Die Stringtheorie
09.02.2007 um 11:28
hallo,
die bekannte string-theorie kann man im grunde nicht einfach so erklären.dazu ist sie viel zu kompliziert und zudem auch noch nicht mal vollkommen verstanden. mankann natürlich versuchen, die strintheorie ein wenig zu skizzieren um die grundlegendeaussage darzustellen und ein wenig zu verdeutlichen aber dazu sollten schon gewisse,tiefere kenntnisse vorhanden sein. beispielsweise sollte man sich mit "freien" sowie mit"wechselwirkenden" strings auskennen, man sollte wissen was die "quantengravitation"beschreibt, was die "minkowski-metrik" ist, supersymmetrie, die unterschiede der typ 1und typ 2 theorien (also superstringtheorie), feynmann-diagramme und vieles mehr.
zusätzlich ist die stringtheorie nur in einer sehr mathematischen form zu beschreibenund das endet meisstens in kompletter verwirrung.
du kannst dich am bestenerstmal an wikipedia halten oder einfach an die populären lehr- und sachbücher, die dasthema behandeln, um so einen ersten genauen einblick zu bekommen. allerdings musst du imgleichen zug eben die verschiedenen aspekte, welche dort mit einfließen, genauerstudieren und verstehen lernen.
was in den meissten lehrbüchern als recht"einfache erklärung" der stringtheorie steht, kann ich mal kurz hier widergeben, dasselbe findest du aber auch auf wikipedia.
also, die stringtheorie beschreibterstmal ein gewisses "spektrum" an diversen physikalischen theorien die zur grundlagehaben, dass man dort die elementarsten teilchen eben als "strings" sieht, im übertragenensinne als dünne fäden, auf mikroskopischer ebene. jeder string hat gewisseanregungszustände (man sagt dabei auch oft sie "vibrieren") und jeder dieseranregungszustände entspricht einem klassischen punktartigen elementarteilchen. die massedes teilchens ist das vielfache der "spannung" eines strings.
der fundamentaleunterschied in der stringtheorie liegt, wie oben schon erwähnt, in:
-geschlossenen strings
- offenen strings
- bosonischen stringtheorien
-fermionischen stringtheorien
bosonische stringtheorien enthalten sozusagenganzzahlige anregungzustände des drehimpulses (also "bosonen"). fermionischestringtheorien dazu noch halbzahlige anregungszustände des drehimpulses (also"fermionen").
da strings quantisierte formen haben muss man sich in denstringtheorien den sogen. höherdimensionalen bschreibungen bzw. besser gesagt räumenbedienen, um mathematisch korrekt arbeiten zu können.
z.B. arbeitet diesuperstringtheorie mit 10 (raum-zeit) dimensionen. die 6 dimensionen über den bekanntenund grundlegenden 4 dimensionen, sind dann extrem klein und in sich geschlossen, manbezeichnet sie als "hyperflächen".
hinzu kommt nun, dass man annimmt, dass diestringtheorien eine freiheit besitzen in bezug auf ihre anomalien, das heisst, sie werdennicht von quanteneffekten gebrochen. daraus folgt, dass die stringtheorien die "theoriender gravitation" sowie der "starken" und "(elektro)schwachen wechselwirkung" vereinigenkönnen. so nimmt man auch an, dass alle bisherigen stringtheorien und alle abwandlungenund auch die m-theorien (membrane und matrix) jeweils nur ganz bestimmte ausgeprägtebeschreibungen sind einer einzigen, universellen theorie.
da man bishereben noch keine mittel gefunden hat, um das ganze experimental eindeutig zu beweisen,gilt das ganze bisher als rein theoretische physik. das reicht aber völlig aus, da mandas ganze eben sehr praktisch in der astrophysik anwendet, z.B. bei derquantengravitation und damit den beschreibungen von schwarzen löchern, urknall, usw. esgibt diverse interpretationsformen, so z.B. eine theorie die besagt, dass unser universumdurch einen zusammenstoss mit einem paralleluniversum entstanden ist und zwar in einemfünfdimensionalen raum, den die stringtheorie beschreibt. dabei wäre dann genug energiefreigesetzt worden dass sich materie und strahlung bilden konnten. ein großer pluspunktist dabei auch, dass man damit die bisherigen widersprüche der standard-modelle lösenkann.
wie du siehst, findest du diese informationen mehr oder weniger in derselben form überall in jedem guten fachbuch, mal etwas einfacher erklärt (so wie hier)und mal sehr mathematisch und komplex, dazu sollte man dann eben schon ein ausführlichesfachwissen mit sich bringen.
ein gutes buch dazu, welches ich persönlichempfehlen kann, ist "der stoff aus dem der kosmos ist" von brian greene. es schafft vielverständnis für die grundlagen solcher thematiken.
mfg
