Die Abteilung Quantengravitation und Vereinheitlichte Theorien

Bereits in den 1970er Jahren hatten Physiker die Kräfte der Natur in einer Theorie vereint, dem sog. Standardmodell der Teilchenphysik. Nur die Schwerkraft widersetzt sich hartnäckig einer Einordnung: die Allgemeine Relativitätstheorie und die Quantentheorie lassen sich im Rahmen der bekannten physikalischen Gesetze nicht miteinander vereinbaren. Widersprüche treten zwar erst bei unvorstellbar kleinen Abständen von 10-33 cm zutage, aber wenn wir verstehen wollen, was im Inneren eines schwarzen Loches oder in den ersten Sekundenbruchteilen nach dem Urknall „passiert“, müssen sie aufgelöst werden.

Daher suchen Gravitationsphysiker nach einer neuen Theorie der Quantengravitation, die das Standardmodell der Quantenfeldtheorie und die Allgemeine Relativitätstheorie als Grenzfälle enthält, deren mathematische Widersprüche aber überwindet. Die Hauptrichtungen der gegenwärtigen Forschung (kanonische Quantisierung, Supergravitation und Stringtheorie, sowie diverse nicht-pertubative Ansätze) sind alle in Potsdam repräsentiert. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf neuartigen Idee, welche die Schwierigkeiten der existierenden Ansätze überwinden könnten.

Die neue Theorie erzwingt wahrscheinlich eine radikale Modifikation der herkömmlichen Raum-Zeit-Konzepte bei extrem kleinen Abständen (der Planck-Skala). Vermutlich wird dort auch die vertraute Unterscheidung zwischen Raumzeit und Materie hinfällig.

 
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