Schreiben Sie einen Artikel über Quantengravitation
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Die Quantengravitation (QG) ist ein Gebiet der theoretischen Physik, das die Gravitation nach den Prinzipien der Quantenmechanik zu beschreiben sucht. Sie befasst sich mit Umgebungen, in denen weder Gravitations- noch Quanteneffekte ignoriert werden können, wie etwa in der Nähe von Schwarzen Löchern oder ähnlichen kompakten astrophysikalischen Objekten, wie Neutronensternen. Drei der vier fundamentalen Kräfte der Physik werden im Rahmen der Quantenmechanik und Quantenfeldtheorie beschrieben.4. Kraft, Schwerkraft, basiert auf Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, die im völlig anderen Rahmen der klassischen Physik formuliert wird. Diese Beschreibung ist jedoch unvollständig: Die Beschreibung des Gravitationsfeldes eines Schwarzen Lochs in der allgemeinen Relativitätstheorie führt zu physikalischen Größen, wie der Raumzeitkrümmung, zur Abweichung im Zentrum des Schwarzen Lochs. Dies signalisiert den Zusammenbruch der allgemeinen Relativitätstheorie und die Notwendigkeit einer Theorie, die gehtüber die allgemeine Relativität in das Quantenreich hinaus. In Entfernungen sehr nahe am Zentrum des Schwarzen Lochs (näher als die Planck-Länge) spielen Quantenfluktuationen der Raumzeit eine wichtige Rolle. Um diese Quanteneffekte zu beschreiben, ist eine Theorie der Quantengravitation erforderlich. Eine solche Theorie sollte es ermöglichen, die Beschreibung näher am Zentrum zu erweitern und sogar ein Verständnis der Physik im Zentrum eines Schwarzen Lochs zu ermöglichen.Das Feld der Quantengravitation entwickelt sich aktiv, und Theoretiker erforschen eine Vielzahl von Ansätzen zum Problem der Quantengravitation, das beliebteste ist die M-Theorie und Schleifenquantengravitation. All diese Ansätze zielen darauf ab, das Quantenverhalten des Gravitationsfeldes zu beschreiben. Dies schließt nicht unbedingt ein, alle fundamentalen Wechselwirkungen zu einem einzigen mathematischen Rahmen zu vereinen.Eine solche Theorie wird oft als Theorie von allem bezeichnet. Andere, wie z.B. Schleifenquantengravitation, machen keinen solchen Versuch, sondern bemühen sich, das Gravitationsfeld zu quantifizieren, während es von den anderen Kräften getrennt bleibt. Eine der Schwierigkeiten, eine Quantengravitationstheorie zu formulieren, besteht darin, dass direkte Beobachtung von Quantengravitationseffekten nur auf Längenskalen nahe derPlanck-Skala, etwa 10−35 Meter, eine Skala weit kleiner und daher nur mit weit höheren Energien zugänglich als die derzeit in Hochenergieteilchenbeschleunigern verfügbaren. Physikern fehlen daher experimentelle Daten, die zwischen den vorgeschlagenen konkurrierenden Theorien unterscheiden könnten.n.b.n.b. Gedankenexperimente wurden als Testwerkzeug für Quantengravitationstheorien vorgeschlagen. Im Bereich der Quantengravitation gibt es mehrere offene Fragen - z.B. ist es nicht bekanntWie Spin von Elementarteilchen die Schwerkraft hervorbringt und Gedankenexperimente einen Weg bieten könnten, um mögliche Auflösungen zu diesen Fragen zu erforschen, auch ohne Laborexperimente oder physikalische Beobachtungen. Im frühen 21. Jahrhundert sind neue Experimententwürfe und -technologien entstanden, die darauf hindeuten, dass indirekte Ansätze zur Prüfung der Quantengravitation in den nächsten Jahrzehnten realisierbar sein können.
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