Quantenphysik: Auswirkungen der Gravitation auf bislang kleinste Masse gemessen
Albert Einstein dachte, dass sich die Gravitation in der Quantenwelt nie vermessen lassen würde. Nun meint ein Forschungsteam, einen Weg gefunden zu haben.
Künstlerische Darstellung des Experiments
(Bild: University of Southampton)
Einem europäischen Forschungsteam ist es gelungen, die Auswirkungen der Gravitation auf die bislang kleinste Masse überhaupt zu messen. Damit sei man dem Verständnis der Quantengravitation einen Schritt näher gekommen, erklärt Forschungsleiter Tim Fuchs von der Universität Southampton. Wenn das gelingt, könne man einige der größten Rätsel des Universums lösen, ordnet er die Bedeutung des Experiments ein. Dabei wurde in einer speziellen Vorrichtung gemessen, wie die Gravitation einer 2,4 kg schweren Masse eine Kraft von 30 aN – also 3 × 10-17 Newton – auf ein Teilchen mit einer Masse von 0,43 mg (4,3 × 10-4 Gramm) ausübt. Mit weiteren Experimenten will man sich nun der Welt der Quantengravitation annähern.
Einstein war skeptisch
Wie die Schwerkraft in der Quantenwelt funktioniert, ist bis heute nicht verstanden, erklärt das Forschungsteam. Albert Einstein sei sich sogar sicher gewesen, dass es keinen experimentellen Weg geben würde, um eine mögliche Quantengravitation zu untersuchen. Das habe man jetzt mit einem speziellen Versuchsaufbau aus Magneten und Supraleitern in einer extrem kalten Umgebung entkräftet, mit dem man die Auswirkungen der Gravitation auf mikroskopisch kleine Partikel habe messen können. Damit stehe der Forschung jetzt ein Weg offen, die Gravitation auch in der Quantenwelt zu untersuchen, ist sich die Gruppe sicher. Damit könne man die Grenzen der Wissenschaft verschieben.
Vorgestellt werden der Versuchsaufbau und dabei gemessenen Werte jetzt in einem Fachartikel im Wissenschaftsmagazin Science Advances. Mit der Arbeit will die Forschungsgruppe ein fehlendes Puzzlestück in unser Bild von der Realität einfügen, meint Tim Fuchs. Wenn man die Quantengravitation versteht, könnte man damit dann auch ergründen, wie einst das Universum begonnen hat, was in Schwarzen Löchern passiert und möglicherweise sogar alle Elementarkräfte in einer Theorie vereinen. Weil die Theorien zur Quantengravitation und zur Gravitation bislang nicht miteinander vereinbar sind, müsse eine nachgeben, meint Fuchs. Bis dahin wird es aber noch etwas dauern.
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(mho)