Die Stringtheorie (Superstring,
M-Theorie ,
F-Theorie ) ist derzeit der vielversprechendste und in der Tat der einzige Kandidat für die Theorie von allem. Schleifenquantengravitation, Spin-Netzwerke und andere „alternative Theorien“ werden von der wissenschaftlichen Gemeinschaft nicht mehr ernsthaft in Betracht gezogen.
Stringtheorie Theorie
Es gibt einige gute Sachbücher zu diesem Thema. Das "Elegante Universum" von Brian Green wird erinnert.
Aber für ein gutes Buch gibt es mehrere, gelinde gesagt, nicht ganz objektiv. Die Bücher von
Lee Smolin oder
Peter Voight passen zu dieser Definition.
In jüngster Zeit haben im Zusammenhang mit den „Problemen“ der Ungleichheit der Geschlechter und verschiedenen Arten von Minderheiten alternativ denkende Vertreter dieser Kategorien zunehmend Aufmerksamkeit erhalten. Es genügt, sich an das jüngste Buch von
Sabina Hossenfelder zu erinnern, in dem die Stringtheorie für die Komplexität der darin verwendeten Mathematik kritisiert wird (Sie werden es nicht glauben).
Um mit dem Studium der Stringtheorie fortzufahren, muss man zuerst die Quantenfeldtheorie beherrschen. Um die Ideen der Quantenfeldtheorie zu verstehen, muss die relativistische Quantenmechanik (Dirac-Gleichung, Spinoren usw.) untersucht werden. Zuallererst ist es jedoch notwendig, die Mathematik der gewöhnlichen Quantenmechanik (Hilbert-Raum, Hermitianische Operatoren, Einheitsoperatoren usw.) und ihre Postulate zu verstehen.
Bereits bei diesem ersten Schritt werden viele eliminiert. Selbst die Mathematik der
Grundprinzipien der Quantenmechanik ist für die meisten unerträglich. Bei jedem nachfolgenden Schritt wird die Mathematik um eine Größenordnung kompliziert. Die Anzahl der Menschen, die es beherrschen, wird um eine Größenordnung reduziert. Infolgedessen haben Experten für Stringtheorie mittlerweile maximal mehrere Hundert auf der Welt. Darüber hinaus sind die meisten Autoren von Sachbüchern (Lee Smolin, Peter Voight, Sabina Hossenfelder und andere) nicht enthalten.
Die Tatsache, dass die neue physikalische Theorie komplexere Mathematik erfordert, ist eine Regelmäßigkeit. Theorien werden abstrakter. So war es mit speziellen und allgemeinen Relativitätstheorien, mit der Quantenmechanik, der Quantenfeldtheorie. Die Stringtheorie ist keine Ausnahme.
Es gibt kein Zurück. Niemand wird in Zukunft die Differential- und Integralrechnung oder die Tensoranalyse aufheben. Durch etwas noch Komplexeres ersetzen - bitte abbrechen oder durch ein einfacheres ersetzen - nein.
Argumente von Gegnern der Stringtheorie
Betrachten Sie ein paar populärere Argumente gegen die Stringtheorie zusätzlich zur Logik "Wenn ich nicht verstehe, dann ist dies nicht wahr."
Die Stringtheorie macht keine Vorhersagen. Es kann an beliebige Ergebnisse angepasst werden. Es ist nicht fälschbar und nach Poppers Definition keine wissenschaftliche Theorie.
Es ist nicht so. Es gibt Bestandteile, ohne die die Stringtheorie keine
Supersymmetrie ausführen kann . Wenn experimentell entdeckt wird, dass in unserem Universum keine Supersymmetrie vorliegt, wird die Stringtheorie widerlegt.
Die Stringtheorie hat bereits einige nützliche Vorhersagen geliefert. Im Rahmen davon wurde die Formel der Entropie eines Schwarzen Lochs aus den ersten Prinzipien erhalten. Die Stringtheorie löste auch das von Stephen Hawking selbst formulierte Informationsparadoxon des Schwarzen Lochs. Im Rahmen der Stringtheorie wird gezeigt, dass sie nicht verloren geht.
Das Standardargument für die These, dass die Stringtheorie an alle experimentellen Daten angepasst werden kann, ist das Vorhandensein von Ordnung
Lösungen, von denen jede ihre eigene Physik gibt. Die sogenannte
Landschaft .
In der Tat ist die Stringtheorie eine Metatheorie. In Analogie dazu, wie die Lösungen der Maxwell-Elektrodynamik-Gleichungen in Abhängigkeit von den Anfangsbedingungen (Lichtwelle, statisches elektrisches Coulomb-Feld usw.) unterschiedliche Phänomene ergeben, ergeben unterschiedliche Lösungen der Stringtheorie unterschiedliche physikalisch-effektive Quantenfeldtheorien. Warum wir solche Felder haben und nicht andere, bleibt wirklich eine offene Frage.
Aber die Stringtheorie sagt nicht genau, dass sie alles beschreiben kann. Im Gegenteil, es gibt viele einschränkende Kriterien. Zum Beispiel verbietet es Universen, in denen elektromagnetische (und jede andere) Wechselwirkung
schwächer als Gravitation ist . Siehe auch
Sumpfland .
Na und
Es ist keine so große Zahl. Wenn wir annehmen, dass unser Universum zu dieser Menge gehört, nehmen seine "Koordinaten" in dieser großen mathematischen Struktur nur 500 Dezimalstellen ein. Weniger als ein Kilobyte Daten identifiziert unser Universum vollständig unter hypothetischen anderen. Stimmen Sie zu, nicht viel.
Die Stringtheorie erfordert zusätzliche Messungen.
Hier ist ein weiteres Beispiel für eine Stringtheorie, die Vorhersagen liefert. Wenn festgestellt wird, dass es nur eine zeitliche und drei räumliche Dimensionen gibt, wird die Stringtheorie widerlegt!
Die Stringtheorie ist die einzige physikalische Theorie, die die Anzahl der Dimensionen bestimmt. Die Newtonsche Mechanik kann in beliebig vielen räumlichen Dimensionen arbeiten, Stringtheorie - Nr. Sie erklärt, warum die Messungen 10, 11 oder 26 sein sollten. Ich stimme zu, dass die Frage offen bleibt, warum nur 4 von ihnen Makrogrößen haben.
Es gibt keine genaue Definition der Stringtheorie, daher ist dies nicht einmal eine Theorie.
Ja, aufgrund der Komplexität der verwendeten Mathematik gibt es noch keine strenge Definition. Es wurde jedoch gezeigt, dass verschiedene Versionen der Stringtheorie dieselbe mathematische Struktur aus verschiedenen Blickwinkeln beschreiben (M-Theorie). Verschiedene Versionen der Stringtheorie sind durch
Dualität verbunden .
Nun, mein Lieblingsargument:
Woraus besteht eine Zeichenfolge?
Die Frage ist eine Person, die weit von der Quantenmechanik entfernt ist und eine Saite als Gitarrensaite sowie ein Elektron betrachtet - eine kleine Kugel oder einen Newtonschen Materialpunkt, bestenfalls eine klassische Materiewelle oder die Verteilung elektrischer Ladung.
Solche Leute zeigen normalerweise die größte Aktivität in Diskussionen,
wobei Schaum in den Kommentaren die Treue der Vielweltinterpretation der Quantenmechanik und den Irrtum der Stringtheorie beweist.