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ESA-Mission Euclid könnte neue Einblicke liefern © TU Wien/ESA/CERN
ESA-Mission Euclid könnte neue Einblicke liefern © TU Wien/ESA/CERN

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Wiener Physiker nimmt Stringtheorie-Vermutung Wind aus den Segeln

08.10.2018

Über Theorien, die sich Experimenten entziehen, lässt sich trefflich streiten - etwa über die Stringtheorie. Mit ihr wird seit Jahrzehnten versucht, die Gravitation mit der Quantentheorie zu einer gemeinsamen Theorie aller Kräfte zu vereinen. Seit einigen Monaten wird über einen revolutionär klingenden Vorstoß von US-Forschern diskutiert, dem nun ein Wiener Physiker den Wind aus den Segeln nimmt.

Im Standardmodell der Physik geht man von Elementarteilchen aus, die unsere Welt aufbauen. Die Stringtheorie kennt dagegen keine Teilchen, sondern nur eindimensionale Objekte, sogenannte "Strings". Die verschiedenen bekannten Teilchen würden sich demnach nur durch unterschiedliche Schwingungen dieser "Strings" manifestieren. Dazu bräuchte es aber nicht nur die drei, sondern deutlich mehr Raumdimensionen. Mathematisch liefert die Stringtheorie durchaus nachvollziehbare Ergebnisse, doch experimentell lassen sich ihre Vorhersagen kaum überprüfen.

Stringtheorie vs. "dunkle Energie"

Vor dem Sommer hat ein Team um den Harvard-Physiker Cumrun Vafa, einer der führenden Stringtheoretiker, eine revolutionär klingende Vermutung veröffentlicht: Demnach soll die Stringtheorie mit der Existenz von "Dunkler Energie", wie sie bisher verstanden wurde, grundsätzlich unvereinbar sein. Das Problem dabei: Nur mit "Dunkler Energie" lässt sich die beschleunigte Expansion des Universums erklären.

Diese immer schnellere Ausbreitung ist immerhin so anerkannt, dass für ihre Entdeckung 2011 der Physik-Nobelpreis vergeben wurde. Daher diskutieren Stringtheoretiker weltweit seit Monaten diese Frage, wie die Technische Universität Wien in einer Aussendung berichtet.

Die Krux mit dem Higgs-Teilchen

Timm Wrase vom Institut für Theoretische Physik der TU Wien erkannte aber, dass an Vafas Vermutung etwas nicht stimmen kann. Wäre es tatsächlich so, dürfte es auch kein Higgs-Teilchen geben, zeigen seine Berechnungen, die er gemeinsam mit deutschen und US-Kollegen nun im Fachjournal "Physical Review D" veröffentlicht hat. Doch das Higgs-Teilchen gibt es. Sein Nachweis wurde 2013 mit dem Physik-Nobelpreis ausgezeichnet.

Bereits vor der Publikation im Journal hat Wrase seine Ergebnisse auf der Online-Plattform "Arxiv" veröffentlicht und die Stringtheoretiker diskutieren darüber bereits heftig. "Diese Kontroverse ist eine gute Sache für die Stringtheorie", so Wrase in der Aussendung. Denn plötzlich hätten viele Leute ganz neue Ideen, über die bisher noch niemand nachgedacht habe. "Vielleicht führt uns das zu spannenden neuen Erkenntnissen über die Natur der 'Dunklen Energie' - das wäre ein großer Erfolg", erklärte der Physiker.

Service: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.98.086004

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