Albert Einstein Was ist Einheitliche Feldtheorie?

Albert Einstein prägte den Begriff "Einheitliche Feldtheorie", der jeden Versuch beschreibt, die fundamentalen Kräfte der Physik zwischen Elementarteilchen in einem einzigen theoretischen Rahmen zu vereinen. Einstein verbrachte den letzten Teil seines Lebens damit, nach einer solchen einheitlichen Feldtheorie zu suchen, war jedoch erfolglos.

Kräfte, die vereinheitlicht wurden

In der Vergangenheit wurden scheinbar unterschiedliche Interaktionsfelder (oder "Kräfte", in weniger präzisen Worten) zusammengeführt. James Clerk Maxwell vereinte im 19. Jahrhundert erfolgreich Elektrizität und Magnetismus zu Elektromagnetismus. Das Gebiet der Quantenelektrodynamik übersetzte in den 1940er Jahren erfolgreich den Elektromagnetismus von Maxwell in die Begriffe und die Mathematik der Quantenmechanik.

In den 1960er und 1970er Jahren gelang es den Physikern, die starke und die schwache Wechselwirkung der Kerne zusammen mit der Quantenelektrodynamik zu einem Standardmodell der Quantenphysik zu vereinen.

Das aktuelle Problem

Das aktuelle Problem bei einer vollständig einheitlichen Feldtheorie besteht darin, eine Möglichkeit zu finden, die Gravitation (die unter Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie erklärt wird) in das Standardmodell zu integrieren, das die quantenmechanische Natur der anderen drei fundamentalen Wechselwirkungen beschreibt. Die für die allgemeine Relativitätstheorie grundlegende Krümmung der Raumzeit führt zu Schwierigkeiten bei den quantenphysikalischen Darstellungen des Standardmodells.

Unterschiedliche Theorien

Einige spezifische Theorien, die versuchen, die Quantenphysik mit der allgemeinen Relativitätstheorie zu vereinen, umfassen:

• Quantengravitation
• Stringtheorie / Superstringtheorie / M-Theorie
• Schleifenquantengravitation
• Theorie von allem
• Supersymmetrie

Die Einheitliche Feldtheorie ist hochtheoretisch, und es gibt bisher keinen absoluten Beweis dafür, dass es möglich ist, die Schwerkraft mit den anderen Kräften zu vereinen. Die Geschichte hat gezeigt, dass andere Kräfte kombiniert werden können, und viele Physiker sind bereit, ihr Leben, ihre Karrieren und ihren Ruf dem Versuch zu widmen, zu zeigen, dass auch die Schwerkraft quantenmechanisch ausgedrückt werden kann. Die Konsequenzen einer solchen Entdeckung können natürlich nicht vollständig geklärt werden, bis eine tragfähige Theorie durch experimentelle Beweise bewiesen ist.