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Feucht von Lipwig
Anmeldungsdatum: 19.09.2013
Beiträge: 122
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 Feucht von Lipwig Verfasst am: 07. Feb 2014 14:27 Titel: Anwendungen der String-Theorie |
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Hallo,
mir wurde gestern gesagt, die String-Theorie konnte ein bisher nicht erklärbares Phänomen der Supraleitung beschreiben.
Vorher habe ich in Bezug auf die String-Theorie nichts vergleichbares gehört. Mein Wissen darüber beschränkt sich allerdings weitesgehend auf die Dokumentation von Brian Greene  und vereinzelte Kommentare hier und da, da weder das physikalische Vorwissen besteht noch Interesse bestand.
Gibt es neben diesem Fall noch weitere erfolgreiche Anwendungen auf alltägliche Dinge, d.h. abseits von der Teilchenphysik, Kosmologie oder wo sie sonst noch angewendet wird.
Beschreibt sie auch andere bereits beschriebene Phänomene durchgängig vereinbar mit den Experimenten, oder kann man aus ihr andere Theorien schließen? Ich denke da an den klassischen Grenzfall der Quantenmechanik!?
Ich kann sie leider in keinster Weise in einen Kontext setzen, aber wenn sie Messbare dinge zumindest theoretisch korrekt beschreibt, besteht in meinen Augen zumindest mal eine Rechtfertigung der Theorie, ob nun als physikalische Realität, oder nur als mathematisches Konstrukt. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18095
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| TomS Verfasst am: 07. Feb 2014 14:53 Titel: Re: Anwendungen der String-Theorie |
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| Feucht von Lipwig hat Folgendes geschrieben: | | mir wurde gestern gesagt, die String-Theorie konnte ein bisher nicht erklärbares Phänomen der Supraleitung beschreiben. |
Lies dazu mal das letzte „Spektrum der Wissenschaft“. Ich würde sagen, die Mathematik der Stringtheorie wurde für Phänomene der Festkörperphysik benutzt; das ist etwas ganz anderes
| Feucht von Lipwig hat Folgendes geschrieben: | | Gibt es neben diesem Fall noch weitere erfolgreiche Anwendungen auf alltägliche Dinge, d.h. abseits von der Teilchenphysik, Kosmologie oder wo sie sonst noch angewendet wird. |
Die Stringtheorie, speziell AdS/CFT, ist wohl in der Lage, Phänomene im Quark-Gluon-Plasma vergleichsweise gut und einfach beschreiben zu können
| Feucht von Lipwig hat Folgendes geschrieben: | | Beschreibt sie auch andere bereits beschriebene Phänomene durchgängig vereinbar mit den Experimenten, |
Soweit ich weiß, nein
| Feucht von Lipwig hat Folgendes geschrieben: | | …oder kann man aus ihr andere Theorien schließen? Ich denke da an den klassischen Grenzfall der Quantenmechanik!? |
Das kann man trivialerweise tun, da die Stringtheorie letztlich nur ein spezieller Anwendungsfall der mathematischen Methoden der QM ist. Letztlich kann man m it diversen Näherungen folgende Kette aufbauen
M-Theorie / Stringtheorie => SUGRA => SUSY / QFT => QM => klassische Physik
Aber das sagt nichts über die Stringtheorie als physikalische Theorie selbst aus.
| Feucht von Lipwig hat Folgendes geschrieben: | | … aber wenn sie messbare dinge zumindest theoretisch korrekt beschreibt, besteht in meinen Augen zumindest mal eine Rechtfertigung der Theorie, ob nun als physikalische Realität, oder nur als mathematisches Konstrukt. |
Es ist sicher sinnvoll, die Stringtheorie weiter zu untersuchen. Aber sie ist noch seh sehr weit davon entfernt, eine echte wissenschaftliche Theorie zu sein. Neben den fehlenden konkreten Vorhersagen sowie der experimentellen Prüfung versteht man auch die mathematische Formulierung die Stringtheorie noch viel zu wenig:
STRING PHENOMENOLOGY
Here there are many questions that can all be summarized by asking whether one can construct a totally realistic four-dimensional model which is consistent with string theory and agrees with observation?
Great progress, but still not constructed.
WHAT PICKS THE CORRECT VACUUM?
This is one of the great mysteries of the theory which appears, at least when treated perturbatively, to possess an enormous number of acceptable (stable) vacuum states. Why, for example, don’t we live in ten dimensions? Does the theory possess a unique vacuum, in which case all dimensionless physical parameters would be calculable or is the vacuum truly degenerate, in which case we would have free parameters? How does the value of the dilaton field get fixed, thereby giving the dilaton a mass? Does the vanishing of the cosmological constant survive the mechanism that lifts the vacuum degeneracy?
The crucial issue is still unresolved: The cosmological Constant
IS THERE A MEASURABLE, QUALITATIVE, DISTINCTIVE PREDICTION OF STRING THEORY?
String theories can, in principle, make many “postdictions” (such as the calculation of the mass ratios of quarks and leptons, Higgs masses and couplings, gauge couplings, etc.). They can also make many new predictions (such as the masses of the supersymmetric partners of the observed particles, new gauge interactions, etc.) These would be sufficient to establish the validity of the theory, however in each case one can imagine (although with some difficulty) conventional field theories coming up with similar pre or post dictions. It would be nice to predict a phenomenon, which would be accessible at observable energies and is uniquely characteristic of string theory.
WHAT IS STRING THEORY?
This is a strange question since we clearly know what string theory is to the extent that we can construct the theory and calculate some of its properties. However our construction of the theory has proceeded in an ad hoc fashion, often producing, for apparently mysterious reasons, structures that appear miraculous. It is evident that we are far from fully understanding the deep symmetries and physical principles that must underlie these theories. It is hoped that the recent efforts to construct covariant second quantized string field theories will shed light on this crucial question.
WHAT IS THE FUNDAMENTAL FIORMULATION OF STRING THEORY?
Quantum Space of all 2-d field theories
Second Quantized Functionals of loops (SFT)
M-theory . . .
Is string theory a framework, not a theory?
What is missing?
Das sagte David Gross, einer DER Pioniere und Verfechter der Theorie 2009.
Es besteht ja interessanterweise eine Art Dualität zwischen Stringtheorie und bestimmten konformen Feldtheorien. Diese Dualität ist aber m.W.n. nur in Grenzfällen beweisbar, ansonsten könnte es sich auch nur um eine Näherung handeln. Kann es denn nicht sein, dass die Stringtheorie – besser: die verschiedenen Stringtheorien – tatsächlich nur Näherungen sind, dass also gar keine fundamentale Theorie vorliegt? Solange wir keine fundamentale Formulierung der Theorie haben, kann man das m.E. nicht ausschließen.
Übrigens hat Gross die o.g. Fragen von 2009 seither nicht mehr angesprochen. Ich denke, wenn es Antworten dazu gäbe, hätten wir es mitgekriegt, oder?
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Feucht von Lipwig
Anmeldungsdatum: 19.09.2013
Beiträge: 122
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| Feucht von Lipwig Verfasst am: 07. Feb 2014 17:21 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Lies dazu mal das letzte „Spektrum der Wissenschaft“. Ich würde sagen, die Mathematik der Stringtheorie wurde für Phänomene der Festkörperphysik benutzt; das ist etwas ganz anderes |
Werde ich tun. Ich stimme dir zu, das ist etwas ganz anderes. Und meine Ideen/Hoffnungen sind damit schon hinfällig
| Zitat: | | Die Stringtheorie, speziell AdS/CFT, ist wohl in der Lage, Phänomene im Quark-Gluon-Plasma vergleichsweise gut und einfach beschreiben zu können |
- AdS?
Sprich die String-Theorie liefert erstmal nur eine weitere Beschreibung einer mathematischen Beschreibung der Natur, d.h. dessen was sich als sinnvolles Modell aus den Experimenten herausstellt, aber wahrscheinlich auch nicht der wahren Realität entspricht?
| Zitat: | | M-Theorie / Stringtheorie => SUGRA => SUSY / QFT => QM => klassische Physik |
Das wäre der erste postive Punkt. Kann man das als jeweils "surjektiv" betrachten, d.h. kann man die je fundamentalen Ausgangspunkte Herleiten? Das wäre für mich bpsw. das Hamiltonsche Prinzip aus dem Pfadintegral.
| Zitat: | | Aber das sagt nichts über die Stringtheorie als physikalische Theorie selbst aus. |
Es ist nicht hinreichend, aber notwendig für "meinen Geschmack".
| Zitat: | | Es ist sicher sinnvoll, die Stringtheorie weiter zu untersuchen. |
Das steht ausser Frage, meine Hoffnung war nur, das sie zumindest durch konkrete Messbare Voraussagen/Anwendungen zumindest als mathematisches Modell gerechtfertigt wäre, ob es nun dies Fäden gibt oder nicht.
Der Ausschnitt hat mich um ehrlich zu sein nicht schlauer gemacht, trotzdem danke, vielleicht verstehe ich mehr in einem Jahr 
| Zitat: | | Es besteht ja interessanterweise eine Art Dualität zwischen Stringtheorie und bestimmten konformen Feldtheorien. Diese Dualität ist aber m.W.n. nur in Grenzfällen beweisbar, ansonsten könnte es sich auch nur um eine Näherung handeln. Kann es denn nicht sein, dass die Stringtheorie – besser: die verschiedenen Stringtheorien – tatsächlich nur Näherungen sind, dass also gar keine fundamentale Theorie vorliegt? Solange wir keine fundamentale Formulierung der Theorie haben, kann man das m.E. nicht ausschließen. |
Gibt es Leute die glaube, dass eine fundamentale Theorie vorliegt, d.h. das sie die wahre Natur beschreibt, so wie sie ist?
Ich dachte die String-Theorie wäre nur eine weitere Näherung, wie die klassische Mechanik es ist, und wie die Quantenmechanik es ist.
Ich kann mir jedenfalls nicht vorstellen, das Modelle die der Mathematik entspringen irgendwann die Natur exakt beschreiben?! |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18095
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| TomS Verfasst am: 08. Feb 2014 07:50 Titel: |
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Was du zu AdS sagst, verstehe ich nicht.
Zum letzten Punkt: OK, lass' es mich anders sagen; selbst wenn wir annehmen, dass die Stringtheorie keine echte fundamentale Theorie ist, sondern nur ein weiteres Modell zur Beschreibung der Natur, so gehen doch die Stringtheoretiker davon aus, dass sie ein besseres Modell darstellt (genauer, gültig bei höheren Energien, Vereinheitlichung aller Kräfte, ...). IMHO ist das zumindest bisher noch nicht ersichtlich (weniger Vorhersagekraft, noch unzureichende mathematische Formulierung, was IST den DIE Stringtheorie? nur ein Sammelsurium von Regeln ohne zugrundeliegenden Prinzip). Evtl. ist sie ja nur ein schlechteres Modell ...
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