Heute wird die Schleifenquantengravitation von mehreren hundert Wissenschaftlern in der ganzen Welt erforscht, die sie in verschiedenen Richtungen weiterentwickelt haben. Die Theorie findet auf ganz unterschiedlichen Gebieten Anwendung; beispielsweise dient sie in der Kosmologie zur Untersuchung des Urknalls (Big Bang) – der allerersten Augenblicke des Universums – oder der Eigenschaften Schwarzer Löcher, insbesondere ihrer thermischen Eigenschaften.
Die Anwendung der Schleifentheorie auf Schwarze Löcher lässt eine seltsame Entdeckung, die in den 1960er Jahren von Stephen Hawking gemacht wurde, in einem neuen Licht erscheinen. Hawking ist berühmt dafür, dass es ihm gelingt, seine wissenschaftliche Arbeit fortzuführen, obwohl ihn eine schwere Krankheit an den Rollstuhl fesselt und er nur mittels eines Computers kommunizieren kann. Zu seinen wichtigsten Resultaten gehört die theoretische Entdeckung, dass Schwarze Löcher «warm» sind, das heißt, dass sie sich genau wie warme Körper verhalten: Sie emittieren Wärmestrahlung einer bestimmten Temperatur. Das Phänomen ist inzwischen als Hawking-Strahlung oder auch als «Verdampfen» eines Schwarzen Lochs bekannt, denn durch Abgabe von Wärme verliert das Schwarze Loch Energie und «verdampft» ganz allmählich.
Körper sind warm, weil sich ihre mikroskopischen Bestandteile in Bewegung befinden. Ein Stück heißes Eisen ist ein Stück Eisen, in dem die Eisenatome rasch um ihre Gleichgewichtsposition schwingen. Die Oberfläche eines Schwarzen Lochs besteht aber nicht aus Materie. Wenn ein Schwarzes Loch also warm ist, worum handelt es sich dann bei diesen «Atomen» oder Elementarteilchen, die vibrieren können?
Die Schleifentheorie hält eine Antwort parat. Die elementaren «Atome» eines Schwarzen Lochs, die vibrieren und für seine Temperatur verantwortlich sind, sind genau die individuellen Schleifen, die sich an der Oberfläche eines Schwarzen Lochs befinden. Mit Hilfe der Schleifentheorie lassen sich Hawkings Resultate verstehen und als mikroskopische «Vibrationen» der Schleifen deuten. Das ist ein wichtiger Test für die Stimmigkeit der Schleifentheorie. Aber es ist noch kein echter experimenteller Test.
Lange Zeit glaubte man, dass jede Möglichkeit einer wirklichen experimentellen Bestätigung außerhalb unserer Möglichkeiten liege. Inzwischen sind jedoch mehrere Ideen aufgetaucht, die es erlauben würden, die Theorie zu testen, indem man indirekte Konsequenzen der Körnigkeit des Raums untersucht.
Eine Idee, die in Betracht gezogen wurde, wenn auch ohne Erfolg, schaut so aus: Wenn die Struktur des Raums granulär ist, könnte dies Auswirkungen auf die Ausbreitung des Lichts haben: Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge, die den gekörnten Raum passiert, müsste sich im Prinzip mit leicht unterschiedlicher Geschwindigkeit ausbreiten (wie in einem Kristall wird das Licht gestreut: Rot pflanzt sich etwas schneller fort als Blau, und das rote Bild kommt etwas früher an). Der Effekt ist winzig, summiert sich aber über die gesamte Wegstrecke. Man müsste ihn bei Lichtstrahlen entdecken können, die von sehr weit entfernten Galaxien kommen. Um diese Vorhersagen testen zu können, bedarf es einer extrem hohen Messgenauigkeit.
Der eigentliche Punkt ist jedoch, dass die Schleifentheorie gar keinen derartigen Effekt produziert, denn er würde eine Symmetrie der Natur verletzen, die man als «lokale Lorentz-Invarianz» bezeichnet. Genaue Berechnungen haben gezeigt, dass es diese Symmetriebrechung im Rahmen der Theorie nicht geben kann. Parallel dazu haben Messungen kosmischer Strahlung bestätigt, dass es bei der Lichtausbreitung keine Symmetriebrechung gibt: Selbst bei Licht, das von sehr weit her kommt, treffen die verschiedenen Farben gleichzeitig ein. Dieses Ergebnis unterstützt die Theorie daher, ist aber ein wenig enttäuschend: Die Theorie sagt voraus, dass man nichts sieht, und man sieht tatsächlich nichts.
Andererseits ist es interessant, dass sich mit derartigen Messungen auch sehr kleine Größenordnungen untersuchen ließen: Hätte es einen Effekt gegeben, hätte man ihn beobachten können. Das Beispiel gibt uns Hoffnung, dass es in der Zukunft möglich sein wird, Effekte nachzuweisen, die von Phänomenen auf der Planck-Skala hervorgerufen werden, das heißt auf der Größenskala der elementaren Schleifen des Quantengravitationsfelds.
Die Konsequenzen der Theorie, bei denen die Chancen für eine Überprüfung am besten sind, liegen auf einem anderen Gebiet: der Kosmologie. Die Anwendung der Schleifentheorie auf die Kosmologie hat in den letzten Jahren einen enormen Aufschwung genommen und gehört zu den aktivsten Forschungsgebieten überhaupt.