"Strings sind kleine Fädchen oder auch kleine Schleifen. Und in der Stringtheorie stellt man sich in der Tat vor, dass die gesamte Materie im Universum aus diesen kleinen Strings aufgebaut ist."
Für Dieter Lüst, Direktor am Max-Planck-Institut für Physik in München, bilden sie die Grundbausteine der Welt: unmessbar kleine Schleifen oder Saiten. Ähnlich wie eine Geigensaite können sie schwingen - wodurch sie die bekannten Teilchen aufbauen: Elektronen zum Beispiel, und auch die Quarks. Für ihre Verfechter hat die Stringtheorie gewichtige Vorteile.
"Stringtheorie ist eine Theorie, die auch die Gravitationskraft beschreibt. Und zwar auf eine Art und Weise, wie es vorher noch nicht bekannt war - nämlich als so genannte Quantengravitation. Die Stringtheorie als Quantengravitation möchte auch das Entstehen des Universums beim Urknall erklären."
Mit anderen Worten: Die Stringtheorie gilt als Top-Kandidat für die Weltformel - jene allumfassende Theorie der Physik, die die Allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenphysik verheiratet und von der schon Einstein und Heisenberg träumten. Nur: Erfüllen konnten die Strings die hohen Erwartungen bislang nicht. Denn noch gibt es offene Fragen:
"Ich denke, wir haben noch nicht wirklich die grundlegende mathematische Gleichung gefunden, die das wesentliche Prinzip der Stringtheorie beschreibt."
Ein zweites Problem: So wie es im Moment aussieht, besitzt die Stringtheorie nicht eine Lösung, sondern unvorstellbar viele - 10 hoch 500, eine Zahl mit 500 Nullen.
"Und das Problem ist, dass jede dieser verschiedenen Lösungen der String-Gleichung streng genommen in sich ein ganz bestimmtes Universum, eine ganz bestimmte Welt beschreibt."
Demnach könnte es nicht nur ein Universum geben, sondern 10 hoch 500. Das jedenfalls hält manch ein Stringtheoretiker für durchaus plausibel. Nur: Nachprüfen lassen sich solche Gedankenspiele nicht. Denn es gibt keine Möglichkeit, die anderen Universen zu beobachten, geschweige denn mit ihnen in Kontakt zu treten. Deshalb geben sich viele Experten skeptisch: Die Strings seien zu abgehoben und realitätsfremd, meint Steve Brice, Physiker am US-Teilchenforschungszentrum Fermilab.
" Ich bin Experimentalphysiker. Und ich denke, eine physikalische Theorie sollte immer mit einem Experiment verknüpft sein. Lässt sich eine Theorie nicht nachprüfen, mag sie ein interessantes Stückchen Mathematik sein, aber keine wirkliche Physik. Und die Stringtheorie ist bislang nichts, was sich irgendwie überprüfen ließe. Also ich finde sie nicht besonders interessant. "
Kräftiger Gegenwind also für die Stringtheoretiker. Aber: Dieser Gegenwind scheint bei ihnen eine Art Trotzreaktion hervorzurufen. Dieter Lüst jedenfalls verweist auf die kommenden Generation von Satelliten und Teilchenbeschleunigern. Die nämlich könnten experimentelle Hinweise dafür liefern, dass etwas dran ist an den Strings.
"Natürlich ist die Kritik in gewissem Sinne berechtigt. Aber man kann dieser Kritik auch entgegenwirken. Da gibt es in den nächsten Jahren ein ganz aufregendes Experiment - nämlich den Large Hadron Collider am CERN, und auch andere Experimente, die in Richtung Astrophysik gehen. Die werden uns eine Vielzahl von Ergebnissen und Daten liefern. Und diese Daten kann man auch mit der Stringtheorie vergleichen."
Der Large Hadron Collider ist ein Riesenbeschleuniger in Genf, ab 2008 soll er Daten nehmen. Finden könnte er ein Phänomen namens Supersymmetrie - eine Entdeckung, die für Dieter Lüst wie gerufen käme.
"Supersymmetrie - das ist eine mathematische Symmetrie, die postuliert, dass jedes bekannte Elementarteilchen noch ein Schwester- oder Bruderteilchen hat. Und diese Symmetrie ist auch in die Stringtheorie eingebaut. Deswegen meine ich, dass die Entdeckung der Supersymmetrie auch sehr wichtig für die Stringtheorie sein wird."
Ein Beweis für die Strings wäre das zwar noch nicht. Aber immerhin: Die Vorstellung, dass die Welt aus schwingenden Fäden besteht, wäre ein klein wenig erhärtet.
Für Dieter Lüst, Direktor am Max-Planck-Institut für Physik in München, bilden sie die Grundbausteine der Welt: unmessbar kleine Schleifen oder Saiten. Ähnlich wie eine Geigensaite können sie schwingen - wodurch sie die bekannten Teilchen aufbauen: Elektronen zum Beispiel, und auch die Quarks. Für ihre Verfechter hat die Stringtheorie gewichtige Vorteile.
"Stringtheorie ist eine Theorie, die auch die Gravitationskraft beschreibt. Und zwar auf eine Art und Weise, wie es vorher noch nicht bekannt war - nämlich als so genannte Quantengravitation. Die Stringtheorie als Quantengravitation möchte auch das Entstehen des Universums beim Urknall erklären."
Mit anderen Worten: Die Stringtheorie gilt als Top-Kandidat für die Weltformel - jene allumfassende Theorie der Physik, die die Allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenphysik verheiratet und von der schon Einstein und Heisenberg träumten. Nur: Erfüllen konnten die Strings die hohen Erwartungen bislang nicht. Denn noch gibt es offene Fragen:
"Ich denke, wir haben noch nicht wirklich die grundlegende mathematische Gleichung gefunden, die das wesentliche Prinzip der Stringtheorie beschreibt."
Ein zweites Problem: So wie es im Moment aussieht, besitzt die Stringtheorie nicht eine Lösung, sondern unvorstellbar viele - 10 hoch 500, eine Zahl mit 500 Nullen.
"Und das Problem ist, dass jede dieser verschiedenen Lösungen der String-Gleichung streng genommen in sich ein ganz bestimmtes Universum, eine ganz bestimmte Welt beschreibt."
Demnach könnte es nicht nur ein Universum geben, sondern 10 hoch 500. Das jedenfalls hält manch ein Stringtheoretiker für durchaus plausibel. Nur: Nachprüfen lassen sich solche Gedankenspiele nicht. Denn es gibt keine Möglichkeit, die anderen Universen zu beobachten, geschweige denn mit ihnen in Kontakt zu treten. Deshalb geben sich viele Experten skeptisch: Die Strings seien zu abgehoben und realitätsfremd, meint Steve Brice, Physiker am US-Teilchenforschungszentrum Fermilab.
" Ich bin Experimentalphysiker. Und ich denke, eine physikalische Theorie sollte immer mit einem Experiment verknüpft sein. Lässt sich eine Theorie nicht nachprüfen, mag sie ein interessantes Stückchen Mathematik sein, aber keine wirkliche Physik. Und die Stringtheorie ist bislang nichts, was sich irgendwie überprüfen ließe. Also ich finde sie nicht besonders interessant. "
Kräftiger Gegenwind also für die Stringtheoretiker. Aber: Dieser Gegenwind scheint bei ihnen eine Art Trotzreaktion hervorzurufen. Dieter Lüst jedenfalls verweist auf die kommenden Generation von Satelliten und Teilchenbeschleunigern. Die nämlich könnten experimentelle Hinweise dafür liefern, dass etwas dran ist an den Strings.
"Natürlich ist die Kritik in gewissem Sinne berechtigt. Aber man kann dieser Kritik auch entgegenwirken. Da gibt es in den nächsten Jahren ein ganz aufregendes Experiment - nämlich den Large Hadron Collider am CERN, und auch andere Experimente, die in Richtung Astrophysik gehen. Die werden uns eine Vielzahl von Ergebnissen und Daten liefern. Und diese Daten kann man auch mit der Stringtheorie vergleichen."
Der Large Hadron Collider ist ein Riesenbeschleuniger in Genf, ab 2008 soll er Daten nehmen. Finden könnte er ein Phänomen namens Supersymmetrie - eine Entdeckung, die für Dieter Lüst wie gerufen käme.
"Supersymmetrie - das ist eine mathematische Symmetrie, die postuliert, dass jedes bekannte Elementarteilchen noch ein Schwester- oder Bruderteilchen hat. Und diese Symmetrie ist auch in die Stringtheorie eingebaut. Deswegen meine ich, dass die Entdeckung der Supersymmetrie auch sehr wichtig für die Stringtheorie sein wird."
Ein Beweis für die Strings wäre das zwar noch nicht. Aber immerhin: Die Vorstellung, dass die Welt aus schwingenden Fäden besteht, wäre ein klein wenig erhärtet.