1.1. Quantenmechanik im äußeren Gravitationsfeld

N. R. Sen

Hans G. Börner

In einem genügend tiefen Potentialtopf ordnen sich Teilchen in Quantenzuständen an. Das gilt für die starke, schwache und elektromagnetische Wechselwirkung und sollte deshalb auch im Gravitationsfeld eintreten. Einem Forscherteam aus Frankreich, Deutschland und Russland ist am Institut Max von Laue-Paul Langevin (ILL) in Grenoble, Frankreich, zum ersten Mal die Beobachtung von Quantenzuständen im Gravitationsfeld der Erde gelungen.

Klaus Jürgen Düsberg

Dennis Schlippert, Ernst Maria Rasel

Abstract Trotz größter Bemühungen ist es bis heute nicht gelungen, Quantenmechanik und Allgemeine Relativitätstheorie zu einer geschlossenen Theorie der Quantengravitation zu vereinigen. Moderne Ansätze schließen eine Verletzung des Äquivalenzprinzips nicht mehr aus. Eines der bekanntesten Postulate dieses Prinzips ist die Universalität des freien Falls, wonach alle Körper unabhängig von ihrer Zusammensetzung in einem Gravitationsfeld gleich schnell fallen. Kürzlich ist es unserer Gruppe gelungen, dieses Prinzip mit einem Materiewellen‐Interferometer bis auf weniger als 6·10–7 zu bestätigen.

Jochen Pade

Gerd Christian Krizek

In dieser Arbeit sollen Gedankenexperimente über Quantenmechanik und Gravitation formuliert und analysiert werden. Wir wollen untersuchen welche Möglichkeiten im Rahmen eines Gedankenexperimentes bestehen mehr über die Beziehung von Quantenmechanik und Gravitation zu lernen. Diese Gedankenexperimente sollen auch auf Ihre Realisierbarkeit untersucht werden. In einem ersten Gedankenexperiment wird einer Überlegung Werner Heisenbergs zur Suche nach Unschärferelationen gefolgt und diese auf die Gravitation angewendet. Dabei wird ein Weg gezeigt Unschärferelationen für linearisierte Gravitationsfelder (gravitoelektromagnetische Felder) zu finden. In einem zweiten Gedankenexperiment wird die Dekohärenz bei Interferenzexperimenten durch gravitative Wechselwirkung untersucht und welche Auswirkungen dies für verschiedene Modelle des spontanen Wellenkollapses hat. Es werden zwei Gedankenexperimente mit Mach-Zehnder Interferometern formuliert, die eine Unterscheidung zwischen Alternativmodellen und der Quantenmechanik ermöglichen. Wie gezeigt wird, sind diese Experimente mit dem momentanen Stand der Experimental-Technik nicht zu realisieren und dienen der Anschauung.