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Einleitung

Was genau ist die „String-Theorie“? Warum glauben einige der besten Physiker an eine Theorie, die noch nicht und vielleicht niemals experimentell bestätigt werden kann? Und warum hat Einsteins so genannter Nachfolger, Professor Edward Witten, dieses Gebiet zu seiner Lebensarbeit gemacht? Diese und andere Fragen sind Ausdruck der Faszination einer Theorie, die in den meisten Lehrbüchern fehlt, aber die physikalischen Kreise dominiert. Wir wollen deshalb als erstes die zugrunde liegenden Ideen der String-Theorie erkunden.

Basic Description

Strings bewegen sich in Größenordnungen von unvorstellbaren 10-35 m, so winzig, dass wahrscheinlich nie ein Mikroskop sie je beobachten wird.

String-Theorie scheint eine mögliche Antwort ein Albert Einsteins Streben nach Vereinigung zu sein. Eine Vereinigung der vier bedeutendsten Kräfte – starke, schwache und elektromagnetische Kraft sowie der Gravitation – in einer sog. „Theorie of everything“ (eng: Theorie von allem), oder zu deutsch: die Weltformel. Eine solche Theorie müsste ein allumfassendes Verständnis der Kräfte, Massen und des Universums selbst liefern. Diesen Versuch unternimmt die String-Theorie und versucht die Spaltung zwischen der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenmechanik durch die Einführung von sog. Strings zu begegnen, einer Struktur viel kleiner als jedes subatomare Teilchen. Bewegen sich diese Teilchen noch in Größenordnung von 10-15 m so bewegen sich Strings in noch unvorstellbareren 10-35 m, so winzig, dass wahrscheinlich nie ein Mikroskop sie je beobachten wird. Theoretische Physiker glauben, dass diese Strings auf Basis unterschiedlicher Energie- oder Anregungszustände alle Partikel und Kräfte unserer Welt erklären können. Diese Energielevel lassen sich als Vibrationen dieser Strings ähnlich den Seiten einer Geige anschaulich machen.

Der Begriff „String-Theorie“ ist ein sehr allgemeiner Oberbegriff für eine Vielzahl von entwickelten Theorien. Nach ihren Anfängen 1960 und der ersten und zweiten „Superstring Revolution“ 1980 und 1990 hat sie sich zu einer der komplexesten Theorien der Menschheit entwickelt. Die heutzutage beste Fassung der String-Theorie, die M-Theorie, ist das Ergebnis von verschiedenen vorhergehenden Theorien, die in dieser Neuen widerspruchsfrei aufgegangen ist. Das größte Problem zurzeit ist die hohe Komplexität der Theorie: unsere mathematischen Werkzeuge sind noch nicht weit genug entwickelt als dass die prinzipiell eindeutig lösbaren Gleichungen der String-Theorie direkt gelöst werden könnten. Man könnte auch sagen: Es gibt niemanden, der intelligent genug ist, den Schlüssel zu finden. Doch wird die String-Theorie jemals den Anspruch erheben können, die Wirklichkeit zu beschreiben? Nur die Zeit wird dieses Rätsel lösen.

Quellen und Links