Amerikanische Forscher rechnen sich gute Chancen aus, die String-Theorie zu beweisen oder Teile von ihr zu widerlegen. Bisher gab es keinen Teilchenbeschleuniger mit der benötigten Leistung, aber mit dem Large Hadron Collider (LHC) ist dieser Umstand behoben und sie kann vielleicht schon dieses Jahr überprüft werden.
Seit Jahrzehnten diskutieren Wissenschaftler über die String-Theorie. Befürworter betonen ihre Eleganz und Schönheit. Gegner weisen darauf hin, dass diese keine Vorhersagen ermöglicht. Doch nun haben Forscher mehrerer amerikanischer Universitäten eine Methode entwickelt, die die Theorie bestätigen soll. In Genf wird noch in diesem Jahr im europäischen Labor für Teilchenphysik (Cern) ein neuer, wesentlich leistungsfähigerer Teilchenbeschleuniger – der LHC – in Betrieb genommen. Er soll die nötige Leistung haben, um Messungen basierend auf W-Bosonen-Streuprozessen durchzuführen. W-Bosonen sind exotische Teilchen, die die schwache Wechselwirkung übertragen und damit zum Beispiel für radioaktive Zerfälle verantwortlich sind.
Entdeckung des W-Bosons | Im Herbst 1982 fanden Experimente am Proton-Antiproton-Speicherring des Cern statt. Dies ist die erste Aufnahme, die ein energiereiches Elektron (weiße Spur / rosa Pfeil) zeigt, das vom Zerfall eines W-Bosons stammt.
Die String-Theorie versucht, die vier grundlegenden Naturkräfte – Gravitation, Elektromagnetismus, sowie starke und schwache Wechselwirkung – in sich zu vereinen. Ihre fundamentalen Bestandteile sind die „Strings“, Energiezustände, die in verschiedenen Wellenlängen in mehreren Dimensionen schwingen. Dabei führten sie zu allen bekannten Kräften und Teilchen im Universum. Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie wäre dadurch mit der Quantenmechanik verknüpft.
„Wenn die Ergebnisse der Experimente im Rahmen des Erwarteten sind, heißt das noch nicht, dass die String-Theorie in allen Punkten korrekt ist. Widerlegen die Messungen jedoch ihre Vorhersagen muss sie von Grund auf überarbeitet werden.“, sagte Jacques Distler von der University of Texas at Austin. Demnach rückt die Stunde der Wahrheit für die String-Theorie näher. Bleibt abzuwarten, welche Ergebnisse der LHC liefert.
Einen Übersichtsartikel zum gegenwärtigen Stand der String-Theorie finden Sie auch in der März-2007-Ausgabe von Sterne und Weltraum, im Handel ab dem 20. Februar.
K. Linguri
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