Physiker haben möglicherweise den Ursprung der Gravitation entdeckt und damit endlich erklärt, warum sie sich von den anderen Naturkräften unterscheidet. Das ist keine abwegige Idee, sondern ein echter Meilenstein in einem der am meisten unterschätzten Forschungsgebiete der Grundlagenphysik. Laut den Autoren der neuen Studie liegt der Ursprung der Gravitation in der Entropie. Die Gesetze der Gravitation ähneln denen von Gasen und Flüssigkeiten, allerdings müssen auch die Quantenphysik berücksichtigt werden . Einsteins allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass Materie und Energie Raum und Zeit krümmen. Befindet sich ein Planet an einem Ort, bildet sich um ihn herum ein Band der Raumzeit. Licht folgt diesem Band. Uhren ticken anders, Äpfel fallen anders. Physiker erhalten unbefristete Stellen. Doch die allgemeine Relativitätstheorie erklärt nicht, warum Materie die Raumzeit genau auf diese Weise krümmt. Sie liefert uns eine elegante Gleichung. Diese Gleichung ist jedoch eher ein Regelwerk als eine Erklärung. Warum funktioniert die Gravitation so, wie sie funktioniert? Einstein hat das nicht erklärt. Doch nun könnten wir es wissen. Die Grundidee der neuen Studie ist nicht neu. Die Ursprünge dieser Erkenntnis gehen auf Bekenstein und Hawking zurück, die entdeckten, dass Schwarze Löcher auch eine Temperatur und Entropie besitzen. Dies ist heute eine anerkannte Tatsache. Doch vor 50 Jahren war dies ein wahrhaft radikaler Schritt. Schwarze Löcher sind Raumzeiten mit bestimmten geometrischen Eigenschaften. Eigentlich dürften sie keine Temperatur oder Entropie besitzen. Diese Größen gehören zur Thermodynamik, nicht zur Gravitation. Und dennoch funktioniert die Mathematik. Die Entropie Schwarzer Löcher ist proportional zu ihrer Oberfläche. Dies ist eine einfache Erklärung dafür, warum die Oberfläche zweier Schwarzer Löcher bei der Verschmelzung immer zunimmt, da die Entropie nicht abnehmen kann. Aber was bedeutet das? Ist dieser Zusammenhang zwischen Gravitation und Entropie ein Zufall oder ein Hinweis auf etwas Tieferes? Ist dies der Ursprung der Gravitation? 1995 zeigte Ted Jacobson, dass der Zusammenhang zwischen Gravitation und Thermodynamik stärker ist als ursprünglich angenommen. Er wies nach , dass dieser Zusammenhang nicht nur in der Nähe Schwarzer Löcher existiert. Er fand einen Weg, die Mathematik der Ereignishorizonte Schwarzer Löcher überall anzuwenden . Er nutzte dann eine einfache thermodynamische Beziehung: Energie, die einen Horizont durchquert, ist mit einer Entropieänderung verbunden, und die Entropie ist proportional zur Fläche. Zusammengefasst bedeutet dies, dass der Energiefluss die Raumzeit verformt. Wenn man die Details ausarbeitet, erhält man Einsteins Gleichungen. Hurra! Dies war bereits eine bemerkenswerte Entdeckung, doch es gab ein Problem: Mit der Entropie von „was“ haben wir es zu tun? Die Autoren der neuen Arbeit zeigen erstaunlicherweise, dass es mit der Entropie von Quantenfeldern funktioniert. Ja, richtig. Quantenfelder, wie sie alle Teilchen im Standardmodell beschreiben. Die Berechnung in der Arbeit ist elegant und einfach. Die Autoren fragen im Grunde, wie unterschiedlich zwei Quantenzustände sind. Der eine Zustand ist das Vakuum, der andere das Vakuum plus ein winziges bisschen Materie oder Energie. Dann berechnen sie die Differenz zwischen diesen beiden Zuständen, die relative Entropie genannt wird. Sie ist ein Maß dafür, wie ähnlich die Zustände sind. Und der entscheidende Punkt ist, dass sie in der Quantenfeldtheorie angibt, wie viel Energie fließen wird. Jetzt ist also alles miteinander verbunden. Die Entropie beschreibt die Flächenveränderungen, und die Quantenfelder geben den dafür benötigten Energiefluss an. Daraus leiten sie Einsteins Theorie ab. Und ja, das ist tatsächlich Einsteins Theorie, eine nicht-quantenmechanische Theorie. Das ist der Kern dieser ganzen Idee: Sie erklärt, warum die Gravitation keine Quantentheorie ist . Sie ist nämlich eine Beschreibung eines anderen Phänomens. Sie ist eine emergente Eigenschaft, genau wie die Gesetze der Thermodynamik. Ich gebe dieser Arbeit 1 von 10 Punkten auf der [ __ ]-Skala. Sie bietet einen neuen Ansatz, Quantenphysik, Information und Gravitation mathematisch zu verknüpfen. Sie ist nicht null, weil wir die Entropie dessen, worüber wir sprechen, immer noch nicht kennen. Warum gehen all diese Forscher, die sich mit Entropiegravitation beschäftigen, nie auf die eine Frage ein, auf die wir eine Antwort suchen? Wenn Gravitation emergent ist, woraus entsteht sie dann? Gut, wir wissen jetzt, dass Quantenfelder funktionieren. Schön und gut. Aber welches Quantenfeld? Strings? Gravitonen? Schmetterlinge? Wie dem auch sei, unabhängig davon, was man davon hält, ist es eine mathematische Tatsache, dass sich die Gravitation thermodynamisch formulieren lässt. Das allein ist, gelinde gesagt, bemerkenswert. Und wenn die Gravitation Kann mir bitte jemand ausrechnen, wie lange es noch dauert, bis mein Posteingang im Nichts versinkt? Ich lese täglich viele Nachrichten, was früher wirklich mühsam war, weil sich viele Schlagzeilen wiederholten und es schwer war, die Qualität der Artikel einzuschätzen. Aber der heutige Sponsor, Ground News, hat mein Nachrichtenlesen deutlich verbessert. Ground News ist eine Nachrichtenplattform, die Nachrichten aus aller Welt sammelt. Das spart mir enorm viel Zeit, da ich nicht mehr dutzende Schlagzeilen zum selben Thema durchforsten muss. Ich bekomme einfach eine schnelle Zusammenfassung und einen Faktencheck für alle Berichte. Ground News bietet außerdem viele zusätzliche Informationen auf einen Blick. Ein interessantes aktuelles Beispiel ist der Bericht über die beschleunigten klinischen Studien der US-amerikanischen Arzneimittelbehörde FDA, um China einen Schritt voraus zu sein. 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