Revolutie in de natuurkunde: nieuwe aanpak om theorieën te verenigen!

Revolutie in de natuurkunde: nieuwe aanpak om theorieën te verenigen!

Op 8 maart 2025 werd aangekondigd dat Dr. Wolfgang Wieland, natuurkundige aan de Friedrich-Alexander Universiteit Erlangen-Neurenberg (FAU), aanzienlijke financiering heeft ontvangen van de Duitse Onderzoeksstichting als onderdeel van het Heisenberg-programma. Het doel van zijn project is het ontwikkelen van een nieuwe benadering voor het combineren van kwantum- en relativiteitstheorie in specifieke probleemgebieden. De huidige bevindingen zijn gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift ‘Classical and Quantum Gravity’ en genereren grote belangstelling van de wetenschappelijke gemeenschap.

Onderzoekers worden geconfronteerd met een fundamentele uitdaging: de vier fundamentele krachten van het universum – zwaartekracht, elektromagnetische interactie, zwakke interactie en sterke interactie – kunnen nog niet worden verklaard door een uniforme theorie. Terwijl de algemene relativiteitstheorie fungeert als het fundamentele model voor de zwaartekracht, houdt de kwantumtheorie zich bezig met de andere drie fundamentele krachten. Het probleem dat de twee theorieën onverenigbaar zijn, is al sinds de jaren dertig bekend, wat de urgentie van een oplossing onderstreept.

De behoefte aan eenwording

De algemene relativiteitstheorie wordt gebruikt om het gedrag van grote massa's te berekenen, terwijl de kwantumtheorie de kleinste deeltjes beschrijft. Er is een uniform model nodig om verschijnselen als de oerknal en zwarte gaten te begrijpen. In zwarte gaten, waar volgens de relativiteitstheorie materie op een bepaald punt wordt verzameld, wordt een nieuw begrip van de zwaartekracht noodzakelijk.

Er wordt aangenomen dat kwantumzwaartekracht de concepten van causaliteit en tijd onder extreme omstandigheden zou kunnen veranderen. In de kritieke omgeving van zwarte gaten verliezen de termen ‘voor’ en ‘na’ hun betekenis. Tientallen jaren van onderzoek hebben geleid tot de ontwikkeling van concepten die deze theorieën proberen te verenigen. Wielands benadering omarmt het idee dat ruimte en tijd niet continu zijn, maar uit kleine delen bestaan.

Wielands innovatieve benaderingen

Zijn concept voorziet een gekwantiseerde ruimte-tijd waarin er vaste stappen zijn voor bewegingen en tijdsverloop. De Planck-eenheden spelen hierin een cruciale rol, vooral de Planck-macht, die een berekenbare bovengrens vertegenwoordigt voor de macht in het universum. Eerdere overwegingen suggereren dat de macht oneindig groot zou kunnen worden, waardoor gedeeltelijke wiskundige vergelijkingen onoplosbaar zouden worden. Uit het onderzoek van Wieland blijkt echter dat er een bovengrens is aan het vermogen in een gekwantiseerde ruimtetijd, met name het Planck-vermogen van 10^53 watt.

Als de theorieën van Wieland kloppen, zou dit kunnen betekenen dat de kracht van zwaartekrachtgolven ook in quanta kan worden opgesplitst. Daarnaast onderzoekt het Heisenberg Project hoe de zwaartekracht de causale structuur van de wereld beïnvloedt.

Kwantumzwaartekracht, die als theorie tot doel heeft de kwantummechanica te verenigen met de algemene relativiteitstheorie, is een actief onderzoeksgebied. Het is een uitgesproken doel dat een uniforme theorie formeel oneindige termen vermijdt en zo extreme gevallen zoals de oerknal of zwarte gaten berekenbaar maakt. In deze context worden al verschillende theorieën ontwikkeld, zoals de snaartheorie en de luskwantumzwaartekracht. Wikipedia ] Hoewel de zwaartekracht wordt beschouwd als de zwakste van de elementaire krachten, heeft deze verreikende gevolgen in het universum.

De vooruitgang van Wieland zou baanbrekend kunnen zijn in het begrijpen van de fundamentele structuren van het universum, dat nog steeds gehuld is in veel mysteries. De kwantumzwaartekrachtbenadering kan nieuw licht werpen op veel fysieke vragen. Natuurkundigen hopen dat er in de toekomst een samenhangende theorie zal ontstaan ​​die alle bekende krachten verenigt en de geheimen van de kosmos ontsluiert.