Eichtheorie trifft auf Quantengravitation
Die Stringtheorie hat im Zuge von Versuchen, Quantentheorie und -gravitation zu vereinen, die größte Aufmerksamkeit erzielt. Dieser wichtigste Kandidat für eine „Theorie von Allem“ setzt bei der Prämisse an, dass alles aus winzigen String-Fäden besteht. Die Strings können geschlossen sein oder lose Enden haben. Sie können schwingen, sich ausdehnen, verbinden und trennen. In diesen mannigfaltigen Erscheinungsformen liegt möglicherweise die Erklärung für alle in der Natur beobachteten Phänomene wie etwa dem Ursprung von Materie und der Struktur der Raumzeit. Der Schlüssel für ein Verständnis dieser Phänomene besteht darin, die Symmetriegrundsätze zu enthüllen, die der Stringtheorie zugrundeliegen und die Kontrolle über die störungsrechnerische Ordnung zu erlangen. Mit finanzieller Unterstützung der EU nahm sich das Team von ISAQS (Integrability, symmetry and quantum space-time) dieser großen Herausforderung an. Wissenschaftler knüpften an neuere Fortschritte im Bereich der Stringtheorie und Yang-Mills-Theorie und an die Entdeckung flüchtiger, multipler koinzidierender Branen an. Das ISAQS-Team arbeitete an neuen Techniken, welche Licht auf das Auftreten und die Bedeutung der Integrabilität in der Stringtheorie warfen. Dies beinhaltete Techniken wie bspw. die vierdimensiobale, supersymmetrische Yang-Mills (SYM)-Theorie, die bei der Bestimmung des gesamten feldtheoretischen Spektrums behilflich sind. Ferner wurden bestehende leistungsstarke Methoden wie der thermodynamische Bethe-Ansatz und nichtlineare Integralgleichungen für eine Anwendung in einem weiter gefassten Kontext wie der SYM-Theorie erweitert. Wissenschaftler beschrieben zudem klassifizierte Grenzbedingungen und -fehler bekannter Modelle. Zu den zahlreichen signifikanten Resultaten von ISAQS zählt ein tieferes Verständnis erweiterter theoretischer Objekte und insbesondere von D-Branen, welche eine direkte Verbindung zur Eichtheorie ermöglichen. Wissenschaftler entwickelten neue Modelle für M-Branen und erforschten Symmetrien in Weltvolumen-Feldtheorien. Über die vierjährige Laufzeit von ISAQS wurden mehrere Workshops organisiert, die einzigartige Möglichkeiten zur Präsentation von Ergebnissen und zur Besprechung neuer Ideen im Zusammenhang mit den ursprünglichen Zielen boten. Die zwischen Wissenschaftlern in Asien und Europa eingerichteten Kooperationen zur Lösung von Rätseln der Stringtheorie werden über das Ende des Projekts hinaus fortbestehen.
Schlüsselbegriffe
Stringtheorie, Quantengravitation, Raumzeit, ISAQS, Integrabilität, Eichtheorie
