ALLES ZUFALL?
Seit 100 Jahren suchen Physiker nach einer Quantentheorie der Schwerkraft. Doch vielleicht kann die Gravitation in einer Weltformel so bleiben, wie sie ist – zumindest fast.
Der Zufall könnte der Schlüssel zum heiligen Gral der Physik sein: zu einer Weltformel, die alle vier Grundkräfte endlich vereinigt. In den zurückliegenden Jahrzehnten brachten die klügsten Fachleute mehrere Ansätze hervor, die jedoch furchtbar kompliziert ausfielen und daher kaum brauchbare Vorhersagen lieferten. Und die wenigen theoretischen Ergebnisse, die sich unter größter Mühe herleiten ließen, können durch heutige Experimente weder belegt noch verworfen werden. Nicht einmal die leistungsfähigsten Teilchenbeschleuniger dringen auch nur annähernd in die Energiebereiche vor, die für eine Überprüfung nötig wären.
Das könnte sich jetzt ändern. Im Dezember 2023 hat der Physiker Jonathan Oppenheim vom University College London im Fachjournal »Physical Review X« eine radikal neue Theorie vorgestellt, welche die Gravitation mit den übrigen drei Grundkräften vereinigt. Anstatt dabei die Schwerkraft wie seine Vorgängerinnen und Vorgänger in das enge Korsett einer Quantengravitationstheorie zu schnüren, damit sie wie die übrigen Kräfte einen quantenphysikalischen Charakter erhält, hat er die klassische Natur der Gravitation beibehalten – ein Ansatz, der lange als undurchführbar galt.
Manon Bischoff ist Redakteurin für Mathematik und Physik.
Das bricht mit dem bisherigen Kurs der theoretischen Grundlagenforschung. Auch wenn Oppenheims Theorie durchaus spekulativ ist, hat sie einen großen Vorteil: Sie lässt sich testen, wie der Physiker zusammen mit seinen Londoner Kolleginnen und Kollegen Carlo Sparaciari, Barbara Šoda und Zachary Weller-Davies in einer bei »Nature« erschienenen Veröffentlichung zeigt. Damit könnte sich schon bald entscheiden, ob die bisherigen Bemühungen der vergangenen 100 Jahre auf dem Gebiet der Quantengravitation zum Scheitern verurteilt waren.
Um zu zeigen, dass ihm die Sache ernst ist, schloss Oppenheim bereits im Jahr 2021 eine Wette mit seinen Kollegen Geoff Penington und Carlo Rovelli ab, welche die drei Physiker vertraglich festhielten. Rovelli und Pennington wetteten 5000 zu 1, dass sich Oppenheims Theorie in Experimenten als falsch erweisen würde. Falls die Schwerkraft wider Erwarten wirklich klassisch wäre, versprachen die Wettgegner Kartoffelchips, Kugeln für ein Bällebad oder Olivenöl – über den genauen Gewinn darf Oppenheim entscheiden. Schon bald könnte sich zeigen, wer die Wette gewinnt. »Ich will meine 5000 Bälle«, sagte Oppenheim im Sommer 2023 gegenüber dem »Quanta Magazine«.
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