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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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