Buchtitel Sieben kurze Lektionen über Physik

Wer sich für Physik interessiert (und wie könnte man sich nicht für Physik interessieren?) kommt früher oder später an das Thema Schleifenquantengravitation. Bei dieser Theorie geht es um die Vereinheitlichung der beiden großen Theorien des zwanzigsten Jahrhunderts, der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein und der Quantenphysik, an der bis heute eine große Gruppe von Wissenschaftlern arbeitet. Die beiden Theorien stehen kurioserweise in direktem Widerspruch zueinander, obwohl die Vorhersagen aus der Relativitätstheorie und der Quantenphysik vielfach durch Experimente und Naturbeobachtung bestätigt wurden. Trotz der fremdartigen und zufälligen Verhaltensweisen der Quanten beruht die moderne Elektronik vollständig auf quantenphysikalischen Wirkprinzipien. Von der Waschmaschine bis zum Smartphone haben heute schon hunderte Millionen tagtäglich Nutzen aus dieser Theorie, die dennoch selbst von renommiertesten Wissenschaftlern nicht in all ihren Auswirkungen verstanden wird.

Unabhängig davon arbeiten viele Physiker weltweit an der Schleifenquantengravitation, die als aussichtsreiche Kandidatin für die Lösung vieler Probleme gesehen wird. So könnten mit Ihr die Zeit vor dem Urknall und damit die Entstehung des Universums wie auch die Vorgänge in einem Schwarzen Loch erklärt werden. In den „Sieben kurzen Lektionen über Physik“ hat Carlo Rovelli diese komplizierten Zusammenhänge auf einen einfach lesbaren, kurzen Text verdichtet. Auf gerade einmal 90 Seiten breitet er in unterhaltsamer Weise die schwierigsten Konzeptionen des Vereinheitlichungsversuchs aus. Besonders die merkwürdigen Themen „Raumkörnchen“ und „Planck-Sterne“ sind gut verständlich dargestellt.

Nach der neuen Loop-Theorie besteht der Raum aus Quantenfluktuationen, die um viele Milliarden mal kleiner sind als Atomkerne. Ihre miteinander verwobenen Schleifenbewegungen bilden die Textur des Raumes; in der Konsequenz wären praktisch alle Phänomene im Universum auf quantenphysikalische Wirkungen zurückzuführen. Ein Universum aus Relationen, nicht aus Dingen. Die Zeit und ihre scheinbar unumstößliche Richtung, von Vergangenheit nach Zukunft, spielte in diesem Universum keine Rolle mehr; eine besondere Konsequenz, die uns vielleicht am fremdartigsten erscheint, sind wir doch alle in dem alten Weltbild von Newton gefangen und gehen wie selbstverständlich von einem absoluten Raum und einer absoluten Zeit aus.

Schwarzes Loch in der Galaxie M87 (Quelle: ESO)

Eine andere wundersame Folge wäre der Planck-Stern. Während uns die Schwarzen Löcher als ewig existierende sternvertilgende Monster erscheinen, beschreibt sie die Loop-Theorie als vollständig kollabierende Singularitäten im Moment des Zusammenbruchs und kurz vor einem Rückprall. Durch die gravitative Zeitdilatation von Einstein würde ein Beobachter im schwarzen Loch sehen können, wie sich die gesamte Masse des schwarzen Lochs in einem Augenblick zusammenzieht, bis sie den winzigen Durchmesser einer Planck-Länge erreicht hat, um sich sogleich wieder explosionsartig auszudehnen. Wir Beobachter außerhalb des „Ereignishorizontes“ sehen hingegen durch die Zeitdehnung ein scheinbar statisch bestehendes schwarzes Loch.

Das Büchlein eignet sich bestens für einen interessanten Abend ohne Fernsehen. Die erwähnten Zusammenhänge sind lesend besser zu verstehen, als durch die vielen schön illustrierten Dokumentationen über Kosmologie und Quantenphysik, die in den besseren Mediatheken zu finden sind.

Ein klein wenig peinlich ist vielleicht die siebente und letzte Lektion darin, in der gleich die Philosophie von Spinoza und die Dichtkunst von Lukrez bemüht werden müssen, um uns selbst umständlich als ein Teil derselben Natur zu beschreiben, die auch Galaxien, Planeten und Atome hervorgebracht hat. Das wirkt etwas rührselig, gerade so wie die dramatische Musik in angelsächsischen Dokumentationsfilmen, mittels derer zwanghaft Gefühle beim Zuschauer hervorgeholt werden sollen. Aber das kann man nachsehen, Reklame muss eben auch sein; lieber auf die sechste Lektion zurückblättern und nochmal über Wahrscheinlichkeit, Zeit und Wärme nachlesen, es lohnt sich.

"Sieben kurze Lektionen über Physik" von Carlo Rovelli, Rowohlt, Hamburg 2015
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