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Hyperspace: eine Reise durch den Hyperraum und die zehnte Dimension ; [Einsteins Rache]

Hyperspace: eine Reise durch den Hyperraum und die zehnte Dimension ; [Einsteins Rache]

Titel: Hyperspace: eine Reise durch den Hyperraum und die zehnte Dimension ; [Einsteins Rache] Kostenlos Bücher Online Lesen
Autoren: Michio Kaku
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Aquivalenzprinzip.
       Die Theorie entstand ganz zufällig, als 1968 zwei junge theoretische Physiker, Gabriel Veneziano und Mahiko Suzuki, unabhängig voneinander Mathematikbücher durchsahen, weil sie mathematische Funktionen zur Beschreibung der Wechselwirkungen von stark wechselwirkenden Teilchen suchten. Beide arbeiteten sie damals am CERN, dem europäischen Zentrum für theoretische Physik in Genf, als sie – wie gesagt – unabhängig voneinander auf die Eulersche Beta-Funktion stießen, eine mathematische Funktion, die der Mathematiker Leonhard Euler im 19. Jahrhundert entwickelt hat. Zu ihrer Verblüffung stellten sie fest, daß die Eulersche BetaFunktion fast allen Eigenschaften entspricht, die man braucht, um die starken Wechselwirkungen von Elementarteilchen zu beschreiben.
       Bei einem Essen im kalifornischen Lawrence Berkeley Laboratory vor dem beeindruckenden Anblick, den die über dem Hafen von San Francisco untergehende Sonne bot, hat mir Suzuki einmal geschildert, wie aufregend es ist, wenn man rein zufällig auf ein Ergebnis stößt, das unter Umständen von großer Tragweite ist. Üblicherweise werden physikalische Entdeckungen ganz anders gemacht.
       Nachdem er die Eulersche Beta-Funktion in einem Mathematikbuch entdeckt hatte, war er ganz aus dem Häuschen, wandte sich an einen seiner Vorgesetzten am CERN und erläuterte ihm sein Resultat. Dieser Physiker hörte sich Suzukis Ausführungen an und zeigte sich nicht im mindesten beeindruckt. Ja, er teilte Suzuki mit, ein anderer junger Physiker (Veneziano) habe dieselbe Funktion ein paar Wochen zuvor entdeckt. Von einer Veröffentlichung seines Ergebnisses riet er Suzuki ab. Heute trägt diese Beta-Funktion die Bezeichnung Veneziano-Modell, hat mehrere tausend Forschungspapiere angeregt, eine wichtige Schule der theoretischen Physik ins Leben gerufen und nimmt für sich in Anspruch, alle physikalischen Gesetze vereinigen zu können. (Rückblickend muß man natürlich zu dem Schluß gelangen, daß Suzuki sein Ergebnis unbedingt hätte veröffentlichen sollen. Daraus ist vor allem eine Lehre zu ziehen: Nehmen Sie den Rat von Vorgesetzten nie zu ernst!)
       Zum Teil gelang es, das Rätsel des Veneziano-Suzuki-Modells zu lösen, als Yoichiro Nambu von der University of Chicago und Tetsuo Goto von Nihon Universität entdeckten, daß die wunderbaren Eigenschaften des Modells auf einem schwingenden String basieren.
       Da die Stringtheorie rückwärts und zufällig entdeckt wurde, wissen wir heute noch immer nicht, welches physikalische Prinzip ihr zugrunde liegt. Der letzte Schritt in der Entwicklung dieser Theorie (und der erste in der Entwicklung der allgemeinen Relativität) fehlt uns noch. Dazu Witten:

    Damit meinte er, daß die Menschheit des Planeten Erde noch nicht über den begrifflichen Rahmen verfügt, der es ihr erlaubt hätte, die String-Theorie mit voller Absicht einzuführen … Die Theorie wurde also von niemandem absichtlich geschaffen, sie verdankt ihre Entdeckung vielmehr einem glücklichen Zufall. Von Rechts wegen dürften die Physiker des 20. Jahrhunderts nicht das Privileg besitzen, diese Theorie zu untersuchen. Sie hätte nicht eher geschaffen werden dürfen, als bis unser Wissen auf einigen Gebieten, deren Kenntnis Voraussetzung für das Verständnis der Theorie ist, genügend weit entwickelt ist, um uns die richtigen Vorstellungen darüber zu erlauben, was das alles zu bedeuten hat. 11
    Schleifen
    Die von Veneziano und Suzuki entdeckte Formel, von der sie hofften, sie könnte die Eigenschaften wechselwirkender Teilchen erklären, war noch nicht vollständig. Sie verstieß nämlich gegen eine wichtige physikalische Eigenschaft: die Unitarität oder die Erhaltung der Wahrscheinlichkeit. In ihrer ursprünglichen Form machte die Veneziano-Suzuki-Formel unzutreffende Aussagen über Teilchenwechselwirkungen. Deshalb bestand der nächste Schritt bei der Entwicklung der Formel darin, kleine Quantenkorrekturterme hinzuzufügen, die diese Eigenschaft wiederherstellten. 1969, noch vor der String-Interpretation durch Nambu und Goto, schlugen drei Physiker (Keiji Kikkawa, Bunji Sakita und Miguel A. Virasoro, damals alle an der University of Wisconsin) die richtige Lösung vor: Man müsse immer kleinere Terme zur Veneziano-Suzuki-Formel hinzufügen, um die Unitarität wiederherzustellen.
    Während diese Physiker noch Mutmaßungen darüber anstellen mußten, wie man die Reihe aus dem Nichts entwickeln sollte, läßt sie sich

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