KIT: kognitive Architekten: Quantenphysik II.

Die Quantengravitation ist bisher die ungelöste Aufgabe des 21. Jahrhunderts. Rovelli schrieb zu dem Thema: Ein Student, der vormittags Vorlesungen zur ART und nachmittags zur Quantenmechanik besucht, muss den Eindruck gewinnen, dass die Professoren Dummköpfe seien oder seit einem Jahrhundert nicht mehr miteinander gesprochen haben: Sie lehren ihnen 2 Weltbilder, die sich widersprechen. In der allgemeinen Relativitätstheorie wird die Welt in einer gekrümmten Raumzeit erklärt, die die Quanten außen vor lässt. In der Quantenmechanik dagegen ist sie ein flacher Raum [die, die Krümmung der Raumzeit vernachlässigt], indem diskrete Energiequanten umher springen. Im Versuch die ART von Einstein und die Quantenmechanik zu vereinen, entsprangen viele physikalische Theorien, u.a. die Stringtheorie [1960] mit der folgenden M- und GU-Theorie, und die Spin-Netzwerke von Roger Penrose [1970]. Penrose war ein kreativer Physiker mit einer eigenen zeitweise spielerischen Sichtweise auf die Physik. Er konstruierte neue revolutionäre mathematische Werkzeuge und Strukturen. Nachdem er mit Stephen Hawking bedeutende Beiträge zur Praxis der ART beigetragen hatte, faszinierte ihn die Übereinstimmungen des Mach’schen Prinzips und der Quantenverschränkung von der man salopp sagte, wenn man das eine Quantenteilchen kitzelt, lacht das andere. Leipniz Monadenprinzip, das Mach’sche Prinzip und die Quantenverschränkung beruhen auf einem wichtigen physikalischen Charakter – den Wechselwirkungen zwischen den Körpern im Raum. In der flimmernden, wogenden Welt der Quantenereignisse werden innerhalb der Beziehungen, Wechselwirkungen und Kollisionen die Prinzipien des Kosmos erschaffen. Ein Teilchen ohne Wechselwirkung zu den anderen “verschwindet” dagegen in einer Wolke der Ereignisse. Die Schleifenquantentheorie [Ashtekar, Smolin, Rovelli, Ende der 1980’er] umschreibt den Raum auf den Grundlagen von Penrose und der Wheeler-DeWitt-Gleichung als dynamisches quantenmechanischen Spin-Netzwerk.

Die neuen Technologien, die aus der Forschung der Vereinheitlichung hervorgingen, waren u.a. der Flash-Speicher, der sich den Tunneleffekt zunutze macht, der Laser, das MRT (Magnetresonanzthomographie), der Mikroprozessor, der die Röhrentechnik verdrängte und es möglich machte die Bestandteile auf einem dünnen Halbleiterplättchen zu integrieren, dem heute bekannten CCD-Chip, die Quanteninformationstheorie und Quantenteleportation [Quantenkommunikation, Zeilinger 1997] mit dem No-Cloning-Theorem [bei der Übertragung erlischt die Information des “Sender-Quant”, da ein Klon der Information im System nicht existieren kann], die eine Grundlage für den Quantencomputer stellt, und technisch vielversprechende Möglichkeiten zur Übertragung, Speicherung und Verarbeitung von Qubits (abgeleitet von der Einheit Bit), und einem Quanten-Internet im 21. Jahrhundert eröffnete.