Mikrowelt: Quantengravitation

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Grenzen der Allgemeinen Relativitätstheorie
So erfolgreich Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie den Kosmos beschreibt, vom Sonnensystem bis zum Universum als Ganzem: In bestimmten Situationen stößt sie an ihre Grenzen. Im Inneren eines Schwarzen Loches, etwa wo Materie extrem komprimiert wird (das Bild links zeigt, freilich von außen, die aktive Galaxie M87, in deren Zentrum ein Schwarzes Loch sitzt). Oder direkt am Urknall, wo das ganze bekannte Universum zur Größe eines Elementarteilchens zusammengepresst war. Einsteins Theorie sagt dort Singularitäten voraus: Unphysikalische unendlich hohe Dichtewerte, unendlich hohe Krümmung. Ein klares Zeichen dafür, dass die Theorie an diesen Stellen zusammenbricht, und das kommt nicht überraschend: Wo so winzige Größenskalen und hohe Energiedichten auftreten,sollte auch die andere physikalische Theorie des 20. Jahrhunderts eine Rolle spielen, die Quantentheorie. Dass eine Theorie, die Quanteneffekte außer acht lässt, dort zu falschen Vorhersagen führt, ist zu erwarten.
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