Die Physik bis heute

Zusammenfassung

Die Physik der ersten 30 Jahre des 20. Jahrhunderts hatte ein schweres Erbe hinterlassen. Doch war es mit den bizarren Eigenschaften der Mikrowelt in der Quantenmechanik und der unanschaulichen Raum-Zeit-Struktur der Makrowelt in der Relativitätstheorie noch bei weitem nicht genug. Die Theorien hielten noch einige Überraschungen für die Physiker bereit. Und es wurde immer abstrakter. Mit der Quantenelektrodynamik konnte eine erste konsistente Quantenfeldtheorie entwickelt werden, die noch bizarrere Einsichten in die Welt des Mikrokosmos enthielt. Zugleich lösten sich in ihr einige tiefere philosophische Fragen zur Natur des Allerkleinsten auf.

Dieses Kapitel beschreibt den Werdegang der Physik von der Quantenelektrodynamik bis heute. Mit der Entdeckung eines ganzen subatomaren Zoos an Teilchen herrschte zunächst einmal wieder Verwirrung unter den Physikern. Es war Gell-Mann, der in einer genialen mathematischen Synthese mit der sogenannten Quantenchromodynamik das Paradigma der modernen Quantenfeldtheorien schuf. Dieses fand im ‚Standardmodell der Teilchenphysik‘ seinen vorläufigen Abschluss. Doch sind die Physiker mit diesem bisher in allen Einzelheiten empirisch bestätigten Modell bis heute höchst unzufrieden und befinden sich schon auf ganz neuen theoretischen Levels, um dem nachzukommen, was „die Welt (nun wirklich) im Innersten zusammenhält“.

Aber auch ihre Kollegen der Erforschung des Makokosmos entwickelten „ihr“ Standardmodell, das der Kosmologie. Es beschreibt uns, wie das Universum im „Urknall“ entstanden ist und sich bis heute entwickelt hat. Und mit einem Mal ergeben sich interessante Überlappungen zwischen der „Physik des Kleinsten“ und der „Physik des Größten“.

Dessen ungeachtet entwickelte sich mit der „Chaostheorie“ ein ganz neues physikalisches Paradigma, welches die methodischen Grenzen der Physik erfassen will. Und zu allerletzt ergab sich in der Festkörperphysik mit Transistor, Supraleitung und anderen überraschenden Effekten ein technologisches Potenzial, was die Welt sich noch einmal komplett verändern ließ.