Stringtheorie

Was sind Strings?

Stringtheorie

Strings sind wie die Saiten eines Instrumentes und schwingen

Die Stringtheorie wurde in den 80iger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts entwickelt und baut auf Erkenntnissen der euklidischen Quantengravitation auf. Im Gegensatz zur euklidischen Quantengravitation geht sie nicht von punktförmigen Teilchen, sondern sogenannten Strings aus. Strings kann man sich wie die Saiten einer Gitarre vorstellen. Es sind längliche Gebilde, die schwingen können, wie die Saiten eines Instrumentes. Die Töne dieser Saiten ergeben die verschiedenen Elementarteilchen. Die Stringtheorie könnte die vier Grundkräfte der Natur, einschliesslich der Gravitation erklären.

 

Supersymmetrie

Im Rahmen der Stringtheorie wurden jede Menge neuer Quantenteilchen definiert und die Wissenschaft hofft darauf, im Laufe der nächsten Jahre oder Jahrzehnte, diese Teilchen, welche kleiner als die der Planck Skala sind, experimentel nachzuweisen.

Die Planck Skala reicht derzeit bis zu 10 hoch minus 35 Meter. Zum Vergleich: Eine Ameise erreicht auf dieser Skala eine Größe von ca. 10 hoch minus 2 Meter, eine Atomkern eine Größe von ca. 10 hoch minus 15 Meter.

Man geht von einem supersymmetrischen Universum aus. Das heißt jedes Elementarteilchen hat einen supersymmetrischen Partner. Im Rahmen des Urknalls kann es möglich sein, dass diese beiden verbundenen Teilchen durch die Expansion des Universums Millionen von Lichtjahren voneinander entfernt verschleudert wurden. Trotzdem sind diese Teilchen miteinander verbunden, sodass die Krafteinwirkung auf eines dieser Teilchen unweigerlich zu einer Wirkung auf das verbundene Teilchen führt.

10 verschiedene Dimensionen

Die Stringtheorie geht von 10 verschiedenen Dimensionen der Raumzeit aus. Wie kann diese Theorie dann jedoch unser vierdimensionales Universum erklären?

Die Wissenschaftler vermuten, dass die 6 anderen Dimensionen so winzig und klein "aufgerollt" sind, dass sie nicht wahrgenommen werden können. Man geht davon aus, dass sich die Raumzeit an ihren Rändern, dort wo die Abstände oder Distanzen die Planck-Länge unterschreiten, aufschäumt.

Materieteilchen: Femionen und Bosonen

Die Supersymetrie ordnet jedem Materielteilchen einen supersymetrischen Partner zu. In dieser Theorie spricht man zum einen von Femionen, dies sind die Teilchen, aus denen die Materie besteht und zum anderen von Bosonen, dies sind die Teilchen, die Kräfte übertragen. Alle Teilchen sind sogenannten Quantenfluktuationen unterworfen.

Materieteilchen

Fermion Boson
Quark Squark
Elektron Selektron
Neutrino Sneutrino
Gluino Gluon
Gravitino Graviton
Photino Photon