Akademik

Quạntengravitation,

 

die bisher nur in Ansätzen entwickelte Quantentheorie der Gravitation, die die Eigenschaften der (gekrümmten) Raum-Zeit bei extrem kleinen Abständen (von der Größenordnung der Planck-Länge) und das Verhalten von physikalischen Systemen bei allerhöchsten Energien (von der Größenordnung E_Pl = m_Plc² ≈ 1,22 · 10¹⁹ GeV beziehungsweise Temperaturen von rd. 1,42 · 10³² K; m_Pl Planck-Masse, c Lichtgeschwindigkeit) beschreiben soll, wie sie z. B. in der Frühphase des Kosmos nach dem Urknall vorgelegen haben müssen (Kosmologie). Raum- und Zeitkoordinaten werden dann diskontinuierlich (man spricht auch vom »Raum-Zeit-Schaum«) und müssen durch nicht kommutierende Operatoren dargestellt werden. Dass Effekte der Quantengravitation erst unter solch extremen Bedingungen auftreten, hat seine Ursache in der im Verhältnis zu den anderen primären physikalischen Wechselwirkungen um viele Größenordnungen schwächeren Gravitation.

 

Im klassischen Grenzfall h → 0 (h plancksches Wirkungsquantum) soll die Quantengravitation in die allgemeine Relativitätstheorie (ART) übergehen; sie konnte jedoch bisher nicht in konsistenter Weise durch Quantisierung der ART gewonnen werden. - Aus den zahlreichen Versuchen zur Aufstellung einer Quantengravitation ergeben sich theoretische Ansätze, die alle Wechselwirkungen der Natur in einer einheitlichen Theorie beschreiben, wie die Eichtheorie der lokalen Supersymmetrie, die Gravitonen, Gravitinos u. a. masselose Teilchen in einem Supermultiplett zusammenfasst (Supergravitation), sowie deren Verallgemeinerungen, die Superstringtheorien (Stringtheorie).