Der zweite Superstring Revolution: Die 11-Dimensional-Theorie

Die Zeit unmittelbar nach dem Vorschlag von M-Theorie der gerufene wurde # 147-Sekunden-Superstring-Revolution, # 148-, weil es wieder einmal inspiriert eine Flut von Forschung in Superstringtheorie. Die Forschung konzentrierte sich diesmal auf das Verständnis der Verbindungen zwischen den bestehenden Superstringtheorien und zwischen dem 11-dimensionalen Theorie, dass Witten vorgeschlagen hatte.

Witten war nicht der erste dieser Art eine Verbindung vorzuschlagen. Die Idee, die verschiedenen Stringtheorien in einer zu vereinen, indem sie ein 11. Dimension Zugabe war von Mike Duff von Texas AM University vorgeschlagen worden, aber es fing nie unter String-Theoretiker auf.

Witten Arbeiten zu diesem Thema, führte jedoch zu einem Bild, in dem die zusätzliche Dimension von den Einigungen inhärent M-Theorie entstehen könnte - eine, die die String-Theorie Gemeinschaft aufgefordert, es zu betrachten mehr ernst.


Im Jahr 1994 hatte Witten und Kollegen Paul Townsend eine Dualität zwischen dem 10-dimensionalen Superstringtheorie und einer 11-dimensionalen Theorie entdeckt, die in den 1970er Jahren vorgeschlagen zurück hatte: Supergravitations.

Supergravitation ergaben sich, wenn man die Gleichungen der allgemeinen Relativitäts nahm und angewendet Supersymmetrie zu ihnen. Mit anderen Worten, hat Sie ein Teilchen der Gravitino genannt - die Superpartner auf die Graviton - der Theorie. In den 1970er Jahren war dies so ziemlich das dominante Ansatz zu versuchen, eine Theorie der Quantengravitation zu bekommen.

Was Witten und Townsend 1994 tat, war der 11-dimensionalen Supergravitationstheorie aus den 1970er Jahren nehmen und eine der Dimensionen einrollen. Sie zeigten dann, dass eine Membran in 11 Dimensionen, die eine Dimension verhält sich in 10 Dimensionen wie eine Kette zusammengerollt hat.

Auch dies ist eine Wiederholung der alten Kaluza-Klein Idee, die in der Geschichte der String-Theorie immer wieder aufkommt. Kaluza Idee der Zugabe eine zusätzliche Dimension (und Klein Idee Aufrollen sehr klein) Indem man zeigte Witten, dass es möglich war - unter der Annahme, bestimmte Symmetriebedingungen - zu zeigen, dass Dualitäten zwischen den bestehenden Stringtheorien existierte.

Es gab immer noch Probleme mit einem 11-dimensionalen Universum. Die Physiker hatten Supergravitations gezeigt hat nicht funktioniert, weil es Unendlichkeiten erlaubt. In der Tat erlaubt jede Theorie außer Stringtheorie Unendlichkeiten. Witten, war jedoch nicht besorgt darüber, weil Supergravitations nur eine Annäherung an M-Theorie war, und M-Theorie würde durch die Notwendigkeit, haben endlich.

Es ist wichtig zu erkennen, dass weder Witten noch sonst jemand bewiesen, dass alle fünf Stringtheorien ineinander in unserem Universum verwandelt werden konnte. In der Tat hat Witten nicht einmal vorschlagen, was M-Theorie tatsächlich war.

Was Witten hat im Jahr 1995 war ein theoretisches Argument liefern die Idee zu unterstützen, dass es könnte sein eine Theorie - die er M-Theorie genannt -, die die vorhandenen Stringtheorien vereint. Jede bekannte Stringtheorie war nur eine Annäherung an diese hypothetische M-Theorie, die noch nicht bekannt war. Bei niedrigen Energieniveaus, er glaubte auch, dass M-Theorie durch die 11-dimensionalen Supergravitationstheorie angenähert wurde.


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