Entwicklung der Quantengravitation mittels neuartiger Funktionaler Renormierungsgruppen-Techniken

• Antragsteller: Dr. Maximilian Becker
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 493330310

Die Entwicklung einer Quantenbeschreibung der Natur unter Einbeziehung der Gravitation ist eine der faszinierendsten offenen Fragen der modernen Physik. Derzeit gibt es verschiedene vielversprechende Wege zu einer fundamentalen Formulierung der gravitativen Wechselwirkung und einer auf allen Skalen gültigen Raumzeitgeometrie. Unter diesen Zugängen zeichnet sich das Programm der Asymptotischen Sicherheit durch seine minimalistische Sichtweise auf das Problem aus. Es baut auf Weinbergs Vermutung auf, dass die Gravitation eine konsistente, nicht-perturbativ renormierbare, Quantentheorie darstellt. Dieser Projektvorschlag baut auf der starken Evidenz auf, die zugunsten dieses Szenarios gesammelt wurde, und adressiert die wichtigsten offenen Fragen auf diesem Gebiet, indem erstens die Methoden der Funktionalen Renormierungsgruppe, die derzeit das methodische Rückgrat des Programms bilden, erweitert werden und zweitens die Konstruktion von Observablen für die Quantengravitation vorangetrieben wird. Diese Entwicklungen werden die Grundlage bilden für die Charakterisierung der Quantenraumzeit und deren Verbindung zur klassischen Geometrie, für die Erklärung des (Schwarze-Löcher-)Entropie-Rätsels sowie für die systematische Verbesserung der Approximationen, die bis heute zur Untersuchung der Asymptotischen Sicherheit verwendet wurden. Auf diese Weise wird mein Forschungsprojekt wesentliche Grundlagen aufbauen, einerseits für den Vergleich der verschiedenen Zugänge zur Quantengravitation sowie, andererseits, für das langfristige Ziel der Vorhersage quantengravitativer Effekte in der beobachtbaren Kosmologie.Während meiner Promotion, die von Prof. Dr. Martin Reuter betreut wurde, habe ich mich mit einer Vielzahl von konzeptionellen Fragen im Zusammenhang mit der Asymptotischen Sicherheit beschäftigt. Dies versetzt mich in eine einzigartige Position, um die anspruchsvollen Forschungsfragen dieses Projekts anzugehen. Das Projekt wird in der Quantengravitationsgruppe (Gastwissenschaftler: Dr. Frank Saueressig) an der Radboud Universität Nijmegen durchgeführt. Die Expertise der Gruppe in einem breiten Spektrum von Quantengravitationszugängen macht den Gastgeber zu einem hervorragenden Umfeld für die Durchführung dieses Forschungsprojekts.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Gastgeber: Professor Dr. Frank Saueressig