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Loop-Quantengravitation: Die Quanten der Schwerkraft
Für drei fundamentale Kräfte im Universum – die elektromagnetische, die schwache
und die starke Kraft – wissen wir bereits, dass die klassische Physik auf mikroskopisch
kleinen Skalen durch die Quantenphysik ersetzt werden muss, um die beobachteten
Vorgänge in der Natur angemessen zu beschreiben. Wie sieht es aber bei der vierten
fundamentalen Kraft aus, der Gravitation? Muss auch hier die klassische Schwerkraft
durch eine Quantengravitation ersetzt werden?
© Hintergrund: NASA / ESA / STScI, Steve Beckwidth / HUDF Team; Sonne: SOHO; Quantenschaum: MPI für Gravitationsphysik; Bearbeitung: Sterne und Weltraum (Ausschnitt)
In der modernen theoretischen Physik
gibt es zwei fundamentale Theorien.
Die ältere ist die von Albert Einstein
im Jahr 1915 formulierte allgemeine
Relativitätstheorie. Sie beschreibt
die Wechselwirkung zwischen der Masse
und der vierdimensionalen Raumzeit. Die
andere ist die Quantenfeldtheorie, die im
Verlauf des 20. Jahrhunderts formuliert
wurde. Sie behandelt die Teilchen und die
an ihrer Wechselwirkung beteiligten
Kraftfelder
in einheitlicher Weise, berücksichtigt
die spezielle Relativitätstheorie und
beschreibt die Wechselwirkungen von Elementarteilchen
im subatomaren Bereich...
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