Die verborgene Wirklichkeit

kleinerem Maßstab (mit denen die Gravitationsanziehung bei Abständen von einem Millionstel Meter und weniger untersucht werden kann) bis zu astronomischen Beobachtungen (bei denen man nach bestimmten Sorten von Gravitationswellen oder nach einer bestimmten Systematik der geringfügigen Temperaturschwankungen in der kosmischen Hintergrundstrahlung sucht). Die Details sind in der Tabelle jeweils kurz angerissen, insgesamt lässt sich ihre Beurteilung jedoch leicht zusammenfassen: Für jedes einzelne dieser Experimente ließe sich ein positiver Ausgang auch ohne Hinzuziehung der Stringtheorie erklären. Der
mathematische Rahmen für die Supersymmetrie beispielsweise (den ersten Eintrag in Tabelle 4.1 ) wurde zwar ursprünglich durch theoretische Untersuchungen der Stringtheorie entdeckt, ist aber inzwischen auch in andere theoretische Ansätze eingeflossen. Die Entdeckung supersymmetrischer Teilchen würde also einen Teil der Stringtheorie bestätigen, wäre aber kein eindeutiger Hinweis darauf, dass die Stringtheorie richtig ist. Ähnlich verhält es sich mit den zusätzlichen Raumdimensionen: Ihre natürliche Heimat ist die Stringtheorie, aber wie wir erfahren haben, können auch sie Teil anderer theoretischer Ansätze sein – Kaluza selbst dachte nicht an die Stringtheorie, als er den Gedanken vorschlug. Das günstigste Ergebnis der Ansätze in Tabelle 4.1 wäre demnach eine Reihe positiver Befunde, die zeigen, dass die Puzzlestücke der Stringtheorie sich von selbst ergeben. Wie die Behauptung, ich würde mit den Zehen tippen, so würden auch Erklärungen, die sich nicht auf die Stringtheorie stützen, angesichts einer solchen Serie positiver Ergebnisse äußerst unwahrscheinlich.
    Negative experimentelle Befunde würden viel weniger nützliche Informationen liefern. Wenn man keine supersymmetrischen Teilchen findet, könnte das bedeuten, dass sie nicht existieren; möglicherweise ist ihre Masse aber auch nur so groß, dass selbst der LHC sie nicht erzeugen kann. Wenn man keine zusätzlichen Dimensionen findet, könnte das ebenfalls bedeuten, dass sie nicht existieren; vielleicht sind sie aber auch nur so klein, dass sie für unsere Technologie unzugänglich bleiben. Wenn man keine mikroskopisch kleinen Schwarzen Löcher findet, könnte das bedeuten, dass die Gravitation auf kurze Entfernungen nicht stärker wird; vielleicht sind aber auch unsere Teilchenbeschleuniger nicht leistungsfähig genug, um hinreichend tief in jenes Terrain des Allerkleinsten vorzudringen, in dem sich eine nennenswerte Zunahme bemerkbar macht. Wenn man bei der Beobachtung von Gravitationswellen oder kosmischer Hintergrundstrahlung keine Spuren von Strings findet, könnte das bedeuten, dass die Stringtheorie falsch ist; vielleicht sind die Spuren aber auch nur so schwach, dass wir sie mit unseren heutigen Instrumenten nicht messen können.
    Nach heutigem Stand könnten also die vielversprechenden positiven experimentellen Befunde nicht definitiv beweisen, dass die Stringtheorie stimmt, und negative Befunde könnten wahrscheinlich nicht beweisen, dass die Stringtheorie falsch ist. 14 Dennoch sollte man sich keinem Irrtum hingeben. Wenn wir Belege für zusätzliche Dimensionen, Supersymmetrie, Schwarze Mini-Löcher oder eine der anderen potenziellen Spuren finden, wäre das für die Suche nach einer vereinheitlichten Theorie ein großer Augenblick. Es würde zu Recht die Zuversicht nähren, dass der mathematische Weg, den wir geebnet haben, in die richtige Richtung verläuft.

    Experiment/ Beobachtung
Erklärung
Supersymmetrie
Das »Super« in dem Begriff »Superstringtheorie« bezieht sich auf die Supersymmetrie , eine mathematische Eigenschaft, aus der sich eine einfache Schlussfolgerung ergibt: Zu jeder bekannten Teilchenspezies sollte es eine Partnerspezies mit den gleichen elektrischen und Kernkrafteigenschaften geben. Nach den Vermutungen der Theoretiker sind diese Teilchen dem Nachweis bisher entgangen, weil sie schwerer als ihre bekannten Gegenstücke sind und deshalb außerhalb der Reichweite der bekannten Teilchenbeschleuniger liegen. Möglicherweise reicht die Energie des Teilchenbeschleunigers LHC aus, um sie zu erzeugen; eine ganze Reihe von Physikern denkt daher, dass wir schon bald die supersymmetrischen Eigenschaften der Natur offenlegen werden.
Zusätzliche Dimensionen und Gravitation
Da sich die Gravitationswirkung durch den ganzen Raum erstreckt, schaffen mehr Dimensionen auch einen größeren Bereich, in dem die