Unser Universum wirkt einseitig. Ein heißer Urknall, Expansion, die Geburt von Sternen und Galaxien, die Entstehung von Leben – und vor uns, wenn man dem gewohnten Bild glaubt, ein immer leerer und kälterer Raum. Doch was, wenn diese Geschichte nicht die einzige ist? Was, wenn alles bereits unendlich oft geschehen ist und wieder geschehen wird, bis auf jedes Atom, jeden Gedanken, jeden Stern genau?
Genau diese Möglichkeit untersuchen die Physiker Sean Carroll, Nadia Dzyachenko und Saakshi Dulani in dem Preprint arXiv:2605.30405, der am 28. Mai 2026 erschienen ist. Sie schlagen ein Quantenmodell der Kosmologie vor, das zugleich streng periodisch ist und eines der unangenehmsten Rätsel der modernen Physik löst – das Problem der „Boltzmann-Gehirne“.
Der Kern des Problems ist seit Langem bekannt. Wenn der Raum möglicher Zustände des Universums endlich ist und seine Evolution Quantengesetzen folgt, dann wird der Zustand früher oder später fast genau zu dem zurückkehren, womit er begonnen hat. In einem solchen Bild verbringt das Universum die meiste Zeit im thermischen Gleichgewicht – im Zustand maximaler Entropie. Zufällige Abweichungen nach unten in der Entropie sind unvermeidlich, doch kleine Abweichungen treten viel häufiger auf als große. Das bedeutet: Es ist weitaus leichter, ein zufälliges Gehirn mit falschen Erinnerungen „zusammenzusetzen“, als eine ganze niedrigentropische Geschichte wie die unsere. Ein Beobachter erweist sich mit hoher Wahrscheinlichkeit gerade als ein solches flüchtiges Fluktuationsgebilde und nicht als Produkt einer langen Evolution seit dem Urknall.
Carroll und seine Kollegen haben einen eleganten Ausweg gefunden. Wenn die Energien der möglichen Zustände des Universums kommensurabel sind – das heißt, sich voneinander um ganzzahlige Vielfache ein und derselben Grundenergie unterscheiden –, dann wird die Evolution nicht bloß zu einer wiederkehrenden, sondern zu einer streng periodischen. Alles wiederholt sich mit ein und derselben Periode, wie eine perfekt eingestellte Uhr. Die Trajektorie schließt sich zu einer endlichen Schleife und durchläuft sie wieder und wieder. Diese Periode kann in einem breiten, aber durchaus zulässigen Bereich liegen: von etwa 10 Milliarden Jahren bis zu einem ungeheuer großen, aber dennoch endlichen Wert, bei dem die „Boltzmann-Gehirne“ noch nicht die Oberhand über gewöhnliche Beobachter gewinnen.
Darüber hinaus durchläuft das System, wenn man vom Zustand minimaler Entropie ausgeht, einen besonders tiefen und langen „Ausstoß“ niedriger Entropie – weit ausgeprägter, als es aus der gewöhnlichen Statistik zufälliger Fluktuationen folgen würde. Dieser Ausstoß lässt sich mit unserem Urknall identifizieren. Danach evolviert das Universum, erreicht das Gleichgewicht und zieht sich dann, noch immer innerhalb desselben Zyklus, zum Großen Kollaps zusammen, nach dem alles von Neuem beginnt.
Die Autoren definieren ausführlich das Quantenanalogon der Boltzmann-Entropie. Der Hilbertraum wird in Unterräume – Makrozustände – zerlegt, und die globale Entropie wird als gewichtetes Mittel der Logarithmen ihrer Dimensionen berechnet. Die Minimierung dieser Größe im Anfangsmoment gewährleistet, dass alle Zweige nach der Dekohärenz aus dem niedrigentropischsten Zustand starten. Infolgedessen erscheint ein typischer Beobachter gerade im Verlauf der thermodynamisch sinnvollen Evolution nach dem niedrigentropischen „Knall“ und nicht als zufällige Fluktuation.
Das Modell bleibt rein quantenmechanisch. Als fundamentaler Gegenstand dient der Zustand des Universums in einem endlichdimensionalen Raum, der sich nach der Schrödinger-Gleichung entwickelt. Raumzeit, Materie und Beobachter entstehen als effektive Strukturen. Das Energiespektrum erinnert in diesem Fall an das Spektrum eines gigantischen harmonischen Oszillators mit einer sehr speziellen Anfangsbedingung. Die Theorie von allem selbst ist, so die Autoren, „im Grunde ein großer harmonischer Oszillator“.
In dem der raumzeitlichen Interpretation gewidmeten Abschnitt schlagen die Forscher ein mögliches Bild vor. Das niedrigentropische Minimum entspricht einem „Rückprall“ – dem Moment, der den Großen Kollaps und den Urknall verbindet. Zu beiden Seiten davon verlaufen die gewöhnlichen kosmologischen Phasen der Expansion und Kontraktion, ähnlich unserem ΛCDM-Universum. Die meiste Zeit verbringt das System in einer hochentropischen Gleichgewichtsphase, die man sich als leeren de-Sitter-Raum vorstellen kann. Der Übergang zwischen diesen Phasen erfolgt nicht sprunghaft, sondern durch eine allmähliche „Anregung“ des Vakuums, und all das fügt sich in einen einheitlichen periodischen Quantenrhythmus.
Die Idee klingt an Gedanken an, die bereits Ende des 19. Jahrhunderts geäußert wurden. Poincaré bewies, dass Systeme mit einem begrenzten Phasenraum früher oder später fast zum Anfangszustand zurückkehren. Boltzmann schlug ein ewiges Universum mit Fluktuationen vor. Eddington wies auf die verhängnisvolle Schwäche eines solchen Bildes hin – das Überwiegen minimaler Abweichungen. Die neue Arbeit zeigt, wie die Quantenmechanik mit einem richtig gewählten Spektrum Boltzmanns Traum ohne seinen Hauptmangel verwirklichen kann.
Wenn dieses Bild zutrifft, dann ist jeder Augenblick unseres Lebens kein einzigartiges Ereignis am Rand der Unendlichkeit, sondern die exakte Wiederholung dessen, was bereits unzählige Male geschehen ist. Und noch ebenso oft geschehen wird. Das Universum erweist sich nicht als zufälliges Chaos, sondern als ein makellos eingestellter Mechanismus, in dem niedrige Entropie, Leben und Bewusstsein immer wieder als untrennbarer Teil eines grandiosen, ewigen Zyklus entstehen. Der Maßstab dieses Prozesses ist kaum vorstellbar: eine unendliche Zahl gleicher Geschichten, eingebettet in ein und denselben Quantenrhythmus. Und dennoch deutet die Mathematik darauf hin, dass die Welt, in der wir existieren, genau so beschaffen sein könnte.
