Quantengravitation: Auf der Sucher nach einer vereinheitlichten Beschreibung von Geometrie und Materie

Die Grundlagenphysik basiert auf zwei fundamentalen Säulen: 1. Die Quantenfeldtheorie, in deren Sprache die Physik der Elementarteilchen formuliert ist. 2. Die Allgemeine Relativitätstheorie, also Einsteins geometrische Deutung der Gravitation (Schwerkraft). Obwohl sehr erfolgreich, ist die Allgemeine Relativitätstheorie keine unbegrenzt gültige Theorie, denn sie sagt die Existenz von Singularitäten voraus. Dabei handelt es sich um Punkte in der Raumzeit, an denen Materie auf einen einzigen Punkt konzentriert wird – prominenteste Beispiele hierfür sind schwarze Löcher und der Urknall. Dies motiviert die Suche nach einer fundamentaleren Theorie der Quantengravitation oder Quantengeometrie, die die Prinzipien der Quantenfeldtheorie und Allgemeinen Relativitätstheorie vereinheitlicht und die genannten Divergenzen vermeidet. Der Vortrag führt in Konzepte der Quantenfeldtheorie und Allgemeinen Relativitätstheorie ein, erläutert welche physikalischen Erkenntnisse man sich von der Quantengravitation verspricht, betont das fruchtbare Wechselspiel zwischen Mathematik und Physik bei der Suche nach einer solchen Theorie und stellt Erlanger Beiträge zu diesem Programm vor.