Raumzeit - Provokation der Schoepfung

Titel: Raumzeit - Provokation der Schoepfung Kostenlos Bücher Online Lesen
Autoren: Johannes von Buttlar

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Weinberg ein Durchbruch auf dem Weg zur Weltformel. Gemeinsam mit Abus Salam und Sheldon Glashow gelang es, die elektromagnetische Kraft mit der schwachen Wechselwirkung zu vereinen. Das Trio wurde dafür mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. In einem Gespräch, das ich mit Steven Weinberg in der Universität Texas in Austin führte, erklärte er mir, dass die elektromagnetische Kraft und die schwache Wechselwirkung lediglich unterschiedliche Aspekte der elektroschwachen Kraft seien. Dass das Photon mit den Austauschteilchen W und Z der schwachen Wechselwirkung eng verwandt ist und diese daher zusammen als elektroschwache Kraft auf einen Nenner gebracht werden können.
    Aber wie ist das nun mit den Quarks? Wollen wir darauf wetten, dass sie wirklich die Kleinsten unter den Winzlingen sind? Sind sie wirklich die fundamentalsten Elementarbausteine des Universums? Lassen sie sich tatsächlich nicht mehr weiter aufspalten? Denn im Grunde genommen repräsentieren Quarks ja nach wie vor ein mechanistisches Weltbild. Zugegebenermaßen komplex und dennoch eine Art Baukastensystem.
    Zum Ende des 20. Jahrhunderts standen die Physiker vor der enormen Herausforderung, Modellvorstellungen und Experimentaldaten in ein System einzuordnen. Da ist zum Einen die Relativitätstheorie, die sich mit dem großräumigen Aufbau des Universums auseinandersetzt, und zum anderen die Quantenphysik, die sich vor allem mit den Elementarteilchen befasst. Aber zusätzlich ist da ja noch das irritierende Phänomen der Gravitation.
    Es galt, den Zoo von über 200 bekannten Elementarteilchen in die Vorstellung einer Theorie von Allem (TOE – Theory of Everything) mit der Relativitätstheorie und der Quantenphysik zu vereinen. Aber genau hier existierten große Schwierigkeiten. Die Gravitation wollte sich in ein großes einheitliches Modell nicht einpassen lassen.
    Zudem sorgte 1984 eine neue Theorie über die subatomare Welt für Furore, die bis heute unter vielen Physikern und Kosmologen heftige Diskussionen auslöst. Befürworter und Kritiker streiten sich um Objekte, die so winzig sind, dass wir sie weder beobachten noch registrieren können. Träfe diese Theorie allerdings zu, könnte sie möglicherweise der Schlüssel zur TOE, der Theorie von Allem, sein.
    Die grundlegende Idee dieser neuen Theorie ist, dass Teilchen nicht einen einzigen Punkt im Raum einnehmen, sondern dass sie eine bestimmte Länge haben und als »unendlich« kleine, rotierende und schwingende Saiten beziehungsweise Strings existieren. Sie wären eindimensional, unendlich dünn und bedeckten eine zweidimensionale Fläche, die als Weltfläche bezeichnet wird. Die Größenordnung der Strings wäre unvorstellbar klein und läge bei einem Millionstel Milliardstel Milliardstel Milliardstel Zentimeter, wobei sie im Bereich der sogenannten Planck-Länge läge, also der kleinstmöglichen Ausdehnung im Universum. Die Strings können an ihren Enden offen oder als Ring geschlossen sein.
    Unser ganzes Universum besteht in seinem Fundament aus schwingenden Strings, sagen die Stringphysiker.
Strings und kein Ende
    Bereits Ende der Sechzigerjahre entstanden die ersten Ansätze zur Stringtheorie im Zusammenhang mit der starken Kraft. 1974 veröffentlichten die Physiker Joel Scherk (1946 –1979) und John Schwarz (geb. 1941) eine Arbeit, in der sie die Gravitation durch die Stringtheorie beschrieben. Allerdings müsste die Stringspannung eine enorme Stärke aufweisen, und zwar eine Eins mit 39 Nullen! Diese Arbeit erregte zuerst wenig Aufsehen, bis dann 1984 ein regelrechtes »Stringfieber« ausbrach.
    Die Physiker John Schwarz vom California Institute of Technology und Michael Green (geb. 1946) vom Queen Mary College befassten sich mit einer Arbeit über die Stringtheorie, die von dem japanischen Physiker Yoichiro Nambu (geb. 1921) verfasst war, der 2008 den Nobelpreis erhielt. Nambu hatte sich 1970 zunächst nur mit Bosonenteilchen mit ganzzahligem Spin befasst und in diesem Zusammenhang eine Interpretation in Form von eindimensionalen Strings gewählt. Schwarz und Green dagegen kamen zu der Ansicht, dass die Stringtheorie alle Elementarteilchen und alle Naturkräfte erfassen würde. Das heißt, dass die Massen der Teilchen, ihre Kraftentladung und auch die relative Stärke der Kräfte in diese neue Theorie mit einbezogen sein würden. Aber damit nicht genug. Auch die Gravitation und sogar die Entstehung unseres Universums würden in der Stringtheorie ihre Heimat finden.
    Nach der Stringtheorie