Anti-de-Sitter-Raum

Ein Anti-de-Sitter-Raum (AdS) ist eine maximal symmetrische Raumzeit, bestimmt durch ihre Dimension ${\displaystyle d}$ und einen negativen Wert der kosmologischen Konstante. Die Namensgebung erfolgte als Gegenstück zum De-Sitter-Raum mit positiver kosmologischer Konstante, benannt nach dem niederländischen Astronomen Willem de Sitter. Ein Anti-de-Sitter-Raum ist ein hyperbolischer Raum zuzüglich einer zeitlichen Dimension. Die Raumkrümmung ist im Raum und in der Zeit konstant, die räumliche Ausdehnung ist zu jedem Zeitpunkt unendlich. Ein AdS sieht überall und zu allen Zeiten gleich aus, von einer Raum-Expansion oder -Kontraktion zu reden macht daher keinen Sinn – im Gegensatz zum de-Sitter-Raum oder zum beobachteten Universum.

Trotz dieses Unterschieds erweist sich der Anti-de-Sitter-Raum als sehr nützlich bei der Suche nach Quantentheorien für Raumzeit und Gravitation. So ist das Universum in den Randall-Sundrum-Modellen ein fünfdimensionaler Anti-de-Sitter-Raum.

Physikalisch ist die konstant negative kosmologische Konstante interpretierbar als negative Energiedichte oder als positiver Druck. In den Einsteinschen Feldgleichungen fungiert eine solche Größe als Quelle eines anziehenden Gravitationsfeldes (eine positive kosmologische Konstante oder dunkle Energie wie im De-Sitter-Raum hat dagegen eine abstoßende Wirkung). Ein AdS enthält wie ein De-Sitter-Raum keine Materie, die kosmologische Konstante ist die einzige Ursache der Raumkrümmung.