String-Theorie

[Skymarshal]

Hallo!


Habe gestern Nacht durch Zufall die Sendung "Prisma - Was Einstein noch nicht wusste" gesehen und war schwer beeindruckt. Leider war es auch schon der letzte Teil.

NDR Prisma

Es wurde die Stringtheorie vorgestellt. Allerdings eine mit 11 Dimensionen. Es gibt wohl auch andere mit 26 Dimensionen. Auf jeden Fall ist beides unmöglich sich vorzustellen.

Was mir an der Sendung so gefallen hat, sind die Erklärungsweisen und grafischen Darstellungen. Auch Musik usw. Hochanspruchsvolle Wissentschaft super verständlich und spannend erklärt.

Der Physiker Brian Greene(kannte ich vorher nicht) führte durch die Sendung und stellte die faszinierende Gedankenwelt der Spitzenphysiker vor. Unser Universum befindet sich in einem Membran, einen "Brane". Dieses Brane gehört zu einem übergeordneten "Multiraum" wo es mit anderen Brane´s in einen Art "Brotleib" schwingt.

Er wunderbar erklärt wie man sich mehrere Dimensionen besser vorstellen kann. Z.B das diese von den Möglichkeiten der Bewegungenrichtungen abhängig sind. Wie Strings aussehen usw.

Auch warum die Gravitation eine scheinbar schwache Kraft ist. Sie ist die einzigste Kraft die unser Universum und damit unsere Dimension verlassen kann. Ihre Kraft wird auf andere Dimensionen aufgesplittet. Gravitonen werden in dieser Theorie als ringförmige Strings angeben.

Also das ist echt stark. Natürlich möchte ich die Formeln dazu nicht sehen - da schlage ich bestimmt hinten rüber!

Der Urknall wird mit dieser Theorie nicht wirklich erklärt. Manche Forscher vermuten das die schwingenden multidimensionalen Branes kollidieren und dadurch Urknälle enstehen. Jedesmal wenn sich die riesigen Membrane zu nahe kommen knallt es - und das seit je her.

Natürlich läßt sich das nicht ohne weiteres überprüfen.

[Bynaus]

Natürlich läßt sich das nicht ohne weiteres überprüfen.

Das ist (leider) seit Jahren das Hauptproblem der ganzen Stringtheorie. Ansonsten ist es, wie du sagst, eine wunderschöne Theorie - es gibt aber viele Ideen, die da herum geistern - die "Brane-Kollision" ist da nur eine davon.

[Skymarshal]

Nehmen wir mal an, das wäre so wie es die Brane Theorie beschreibt. Würde sie sich selber erklären?

Also ich meine alles erklären?

Oder könnte man dann wieder hypothetisch weiterfragen......

Was ist um den Multiraum bestehend aus Branes?

Woher kommt dieser Multiraum? Was war davor?

Ich habe das Gefühl, das jedesmal wenn ein paar Fragen beantwortet werden, immer wieder neue auftauchen.

Dann werden wieder ein paar neue Dimensionen "dazuerfunden" und es treten neue Fragen und Antworten auf.

Wie kann man mathematisch/physikalisch eigentlich eine höhere Dimension als die Zeit darstellen?

Geht das mit Vektoren? Wie funktioniert das?

Hat die "Brane Theorie" die meisten Anhänger? Oder kann man das nicht pauschal sagen, welche String Theorie für die Wissentschaftler am glaubwürdigsten ist?


Ich weiß - Fragen über Fragen!

[FirstBorg]

Äh also ein Vektor ist schon so definiert das er nur in 3 Raumdimensionen funktioniert

Man wird nie eine Antwort auf die Entstehung finden, denn wie du sagst, hinter jeder Ursache kann eine Ursache für Ursache hinterfragt werden.

[Lt. Cmdr Lin]

@Skymarshall: Ich empfehle dir das Buch von Dr. Greene "Das elegante Universum". Das geht er auch auf die 26 Dimensionen ein und die nachfolgende M-Theorie ein.
Sehr lesenswert und verständlich wie in der Sendung.

[Morn]

Leider habe ich den dritten Teil verpasst. (Der VCR hat wieder mal nicht aufgenommen)
Aber die ersten beiden Teile fand ich auch sehr interessant. Brian Greene hat ja neulich auch im Spiegel ein Interview gegeben.

Hat die "Brane Theorie" die meisten Anhänger? Oder kann man das nicht pauschal sagen, welche String Theorie für die Wissentschaftler am glaubwürdigsten ist?

Stephen Hawking hat zumindest in Das Universum in der Nußschale auch diese Theorie vorgestellt.

Äh also ein Vektor ist schon so definiert das er nur in 3 Raumdimensionen funktioniert

Ich dachte Vektoren funktionieren mit beliebig vielen Dimensionen.

[FirstBorg]

Also Vektoren sind so definiert, das sie aus 3 Räumlichen Komponenten bestehen...
Vielleicht wird ein Vektor später in der Theoretischen Physik neu definiert... das weiss ich nicht...
Aber wir haben Vektoren bisher nur im 3D Raum benutzt.

[Bynaus]

Aber wir haben Vektoren bisher nur im 3D Raum benutzt.

daraus folgt aber noch lange nicht:

Also Vektoren sind so definiert, das sie aus 3 Räumlichen Komponenten bestehen...

Vektoren können beliebig viele Dimensionen haben. Natürlich haben sie "üblicherweise" nur deren 3, oder, in der Metrik (deren Name ich gerade vergessen habe), in der die Relativitätstheorie formuliert wird, auch mal 4. Aber ein 11-, 26- oder 115-dimensionaler Vektor sind problemlos möglich...

http://de.wikipedia.org/wiki/Vektor_%28Mathematik%29

Wie kann man mathematisch/physikalisch eigentlich eine höhere Dimension als die Zeit darstellen?

Mit mehr-als-4-dimensionalen Vektoren.

Was die Anzahl der Anhänger der einzelnen Theorien angeht, da bin ich mir nicht so sicher. Ich denke, die Mehrzahl der theoretischen Physiker wären Fans der Stringtheorie - "wenn sie denn beweisbar wäre". Denn sie hat eine ästhetische Qualität, die anderen Theorien bisher abgeht.

[Skymarshal]

Vektoren können beliebig viele Dimensionen haben. Natürlich haben sie "üblicherweise" nur deren 3, oder, in der Metrik (deren Name ich gerade vergessen habe), in der die Relativitätstheorie formuliert wird, auch mal 4. Aber ein 11-, 26- oder 115-dimensionaler Vektor sind problemlos möglich...

http://de.wikipedia.org/wiki/Vektor_%28Mathematik%29

Also lassen sich durch Vektoradditionen beliebig viele Vektoren zu immer bizarreren geometrischen Figuren vereinen?

Interessant.......

Mit mehr-als-4-dimensionalen Vektoren.

Dann lag meine Vermutung doch nahe. Weil ich keine andere Möglichkeit kannte Räume mit Vektoren zu beschreiben. Deswegen muß eine Erweiterung auf noch mehr Dimensionen auch darüber erfolgen.

Was die Anzahl der Anhänger der einzelnen Theorien angeht, da bin ich mir nicht so sicher. Ich denke, die Mehrzahl der theoretischen Physiker wären Fans der Stringtheorie - "wenn sie denn beweisbar wäre". Denn sie hat eine ästhetische Qualität, die anderen Theorien bisher abgeht.

Das dürfte das größte Problem dieser Theorien sein. Einen Nachweis von Gravitationswellen würden dem sehr nahe kommen....

@Skymarshall: Ich empfehle dir das Buch von Dr. Greene "Das elegante Universum". Das geht er auch auf die 26 Dimensionen ein und die nachfolgende M-Theorie ein.
Sehr lesenswert und verständlich wie in der Sendung.

Jo, werde mal danach gucken. Wollte mir außerdem noch das Buch von Hawking bestellen. Seine Schreibweise gefällt mir auch. Allerdings nicht wie er sich mit den Philosophen anlegt - oder sie mit ihm!

Hatte die Bücher "Einer kurze Geschichte der Zeit" und "Ist aller vorbestimmt?" gelesen und war beeindruckt.

Toll das man dabei nicht rechnen muß........um Zusammenhänge zu verstehen.

PS: Mal eine andere Frage ....... hat jemand hier "Die Kritik der reinen Vernunft" verstanden? Da hat sogar Hawking gesagt das es schwer verständlich ist. Und Philosophiestudenten tun sich wohl auch damit schwer.

Ich hatte mal kurz in eine Interpretation von Karl Jaspers reingeguckt. Und mein Kopf schien zu qualmen.......

[Spocky]

Was mich an der ganzen Sache ein wenig verwundert: Warum soll nur die Gravitation auf die anderen Dinemsionen eine Auswirkung haben? Irgendwie nehmen doch alle Kräfte im Quadrat ihrer Entfernung ab - dachte ich zumindest bisher - und das liegt ja daran, dass in 3 Dimensionen die "ich entfernende Information" der Kraft auf eine Kugel mit einer immer größeren Fläche verteilt wird. In einem eindimensionalen Raum breitet sich die Kraft punktförmig in 2 Richtungen aus und hat an jedem Punkt dieselbe Größe. Im 2-D Raum breitet sie sich auf einem Kreis aus, dessen Umfang immer Größer wird, also wird die Kraft auf immer mehr Strecke verteilt und nimmt dementsprechend linear ab...

[Skymarshal]

Weil die Gravitation so schwach gegenüber den andere Kräften ist. Viel schwächer als die elektromagnetische!

Das ist der Hauptgrund für die Annahme - so wie ich die Erklärungen von Greene verstanden habe.

[notschefix]

Irgendwie nehmen doch alle Kräfte im Quadrat ihrer Entfernung ab - dachte ich zumindest bisher - und das liegt ja daran, dass in 3 Dimensionen die "ich entfernende Information" der Kraft auf eine Kugel mit einer immer größeren Fläche verteilt wird.

Jaja, das mit dem r^2 is sone Sache. Hab letztens (sprich halbes bis ganzes jahr) nen Bericht im Spektrum der Wissenschaft gelesen über das Verhalten der Gravitationskraft über große Skalen hinweg (~10Megaparsec). Dort wurde eine Theorie aufgstellt, das über große Skalen die Gravitation langsamer als mit r^2 sich ausbreitet und man damit auch die Massenverteilung im Universum erklären könnte...da wurden auch so beeindruckende Graphen präsentiert, die die Wirklichkeit recht gut annäherten im Gegenatz zur normalen Gravitationstheorie).

Die Erklärung für dieses Verhalten könnte ja evtl. in der Stringtheorie liegen.

[Spocky]

Und wie erklären die das bitte physikalisch?

Ich dachte, dass die Massenverteilung durch die dunkle Materie erklärt würde...?

[notschefix]

Ich hab nochmal drüber nachgedacht und bin mir nun nicht mehr sicher, ob ich nicht evtl. zwei Artikel gelesen habe.

Also was jetzt kommt, da bin ich mir ganz sicher:
Ein Artikel beschäftigte sich mit Ansätzen zur Raumerklärung mit mehr als 3 Raumdimensionen. Man hat da also ich weiß nicht mehr wieviele Dimensionen genommen und gesagt, das alle bis auf 3 so gefaltet sind, das wir sie nicht mehr sehen. Da das aber auf sehr kleinem Raum passiert müßte man sie noch spüren, wenn man sich die Gravitationskraft auf sehr kleinen Distanzen anguckt. Wenn man bisjetzt die Gravitationskraft bestimmt hat, dann war der Abstand zwischen den Massen doch wohl immer mind. nen Zentimeter, bestimmt sogar mehr.

Die Aussage des Textes war eben, das auf kleinen Skalen eben das Gravitationsgesetz ne andere Form hat.

Oben hab ich jetzt das Gegenteil geschrieben, da hab ich mich falsch erinnert fällt mir gerade ein: In dem Artikel ging es nicht um die Gravitationskraft sondern um die Newtonsche Kraft F=ma, das diese Formel nicht allgemeingültig ist.

Aber ich werd das dieses WE nochmal rauskramen, hoffentlich finde ich das noch.

[Spocky]

Also ich hab mal was gehört, dass sich die anderen Dimensionen auch auf den Rest noch leicht auswirken können, wenn die Strings leicht gebogen sind. In dem Fall wäre auch das mit den entfernungen noch zu retten.

Bei dem Versuch mit den Kugeln im Vakuum war aber der Abstand in der Regel <1cm, oder nicht?