Das Rätsel Universum - bereits gelöst?

Wissen
Alexander Kastner / 02.10.2018
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Es ist die Grundlage von Allem. Die Voraussetzung aller bereits entdeckten und noch ausstehender Erfindungen. Quasi das Jus der Natur, formuliert in der Sprache der Mathematik: Die Kunst der Physik. Bereits die Altmeister des antiken Griechenlands klärten erste sinngebende Fragen zum Lebensspiel und adelten damit die Metaphysik - später zur Philosophie gradiert - zur wichtigsten aller Lehren, wobei uns die allgemeine Physik das Regelwerk zu unserem Universums-Schachbrett liefert. 

Nun lautet die berechtigte Frage: Gibt es noch etwas zu entdecken oder ist bereits alles gelöst? Seit zwei Jahrtausenden wird nun philosophiert und geforscht, welche Grundgesetze und Spielregeln wollen wir noch entdecken bevor wir die Physik endlich als vollendet abstempeln können und in den reichlich verdienten Ruhestand schicken; Immerhin liegt das durchschnittliche Pensionsantrittsalter in Österreich bei 60 Jahren. Tatsächlich gibt es selbst in der Epoche der Postmoderne noch Gesetzeslücken im Physikgesetzbuch, ja sogar vielmehr ungeklärte Fragen zu Naturphänomenen als jemals zuvor. Dementsprechend breit gefächert sind die Teildisziplinen der Naturwissenschaften, unglaublich viele Experten veröffentlichen regelmäßig bahnbrechende Neuerkenntnisse.

Nobelpreis: Laserphysik

Das lässt ExpertInnen alljährlich der Verleihung des Nobelpreis entgegenfiebern. Heute, am 2. Oktober 2018, wurde dieser in der Kategorie Physik an die Kanadierin Donna Strickland, dem US-Amerikaner Arthur Ashkin und den Franzosen Gerard Mourou für ihre „bahnbrechenden Entdeckungen“ im Bereich Laserphysik verliehen. Sie verweilen ab jetzt im erlesenen Kreis der weltbewegendsten Forschergenies aller Zeiten.

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Einer dieser Vordenker, der berühmte Werner Heisenberg, sagte: "Nur wenige wissen, wie viel man wissen muss, um zu wissen, wie wenig man weiß."

Also gibt es noch unentdeckte Naturgesetze - Frage beantwortet; Die Physik darf noch nicht ruhen.

Aber unentdeckt ist nicht gleich wissenswert. Haben neue Erkenntnisse wirklich Relevanz für das Nicht-Nobelpreisanwärter-Leben?

Österreich als Quantenphysik-Mekka

In den 1930er Jahren entdeckte man eine unbegreifliche Verbindung zweier Lichtteilchen, welche über beliebige Distanzen miteinander verschränkt blieben. Selbst Albert Einstein war ratlos, er sprach von „Spukhafter Fernwirkung“. Ahnungslos versuchten die ForscherInnen, da diese Geisterverbindung nicht geklärt werden konnte, durch Beobachtung Gesetze zu dieser Spukhaften Fernwirkung zu formulieren. Siehe da, der Spuk von gestern wurde zu Technik. So ermöglicht diese Quantenverschränkung heute die Erzeugung von hochleistungsfähigen Quantencomputer oder Quantenkryptographie, womit beispielsweise abhörsichere Banküberweisungen vollzogen werden können, schließlich erfolgt der Datenaustausch quasi per Teleportation. Maßgebend beteiligt am Erfolg der Quantenkryptographie ist der österreichische Spitzenforscher Anton Zeilinger. Dieser kleine Landkartenfleck Österreich hat sich tatsächlich im Mikrokosmos der Quantentheorie eingenistet und sammelt gierig neues Wissen, um die Weltelite zu fordern. Anton Zeilinger fordert auf, selbst die Grundlagenforschung kreativ zu gestalten und rechtfertigt die theoretische Physik: "Wenn immer nur unmittelbar anwendungsbezogene Forschung betrieben worden wäre, hätten wir heute eine unglaubliche Vielfalt und Raffinesse an Kerzen; aber keine Elektrizität.“

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Was bitte ist ein Higgs?

2012 gelang der Forscherwelt ein gewaltiger Durchbruch, PhysikerInnen weltweit schienen in Extase, es herrschte utopische Aufbruchstimmung. „Das Gottesteilchen war gefunden“, so publizierten zumindest die Medien. Endlich gelang es, ein sogenanntes Higgs-Teilchen zu erschaffen.
Doch was bitte ist ein Higgs? Und warum hob die Kirche nicht abermals ihren belehrenden Zeigefinger, wenn doch selbst die PhysikerInnen – seit jeher auf Kriegsfuß mit der Gottesvorstellung – nun doch endlich ein Elementarteilchen Gott zusprachen?
Tatsächlich stammt die Idee hinter diesem Mechanismus aus den 1960er Jahren. François Englert und Peter Higgs erarbeiteten eine Theorie, welche den Großteil unserer Materie erst Masse gibt. Doch dazu musste erst ein neues Feld und ein bisher unbekanntes Elementarteilchen eingeführt werden, womit die Theorie hinter dem Higgs-Feld und dem Higgs-Boson geboren war. Dass im schweizerischen Meyrin nahe Genf nun der allergrößte Teilchenbeschleuniger der Welt steht, und sich dieser obendrauf auch noch darauf einließ, Protonen mit enormer Geschwindigkeit aufeinander zu schießen, führte zur Messung errechneter Zerfallsprodukte (dieses Higgs-Boson ist natürlich nur für 0,0000000000005 Sekunden stabil, sonst wäre es ja einfach!), was François Englert und Peter Higgs 2013 endlich den lang verdienten Physiknobelpreis einbrachte.
Jetzt ist klar, der Higgs-Mechanismus existiert. Aber wo ist Gott?
Diesen Zusammenhang knüpfte der US-Amerikaner Leon Max Lederman, erneut ein Nobelpreisträger, indem er in seiner verzweifelten Suche nach dem Higgs-Mechanismus das betreffende Boson als „The Goddamn Particle“ bezeichnete, was fälschlicherweise (böse Zungen sehen dahinter sogar einen Marketing-Schachzug) mit Gottesteilchen gleichgesetzt wurde.

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Trotz aller Leistung, oder womöglich auch vom Erfolg beflügelt, steht die Erforschung der Physik keinen Tag still und konnte 2015 endlich die Gravitationswelle nachweisen. Verglichen mit dem Higgs-Mechanismus oder der Quantenverschränkung beobachtet man  die Ursache einer sogenannten Gravitationswelle in weiter Entfernung des Makrokosmos. Den wellenartigen Ausbreitungseffekt der Gravitationsschwankung bei Änderung der Masse prophezeite bereits Albert Einstein (Schon wieder dieser sagenumwobene Albert Einstein, welch kluger Kopf). Mit der allgemeinen Relativitätstheorie besagt Einstein unter anderem eine Änderung der Längenverhältnisse nahe großer Massen, was den Raum wie eine Welle durchzieht. Da jedoch kaum plötzlich große Massen aus dem Nichts auftauchen, blieb dieser Effekt knapp über 100 Jahre unbewiesen. Doch vor zwei Jahren gelang es, zwei ineinander kollidierender Schwarze Löcher zu beobachten und enorm feine Längenänderungen auf der Erde zu detektieren. Die Schwierigkeit: Die Gravitationswelle breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus, genau wie - wer hätte es geahnt – Licht. Das heißt man entdeckt zwei fusionierende Schwarze Löcher und im selben Augenblick muss auf Bruchteile eines Elektronendurchmessers genau gemessen werden. Irre, dieser Nachweis!

Neue Entdeckungen wird es zweifelsfrei geben. Ob der nächste große Meilenstein nun tatsächlich ein echtes Gottesteilchen hervor zaubert oder doch eine Supererde mit Idealbedingungen für außerweltliche Intelligenz feststellt, bleibt offen. Wichtig ist, dass die Physik weiterhin unterstützt und gefördert wird, schließlich ist der Spuk von heute die Technik von morgen.

 

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Jugendportal.at wurde zuletzt am 12.12.2019 bearbeitet.

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