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Covariant quantization of the superstring

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Erkundung des "Superstrings"

Von der EU finanzierte Wissenschaftler haben wichtige Fortschritte beim Verständnis und bei der Anwendung von Konzepten hinsichtlich der Stringtheorie gemacht, die von vielen als die langgesuchte "Theorie von Allem" bezeichnet wird. Derart komplexe Mathematik erschließt uns langsam die Geheimnisse des Universums.

Klimawandel und Umwelt

Viele bekannte theoretische Physiker unterstützen das Potenzial der Stringtheorie bei der Erklärung der grundlegenden Eigenschaften des Kosmos. Die allgemeine Relativität ergab eine Fülle von Informationen über die Umlaufbahn von Planeten, die Entwicklung von Sternen, den Urknall und selbst über schwarze Löcher. Jedoch gilt die allgemeine Relativitätstheorie nur dann, wenn die Quantenmechanik im Grunde bei allen astronomischen Entfernungen ignoriert wird. Umgekehrt funktioniert die relativistische Quantenfeldtheorie nur dann, wenn die Schwerkraft so gering ist, dass sie ignoriert werden kann. Die Stringtheorie kann man sich als eine Theorie der Quantengravitation vorstellen, werden, die viele als Vereinigung der allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenphysik ansehen. In der Stringtheorie sind die fundamentalen Teilchen des Universums keine Punkte, sonder winzige eindimensionale Schleifen, die sich wie vibrierende, schwingende Strings (engl. für Fäden oder Saiten) verhalten. Durchschnittlich ist ein String, falls es ihn gibt, unglaublich klein. Daher können die Wissenschaftler die Konzepte der Stringtheorie häufig nicht in experimentellen Verfahren, sondern nur theoretisch untersuchen und testen. Europäische Wissenschaftler haben mit finanzieller Unterstützung des Projekts "Covariant quantization of the superstring" (Puresp) die Stringausbreitung in sogenannten Ramond-Ramond-Felder (RR-Felder) in der 10D-Raum-Zeit der Superstringtheorie vom Typ II. Die Stringquantisierung, d.h. die Zuweisung von Quantenzuständen zum String selbst, in Verbindung mit der Stringpropagation in RR-Feldern war bis vor Kurzem noch schlecht gelöst. Obwohl jetzt eine formale Beschreibung existiert, bleiben viele Fragen hinsichtlich der Lösung und ihrer Anwendungen offen. Die Wissenschaftler bewerteten und widerlegten Mutmaßungen in Bezug auf die Form von RR-Kopplungen für Anwendungen, wie beispielsweise die Berechnung von Korrekturen für die Entropie schwarzer Löcher. Die Forscher untersuchten auch die sogenannte holografische Entsprechung für RR-ähnliche Räume, indem sie die Transporteigenschaften (Viskosität) von Plasma mit sehr hohen Temperaturen berechneten und eine beachtenswerte Übereinstimmung zu der Viskosität von echtem Quantenplasma, das durch Schwerionenkollisionen erzeugt wird, feststellten. Von der EU finanzierte Wissenschaftler haben daher wichtige Fortschritte beim Verständnis der Quantisierung der Superstringpropagation in Hintergrundflüssen für RR-Felder gemacht, deren potenzielle Anwendungsmöglichkeiten bei schwarzen Löchern und anderen astrophysischen Konzepten liegen.

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