Die klassische Physik nach Newton und Maxwell funktionierte hervorragend – bis Messungen zeigten, dass Licht in jedem Bezugssystem die gleiche Geschwindigkeit hat. Diese revolutionäre Erkenntnis stellte unser gesamtes Verständnis von Raum und Zeit in Frage und ebnete den Weg für Einsteins Relativitätstheorie.

Zunächst beerdigten das berühmte Michaelson-Morley-Experiment sowie das etwa das Trouton-Noble-Experiment die Äthertheorie, gemäß der das Licht ein Medium – das Äther – benötigt, um sich auszubreiten.

Insbesondere lieferten diese und andere Experimente, dass die Lichtgeschwindigkeit in jedem Inertialsystem denselben konstanten Wert besitzt, was in der Speziellen Relativitätstheorie schließlich axiomatisch postuliert wurde. Diese Tatsache, die in der klassischen Newtonschen Mechanik keinen Platz hatte, leitete den Beginn einer ganz neuen physikalischen Ära ein.

Einsteins Relativitätstheorie und die gekrümmte Raumzeit

Einstein entwickelte und publizierte seine Spezielle Relativitätstheorie (SRT) im Jahr 1905 und seine Allgemeine Relativitätstheorie (ART) im Jahr 1915, die beide gewissermaßen als „Korrekturen“ der Newtonschen Mechanik aufgefasst werden können, insgesamt aber deutlich über ihren Umfang hinausgehen.

Obwohl Einsteins SRT, die das Verhalten von Raum und Zeit aus der Sicht von relativ zueinander sich bewegenden Beobachtern und die damit verbundenen Phänomene beschrieb, bereits revolutionäre Einsichten in eine neue Physik lieferte und die Newtonsche Mechanik ablöste, war er mit seinen Ergebnissen noch unzufrieden. Es fehlte noch eine plausible Beschreibung der Gravitation, die er in seine Theorie unbedingt einschließen wollte. Und genau die Beschreibung der Gravitation war die ergänzende Komponente der SRT zur ART.

Aber allein die SRT beinhaltete – auch ohne eine Beschreibung der Gravitation – genügend neue Phänomene, die die gesamte klassische Physik auf den Kopf stellten und den Physikern zu verstehen gaben, dass sie die Physik bisher strenggenommen praktisch gar nicht verstanden haben. Beispielsweise erwies sich die Lichtgeschwindigkeit als eine unerreichbare Grenze für alle bewegten Massen im Raum: Wie sehr man eine Masse auch beschleunigt, sie würde sich letztendlich niemals mit Lichtgeschwindigkeit bewegen können, da der benötigte Energieaufwand bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit c über alle Grenzen wachsen würde. Ebenso verstrichen bei sich relativ zueinander bewegenden Beobachtern nicht unbedingt die gleichen Zeiten und auch die gemessenen Längen und Abstände konnten sich unterscheiden – alles war eben relativ. Und sogar die Geschwindigkeiten mehrerer sich relativ zueinander bewegender Beobachter konnten nicht einfach addiert werden (aufgrund der Relativität der Zeit). Die Sachverhalte wurden auf einmal deutlich komplizierter …

Ein wesentliches Prinzip der SRT und auch der ART war die Untrennbarkeit von Raum und Zeit, die Einstein zur vierdimensionalen Raumzeit zusammenfasste. Während Newton die Gravitation als eine reine und instantan wirkende Kraft auffasste, interpretierte Einstein die Gravitation als einen Effekt der Raumzeitkrümmung.

Eine typische Visualisierung der Raumzeitkrümmung in Anwesenheit einer großen Masse, etwa eines Sterns oder eines Planeten, wird üblicherweise wie in Abb. 1 visualisiert.

Da die Visualisierung einer Raumzeitkrümmung in der Form eines dehnbaren und gespannten Gummituchs irritierend sein kann, ist die folgende dreidimensionale Visualisierung dieses Effekts realitätsnäher:

Gemäß der Untrennbarkeit von Raum und Zeit gilt diese Verzerrung sowohl für den Raum als auch für die Zeit.

Genau diese Raumzeitkrümmung ist es auch, die die Objekte, die sich in der Nähe (großer) Massen bewegen, zwingt, eine gekrümmte Bahn zu nehmen. In Einsteins ART ist diese Bewegung eine einfache Folgerung des Prinzips, dass jedes Objekt in der vierdimensionalen Raumzeit stets die kürzeste Verbindung nimmt. Die Gravitation war damit nicht mehr irgendeine „magische Kraft“, sondern einfach die Lösung eines Optimierungsproblems.

In der Tat ergibt eine verhältnismäßig einfache Berechnung, dass Einsteins Beschreibung der Gravitation durch eine Raumzeitkrümmung mit großer Genauigkeit genau die alte Newtonsche Theorie liefert, wenn die Massen und die Geschwindigkeiten nicht allzu groß sind. Neue und kontraintuitive relativistische Effekte treten dagegen erst unter extremen physikalischen Verhältnissen spürbar auf.

Die Sonnenfinsternis 1919 – Die alte Welt liegt in Scherben

Tatsächlich wurden Einsteins Arbeiten akzeptiert, lösten allerdings vorerst kein weltweites Echo aus. In der physikalischen Gemeinschaft wurden die SRT und die ART eher wie esoterische Spielerei angesehen, und hatten nur eine Handvoll Unterstützer, die sich mit ihnen ernsthaft auseinandersetzten.

Glücklicherweise erfuhr der berühmte Physiker Arthur Eddington von Einsteins ART bereits 1915 und erkannte ihre außerordentlich große Bedeutung. Er gehörte sofort zu ihren großen Befürwortern und durch seinen Einfluss im englischsprachigen Raum konnte er entsprechende Überzeugungsarbeit leisten.

In der totalen Sonnenfinsternis im Jahr 1919 sah Arthur Eddington die ideale Gelegenheit, eine von Einsteins Vorhersagen auf den Prüfstand zu stellen und organisierte mit dem Astronomen Royal Frank Watson Dyson die Sonnenfinsternis-Expedition am 29. Mai 1919 auf die Vulkaninsel Príncipe im Golf von Guinea in Westafrika.

Tatsächlich ergab eine genaue Aufnahme der Hintergrundsterne nahe der Sonne (Abb. 3, vgl. auch Abb. 4) eine leichte Verschiebung ihrer Positionen gegenüber den anderen Hintergrundsternen, die durch die klassische Newtonsche Mechanik nicht erklärt werden konnten, wohl aber durch Einsteins ART. Zwar sagt die Newtonsche Theorie ebenfalls eine gewisse Lichtablenkung voraus (wenn man die Photonen – die Lichtpartikel – als Teilchen mit Masse ansieht), ihr Betrag ist allerdings kleiner als der Betrag, der durch die ART prognostiziert wird. Und die Sonnenfinsternis 1919 zeigte eindeutig, dass Einstein richtig lag.

Diese Sonnenfinsternis war es auch, die Einstein schließlich zu seinem Weltruhm verhalf.

Das Rätsel um die Periheldrehung des Merkur

Gemäß den klassischen Keplerschen Gesetzen beschreiben Planeten, die sich um einen Zentralstern bewegen, eine Ellipse. Sie hat insbesondere die Eigenschaft, dass der sonnennächste Punkt – das sogenannte Perihel – stets unbeweglich ist.

Berücksichtigt man gewisse Störeinflüsse, wie etwa die Gravitation, die durch andere Planeten verursacht wird, so wäre gemäß der Newtonschen Gravitationstheorie eine Periheldrehung von etwa 531″ (Bogensekunden) pro Jahrhundert zu erwarten. Im Jahr 1859 erkannte aber Urbain Le Verrier, dass die Periheldrehung des Merkur von diesem Wert abweicht. Seine Analyse der Transits des Merkur über der Sonnenscheibe von 1697 bis 1848 zeigte eine Abweichung gegenüber Newtons Theorie von etwa 38″ pro tropischem Jahrhundert, die später jedoch auf den Wert 43″ geändert wurde.

Die Erklärung lieferte letzten Endes die ART, in der die verbliebene Drehung durch die Raumzeitkrümmung verursacht wird. Einstein konnte nämlich zeigen, dass die ART einen Beitrag zur Periheldrehung liefert, der dem fehlenden Betrag von etwa 43″ äußerst nahekommt.

Die Erklärung der Periheldrehung war eine der ersten großen Bestätigungen der ART. Doch es blieb nicht die einzige – zahlreiche weitere Experimente sollten folgen, die Einsteins Theorie endgültig als Standardmodell der Gravitation etablieren sollten.

Quantitativ lässt sich die Periheldrehung wie folgt ermitteln. Für eine elliptische Bahn eines Planeten um den Zentralstern – in diesem Fall die Sonne – mit der Masse M seien \(r_{\text{min}}\) und \(r_{\text{max}}\) der kleinste bzw. der größte Abstand des Planeten vom Stern

Definiert man den Parameter p durch die Bedingung

\(\frac{2}{p} = \frac{1}{r_{\text{max}}} + \frac{1}{r_{\text{min}}}\)

dann ergibt eine Berechnung, dass das Perihel pro Umlauf näherungsweise um den Winkel

\(\Delta \varphi = \frac{3 \pi r_S}{p}\)

verschoben wird. Dabei ist \(r_S\) der Schwarzschild-Radius des Sterns, der durch

\(r_S = \frac{2GM}{c^2}\)

berechnet werden kann. Für die Sonne mit der Masse M = 1,989 · 10³⁰ kg folgt für den Schwarzschild-Radius der Wert r_S = 2,95 km. Für die Merkurbahn sind der kleinste bzw. der größte Abstand gegeben durch

r_min = 46,08 Mio. km

und

r_max = 69,86 Mio. km,

so dass sich dann p = 55,53 Mio. km ergibt. Die Periheldrehung pro Umlauf ergibt sich dann zu

\(\Delta \varphi = \frac{3 \pi r_S}{p} = 0{,}103“\)

Da der Merkur im Jahrhundert etwa 415 Umläufe vollzieht, ergibt sich eine Periheldrehung von 415 · 0,103″ = 43″ im Jahrhundert.

Doch die ART sagt noch weit exotischere Phänomene voraus. Was passiert, wenn eine Masse so groß ist, dass sie die Raumzeit unendlich stark krümmt? Dies führt uns zu den faszinierendsten Objekten des Universums: den Schwarzen Löchern.

Schwarze Löcher – kosmische Giganten

Einsteins ART impliziert vor allem, dass kompaktere Objekte stärkere Krümmungen in der Raumzeit verursachen. Diese Erkenntnis führt nun zu der Frage, wie extreme Raumzeitkrümmungen – also Raumzeitkrümmungen, die von extrem kompakten und massereichen Objekten verursacht werden – aussehen könnten? Und vor allem, ob sie sich in den Weiten des Universums beobachten lassen?

Wir beginnen mit einer einfachen physikalischen Überlegung. Befinden wir uns auf der Oberfläche einer Kugel mit Masse M – etwa der Erde – und werfen ein beliebiges Objekt senkrecht nach oben, dann wird das Objekt nicht mehr zur Oberfläche zurückkehren, wenn die Geschwindigkeit v, mit der wir das Objekt werfen, einen bestimmten kritischen Wert übersteigt. Dieser Wert \(v_F\), den wir einfach als Fluchtgeschwindigkeit bezeichnen wollen, kann berechnet werden zu

\(v_F = \sqrt{\frac{2 \cdot G \cdot M}{R}}\)

Für die Masse der Erde, also für M = 5,972 × 10²⁴ kg, beträgt dieser Wert etwa

\(v_F = 11{,}2 \ \frac{\text{km}}{\text{s}}\)

Wir müssten also – wenn wir den Luftwiderstand nicht miteinbeziehen – ein Objekt mit etwa der zwanzigfachen Gewehrkugelgeschwindigkeit nach oben abfeuern, damit es nie wieder zur Erde zurückkehrt.

Nun könnte man sich fragen, wie unsere Kugel, auf der wir uns befinden, beschaffen sein muss, damit gar kein Objekt, das wir werfen, entkommen kann? Mit anderen Worten bedeutet das, dass die Fluchtgeschwindigkeit größer sein muss als die obere Geschwindigkeitsgrenze für alle Massen im Universum, nämlich die Lichtgeschwindigkeit. Das liefert uns die die Ungleichung

\(v_F = \sqrt{\frac{2 \cdot G \cdot M}{R}} > c\)

die wir umformulieren können zu der Bedingung

\(R < \frac{2 \cdot G \cdot M}{c^2}\)

Die Größe auf der rechten Seite dieser Ungleichungen tritt in der ART sehr häufig auf und wird als (der bereits weiter oben erwähnte) Schwarzschild-Radius \(r_S\) der Masse M bezeichnet. Mit anderen Worten definiert man

\(r_S = \frac{2 \cdot G \cdot M}{c^2}\)

Für ein Objekt mit der Masse der Erde wäre dieser Wert etwa 8,8 mm, für die Sonne beträgt er immerhin bereits etwa 2,95 km. Würden wir also etwa die Erde auf eine Kugel von knapp 17,6 mm Durchmesser zusammenpressen, dann würde kein Objekt von ihrer Oberfläche entkommen können – nicht einmal Licht. Bei der Sonne, deren Durchmesser etwa 1,4 Mio. km beträgt, genügt bereits ein Zusammenpressen auf einen Durchmesser von knapp 6 km.

Genau solche Objekte werden Schwarze Löcher genannt – ihre gesamte Masse ist innerhalb ihrer Schwarzschild-Sphäre konzentriert.

Bleiben wir bei der Visualisierung der Raumzeitkrümmung mittels eines gespannten Gummituchs, dann lässt sich die Raumnzeitkrümmung um ein Schwarzes Loch etwa wie folgt veranschaulichen (Abb. 5):

Die Eigenschaften Schwarzer Löcher sind in der Tat äußerst seltsam:

• In der Nähe eines Schwarzen Lochs wird die Raumzeit beliebig stark gekrümmt.
• Man kann – aufgrund der starken Raumzeitkrümmung – sehen, was hinter dem Schwarzen Loch passiert.
• Die Physik im Inneren eines Schwarzen Lochs (d.h. hinter der Schwarzschild-Sphäre) ist weitestgehend unbekannt.

Albert Einstein selbst glaubte nicht, dass es Schwarze Löcher überhaupt gibt. Zwar räumte er ein, dass solche Kuriositäten mathematisch durchaus denkbar seien, die Natur aber Mechanismen hätte, um ihre Bildung zu verhindern. Und sogar noch in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts teilten die meisten Physiker seine Ansicht.

Einsteins Feldgleichungen – das zentrale mathematische Werkzeug in der ART – zeigen, dass sich im Zentrum eines Schwarzen Lochs – aus mathematischer Sicht – eine sogenannte Singularität befindet (Abb. 6). Die gesamte Masse des Schwarzen Lochs ist in einem Punkt, der Singularität, konzentriert. An diesem Ort brechen die Gesetze der Physik.

Das Problem an dem Begriff der „Singularität“ ist, dass ihre physikalische Interpretation (und auch die Existenz) bis heute umstritten sind – obwohl eine mathematische Herleitung sie zwingend fordert.

Generell „mag“ die Physik keine Singularitäten, in denen die physikalischen Gesetze brechen. Die Singularität ist jedoch eine mathematische Folgerung aus der Relativitätstheorie, die keine Quantenmechanik berücksichtigt. Bei solchen enorm starken Materiekompressionen treten aber notwendigerweise quantenmechanische Effekte auf.

Alternative Ansätze postulieren, dass hinter der Schwarzschild-Sphäre sich womöglich doch ein sehr kompakter Kern positiven Durchmessers befindet. Die – bisher ebenfalls unbelegte – Stringtheorie besagt nämlich, dass Materie nur bis zu einem gewissen Grad komprimiert werden kann, nicht aber beliebig stark, wie dies im Fall einer Singularität ist. Eine Kompression zu einem einzigen Punkt wäre damit also nicht möglich. Aber auch dieser Ansatz ist bis heute nicht verifiziert, da bis heute noch keine Mechanismen bekannt sind, mit denen man hinter den Schwarzschild-Radius „gucken“ kann.

Theoretische Berechnungen zeigen, dass in der Nähe eines Schwarzen Lochs, insbesondere an der Grenze zur Schwarzschild-Sphäre, äußerst interessante Effekte auftreten. Zum einen erfahren Objekte in unmittelbarer Nähe zum Schwarzen Loch einen Spaghettisierungseffekt, der auf sehr starke Gezeitenkräfte zurückzuführen ist, die das Schwarze Loch auf das Objekt ausübt. Ein anderer kontraintuitiver Effekt ergibt sich, wenn man den Einfall eines Objekts in ein Schwarzes Loch genauer betrachtet. Beispielsweise würde ein ins Schwarze Loch einfallender Beobachter womöglich nicht einmal bemerken, wie er den Schwarzschild-Radius passiert und somit in die ewige Finsternis eingesaugt wird. Für einen weit entfernten außenstehenden Beobachter würde sich dagegen ein sehr merkwürdiges Schauspiel abspielen: Der einfallende Beobachter würde sich immer langsamer der Schwarzschild-Sphäre nähern, vor dieser schließlich nahezu stehenbleiben (und gewissermaßen „einfrieren“), bis er langsam aufgrund immer höher werdender Rotverschiebung unsichtbar wird und damit verschwindet – ohne jemals in das Schwarze Loch einzufallen.

Obwohl Einstein nicht so recht an die Existenz Schwarzer Löcher glaubte, wurde 1972 die Existenz eines Schwarzen Lochs im Röntgendoppelstern Cygnus X-1 nachgewiesen, das 1964 bereits durch bestimmte Anomalien aufgefallen ist. Die zweite Komponente hat sich tatsächlich als ein Schwarzes Loch mit einer Masse von ca. 21 Sonnenmassen entpuppt, welches die Masse des zweiten Begleiters langsam absaugt und somit für starke Röntgenausbrüche sorgt. Leider geschah dieser Nachweis 17 Jahre nach Einsteins Tod.

Schwarze Löcher können in sehr verschiedenen Größen auftreten – von stellaren Schwarzen Löchern (Abb. 7), die eine Masse von „nur“ mehreren Sonnenmassen besitzen, bis hin zu ultramassiven Schwarzen Löchern (Abb. 8) mit einer Masse von mehreren Dutzend Milliarden Sonnenmassen. Der aktuelle Rekordhalter ist der Quasar TON 618 mit einer geschätzten Masse von ca. 40 Milliarden Sonnenmassen.

Wenn sie gerade keine Materie in ihrer unmittelbaren Umgebung vorfinden, die sie einsaugen können, verhalten sie sich relativ unauffällig. Wenn sie jedoch aktiv Materie aus ihrer Umgebung konsumieren, bildet sich in der Regel eine Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch (Abb. 8), in welcher die Materie zu unglaublichen Geschwindigkeiten beschleunigt wird (teilweise bis zur halben Lichtgeschwindigkeit). Diese beschleunigte Materie wird sowohl teilweise eingesaugt als auch zu gewissen Teilen in Form von Jets entlang der Pole der Rotationsachse wieder ins All hinausgeworfen wird. Diese Jets können Tausende Lichtjahre ins All hinausreichen und die ausgestoßenen Teilchen, die diese Jets bilden, erreichen Geschwindigkeiten von bis zu 99% der Lichtgeschwindigkeit.

Die Entstehungsmechanismen Schwarzer Löcher sind bis heute nicht vollständig geklärt. Stellare Schwarze Löcher können sich beispielsweise in Folge einer Supernovaexplosion als „Restprodukt“ bilden, bei der ein sehr massiver Stern explodiert und seine Reste nach der Explosion zu einem sehr kompakten Körper – oft zu einem Schwarzen Loch – kollabieren. Ebenso können Schwarze Löcher untereinander verschmelzen und auf diese Weise noch massivere Schwarze Löcher bilden.

Mittlerweile wurden in der Frühphase des Universums derart massive Schwarze Löcher entdeckt, dass eine durchschnittliche Zeit für einen entsprechenden Verschmelzungsprozess aus kleineren stellaren Schwarzen Löchern deutlich länger betragen würde als das damalige Alter des Universums. Deshalb werden für supermassive und ultramassive Schwarze Löcher mittlerweile andere Entstehungsmechanismen postuliert, etwa ein Kollaps einer gigantischen Gaswolke (mit einer Masse von mehreren Millionen oder gar mehreren Milliarden Sonnenmassen) zu einem Schwarzen Loch. Die Phase einer Sternentstehung wird somit übergangen. Solch ein Mechanismus wurde bisher allerdings nur in Simulationen durchgespielt, jedoch noch nicht durch eine Beobachtung verifiziert.

Schwarze Löcher lassen sich tatsächlich nicht nur indirekt (anhand starker Röntgenstrahlung oder Jets) nachweisen, sondern in manchen Fällen auch direkt fotografisch. Beispielsweise befindet sich im Zentrum der elliptischen Galaxie M87 (Entfernung ca. 54 Mio. Lichtjahre) ein supermassives schwarzes Loch mit einer Masse von 6,6 Mrd. Sonnenmassen. Am 10.04.2019 veröffentlichte die NASA eine Aufnahme dieses zentralen Schwarzen Lochs, das aus Daten mehrerer erdgebundener Teleskope errechnet wurde (Abb. 9).

Das VLT (Very Large Telescope) ermöglichte schließlich vor einigen Jahren (Veröffentlichung am 12.05.2022) eine direkte Aufnahme von Sagittarius A*, dem zentralen Schwarzen Loch im Herzen unserer Milchstraße. Ihn umgibt eine heiße Akkretionsscheibe aus Gas und Staub, die langsam ins Schwarze Loch eingesogen wird.

Schwarze Löcher bilden heute ein sehr aktives Forschungsgebiet in der Astrophysik und lassen bis heute aufgrund ihrer komplexen Natur und ihren äußerst seltsamen Eigenschaften viele Frage offen.

Tests der Allgemeinen Relativitätstheorie

Die ART sowie die Quantenmechanik – beide bilden heutzutage die Säulen der modernen Physik – sind physikalische Theorien, die beide äußerst kontraintuitive Vorhersagen liefern und entsprechend viele Paradoxa aufweisen.

Somit sollte es auch nicht verwundern, dass die Physik – und das bis heute – besonders starken Fokus auf ihre Überprüfungen legt.

Die Ablenkung des Lichts wurde bereits 1919 verifiziert, die modernen Tests liefern Dank deutlich genauerer Technik eine wesentlich bessere Übereinstimmung der Messwerte mit theoretischen Vorhersagen.

Auch die Überprüfung der ART durch die Periheldrehung des Merkur wurde von Einstein bereits 1916 vorgeschlagen und lieferte nach einer genauen Berechnung den vorhergesagten Wert.

Aber auch die gravitative Rotverschiebung des Lichts in der Nähe großer Massen – eine Konsequenz der Raumzeitkrümmung – wird von Einsteins ART vorhergesagt. Einstein sagte diesen Effekt bereits 1907 voraus, die damalige Technik gestattete jedoch keine hinreichend genaue Messung dieses Effekts. Im Jahr 1925 wies Walter Adams aber bereits nach, dass das Spektrum des weißen Zwergen Sirius B rotverschoben ist. Diese Erkenntnis war gleichzeitig eine Bestätigung der errechneten extrem großen Dichte des Sterns und der gravitativen Rotverschiebung.

Sogar der Effekt der Zeitdilatation – sowohl die, die durch die Geschwindigkeit als auch die, die durch Gravitation verursacht wird – wurde in verschiedenen Tests nachgewiesen und wird heutzutage in verschiedenen technischen Geräten sogar berücksichtigt. Beispielsweise müssen Satelliten, die für die Navigation zuständig sind, diesen relativistischen Effekt in ihren Berechnungen miteinbeziehen, denn sie bewegen sich sowohl mit bestimmten Geschwindigkeiten uns gegenüber als auch in einem schwächeren Gravitationsfeld. Würden sie diese Effekte nicht einbeziehen, würden unsere Navigationssysteme tatsächlich nicht funktionieren.

Heutzutage wurde die ART vielen weiteren Tests unterzogen, unter anderem an schwarzen Löchern. Sie hat die Tests allesamt bestanden, und Abweichungen, die sich zwischen der Messung und der theoretischen Vorhersage ergaben, konnten alle mit Messungenauigkeiten im Bereich der Messtoleranz erklärt werden.

Auch weitere interessante Konsequenzen der ART wie etwa der Shapiro-Effekt oder der Lense-Thirring-Effekt konnten erfolgreich experimentell nachgewiesen werden.

Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie hat sich als eines der erfolgreichsten physikalischen Modelle bewiesen. Sie beschreibt die Gravitation präzise und hat jedem experimentellen Test standgehalten. Doch sie ist nicht das Ende der Geschichte: Die Vereinbarkeit mit der Quantenmechanik bleibt eine der größten offenen Fragen der Physik. Was passiert im Inneren eines Schwarzen Lochs? Und können wir Gravitation jemals quantisieren? Diese Rätsel führen uns an die Grenzen unseres Verständnisses – und vielleicht stehen wir schon bald vor der nächsten großen Revolution der Physik. Gibt es eine Theorie jenseits von Einstein?