Die moderne Physik steht vor einem philosophischen Dilemma: Ihre Hauptpfeiler, die Quantentheorie und die Theorie der Gravitation, beruhen auf Vorannahmen über die Natur, die sich gegenseitig ausschließen. Wenn die Quantenphysik richtig ist, müssen wir unsere Vorstellungen von Raum und Zeit überdenken. Wenn die Einsteinsche Gravitationstheorie richtig ist, muss die Rolle der Quantenphysik revidiert werden. Beide Theorien können nicht gleichzeitig universell gültig sein.

Das ist ein experimentelles Problem. Wir haben bislang keinen Hinweis darauf, dass die Gravitation eine Quantenbeschreibung benötigt – unsere Experimente sehen derzeit nur Phänomene, die sich mit einer klassischen Theorie der Gravitation erklären lassen.

Ausgehend von dieser Ausgangslage diskutiert Markus Aspelmeyer die Frage, wie man ein Gravitationsexperiment bauen kann, dass sich nicht mehr durch die Einsteinsche Allgemeine Relativitätstheorie beschreiben lässt. Dazu muss man ein Quantensystem so schwer machen, dass es ein messbares Gravitationsfeld erzeugt. Dann könnte man direkt testen, ob die Gravitation, und somit die Raumzeit selbst, den Gesetzen der Quantenphysik folgt – oder nicht.

Markus Aspelmeyer ist Professor für Physik an der Universität Wien und Direktor am Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) Wien der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW).

Aspelmeyer studierte Physik und Philosophie in München. Mit seiner Promotion 2002 in Festkörperphysik an der Ludwig-Maximilians-Universität München wechselte er in das Gebiet der Quantenoptik, wo er als Feodor Lynen Fellow der Alexander von Humboldt Stiftung mit dem späteren Physiknobelpreisträger Anton Zeilinger an der Universität Wien arbeitete. Nach dem Aufbau einer Forschungsgruppe als Senior Scientist am IQOQI Wien der ÖAW wurde er 2009 an die Universität Wien berufen. Seit 2019 leitet er zudem als wissenschaftlicher Direktor das IQOQI Wien. 2010 und 2011 war Aspelmeyer als Friedrich-Wilhelm-Bessel-Forschungspreisträger Gast an der Universität Potsdam und an der Humboldt Universität Berlin.

Aspelmeyer und sein Team erforschen Quantenphänomene in völlig neuen Bereichen. Seine aktuelle Forschung konzentriert sich auf die faszinierenden Rätsel rund um Quantenphysik und Gravitation. Für seine Arbeiten zur Quantenkontrolle von makroskopischen Festkörpersystemen (Quanten-Optomechanik) wurde er international vielfach ausgezeichnet. Er ist unter anderem Mitglied der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Akademie der Wissenschaften in Hamburg.