Wat doet de snaartheorie eigenlijk?

[hildejacobs]

Oskar ziet eruit als iemand die alle vragen kan beantwoorden. Hoe laat het is in Dubai. Of de stringtheorie er op een dag in zal slagen de fysische basiskrachten te verenigen.

Ja? Of de natuurkundige algemene krachten??? Wat doet die stringtheorie in feite?

[Jan van de Velde]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Snaartheorie

De snaartheorieën (ook wel stringtheorieën genoemd) zijn hypothesen die proberen de vier fundamentele natuurkrachten in de natuurkunde (de elektromagnetische kracht, de sterke en zwakke kernkracht en de zwaartekracht) in één universele omvattende theorie onder te brengen, de unificatietheorie.

We kennen 4 fundamentele krachten, die nu nog allevier als afzonderlijke krachten gezien worden. Maar vermoed wordt dat die moeten samenhangen. De stringtheorie is een poging om die samenhang boven water te krijgen.

[hildejacobs]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Snaartheorie

We kennen 4 fundamentele krachten, die nu nog allevier als afzonderlijke krachten gezien worden. Maar vermoed wordt dat die moeten samenhangen. De stringtheorie is een poging om die samenhang boven water te krijgen.

Dank, nu is het duidelijk!

[Morzon]

http://nl.wikipedia.org/wiki/Snaartheorie

We kennen 4 fundamentele krachten, die nu nog allevier als afzonderlijke krachten gezien worden. Maar vermoed wordt dat die moeten samenhangen. De stringtheorie is een poging om die samenhang boven water te krijgen.

Is electro-zwakke kracht al geen vereniging van zwakke kernkracht en elektromagnetisme? En standaardmodel verenigd electro-zwakke kracht met sterke kernkracht.

Enige wat er overblijft is de zwaartekracht en men wil deze ook in een theorie proppen.

standaardmodel

[eendavid]

En standaardmodel verenigd electro-zwakke kracht met sterke kernkracht.

Niet zoals men 'verenigen' bedoelt. Het standaardmodel is QCD+elektrozwak+materie. Een echte unificatie van de 3 krachten beschrijft QCD+elektrozwak als de spontane breking van een hogere theorie. Voor meer details, zie bijvoorbeeld hier (maar vergeet niet verder te googlen).

[DePurpereWolf]

Snaarheorie valt niet onder Kwantummechanica, dus verhuist terug naar het hoofdforum

[StrangeQuark]

Ik geloof dat ik meer dan twee jaar geleden heb uitgelegd hoe het in het kort werkt. Hopelijk klopt het nog een beetje en schept het iets meer duidelijkheid.

Onderaan de pagina staat mijn lange verhaal.

[romans]

Thanx Strangequark.

Ik heb me trouwens ooit laten vertellen dat er weinig terecht komt van die hele snaar-theorie. Men zou er al decennia's lang aan werken en de resultaten zouden ver te zoeken zijn. Iemand commentaar daarop?

[eendavid]

Hoewel men nog steeds druk werkt op snaartheorie, met vele verdiensten (op wiskundig vlak), is het jeugdig enthousiasme rond snaartheorie inderdaad wat aan het uitdoven. Misschien dat een ontdekking in LHC een nieuwe boost kan geven. Indien opnieuw geen supersymmetrie, extra dimensies, e.d. worden ontdekt betekent dit niet dat snaartheorie gefalsifieerd is, maar het lijkt er op dat een dergelijke boost snaartheorie veel zou helpen.

Ik zal hierbij ook maar kleur bekennen. Voor mij is snaartheorie een ambitieus project dat tot mooie resultaten kan leiden (hoewel niet duidelijk is hoe ooit de dynamica van quantumgravitatie bestudeerd kan worden vanuit een achtergrondmetriek). Echter, wetenschappelijk het meest verantwoord is om vanuit een zorgvuldige analyse van het gekende (liefst experimenten, maar die ontbreken helaas) tot een theorie te komen. Dit in beschouwing genomen zijn enkele alternatieven voor mij meer aantrekkelijk (gelukkig verschillen mensen van mening over welk pad menbest eerst onderzoekt, zo krijgen alle interessante mogelijkheden aandacht). Dat betekent dat ik vrij weinig ken van snaartheorie. Misschien dat iemand die er meer in thuis is preciezer kan toelichten hoe het met het enthousiasme staat.

[romans]

A-ha. Dus het is geen fabeltje dat deze theorie nogal wat manco's vertoont. Die kennis van mij zei dat er miljarden in zijn gepompt over de afgelopen tientallen jaren en dat de resultaten tot op heden bijzonder magertjes zijn. Zijn er nog andere (kredietwaardige) theorieen in de maak die een oplossing bieden voor de bestaande conflicten?

[eendavid]

Misschien is de hype wat te groot geweest, maar sowieso is dit onderzoek niet voor niets geweest. Al was het maar voor een aantal resultaten die het heeft opgeleverd voor de zuivere wiskunde (op aanvraag wil ik wel eens uitpluizen wat precies die resultaten zijn). Bovendien vraag je eigenlijk naar een mening. Zoals gezegd zijn er heel veel mensen, betere fysici dan ik, wiens oordeel over snaartheorie een stuk positiever is. Als via snaartheorie tot een oplossing wordt gekomen, zal dat een prachtig stukje fysicageschiedenis zijn. Wie weet geeft LHC de nodige boost wel.

Een andere methode, loop quantum gravity, wordt hier beschreven (dit is een zeer toegankelijke bespreking, een echte aanrader). Er wordt overgegaan op nieuwe variabelen voor de canonische kwantisatie, de zgn. Ashtekar variabelen. Geen grote unificatie, geen Kaluza-Klein, enkel wat we op logische grond eisen van onze fysische wetten: dat we AR kunnen kwantiseren. Ook hier is niet alles rozengeur en maneschijn (ik heb dat hier al eens uitgewerkt), en is er discussie over verschillende resultaten.

[Snelle Herhaling]

Wat voor nut zou de stringtheory hebben?

[eendavid]

Die vraag kan op verschillende manieren worden geïnterpreteerd en beantwoord. Voor mij ligt het nut van snaartheorie in de drang van de mens om te begrijpen wat de natuur aan het doen is. Een ander nut werd al vermeld: beter begrip van wiskundige structuren dankzij een verhoogd enthousiasme daarin. Er kunnen ook implicaties ontstaan voor andere takken van de fysica: kosmologie (dit is iets meer het domein van de LQG'ers), en hoge energie fysica (dit is meer het domein van de stringers). En wie weet, komt er over 100 jaar, of over 1000 jaar een toestel dat ontworpen kon worden steunend op de principes van één of andere tegen dan al lang geverifieerde theorie van kwantumgravitatie.

[Snelle Herhaling]

Ben je daar zeker van?

Kan het ook zijn dat het tijdverspilling was?

Want het is toch onmogelijk dat men nu al alles weet van de 4 krachten.

Dus ik zou denken dat ze dan over te weinig informatie beschikken om de theorie te vervolledigen.

[eendavid]

Nu gaan ze mij hier nog snaartheorie doen verdedigen... Tijdverspilling was het zeker niet. Ten eerste omdat er belangrijke wiskundige resultaten uit zijn gevolgd. Ten tweede omdat wiskundige spelletjes spelen voor theoretici geen tijdsverlies zijn.

Alleszins is het vanuit het perspectief van de fysicus zinvol op zoek te gaan naar kwantumgravitatie. Waarom? Er zijn bepaalde delen van de natuur die we momenteel niet kunnen beschrijven. Niet omdat we de computerkracht niet hebben, maar omdat we geen idee hebben wat de vergelijkingen zijn die deze regimes beschrijven. Dat en het feit dat het natuurkundig plaatje inconsistent is, is iets wat we niet zomaar aanvaarden: we willen een beter begrip. Er zijn mensen die het hier niet mee eens zijn, omdat we voorlopig geen experimenten kunnen doen op kwantumgravitatie. Op aanvraag wil ik daar verder op ingaan.

Of het vanuit het perspectief van de fysicus zinvol is op zoek te gaan naar unificatie van de krachten is een andere vraag. Ik persoonlijk zou blij zijn als deze unificatie correct blijkt te zijn, maar ben niet overtuigd dat dat zo móet zijn. Alleszins is het een prachtig idee. Het verdient verdere uitwerking (anders zal het nooit gefalsifieerd worden).

Snaartheorie doet beiden. Dus, ook snaartheorie verdient verdere uitwerking (anders zal het nooit gefalsifieerd worden). Vanuit het perspectief van de fysicus kan achteraf blijken dat het een verkeerde weg was. Dan is dat jammer, maar dit is eigen aan onderzoek voeren: je onderzoekt een idee waarvan je niet zeker weet of het het juiste is. Anders was het onderzoek niet meer nodig natuurlijk. Wat snaartheorie n.m.m. niet verdient is het bijna-monopolie op onderzoeksgeld voor kwantumgravitatie, en de populariserende voorstellingen als het enige pad. Qua aantal nieuwe niet-geverifieerde onderstellingen is het gewoon veel te soepel.