String theory: wat trilt er precies?

quote:

Op donderdag 19 april 2018 12:00 schreef Haushofer het volgende:

• Hoe valt snaartheorie binnen de huidige wetenschapsfilosofie ("is het nog wetenschap te noemen")?

Wat is jou antwoord op deze vraag en waarom?

quote:

Op maandag 16 april 2018 11:30 schreef Kornolio het volgende:

[..]

Ja, snaren van wat? Waar zijn ze van gemaakt? Wat zit daar dan precies, op de plek van zo'n snaar, wat op verschillende frequenties kan trillen?

Je stelt in ieder geval de juiste vragen om het te kunnen begrijpen en inbeelden, zo kwam ik met dit met een poging er iets begrijpelijks van te maken:

Een pulserende punt, dat (em?) energie uitzendt in 3 dimensies, de frequentie bepaalt of het als massa ervaren wordt. En net zoals een springtouw die je in het midden snel op en neer beweegt, wat de uiteinden van het touw inwaarts trekt, zo doet ook het energiepuntje (met ruimte tijd?), waardoor er bepaalde bekende krachten worden gegenereerd, (zoals zwaartekracht?)

quote:

Op donderdag 19 april 2018 22:31 schreef Discombobulate het volgende:

[..]

Wat is jou antwoord op deze vraag en waarom?

Wat snaartheorie doet, is allerlei lessen uit het verleden combineren. Die lessen zijn de volgende:

• (1) speciale relativiteit: we hebben tot nu toe geen afwijkingen gevonden hiervan
• (2) kwantummechanica: dito
• (1)+(2): kwantumveldentheorie
• symmetrieën als leidraad

Wat snaartheorie vervolgens doet, is deze lessen doortrekken tot de allerhoogste energieschalen die we kunnen voorstellen. Ambitieus, maar wat moet je anders? Snaartheorie wordt vaak als erg exotisch voorgeschoteld, maar de waarheid is dus dat de basis van snaartheorie uitermate conservatief is! Die basis is ruwweg het volgende:

• Neem een snaar in plaats van een puntdeeltje en laat daar (1) en (2) op los

Het resultaat is nogal opmerkelijk. Om bepaalde symmetrieën te behouden (zgm. ijksymmetrieën en die van de speciale rel.theorie) worden er allerlei beperkingen op de theorie gelegd, iets wat we ook van het standaardmodel kennen. Voor snaartheorie betekent dat onder andere dat zwaartekracht zit "ingebakken". De algemene relativiteitstheorie rolt uit het formalisme als kwantumconsistentie! De details zijn nog niet helemaal dichtgetimmerd; zo zullen critici terecht roepen dat snaartheorie nog niet "achtergrondsonafhankelijk is geformuleerd", maar dat is weer gerelateerd aan allerlei andere technische subtiliteiten. Bovendien blijkt snaartheorie allerlei ingrediënten te bevatten waarmee we het standaardmodel kunnen afleiden. Ook hier zijn de details weer ingewikkeld, en de reden is simpel: je probeert het standaardmodel, met een energieschaal van zeg 1 TeV, te verklaren vanuit een theorie op de Planckschaal. Dat is vergelijkbaar met middelbare school-scheikunde proberen te verklaren met het standaardmodel. Maar dat die ingrediënten erin zitten, is (net als het bevatten van kwantumzwaartekracht) uitermate niet-triviaal!

Buiten deze problemen om heeft snaartheorie iig 1 belangrijke les voor ons: holografie. Binnen snaartheorie kan het holografische vermoeden exact gedefiniëerd worden, waardoor onze kijk op ruimte is veranderd. Je ziet nu dat men middels snaartheorie en holografie erachter komt dat de continue structuur van ruimte(tijd?) zoals wij die kennen emergeert vanuit de kwantumverstrengeling van "kwantumruimtetijd". Wat dat laatste precies is weten we niet, en deze situatie is volledig analoog aan die van de thermodynamica in de 19e eeuw: daar kon men vanuit het atoommodel allerlei fysica afleiden zonder dat men een idee had wat die atomen precies waren. Nu zie je hetzelfde voor ruimte(tijd?) gebeuren. Snaartheorie is in dit alles een cruciaal ingrediënt.

Dus concreet: ja, snaartheorie is wetenschap en we verkrijgen allerlei verwachte en onverwachte inzichten in fysica hiermee. Als je de wisselwerking tussen snaartheorie en wetenschapsfilosofie beter wilt begrijpen, kun je eens papers van Richard Dawid hierover opzoeken, of deze conferentie,

http://www.whytrustatheor(...)enchen.de/index.html

met bijbehorende praatjes/papers.

Als laatste is er nog het "only game in town"-argument. Dat argument is te kort door de bocht, maar persoonlijk vind ik veel alternatieven voor kwantumzwaartekracht ook niet echt overtuigend. Ik heb zelf ooit es geprobeerd om wat luskwantumzwaartekracht tot me te nemen, maar kwam er al gauw achter dat de theorie minstens net zo abstract is als snaartheorie en minstens net zoveel problemen kent. In snaartheorie kan ik berekeningen doen; in luskwantumzwaartekracht vond ik dat een stuk lastiger. (maar dat is persoonlijk, natuurlijk)

Ongetwijfeld kijkt men over 200 jaar terug op deze periode en schudt men het hoofd over alle omwegen die we hebben genomen, net zoals we nu doen als we de ontwikkeling van de kwantummechanica of de algemene relativiteitstheorie beschrijven in onze tekstboeken. Maar ja, achteraf hé

Hoop dat dit je vraag enigszins beantwoordt.