Biblische Wissenschaft – Teil 13

Übersetzung von Auszügen aus dem Buch „Quantum Creation“ (Quanten-Schöpfung) von Josh Peck, erschienen im Jahr 2014

Hält sich das Übernatürliche in der 4. Dimension versteckt? Eine wissenschaftliche und theologische Reise durch die Quanten-Mechanik, die Zeit und die vierte räumliche Dimension

Die Stringtheorie

Die grundsätzliche Idee der Stringtheorie ist bei weitem nicht so schwer zu verstehen wie die dahinter stehende Mathematik. Bevor die Stringtheorie aufkam, ist man weitgehend davon ausgegangen, dass die fundamentale Struktur der Natur auf Punktteilchen ohne jegliche Struktur komprimiert sei und mit den Gleichungen der Quantenfeldtheorie beherrscht werden könnte. Siehe dazu auch.

Die Stringtheorie greift diese Annahme in sehr interessanter Weise auf. Das Bemerkenswerte an der Stringtheorie ist, dass sie besagt, dass Teilchen nicht lediglich Punkte sind, sondern dass es in ihrem Kern unvorstellbar winzige, schnurähnliche Fäden gibt, die vibrieren.

Gemäß der Stringtheorie gibt es winzige, vibrierende Strings, welche die fundamentale Realität unserer Natur ausmachen.

Wenn man tief genug in irgendein subatomares Teilchen blickt, wird man ein String finden. Darüber hinaus besagt die Stringtheorie, dass die Strings in den verschiedenen Teilchen von ihrem Wesen her identisch sind, aber unterschiedlich stark und nach verschiedenen Mustern schwingen. Die String-Vibrationen bestimmen, um was für eine Art von Teilchen es sich handelt. Zum Beispiel ist ein Elektron weniger massiv als ein Quark. Gemäß der String-Theorie vibriert das Elektronen-String weniger als das Quark-String. Dieses Konzept spiegelt das Verhältnis zwischen Energie und Masse wider, wie es in Einsteins berühmter Gleichung

E = mc² (Energie gleich Masse mal Lichtgeschwindigkeit im Quadrat) beschrieben wird.

Bei einem Sauerstoff-Atom zeigt sich zum Beispiel der Vibrationsunterschied zwischen einem Elektron und einem Quark. Ein Quark ist massiver als ein Elektron; somit besagt die Stringtheorie, dass das Quark-String mit mehr Intensität schwingt als das Elektron-String.

Als Analog, um diese Idee zu beschreiben, wird die Geige gebraucht. Die Geige ist deshalb ein guter Vergleich, weil sie einen außerordentlichen Umfang an Noten wiedergeben kann. Da die Geige keine Bünde hat, wie eine Gitarre, kann sie eine Vielfalt an unterschiedlichen Schwingungen erzeugen, die zwischen den Musiknoten auf unserer bekannten Tonleiter liegen. Man kann z. B. eine a-Note spielen und dann eine b-Note; und man kann auch halbwegs zwischen diesen beiden Noten spielen, um eine starke a-Note hervorzubringen, die manchmal Bb genannt wird oder ein schwaches b. Aber da endet schon die Teilung innerhalb unserer klassischen Skala der Musiktheorie.

Jedoch mit einem Instrument, wie eine Geige, ist es möglich, eine Note zu spielen, die halbwegs zwischen a und a# liegt. Theoretisch könnte man das tun, bis man zur Planck-Länge kommt, und dabei wäre jede Note oder Schwingung einzigartig.

Das ist die Idee der Stringtheorie. Jedes einzigartige Teilchen enthält einen String, der in rechter Weise schwingt, damit das Teilchen überhaupt existieren kann. Alle Strings sind gleich; der einzige Unterschied besteht in ihren Schwingungsmustern. In der Tat setzt die Stringtheorie voraus, dass der vibrierende String nicht nur die Eigenschaften des Teilchen bestimmt, von dem er umgeben ist, sondern er IST das Teilchen selbst. Der String ist unfassbar winzig gemessen an der Planck-Länge-Skala. Dies bedeutet, dass Strings im Grunde eindimensionale Schlaufen sind. Wegen der unfassbar kleinen Größe der Strings können selbst die modernsten technischen Geräte von heute die Stringstruktur nicht bestimmen.

Der Teilchenbeschleuniger (LHC) bei CERN in Genf lässt Teilchen bei Energien kollidieren, die 10 Billionen mal stärker sind als die Ruheenergie eines einzelnen Protons und kann Skalen bis auf eine Größe von 10 -19 cm erforschen. Aber das ist noch nicht genug, um die Planck-Länge zu beobachten. Deshalb erscheinen Strings noch als punktähnlich, selbst wenn sie mit dem fortschrittlichsten Teilchenbeschleuniger der Welt beobachtet werden. Dennoch besagt die Stringtheorie, dass Teilchen in Wahrheit Strings sind.

Es gibt noch viel mehr über die Stringtheorie zu sagen, was viele Bücher füllen würde. Im nächsten Abschnitt werden wir noch ein wenig tiefer in diese Dinge eintauchen. Doch das, was bisher aufgezeigt wurde, reicht aus, um das nächste Thema zu verstehen.

Brane

Als die Stringtheorie erstmals aufkam und einige Zeit danach wurde die Idee der Brane größtenteils ignoriert. Wie sich jedoch herausstellte, gehen Strings und Brane Hand in Hand. Die Stringtheorie ist nicht mehr länger nur eine Theorie von eindimensionalen Strings, sondern eine Theorie von Branen, die sich in zwei, drei und sogar höhere Dimensionen ausdehnen können.

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