Auf der Suche nach einer einheitlichen Theorie
Trotz dieser Bemühungen über mehr als ein halbes Jahrhundert wurde die Integration der Schwerkraft mit den anderen drei Grundkräften noch nicht erreicht. Den vielversprechendsten Ansatz lieferte die Stringtheorie, dass, in der alle subatomaren Teilchen als verschiedene Zustände von mathematischen "Strings" dargestellt werden, die in einem abstrakten Raum vibrieren. Die Stringtheorie lieferte Einblicke in die Kosmologie des frühen Universums und Modelle jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik. Sie lieferte auch leistungsfähige Werkzeuge für die Wissenschaftler des Projekts UNIFY (Unification of fundamental forces and applications), um offene Probleme in der theoretischen Physik zu untersuchen und Daten vom Large Hadron Collider und von Experimenten zur Detektion von Gravitationswellen zu interpretieren. Ziel des EU-geförderten Projekts war es, den Wissensaustausch zu verbessern und Kooperationen zwischen international anerkannten Experten in Kanada, Europa, Japan und den Vereinigten Staaten aufzubauen. Im Laufe seiner vierjährigen Lebensdauer diente das UNIFY-Netzwerk außerdem als Ausbildungsplattform für junge Wissenschaftler, die sich mit der grundlegenden Funktionsweise der Natur befassen. Drei verschiedene Forschungspfade wurden verfolgt. Obwohl die Stringtheorie einen attraktiven Weg für die Quantengravitation bietet, wurden Alternativen in Richtung konformer Feldtheorien untersucht. Die Forscher wollten mithilfe der Eich/Gravitations-Dualität neuen Verbindungen zwischen Quantentheorie und Schwerkraft durch die zu schaffen. Auf der anderen Seite wurden numerische Ansätze angewendet, um kosmologische Singularitäten und die Natur von dunkler Materie zu beschreiben. Wichtig ist, dass es UNIFY gelang, die Bootstrab-Theorie wiederzubeleben, die durch den Erfolg des Standardmodells überlagert wurde. Diese Theorie basiert auf der Idee, dass die Natur nicht auf Grundfelder und die entsprechenden Partikel reduziert werden kann. Im Gegenteil schlägt sie das Konzept von Teilchen als Zwischenverbindungen in einem untrennbaren kosmischen Netz vor, das in der Quantentheorie entsteht und seine Dynamik in der Relativitätstheorie erhält. Alles in allem haben die Bemühungen des UNIFY-Netzwerks wesentlich dazu beigetragen, unser Verständnis der Physik der starken Wechselwirkung sowie die Physik für die Vereinheitlichung von Theorien, die starke Gravitationsfelder umfassen, zu verbessern. Jedoch wird die vollständige Vereinigung aller physikalischen Theorien nicht möglich sein, bis die grundlegenden Probleme der Quantentheorie gelöst sind.
Schlüsselbegriffe
Allgemeine Relativitätstheorie, Quantentheorie, Grundkräfte der Natur, Stringtheorie, UNIFY, Bootstrap-Theorie
