Die Herausforderungen der Quantengravitation: Auf der Suche nach einer einheitlichen Theorie der physikalischen Realität?
Was ist das genaue Verhältnis zwischen Quantenmechanik und allgemeiner Relativitätstheorie, und wie kann eine einheitliche Theorie entwickelt werden, die beide Aspekte der physikalischen Realität integriert?
2 Antworten
es gibt relativistische quantenfeldtheorien (das komplette standardmodell der elementarteilchenphysik ist genau das), welche allerdings die gravitation komplett ignorien. und es gibt mit der allgemeinen relativitätstheorie eine gravitationstheorie, welche allerdings quanteneffekte jeder art komplett ignoriert.
dann kann man zwar durchaus quantenfeldtheorie in gekrümmten raumzeiten betreiben, das ist jetzt nicht das problem. aber das ist halt nur die halbe geschichte, da man hier eine vorgegeben raumzeit nimmt, aber diese selbst nicht quantisiert ist und man auch keine rückwirkung der quantenfelder auf diese hat.
und was viele nicht wissen, wir haben in der tat sogar eine quantisierte form der allgemeinen relativitätstheorie als effektive quantenfeldtheorie im limes niedriger energien. auch das ist nicht da problem. aber diese effektive theorie verliert halt ihre gültigkeit wenn wir von schwarzen löchern, urknall usw reden
Das Ganze wird ziemlich nichtlinear, sodass man bestenfalls mit Näherungen rechnen kann. Wenn sich eins der Probleme "geschlossen" lösen lässt, ist vermutlich eine analytische Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen wesentlich leichter.