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2 (SUPER-)STRINGTHEORIE

Von der neu(er)en Physik zur neusten Physik. Wir bewegen uns fortan auf sehr sehr dünnem Eis, und genaugenommen, eigentlich, endet hier die Wissenschaft schon wieder. Denn, es ist strittig, ob die Stringtheorie überhaupt eine Theorie sein kann, obgleich sie sich doch (noch) nicht, wie von einer wissenschaftlichen Theorie unbedingt gefordert, bestätigen oder widerlegen lässt. Es war schön, dich kennengelernt zu haben Wissenschaft. Fahren wir einfach fort. Interessanterweise würde die Superstringtheorie allerdings Gravitation aus Einsteins Relativitätstheorie und die Quantentheorie vereinen und somit die Welt möglicherweise erklären.

Um 1920 wird die Stringtheorie erstmals von O. Klein und T. Kaluza aufgestellt. Durch harmonische Schwingungen sollten Magnetfelder und Gravitation erklärt werden. Rund fünfzig Jahre später, um 1970, werden von H. Bech Nielsen, L. Susskind und Y. Nambu die Wirkungskräfte innerhalb eines Teilchens als schwingende ‚Schnüre‘ beziehungsweise ‚Saiten‘ (engl. strings), die geöffnet oder geschlossen sein können, beschrieben. Ihre Annahmen setzten sich jedoch nicht durch. Vier Jahre später, um 1974, werden durch weitere Wissenschaftler Bosonen mithilfe die Stringtheorie dargestellt. Nun, warum schwingen diese ‚Saiten‘? Stellen Sie sich vor, Sie haben eine Konzertgitarre vor sich. Eine Konzertgitarre hat meistens sechs Saiten. Jetzt spielen Sie auf der Konzertgitarre und schlagen hierfür die tiefe E-Saite an. Dadurch wird Spannung erzeugt und die Saite schwingt. Bei strings ist es ähnlich und doch anders. Es braucht dabei keinen Anschlag, denn sie sind, im Übertragenden, bereits angeschlagen und streben nach einem Zustand niedriger Energie. Sie wollen sich verkürzen. Dadurch entsteht Schwingung. Und so, entstehen unterschiedliche Teilchen (s. Abb. 1, z.B. Protonen, Neutronen, Elektronen).¹⁰

Abbildung 1: Proton, Elektron. Quelle: Eigenillustration

Teilchen bestehen also nicht aus strings, sondern deren Kräfte innerhalb dieser, lassen sich in strings beschreiben.

Und aus was bestehen strings? Sie bestehen nicht, sondern sie sind: energetisch, schwingend, formlos ‚verpackt’ in ‚Schnüren‘ beziehungsweise ‚Saiten‘.

In den 1980er Jahren wird unter anderem Supersymmetrie Teil der Stringtheorie und lässt sie – level up – zur Superstringtheorie werden. In den Jahren um 1990 erstellt E. Witten die sogenannte M-Theorie, die die Stringtheorie zur multidimensionalen Theorie erhebt. Die M-Theorie soll bei der Entwicklung der einen Formel, die alles, die ganze Welt und das Universum beschreibt, helfen.¹¹ Vereinfacht und aus Gründen der besseren Lesbarkeit, wird ab sofort der Begriff ‚string(-s)(-)‘ gebraucht, wohingegen immer ‚superstring(-s)(-)‘ gemeint ist.

Für mehr Details und mehr Mathematik, Formeln und Gleichungen und so, bitte ich, ein einschlägiges Physikbuch zu Rate zu ziehen, da dies nicht Intention dieses Buches ist.