Im IKKT-Modell entstehen Raum und Zeit nicht als fundamentale Entitäten, sondern als Ergebnis des kollektiven Verhaltens gewaltiger Matrizen. Wissenschaftler der Universität Tokio und der Universität Kyoto wiesen nach, dass diese Matrizen unter spezifischen Bedingungen spontan eine vierdimensionale Geometrie ausbilden, die unserem beobachtbaren Universum ähnelt.
In ihrer im Mai 2026 auf arXiv publizierten Studie setzte das Team um Professor Hideo Matsumoto auf numerische Simulationen mittels Supercomputern. Sie analysierten eine zehndimensionale Matrix mit einer Größe von bis zu 32×32 und beobachteten die räumliche Verteilung ihrer Eigenwerte. Bei tiefen Temperaturen formierten sich die Matrizen derart, dass drei Raumdimensionen expandierten, während die restlichen kompaktiert blieben.
Dieses Verhalten gleicht einzelnen Fäden in einem Wollknäuel, die unter einer gewissen Spannung plötzlich ein stabiles Gewebe formen. Die Eigenwerte der Matrizen fungieren dabei als Fäden, während die Spannung durch den Temperaturparameter repräsentiert wird. Dadurch entsteht keine willkürliche Struktur, sondern eine glatte Raumzeit mit einer nahezu flachen Metrik.
Diese Erkenntnis ist für die Quantengravitation fundamental: Sie bietet einen Mechanismus, wie klassischer Raum aus rein quantenmechanischen Freiheitsgraden hervorgehen kann, ohne ihn „von Hand“ einführen zu müssen. Falls künftige, umfangreichere Berechnungen dieses Resultat bestätigen, rückt eine nicht-perturbative Beschreibung der Stringtheorie sowie ein tieferes Verständnis des frühen Universums in greifbare Nähe.
Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass Matrixmodelle fähig sind, neben statischen Zuständen auch die Dynamik der Raumexpansion abzubilden. Dies verschiebt den Fokus bei der Suche nach Quantengravitationseffekten weg von der Krümmung eines bereits existierenden Raumes hin zu dessen eigentlicher Konstruktion aus elementaren Bausteinen.
