Eine neue physikalische Theorie erschüttert die Grundlagen der Relativitätstheorie. Sie schlägt erstmals ein vollständiges Quantengravitationsmodell vor, das ohne zusätzliche Dimensionen auskommt. Damit besteht die Möglichkeit, dass Einstein sich in seiner Einschätzung der wahren Natur der Gravitation geirrt hat (Abbildung: Getty).
Eine neu veröffentlichte Abhandlung zur theoretischen Physik stellt einen Wendepunkt in den Bemühungen dar, die Quantengravitation zu entschlüsseln – eines der größten Mysterien des Universums.
Dort schlugen Wissenschaftler erstmals eine Theorie vor, die Gravitation und Quantenmechanik miteinander verbinden könnte, ohne dass kontroverse Annahmen wie zusätzliche Dimensionen erforderlich wären. Die Arbeit unter der Leitung der Physiker Mikko Partanen und Jukka Tulkki (Aalto-Universität, Finnland) wurde in der Fachzeitschrift Reports on Progress in Physics veröffentlicht.
In ihrem Bericht argumentieren sie, dass Einsteins allgemeine Relativitätstheorie, obwohl sie ein Eckpfeiler der modernen Physik ist, Phänomene auf subatomarer Ebene, wo die Quantenphysik dominiert, nicht vollständig erklären kann.
Neuer Ansatz: Quantengravitation
Der Durchbruch in der Theorie von Mikko Partanen und Jukka Tulkki liegt darin, das Modell der „gekrümmten Raumzeit“ durch ein System aus vier wechselwirkenden Quantenfeldern zu ersetzen.
Dort krümmen diese Felder die Raumzeit nicht, wie Einstein es beschrieben hat, sondern interagieren mit der Masse, ähnlich wie elektromagnetische Felder mit elektrischer Ladung und Strom interagieren.
Die neue Theorie benötigt keine anderen freien Parameter als die bereits verfügbaren physikalischen Konstanten (Abbildung: Getty).
Das Besondere daran ist, dass das Modell die Allgemeine Relativitätstheorie auf klassischem Niveau reproduziert und gleichzeitig die Möglichkeit eröffnet, Quanteneffekte mathematisch konsistent zu beschreiben. Dadurch vermeidet die Theorie Unbekannte der modernen Physik wie negative Wahrscheinlichkeit oder unphysikalische Unendlichkeit.
Dafür benötigt das neue Modell im Gegensatz zu vielen anderen Theorien weder die Existenz hypothetischer Teilchen noch ungeprüfte Abstimmungsparameter.
Die Autoren sagen, dass ihre Theorie nur bekannte physikalische Konstanten verwendet, was das Risiko einer Verzerrung verringert und die Möglichkeit für zukünftige experimentelle Tests eröffnet.
Vielversprechende Anwendung, muss aber noch getestet werden
Obwohl diese Theorie als großer Fortschritt gilt, befindet sie sich noch in einem frühen Stadium. Insbesondere kann sie Kernprobleme der kosmologischen Physik, wie etwa die Natur Schwarzer Löcher oder den Mechanismus des Urknalls, nicht lösen.
Noch wichtiger ist jedoch, dass die experimentelle Überprüfung weiterhin eine Herausforderung darstellt, da die Gravitation die schwächste Wechselwirkung in der Natur ist und ihre Quanteneffekte extrem gering sind.
Dennoch ist das Potenzial der Theorie enorm. Wenn sie zutrifft, könnte sie nicht nur die Schwerkraft quantifizieren – ein Ziel, dem sich Wissenschaftler seit fast einem Jahrhundert widmen –, sondern auch zu einer Theorie von allem beitragen, die alle Naturkräfte in einem einzigen mathematischen Modell vereint.
Die Forscher sind optimistisch, dass mit den Fortschritten in der Messtechnik und der experimentellen Ausrüstung in den nächsten Jahrzehnten die ersten indirekten Beweise oder experimentellen Anzeichen der Quantengravitation auftauchen könnten.
Sollte sich dies bestätigen, wäre dies nicht nur eine neue Definition der Schwerkraft, sondern es würde auch zeigen, dass Einstein, so großartig er auch war, sich geirrt haben könnte.
Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/ly-thuyet-moi-thach-thuc-thuyet-tuong-doi-einstein-da-sai-20250527070318079.htm
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