Herleitung der String-Theorie?

Physikum · Gast

Ich muss bald ein Referat halten und ich würde gerne die erleitung der String-Theorie mit einbringen.
Kennt jemand die mathematische Herleitung?

Gruß Rock

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

ja wenn es weiter nichts ist... Big Laugh

pfnuesel · Anmeldungsdatum: 04.11.2004 Beiträge: 248 Wohnort: Zürich

Was meinst du damit? grübelnd

Physikum · Gast

pfnuesel · Anmeldungsdatum: 04.11.2004 Beiträge: 248 Wohnort: Zürich

Es gibt keinen mathematischen Beweis dafür, wieso die Welt aus Strings bestehen sollte. Es hat sich nur gezeigt, dass dieses Modell die Realität gut abbildet (so weit bekannt) und zum Beispiel im Stande ist, die Gravitation zu quantisieren, mehr noch: Die Gravitation in der String-Theorie folgt ganz von selber, ohne dass man eine dynamische Metrik oder generelle Kovarianz fordert.

Aber all das lässt sich nicht so einfach in einem mathematischen Beweis (der ja zudem auch noch nachvollziehbar sein sollte) zusammenfassen.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18121

@pfnuesel: leichter Widerspruch meinerseits
1) es gibt keine Ableitung des Standardmodells der Elementarteilchenphysik aus der Stringtherie, allenfalls Hinweise, dass eine sehr große Klasse von Theorien (u.a. wohl auch das SM) grundsätzlich ableitbar sind
2) die Quantisierung der Gravitation sowie der anderen WWs gelingt bisher nur störungstheoretsch; eine vollständige Formulierung der ST fehlt bisher

@Physikum: was soll denn das Niveau des Referats sein - Schule, Abi, Uni, ...?

Ich kann dir da gerne Tips geben, aber dazu müsste ich wissen, was du schon weißt :-)

Weißt du z.B. WARUM man überhaupt über Strings nachdenkt?

Am einfachsten kann man die ST dadurch motivieren, dass man statt der relativistischen Quantisierung des freien Teilchens die Quantisierung des Strings betrachtet; bei einem Teilchen gelangt man dazu über die Geodätengleichung, die die Länge einer Trajektorie (in der vierdimensionalen Raumzeit) minimiert, bei einem String ergibt sich ein ähnlicher Ansatz durch die Minimierung der Fläche der Stringweltfläche (in der N-dimensionalen Raumzeit). Aus diesem Ansatz erhält man die einfachste, rein bosonische (unrealistische) Stringtheorie in N=26. Alles darüber hinaus bedeutet die Verwendung von Supersymmetrien usw.

Welche dieser Konzepte kennst du denn?

Gruß
Tom

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18121

Schau doch mal hier vorbei: könnte für dich interessant sein ...

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Physikum · Gast

Hi und danke für die tollen Antworten TomS.
Es sollte schon Abituniveau sein.
Ich möchte ja nur eine kleine Herleitung präsentieren, und darauf dann nur gewisse Punkte anbringen.

Gruß

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18121

was genau möchtest du denn nun wissen?

Physikum · Gast

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18121

Wie oben gesagt: im Falle der rein bosonischen Stringtheorie kann man dies relativ leicht (allerdings nicht auf Abi-Niveau :-( zeigen; im Falle der realistischeren Superstringtheorien (notwendig für die Einbeziehung von Fermionen) ist dies extrem kompliziert.

Wesentliche Argumente der bosonischen Stringtheorie können auf die Superstringtheorien übertragen werden, obwohl diese bei weitem nicht ausreichend sind.

Willst du zu dem o.g. Punkt eine kurze Hinführung (nicht unbedingt mathematisch)?

Möchtest bzw. sollst du auch darauf eingehen, was die wesentliche Probleme der Stringtheorien sind? (sie sind ja nicht unumstritten, was ihre Vorhersagekraft bzw. wissenschaftliche Methodik betrifft)

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18121

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Gruß
Tom S