positive Krümmung. Wer weit genug in eine Richtung blickte, sähe schließlich den eigenen Hinterkopf. In der Science Fiction hat die Idee eines geschlossenen, endlichen Kosmos Tradition: Schon Heinleins The Number of the Beast und Baxters Manifold-Trilogie spielen mit ungewöhnlichen kosmischen Topologien.

Die Frage nach der kosmischen Topologie ist von der Frage nach der kosmischen Geometrie zu trennen. Die Geometrie beschreibt die Krümmung des Raums, also ob er flach, sphärisch oder hyperbolisch ist. Die Topologie beschreibt, wie der Raum global zusammenhängt. Ein flaches Universum könnte topologisch trotzdem endlich sein, wie eine flache Torsionsfläche oder ein Dodekaeder-Raum. Aktuelle Daten legen nahe, dass das Universum sehr flach ist, schließen eine schwache Krümmung und ungewöhnliche Topologie aber nicht aus.

Moderne kosmische Mikrowellenhintergrund-Analysen durch das Planck-Teleskop haben das Dodekaeder-Modell nicht eindeutig bestätigt, aber auch nicht zweifelsfrei ausgeschlossen. Die Anomalie auf größten Skalen besteht weiterhin. Das macht das Modell zu einem offenen Rätsel: Vielleicht ist das Defizit ein statistischer Zufall, vielleicht ein Hinweis auf echte kosmische Geometrie. Wenn ersteres, beten Kosmologen, es nie zu erfahren.