US-Forschungsstipendium für Gregor Weihs

Für die Erforschung grundlegender Fragen der Physik erhielt Prof. Gregor Weihs vom Institut für Experimentalphysik vor kurzem ein Stipendium des Foundational Questions Institute (FQXi) in Cambridge, USA. Gemeinsam mit dem Wiener Theoretiker Caslav Brukner will Weihs mögliche Modifikationen der Quantentheorie experimentell überprüfen.
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Bild: Prof. Gregor Weihs (Foto: IQC)

Das von privaten Geldgebern errichtete, philanthropisch orientierte Foundational Questions Institute (FQXi) fördert Wissenschaftler, die sich sehr grundlegenden Fragen der Physik und der Kosmologie stellen. Als einer von 22 Bewerbern konnte sich Gregor Weihs vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck gemeinsam mit Caslav Brukner von der Fakultät für Physik der Uni Wien unter 250 Antragstellern aus aller Welt durchsetzen. Im Zentrum des mit knapp 100000 Euro dotierten Forschungsvorhabens steht die Überprüfung von Alternativen zur Quantentheorie.

Kann die Quantenmechanik modifiziert werden?

Die Quantentheorie hat in den vergangenen 100 Jahren die Physik revolutioniert und wesentlich zu einem besseren Verständnis der Funktionsweise der Materie beigetragen. Viele technologische Entwicklungen der letzten Jahrzehnte, wie der Laser oder globale Navigationssysteme, wären ohne die Kenntnisse der Quantentheorie undenkbar. Dennoch lässt auch die Quantentheorie manche Fragen offen. So widersetzt sie sich zum Beispiel dem Bestreben vieler Theoretiker sie mit der Beschreibung der Gravitation zu vereinen und so eine große vereinheitlichte Theorie zu schaffen, die alle vier Grundkräfte der Physik beschreibt. Physiker auf aller Welt fragen deshalb, ob die Quantenmechanik entsprechend angepasst werden kann. Weihs und Brukner wollen nun in theoretischen Studien und an quantenoptischen Experimenten überprüfen, ob solche Modifikationen sinnvoll sind. „Wenn sich zeigt, dass diese alternativen Beschreibungen mit der Natur in Einklang sind, würde das den Weg zu einer vereinheitlichten Theorie öffnen“, sagt Gregor Weihs. „Ist dies nicht der Fall, wissen wir zumindest, dass wir wo anders suchen müssen.“

Meister der Lichtteilchen

Prof. Gregor Weihs leitet seit 2008 eine eigene Arbeitsgruppe am Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck. Das international besetzte Team beschäftigt sich mit der Konstruktion von Quellen für einzelne Photonen und verschränkte Photonenpaare auf der Basis von Halbleiternanostrukturen. Das Fernziel der Wissenschaftler ist es, quantenoptische Experimente und Funktionen auf Halbleiterchips zu integrieren.

Wissenschaftliches Neuland

Das FQXi, basierend auf der John Templeton Foundation, ist in Cambridge, USA, angesiedelt und wird von Max Tegmark, Professor für Physik am Massachusetts Institute of Technology (MIT), geleitet. Ziel des FQXi ist es, ein weltweites Netzwerk zur Erforschung von Ursprung und Entwicklung des Universums aufzubauen. Gefördert werden Projekte aus dem Bereich der Physik und Kosmologie, bei denen versucht wird, mit innovativen Theorien wissenschaftliches Neuland auszuloten.

(Christian Flatz)

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