Schwerkraft in der Quantenwelt: Wissenschaftler näher an Lösung der Geheimnisse des Universums
Forscher:innen ist es erstmals gelungen, die Schwerkraft in der Quantenwelt zu messen. Tim Fuchs von der Universität Southampton erläutert, die Ergebnisse könnten Expert:innen dabei helfen, das fehlende Puzzleteil in unserem „Bild der Realität“ zu finden.
„Seit einem Jahrhundert haben Wissenschaftler versucht, zu verstehen, wie Schwerkraft und Quantenmechanik zusammenwirken“, so Fuchs. „Jetzt ist es uns gelungen, Gravitationssignale bei der kleinsten jemals aufgezeichneten Masse zu messen. Das bedeutet, dass wir der endgültigen Erkenntnis, wie es im Tandem funktioniert, einen Schritt näher gekommen sind.“
Damit könnte der Weg zur Entdeckung der schwer fassbaren Quantengravitationstheorie geebnet sein. „Durch das Verständnis der Quantengravitation könnten wir einige der Rätsel unseres Universums lösen, beispielsweise, wie alles begann oder was in schwarzen Löchern passiert“, erklärt Fuchs. Die Ergebnisse könnten auch dabei helfen, „alle Kräfte in einer großen Theorie zu vereinen.“
Selbst Albert Einstein hatte Probleme mit der Schwerkraft in der Quantenwelt
Gelungen ist das den Wissenschaftler:innen mit einer neuen Technik, bei der schwebende Magnete zum Einsatz kommen, die klein genug sind, um in den Quantenbereich einzudringen. Damit waren sie in der Lage, die schwache Anziehungskraft eines winzigen Teilchens nachzuweisen.
Die Entdeckung könnte bahnbrechend sein, denn bisher hatten Expert:innen nie vollständig verstanden, wie die Schwerkraft in der winzigen Quantenwelt funktioniert. Sogar Albert Einstein war von der Quantengravitation verblüfft und sagte in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie, dass es kein realistisches Experiment gebe, das eine Quantenversion der Schwerkraft zeigen könnte.
Bislang konnte entsprechend nur angenommen werden, dass Teilchen und Kräfte auf mikroskopischer Ebene anders interagieren als Objekte normaler Größe.
„Wir verschieben die Grenzen der Wissenschaft“
Hendrik Ulbricht, Professor für Physik an der Universität Southampton, blickt optimistisch in die Zukunft. „Wir verschieben die Grenzen der Wissenschaft“, betonte er – und das könnte zu „neuen Entdeckungen über die Schwerkraft und die Quantenwelt führen“.
Die Entschlüsselung dieser Rätsel „wird uns helfen, weitere Geheimnisse über die Struktur des Universums zu erschließen, von den kleinsten Partikeln bis hin zu den großartigsten kosmischen Strukturen.“
Das in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichte Experiment wurde von englischen, niederländischen und italienischen Forscher:innen durchgeführt.
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