„Habe nun ach! Philosophie, Juristerei und Medizin, und leider auch Theologie! durchaus studiert mit heißem Bemühn. Da steh ich nun, ich armer Tor! und bin so klug als wie zuvor; heiße Magister, heiße Doktor gar, und ziehe schon an die zehen Jahr herauf, herab und quer und krumm meine Schüler an der Nase herum – und sehe, dass wir nichts wissen können!

Das will mir schier das Herz verbrennen!“ 

- Faust I, S. 354–365

Seit jeher versucht der Mensch die Welt zu erklären. Zu diesem Zweck stellt er Theorien auf, die die Welt immer genauer und umfassender beschreiben, bestenfalls auch erklären sollen.

Auch die Physik erhebt mit ihren Erfolgen der letzten Jahrzehnte immer lauter den Eigenanspruch eine allumfassend physikalische Welterklärung, eine Weltformel liefern zu wollen. Auf diesem Weg ist sie auf vier fundamentale Wechselwirkungen gestoßen. Dabei bezeichnet jede dieser Wechselwirkungen eine von den anderen verschiedene Art, wie sich physikalische Objekte gegenseitig beeinflussen können. Ein physikalisches Objekt ist beispielsweise ein materieller Körper oder ein Feld und die vier Grundkräfte heißen schwache Wechselwirkung, starke Wechselwirkung, Elektromagnetismus und Gravitation. Jeder der Wechselwirkungen wird dabei als Feld verstanden. Doch sehen sich die Physiker damit vor ein paar losen Fäden und wollen wissen, wie diese vor langer Zeit einmal vernäht gewesen sein müssen. Denn nach heutiger Theorie entstanden die Grundkräfte erst im Laufe der kosmischen Evolution und waren folglich zum Zeitpunkt des Urknalls noch eins. Deshalb versucht man sich in der Physik der Vereinheitlichung der vier Grundkräfte, man möchte quasi wissen, wie sich die Fäden zusammennähen lassen. Eine Quantengravitationstheorie, die alle fundamentalen Wechselwirkungen konsistent vereinigt, gilt als sehr wichtiger Schritt zum heiligen Gral der Physik: Die Weltformel

Historie

Die Vereinheitlichung dieser Kräfte ist offen gestanden die Fortführung eines Jahrhunderte alten Programms. Und um zu verstehen, wie wichtig zukünftige Vereinheitlichungen in der Physik sein können, sehen wir uns die Erfolge einiger vergangener Vereinheitlichungen an.

Schon die Begründung der klassischen Physik mit der Newtonschen Mechanik stellte eine Vereinheitlichung dar. Vor Newton formulierte die Aristotelische Physik nämlich die Bewegung von Körpern in vier Theorien. Eine galt der vollkommenen Kreisbewegung von Körpern am Himmel. Und die anderen drei den irdischen, den natürlichen Bewegungen (etwa Fallbewegung), den Bewegungen von Lebewesen und die unnatürliche Bewegungen, d.h. durch Lebewesen erzwungen. Newton nun vereinigte diese vier Bewegungsgesetze und erklärte uns somit, dass für die Sterne am Himmel die gleichen Gesetze wie für uns gelten.

Und auch vor Aristoteles haben sich Menschen schon gefragt, warum was auf der Erde geschieht und ob gewisse Gesetzmäßigkeiten zwischen verschiedenen Erscheinungen stecken. Die nächste weitbekannte Vereinheitlichung war wohl im 19. Jahrhundert die Zusammenführung von Elektrostatik und Magnetostatik zur Elektrodynamik durch James Clerk Maxwell. Seither nahm die Vereinheitlichung, das große Programm der Physik schlechthin, zu und dauert bis zum heutigen Tage an.

 

2. Verweise

Stand: 2014

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