Unterschied zwischen der String-Theorie und der Quantenschleifengravitation
6 Antworten
Hallo nnn123! :)
Ich kann da "oben" keine Frage erkennen, aber vielleicht irre ich mich auch nur. Bislang war es allgemeiner Konsens in der Physik zu behaupten, dass in der Quantenmechanik Energie nur in diskreten Schritten ab bzw. zunehmen kann. Die Befürworter der Schleifenquantengravitation brechen nun radial mit der Vorstellung, dass nicht nur die Energie sondern auch der Raum gequantelt ist.
Demnach besteht der Raum aus einzelnen Schleifen, deren Anzahl die uns gegebene Menge an Raum repräsentiert. Fügt man dem Raum eine Schleife hinzu, so vergrößert er sich, andersrum schwindet er aber auch, wenn man Schleifen entfernt! Theoretisch könnte man so alle Schleifen aus dem Raum entfernen wobei der Raum parallel mit der Zeit entfällt.
Die Schleifenquantengravitation stößt derweil noch auf große mathematische Probleme und konnte auch ersten Beobachtungen nach zu urteilen nicht richtig nachgewiesen werden. Es stellt sich die Frage: Kann die Schleifenquantengravitation experimentell untersucht werden?
Hierzu gibt es vage Vermutungen, die meisten wurden jedoch schon längst widerlegt. Stellt man sich die Schleifen der Theorie als winzige Raumzeit-Kristalle vor, so sollte gerade bei kurzen Wellenlängen und damit energiereichen Photonen eine Brechung des Lichts, so wie wir sie vom Prisma kennen in Kraft treten. Doch auch hier konnte kein Nachweis erbracht werden, gegenteilig dazu gab es eine Entdeckung die den Optimismus der meisten Befürworter ordentlich in den Keller hätte stürzen müssen.
Das die Schleifenquantengravitation die Realität richtig widerspiegelt ist nach den bisher gemachten Beobachtungen extrem unwahrscheinlich! Trotzdem werden sich wohl noch viele Mathematiker und Physiker die Köpfe damit heiß rechnen.
Die String-Theorie geht von einem ähnlichen Prinzip aus. Ihr zufolge besteht die Welt im Innersten ebenfalls aus Fäden den sogenannten Strings, deren unterschiedliche Schwingungszustände ein uns bekanntes Teilchen repräsentieren.
Besonders berühmt ist die String-Theorie auch deswegen weil sie Singularitäten unter anderem beim Urknall schlichtweg vermeidet. Sie ist der Auffassung dass es in der Natur keine unendlich großen oder kleinen Werte gibt. Allerdings ist auch hier ein experimenteller Nachweis mehr als schwierig, ist bislang doch unbekannt ob die String-Theorie nicht eine unendliche Mannigfaltigkeit an Lösungen besitzt. Möglicherweise könnten einige Teilchenbeschleuniger dort neue Aufschlüsse geben!
Trotz alledem scheint die String-Theorie die Realität insgesamt noch aufschlussreicher und logischer wiederzuspiegeln als das zb. die Schleifenquantengravitation tut. Neue Forschungsergebnisse werden sicher weitere Fragen zum Rätsel dieser Theorien lösen!
LG Pflanzengott! :)
"Das ist zwar richtig gemeint, doch "Mannigfaltigkeit" ist hier das falsche Wort dafür." Dass das Wort hier in seiner Bedeutung als "Eine Fülle von" und nicht im topologischen Sinne gebraucht wird, ist eigentlich aus dem Kontext klar. Generell muss man aber mit Wörtern, die in der Fachsprachen eine spezielle von der Alltagssprache abweichende Bedeutung haben, aber ein bisschen vorsichtig sein, das stimmt.
astroknoedel, da hast du aber alles andere als aufmerksam gelesen.
"Theoretisch könnte man so alle Schleifen aus dem Raum entfernen wobei der Raum parallel mit der Zeit entfällt."
->"...nicht in einem Raum angeordnet sind, sondern der Raum selbst sind."
er schreibt doch ganz klar dass der raum entfallen würde wenn man diese metaphorischen kristalle (also die schleifchen) entfernen würde!
vllt etwas ungünstig formuliert, aber alternativ hätte er wohl davon schreiben müssen "raum & zeit aus dem nicht-raum zu entfernen", was u.U. bei einigen die vorstellungskraft sprengen würde.
PS: ...gut 1 jahr nach deiner antwort geht man schon von 10-11 dimensionen aus (in denen wir btw omnipräsent sind), nichtsmehr mit nur 6... ^^
@Balthazad Der letzte Teil deines Kommentares ist Bullsh*t. Der Rest ist undefiniertes, schwammiges rumgequatsche.
Die Schleifenquantengravitation mit der String-Theorie zu vergleichen ist in etwa wie Birnen mit Äpfeln zu vergleichen, zumal die LQG eigentlich nur versucht, die normale Quantenphysik mit der allgemeinen Relativitätstheorie zu verbinden.
Die String-Theorie hingegen beruht auf der Annahme, dass es statt der ganzen Quarks (Up-, Down-, Bottom-, Top-, Charm- oder Strang-Quarks) nur ein einziges Elementares Teilchen gibt. Nämlich den String. Diesen kann man sich als wabbernde Spaghetti oder Ring vorstellen. Durch eine spezielle Schwingung dieser Strings wird dabei jede mögliche Art von Teilchen erzeugt. So werden aus einer einzigen String-Art neben den für die baryonische Materie verantwortlichen Teilchen (Up- und Down-Quarks) eben auch die Botenteilchen für die Gravitation, die hypotetischen Gravitonen, erzeugt.
Allerdings gab es zig verschiedene String-Theorien. Dort gibt es mittlerweile den neueren, vereinten Ansatz in Form der M-Theorie bzw. Superstringtheorie. Die String-Theorie umfasst somit alle vier in der Physik bekannten Grundkräfte und nicht, wie in der QM nur drei (starke, schwache und elektromagnetische Kraft). Dafür benötigt sie aber wesentlich mehr Dimensionen um zu funktionieren und "erzeugt" zusätzlich sogenannte Brane, die wiederum grundlage für Multiversentheorien sind.
Nicht ganz richtig, die Stringtheorie versucht auch, die Gravitation in die Quantentheorie mit einzubeziehen, jedoch wird die Relativitätstheorie bis jetzt außer Acht gelassen.
Die Stringtehorie erklärt nicht nur Quarks, sondern hauptsächlich Bosonen und Fermionen (Quarks sind keine Bosonen). Am Anfang wurde damit nur die Starke Wechselwirkung erklärt. Jedoch fand man heraus, dass sie eigentlich hypothetische Spin-2-Bosonen beschrieb, was auf das Graviton zutrifft.
" jedoch wird die Relativitätstheorie bis jetzt außer Acht gelassen." Wie kommst du denn darauf?
Dass die Stringtheorie die ART ignoriert (abgesehen von Kaluza-Klein-Theorien und deren Erweiterungen)
String Theorie ist Klassische Physik und Quantenschleifengravitation ist Quantenphysik. Das einzigste was bei den beiden gleich ist das bestimmt beide falsch sind.
Informier dich erst und schreib danach, dann entsteht nicht so ein mist.
Bei der Stringtheorie bildet die Raumzeit einen Hintergrund, indem sich alle Prozesse abspielen, die wir beobachten. Bei der Quantenschleifengravitation besteht die Raumzeit aus sogenannten "Loops" und ist kein Hintergrund, sondern beteiligt sich aktiv an allen Prozessen.
Schau Big Bang Theory! Dr.Sheldon Cooper wird es dir wunderbar erklären. :-)
Hallo pflanzengott,
recht gute Erklärung, jedoch muss ich natürlich meinen Senf dazu geben:
Nummer 1:
"Theoretisch könnte man so alle Schleifen aus dem Raum entfernen wobei der Raum parallel mit der Zeit entfällt."
Der große Fehler in diesem Satz ist, dass die Schleifen, besser gesagt, die Spin-Netzwerke, nicht in einem Raum angeordnet sind, sondern der Raum selbst sind. Sie stellen keine Stütze dar, sondern sind der Raum.
Nummer 2:
"ist bislang doch unbekannt ob die String-Theorie nicht eine unendliche Mannigfaltigkeit an Lösungen besitzt"
Das ist zwar richtig gemeint, doch "Mannigfaltigkeit" ist hier das falsche Wort dafür. Es ist zwar klar, dass man in der Stringtheorie Störungsrechnungen verwenden muss, jedoch ist das Wort "Mannigfaltigkeit" in diesem Zusammenhang nicht ganz richtig.
Eine Mannigfaltigkeit ist in der Stringtheorie grob gesagt die Beschreibung einer Dimension und deren Eigenschaften, zum Beispiel Calabi-Yau-Mannigfaltigkeiten, die die sechsdimensionalen kompaktifizierten Zusatzdimensionen beschreiben.
LG, Astroknoedel