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

Feldtheorie Techniken erforderlich sind, die heute noch die Fähigkeiten jedes Physikers übersteigen. Das ist frustrierend. Da verfügen wir über eine völlig eindeutig definierte Stringtheorie. Sie bietet die Möglichkeit, alle Kontroversen beizulegen, die den höherdimensionalen Raum betreffen. Der Traum, alles aus ein paar Grundprinzipien zu berechnen, ist zum Greifen nahe. Allerdings haben wir das Problem, daß wir nicht über die praktischen Lösungsmöglichkeiten verfügen. Das erinnert an Cassius’ berühmte Feststellung in Julius Caesar von Shakespeare: »Nicht durch die Schuld der Sterne, lieber Brutus, durch eigne Schuld nur sind wir Schwächlinge.« Für den Stringtheoretiker kommt seine Schwäche nicht durch die Schuld der Theorie, sondern durch die Schuld unserer primitiven mathematischen Werkzeuge zustande.
       Der Grund fur soviel Pessimismus ist der Umstand, daß unser wichtigstes mathematisches Instrument, die Störungsrechnung, hier versagt. Die Störungsrechnung beginnt mit einer ähnlichen Formel wie das VenezianoModell und ergänzt sie durch Qantenkorrekturen (in Schleifengestalt). Nun hofften die Stringtheoretiker, sie könnten eine weiterentwickelte Veneziano-ähnliche Formel für vier Dimensionen finden, die einzig das bekannte Teilchenspektrum beschriebe. Rückblickend läßt sich feststellen, daß wir zu erfolgreich waren. Das Problem besteht darin, daß heute Millionen und Abermillionen Veneziano-ähnliche Formeln entdeckt worden sind. Zu ihrem Leidwesen ertrinken die Stringtheoretiker buchstäblich in den Lösungen ihrer Störungsrechnungen.
       In den letzten Jahren haben sich in der Superstringtheorie vor allem deshalb keine Fortschritte mehr eingestellt, weil niemand weiß, wie man aus den Millionen entdeckten Lösungen die richtigen herausfinden soll. Einige kommen einer Beschreibung der wirklichen Welt bemerkenswert nahe. Mit ein paar bescheidenen Voraussetzungen läßt sich ohne Schwierigkeiten das Standardmodell als eine Schwingung des Strings ableiten. Außerdem haben etliche Teams bekanntgegeben, daß sie Lösungen finden können, die mit allen über subatomare Teilchen bekannten Daten übereinstimmen.
       Das Problem, vor dem wir stehen, liegt darin, daß Millionen und Abermillionen andere Lösungen Universen beschreiben, die offenbar nichts mit unserem Universum zu tun haben. In einigen dieser Lösungen besitzt das Universum keine Quarks oder zu viele Quarks. In den meisten der Universen kann es kein Leben in der uns bekannten Form geben. Unser Universum könnte sich irgendwo unter den Millionen möglicher Welten verbergen, die wir in der Stringtheorie entdeckt haben. Um die korrekte Lösung zu finden, müssen wir auf andere Techniken als die Störungsrechnung zurückgreifen, und die sind äußerst schwierig. Da 99 Prozent der Erkenntnisse, die wir über die Hochenergiephysik gewonnen haben, auf der Störungsrechnung beruhen, haben wir keine Ahnung, wie wir die einzige richtige Lösung der Theorie finden sollen.
       Trotzdem besteht Anlaß zu gemäßigtem Optimismus. Lösungen, die ohne Störungsrechnung gefunden wurden, haben sich bei sehr viel einfacheren Theorien in vielen Fällen als instabil erwiesen. Nach einiger Zeit machen diese inkorrekten, instabilen Lösungen einen Quantensprung zur korrekten, stabilen Lösung. Wenn das auch für die Stringtheorie gilt, dann erweisen sich vielleicht die Millionen Lösungen, die man gefunden hat, in Wahrheit als instabil und zerfallen mit der Zeit zur korrekten Lösung.
       Um die Enttäuschung nachvollziehen zu können, die wir Physiker empfunden haben, müssen Sie sich vorstellen, wie Physiker des 19. Jahrhunderts sich wohl gefühlt hätten, wenn man ihnen einen tragbaren Computer in die Hand gedrückt hätte. Leicht hätten sie gelernt, die richtigen Knöpfe zu drücken. Sie hätten gelernt, Videospiele zu handhaben und Lernprogramme auf dem Bildschirm zu verfolgen. Mit ihrem technischen Rückstand von einem Jahrhundert hätten sie über die phantastische Rechenfertigkeit des Computers gestaunt. In seinem Speicher hätte er leicht den ganzen wissenschaftlichen Erkenntnisstand dieses Jahrhunderts unterbringen können. So hätten sie in kurzer Zeit gelernt, mathematische Kunststücke zu vollbringen, die ihre Kollegen verblüfft hätten. Doch sobald sie beschlossen hätten, den Monitor zu öffnen, um zu sehen, was sich darin verbirgt, wären sie entsetzt gewesen. Zu verschieden wären die Transistoren und