Schärfer als erlaubt - Weiterer Rückschlag für die Quantelung von Raum und Zeit - wissenschaft.de
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Schärfer als erlaubt – Weiterer Rückschlag für die Quantelung von Raum und Zeit

Modernen physikalischen Theorien zufolge sollten Raum und Zeit „gequantelt“ sein. Demnach dürfte die Zeit nicht kontinuierlich fließen, sondern müsste sich in winzigen „Rucks“ vorwärts bewegen. Jetzt ist ein weiterer Versuch gescheitert, diese Raumzeitquantelung mit Hilfe astronomischer Beobachtungen nachzuweisen. Roberto Ragazzoni vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg und seine Kollegen stellen ihre Arbeit in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters (Bd. 587, S. L1) vor.

„Man kann sagen, dass unsere Messung den Quantengravitationstheorien bestimmte Schranken auferlegt“, sagt Ragazzoni und fügt hinzu: „Ich denke, es ist Zeit, nach Theorien zu suchen, die nicht diese Planckskala verlangen ? zumindest nicht so, wie es die heutigen Theorien tun.“ Die Planckskala beinhaltet die winzigen Größen, unterhalb derer der Raum beziehungsweise die Zeit gequantelt sein sollen.

Die Quantengravitation, von der es mehrere vorläufige Varianten gibt, versucht, Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik in Einklang zu bringen. Eine ihrer Vorhersagen ist, dass der Raum unterhalb einer Länge von etwa zehn Billionstel Trilliardstel Millimeter (10 hoch minus 32 mm), der so genannten Plancklänge, gequantelt ist. Der entsprechende Wert der kleinsten Zeitdauer, der so genannten Planckzeit, ist etwa eine Hundertstel Trilliardstel Trilliardstel Sekunde (10 hoch minus 44 s).

Wegen dieser winzigen Größen ist die Raumzeitquantelung normalerweise nicht feststellbar. Doch Ragazzoni und seine Kollegen rechneten aus, dass das Licht weit entfernter astronomischer Objekte durch die Raumzeitquantelung leicht „verschmiert“ werden sollte. Dadurch sollten aufgenommene Bilder dieser Objekte ein wenig unscharf sein.

Mit dem Hubble-Weltraumteleskop untersuchten die Forscher das Licht einer Supernova und einer mehr als fünf Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie. Ergebnis: Sie fanden keinerlei Hinweise auf eine Quantelung der Raumzeit. Die Bilder waren schärfer als es die Quantengravitation erlaubt. Eine ähnliche Untersuchung hatten amerikanische Astronomen vor einem Monat veröffentlicht ? mit dem gleichen Ergebnis.

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Axel Tillemans
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