Wozu braucht man eine Quantenelektrodynamik?

Die in den 1920er und 1930er Jahren entwickelte Quantenphysik war zwar ein großartiger Erfolg, der das Weltbild der Physik revolutionierte. Aber es gab entscheidende Schönheitsfehler: Zum Beispiel hätte das winzige Elektron nach der Theorie eine unendlich große Masse haben müssen. Feynman und andere setzten deswegen die Revolution fort – sie »quantisierten« nicht nur die Teilchen, sondern auch die zwischen ihnen wirkenden Kräfte. Die unanschauliche Konsequenz: Auch Kräfte sind Teilchen und das Licht selbst besteht in Wirklichkeit aus denjenigen Teilchen, welche die elektromagnetische Naturkraft vermitteln. Was wir als elektrische Abstoßung oder Anziehung erleben, ist im Bild der Quantenelektrodynamik nichts anderes als der fortwährende Austausch von Lichtteilchen.

Dies klingt sehr akademisch und scheint wenig Auswirkungen auf das tägliche Leben zu haben. Doch immerhin ist die Quantenelektrodynamik eine der am besten bestätigten Theorien überhaupt, ihre Vorhersagen stimmen auf 10 Stellen hinter dem Komma und mehr mit den Experimenten überein. Außerdem ist sie das Vorbild für weitere Theorien wie die Quantenchromodynamik, welche die Kräfte zwischen Protonen und Neutronen sowie innerhalb von ihnen beschreibt, und auch für spekulative Denkgebäude, die versuchen, alle vorkommenden Naturkräfte zu vereinigen und einheitlich zu beschreiben.

Übrigens: Die Abkürzung »QED« für »Quantenelektrodynamik« ist die gleiche wie das Kürzel für den Satz »quod erat demonstrandum«, den Mathematiker klassischerweise ans Ende einer gelungenen Beweisführung anfügen. Dies war zwar wohl nicht der Grund, warum die Theorie ihren Namen erhielt – aber sicherlich ganz im Sinne Richard Feynmans!