Heinz R. Pagels Cosmic Code - Globale-Evolution TV

zwischen ihnen verschwinden. Die vier Wechselwirkungen sind vielleicht die Manifestation
einer einzigen universellen Wechselwirkung! Diese Möglichkeit bildet die Grundlage
für eine einheitliche Feldtheorie, von der die Physiker schon lange träumen.
Im letzten Jahrzehnt haben die Physiker diesen Traum von der Vereinheitlichung der
verschiedenen Wechselwirkungen wahr gemacht. Es gibt heute Theorien, die die elektromagnetische,
die schwache und die starke Wechselwirkung zu einer Wechselwirkung
zusammenfassen. Diese einheitlichen Feldtheorien sind das Ergebnis jahrelanger Arbeiten,
und obgleich die theoretischen Physiker vielleicht in den Einzelheiten noch uneins
sind, steht das Prinzip der Vereinheitlichung doch fest. Wir wollen uns diese Arbeiten in
den folgenden Kapiteln ansehen und zunächst beschreiben, wie sich die Physiker die vier
wichtigsten Wechselwirkungen zwischen den Quanten vorstellen.
Zur Behandlung der Quantenwechselwirkungen fängt man am besten beim einfachsten
Atom, dem Wasserstoff, an, in dem ein einziges Elektron durch das elektrische Feld an
ein Proton gebunden ist. Das ist ein Beispiel für die elektromagnetische Wechselwirkung.
In der altmodischen Vorstellung besteht das Wasserstoffatom aus zwei Teilchen, dem
Proton und dem Elektron, die durch ein elektrisches Feld miteinander verbunden sind.
Nach der neuen Vorstellung vom Wasserstoffatom auf der Grundlage der Quantentheorie
tauschen die beiden Quanten, also das Proton und das Elektron, ein drittes Quant, das
Photon, untereinander aus. In Wirklichkeit gibt es hier keine Teilchen und Felder, sondern
nur Quanten. Wir können uns das Elektron und das Proton als zwei Tennisspieler vorstellen,
die den Ball, das Photon, zwischen sich hin- und herschlagen. Dieser Ballaustausch
verbindet die beiden Spieler miteinander; das Photon wirkt als eine Art Leim, der
die beiden Komponenten des Wasserstoffatoms zusammenhält. Das Photon ist das erste
Beispiel für eine Klasse von Teilchen, die die Physiker Gluonen nennen.
In dieser Darstellung erkennen wir den Schlüsselbegriff der modernen Vorstellung von
den Wechselwirkungen: Wechselwirkungen werden durch die Quanten selbst vermittelt.
Mit jeder der vier Grundwechselwirkungen hängen Quanten, die sogenannten Gluonen,
zusammen. Das mit der elektromagnetischen Wechselwirkung verbundene Gluon ist das
Photon. Das Gluon der Gravitationswechselwirkung ist das Graviton. Schwache Gluonen
vermitteln schwache Wechselwirkungen, und farbige Gluonen liefern die Kräfte zur
Bindung der Quarks. Teilchen wie die Quarks und die Leptonen können durch den Austausch
dieser Gluonen miteinander reagieren, so wie zwei Tennisspieler einen Ball austauschen.
Und wie ein Tennisball, so können auch Gluonen manchmal ein Eigenleben
entwickeln und dann direkt als Quantenteilchen nachgewiesen werden. Sehen wir uns
diese vier Wechselwirkungen einmal näher an.
1. Die Gravitationswechselwirkung
Die Physiker bezeichnen die Gravitationswechselwirkung als Fernwirkung und meinen
damit, dass sie sich über makroskopische Entfernungen erstrecken kann. Der Mond ist
über die Gravitationswechselwirkung mit der Erde verbunden. Weil die Gravitation eine
Fernwirkung ist, die makroskopische Entfernungen überbrückt, sind ihre Auswirkungen
in unserer Umgebung zu verspüren. Aus diesem Grund ist sie auch als erste unter den vier
Wechselwirkungen entdeckt worden. Dabei ist sie, vom Standpunkt der Quantenteilchen
aus betrachtet, die schwächste der fundamentalen Wechselwirkungen. Die Gravitationsanziehungskraft
eines einzelnen Protons auf ein Elektron ist über eine Milliarde Milliarde
Milliarde Milliarden (10 36 ) Mal geringer als die elektromagnetische Kraft. Nur wenn
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