Relativitätstheorie + Quantentheorie = Schleifen Quantengravitation?

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Relativitätstheorie + Quantentheorie = Schleifen-Quanten-Gravitation: Vom Urknall bis heute – ZDF/3sat scobel "Was war vor dem Urknall?" (Teil 3).


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Die Theorie der Schleifenquantengravitation (engl. loop quantum gravity), auch Loop-Quantengravitation oder Loop-Theorie genannt, ist ein Ansatz für eine Theorie der Quantengravitation, d. h. eine Theorie zur Vereinigung der Quantenphysik mit der allgemeinen Relativitätstheorie. Diese Vereinigung ist eine der größten Herausforderungen der heutigen Physik. Dabei wird der Raum als dynamisches quantenmechanisches Spin-Netzwerk beschrieben, das durch Diagramme aus Linien und Knoten dargestellt werden kann. Eine Konsequenz aus dieser Theorie wäre die Quantisierung von Raum und Zeit im Bereich der Planck-Länge (ca. 10−35 m) bzw. Planck-Zeit (ca. 10−43 s). Die Welt im Kleinsten verlöre die im Alltag angenommene Kontinuität. Dabei wird auch die Gravitation quantisiert.

Die Theorie der Schleifenquantengravitation ist die am weitesten entwickelte Alternative zur Stringtheorie. Bereits Anfang der 1970er Jahre schlug Roger Penrose Spin-Netzwerke für eine Theorie der Quantengravitation vor (Twistor-Theorie). Seine Idee wurde Anfang der 1990er Jahre wieder aufgegriffen und erfolgreich weiterentwickelt, worüber an der LOOPS05-Konferenz des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik u. a. von Lee Smolin und Carlo Rovelli ausführlich berichtet wurde.

Die gleichzeitige Anwendung der allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantentheorie auf Objekte von der Größenordnung der Planckskala führt zu Widersprüchen. So hätte beispielsweise jedes Objekt, das kleiner wäre als die Plancklänge, aufgrund der Unschärferelation so viel Energie bzw. Masse, dass es zu einem Schwarzen Loch kollabieren würde. Theoretische Physiker gehen daher davon aus, dass die Relativitätstheorie und die Quantentheorie bei diesen Größenordnungen in einer übergeordneten Theorie aufgehen, die beide Theorien im Sinne des Korrespondenzprinzips als Grenzfall enthält. Die Schleifenquantengravitation, ebenso wie die Stringtheorie, verhindert durch entsprechende Konzepte der Raum-Zeit-Struktur das Auftreten von beliebig kleinen Strukturen.

• http://de.wikipedia.org/wiki/Schleifenquantengravitation

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