Viele Quantengravitationstheorien beschreiben Gravitation als eine Kraft, die durch das hypothetische Graviton vermittelt wird. Ein Graviton ist ein Spin-2 Austauschteilchen, analog dem Spin-1 Austauschteilchen der elektromagnetischen Kraft, dem Photon. Gravitonen konnten bislang nicht nachgewiesen werden, der Nachweis dieser Teilchen wurde als sehr schwierig bis fast unmöglich vorhergesagt. Es wurden einige Experimente vorgeschlagen, die Gravitonen nachweisen könnten,  die Durchführung solcher Experimente ist Gegenstand zukünftiger Forschung. 

Eine neue Gravitationstheorie, die von PD Dr. Melissa Blau von der Uni Tübingen begründet wurde, postuliert dass Gravitation durch Gravitonen vermittelt wird, deren Frequenz mit der Rotationsfrequenz von Nukleonen, die in Massen enthalten sind, übereinstimmt, wenn die Bewegung der Masse keiner Kreis- oder Ellipsenbahn  folgt. Drehen sich Massen wie Himmelkörper auf einer Kreis- oder Ellipsenbahn, so werden von diesen Massen Gravitonen emittiert, die eine Frequenz gleich der Rotationsfrequenz dieser Massen bzw. Körper  (z.B. Erdrotation) haben. In dieser Quantengravitationstheorie entsteht eine Massenanziehung durch eine virtuelle Raumdilatation (Quantisierung des Radius von Nukleonen), um die Heisenberg Relation mvr >= h/2π zu erfüllen. Konkret entsteht der Anziehungsmechanismus bereits auf Nukleonenebene, dadurch dass in den primordialen Protonen Quarks und Seequarks durch die Lorentzkraft im Magnetfeld der Nukleonen derart abgelenkt wurden, dass sich das gesamte Quarkgebilde dreht, analog einer Ionenflüssigkeit im Magnetfeld, die sich aufgrund der Ablenkung im Magnetfeld zu drehen beginnt. Dabei entsteht die wohlbekannte Gravitationskonstanten G, die sich aus der Zentripetalkraft (Rotationsfrequenz/-geschwindigkeit) des Quarkgebildes (also des Nukleons) als v2=mG/r berechnen lässt. Da der Drehimpuls der Nukleonen kleiner ist als h/2π, entsteht ein übergroßer Radius r (quantisierter Radius), dabei wirkt die Massenanziehung auch außerhalb der Nukleonen bis zu diesem Radius r von c/8πf (Reichweite der Gravitation)  Zusätzlich zur Eigenrotation drehen sich Nukleonen auch um die Erde, um die Sonne, um das Zentrum der Galaxie etc.; verwendet man die verschiedenen Rotationsfrequenzen  entstehen unterschiedliche Reichweiten der Gravitation bis zu 10^22 m, z.B. bei der Anziehung von Galaxien. Die reine Nukleonenrotationsfrequenz führt zu einer Raumdilatation (Radiusquantisierung) von ca. 5,473 km. 

Wenn sich eine Masse oder Körper nicht auf einer Kreisbahn bewegt, sondern sich frei, wie z.B. Flugzeuge (im Sinkflug) im Raum bewegen, dürften, falls die Gravitation über Gravitonen vermittelt wird, so die Hypothese, Gravitonen emittiert werden, die der Rotationsfrequenz von Nukleonen Hz entsprechen, also eine Frequenz von 2179,4 Hz besitzen. Die Protonen als geladene Teilchen strahlen aufgrund der Rotation Energie in Quantenpaketen (Gravitonen) ab; die Energie hf der emittierten Gravitonen dürfte daher der Rotationsenergie/-frequenz  der Nukleonen entsprechen.

Radarsignal offenbart Gravitonenfrequenz

Um diese Hypothese zu testen, wurde die Flughöhe von Flugzeugen oberhalb des Radarsenders ermittelt. Die Ergebnisse der Ermittlung zeigen dass Flugzeuge im Sinkflug auf dem Radarschirm in dem Bodenkontrollzentrum von Flughäfen bis zu einer Höhe von etwa 5473 m (über dem Radarsender) beobachtet und überwacht werden können. Befindet sich ein Flugzeug noch nicht im Sinkflug und wird aber bereits vom Radar gesichtet, so verschwindet dieses vom Radarschirm wieder, sobald es den Sinkflug einleitet. Erst nach erreichen der Höhe von 5473 m (also der maximalen Reichweite der Gravitonenstrahlung) erscheint es wieder auf dem Radarschirm. Dies liegt daran, dass Flugzeuge die sich noch nicht im Sinkflug befinden, Gravitonen mit einer sehr viel niedrigeren Frequenz emittieren (der Erdrotationsfrequenz entsprechend), so dass die maximale Reichweite der Gravitonenstrahlung sehr viel größer als die übliche Flughöhe von Flugzeugen (12-15 km) sein dürfte. Wenn man diese Höhe r des noch auf dem Radarschirm sichtbaren Flugzeug (nach Abzug der Höhe der Radardetektionsanlage über dem Meeresspiegel) in die Formel f=c/8πr einfügt, erhält man eine Strahlenfrequenz der Flugzeuge, die exakt mit der Nukleonenrotationsgeschwindigkeit übereinstimmt, was kein Zufall sein kann. Daher muss davon ausgegangen werden, dass das Signal, durch das Flugzeuge identifiziert werden, durch eine Gravitonenemission entsteht, die von dem Flugzeug in Richtung Boden emittiert wird. Radar wird über PSR (Primärradar) bewerkstelligt. Dabei wird das vom Radarsender gesendete Signal nicht an Flugzeugen reflektiert (wie allgemein angenommen), sondern erfährt vielmehr horizontal eine Signaländerung, wenn das Signal an der Gravtationsstrahlung des Flugzeugs gestreut wird. Dass die Frequenz der Strahlenemission von Flugzeugen der Nukleonenemission entspricht, gilt zum einen als Beweis für die Existenz reeller Gravitonen und bestätigt zum anderen den Entstehungsmechanimus der Gravitation auf Nukleonenebene. 

Unterschied zu anderen Gravitationstheorien

Die meisten Qauntengravitationstheorien gehen davon aus, dass die Gravitation über Gravitonen vermittelt werden. Dabei entstehen aber Unendlichkeiten, sog. Geister, dadurch dass Gravitonen, die der Gravitationskraft unterliegen, miteinander wechselwirken, so dass in der Summe ein unendlich großer Wert entstehen kann. Es gibt auch Theorien, die diese Geister mathematisch umgehen und massive Gravitonen vorschlagen. In der Theorie von M. Blau wechselwirken Gravitonen (analog zu Photonen) nicht miteinander, da die Gravitationsenergie, die sie übertragen würden, kleiner ist als die kleinste Gravitonenquanteneinheit hf, so dass lediglich die Gravitationkraft mMG/r übertragen wird und keine Unendlichkeiten entstehen. 

Eine andere alternative Gravitationstheorie, MOND genannt, schlägt vor, dass die Kraft zwischen zwei Massen unterhalb einer bestimmten Beschleunigung nicht mehr der Newtonschen Gravitation folgt und davon abweicht. Ein abweichender Effekt beschreibt auch die nukleoneninduzierte Gravitationstheorie, wenn das primäre Gravitationsfeld endet und eine sekundäre Gravitation einsetzt, die eine andere Relativgeschwindigkeit und ein anderes Rotationszentrum aufweist. So zeigen z.B. alle transneptunischen Objekte ungefähr in die selbe Richtung, da das primäre Gravitationszentrum (Sonne) bei 240 AE endet und die TNOs zum sekundären Gravitationszentrum (das galaktische Zentrum der Milchstraße) gerichtet sind. 

Die Herleitung der Gravitationstheorie nach M. Blau identifiziert Gravitonen als kraftvermittelnde Teilchen, mathematisch einem Raumkrümmungseffekt entsprechend, die zusätzlichen zur reinen Newtonschen Kraftwirkung auch einen zusätzlichen Raumkrümmungseffekt durch Dichteverschiebungen der wahrscheinlich aus Gravitonen oder dunkler Materie bestehender superfluiden Raum(zeit) bewirken. Bei diesem Effekt spielen ebenfalls Gravitonen eine entscheidende Rolle. M. Blau schlägt vor, dass diese Dichteverschiebungen der Raumquanten analog dem Rebka-Pound Effekt durch gravitative Anziehung der Teilchen der dunklen Materie durch große Massen entsteht und zu messbaren Raumkrümmungseffekten führt. 

Originalarbeit: M.B. Blau: Quark model of nucleons generating all fundamental forces. Science Advance (2025). https://doi.org/10.59208/sa-2025-06-07-11