In het IKKT-model ontstaan ruimte en tijd niet als fundamentele entiteiten, maar als het resultaat van het collectieve gedrag van enorme matrices. Onderzoekers van de Universiteit van Tokio en de Universiteit van Kyoto hebben aangetoond dat deze matrices onder bepaalde omstandigheden spontaan een vierdimensionale geometrie vormen die sterk lijkt op die van ons waarneembare universum.
In een onderzoek dat in mei 2026 op arXiv werd gepubliceerd, maakte een team onder leiding van professor Hideo Matsumoto gebruik van numerieke simulaties op een supercomputer. Zij bestudeerden een 10-dimensionale matrix met afmetingen tot 32×32 en volgden hoe de eigenwaarden ervan zich in de ruimte verdeelden. Bij lage temperaturen rangschikten de matrices zich zodanig dat drie ruimtelijke dimensies uitzetten, terwijl de overige dimensies opgerold bleven.
Dit gedrag doet denken aan de manier waarop afzonderlijke draden in een bol wol bij een bepaalde spanning plotseling een stevig weefsel vormen. In dit geval fungeren de eigenwaarden van de matrices als de draden en fungeert de temperatuurparameter als de spanning. Het resultaat is niet zomaar een willekeurige structuur, maar een gladde ruimtetijd met een metriek die een vlakke vorm benadert.
De ontdekking is van groot belang voor kwantumgravitatie, omdat het een concreet mechanisme biedt voor de wijze waarop klassieke ruimte kan voortkomen uit zuivere kwantumvrijheidsgraden zonder dat deze "handmatig" hoeft te worden ingevoerd. Mocht dit resultaat worden bevestigd door grootschaligere berekeningen, dan brengt dit ons dichter bij een niet-perturbatieve beschrijving van de snaartheorie en mogelijk bij een beter begrip van het vroege universum.
De onderzoeksresultaten tonen aan dat matrixmodellen niet alleen de statica, maar ook de dynamiek van de ruimtelijke uitdijing kunnen beschrijven. Dit verandert ons beeld van waar we precies moeten zoeken naar kwantumeffecten van de zwaartekracht: niet in de kromming van een reeds bestaande ruimte, maar in de opbouw ervan uit fundamentelere, kleinere bouwstenen.
