Snaartheorie voor dummies

quote:

Op vrijdag 10 december 2010 14:06 schreef Haushofer het volgende:
Ik heb geen idee wat je bedoelt.

ehh. het gaat mij om het virtuele element. Als ik het goed begrepen heb, zijn die niet echt. Als ik bijvoorbeeld een ladder in elkaar wil zetten maak ik ook geen gebruiken van virtuele treden, want dan ga ik op mijn bek..

quote:

Op vrijdag 10 december 2010 14:55 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Ze zijn "echt" in de zin dat ze in je berekeningen voorkomen. Alleen zul je die deeltjes nooit rechtstreeks meten. In de kwantummechanica is het sowieso een heikel punt of "een deeltje er nu echt is of niet", omdat je het meetprobleem hebt.

ah, het is dus rekenkundig gegoochel..

volgens mijn berekeningen klopt mijn voorspelling van dit deeltje, maar jammer genoeg kun je het deeltje niet ontdekken, dus bewijs het tegendeel maar eens....

Zo houd je betrekking als wetenschapper wel in beheer..

Dat is zo.

Holger Bech Nielsen en anderen hebben natuurlijk tegenwoordig wel een hoop technische hulpmiddelen tot hun beschikking die bijvoorbeeld Einstein en Bohr niet hadden.

Wie weet wat die nog meer hadden bedacht..

Snaartheorie IS voor dummies.

Mooi veel info, ga het lezen als ik tijd heb.

quote:

Op zondag 9 januari 2011 12:48 schreef Haushofer het volgende:
Een schopje; ik vond dit filosofisch getinte artikel over snaartheorie (waarin de voetnoten soms groter zijn dan de hoofdtekst ). Ik heb het nog niet helemaal gelezen, maar ik krijg de indruk dat de auteur pleit voor het idee dat snaartheorie een voortzetting is van idee waarvan het waarschijnlijk is dat het niet toereikend is om de problemen omtrent de unificatie van zwaartekracht met kwantummechanica op te lossen.

Snaartheorie heeft namelijk twee eigenschappen, net zoals de kwantummechanica (of de speciaal-relativistische uitbreiding daarvan, "kwantumveldentheorie"):

• De theorie is "perturbatief"; we kunnen alleen bij benadering oplossingen vinden (en in snaartheorie kunnen we zelfs alleen bij benadering de bewegingsvergelijkingen voor alle velden opschrijven!)
• Hierdoor is de theorie ook "background dependent", wat zoveel inhoudt als dat je een bepaalde ruimtetijd als achtergrond moet introduceren om die perturbatie op te schrijven.

De reden waarom bepaalde fysici hier iets op tegen hebben, is dat de algemene relativiteitstheorie dit nou juist verwerpt: daarin is de ruimtetijd een oplossing van je vergelijkingen, en hoef je deze zeker niet van te voren met de hand er in te stoppen!
In dat opzicht gaat snaartheorie dus tegen een belangrijke filosofie van Einsteins algemene relativiteitstheorie in.

Het artikeltje is misschien ietwat technisch, maar bevat geen formules en kan de geïnteresseerde misschien een leuke middag bezorgen

Ik heb gehoord dat er niet alleen snaren zijn op atomair niveau maar ook vlakken die meevibreren op astronomisch niveau.

tvp

quote:

Op maandag 10 januari 2011 10:51 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Je bedoelt Kosmische snaren?

Iets dergelijks ja, ik denk dat Einstein wel graag hier op gefiedeld zou hebben, en ik denk dat hij er mooier op had kunnen spelen dan op zijn viool.

Volgens violist Yehudi Menuhin leek het spel van Einstein trouwens alsof hij snaren op een eikenhouten stronk had geplaatst en die met een dronken bui probeerde te bespelen, maar dit terzijde ..

quote:

Op zondag 9 januari 2011 12:48 schreef Haushofer het volgende:
Hierdoor is de theorie ook "background dependent", wat zoveel inhoudt als dat je een bepaalde ruimtetijd als achtergrond moet introduceren om die perturbatie op te schrijven.

Precies, nogal onlogisch voor een theorie van alles. Loop quantum gravity scoort wat dat betreft beter.

Heerlijk topic!

Apart dat nog niemand gelinkt heeft naar The Elegant Universe van NOVA. Prachtige documantaire, gepresenteerd door Brian Greene: http://www.pbs.org/wgbh/n(...)iverse-einstein.html

Ik raakte geinteresseerd door snaartheorie door een gastlezing van Greene op de UvA vijf jaar geleden. Smolin's boek was wel leuk om te lezen, maar ik vond zijn kritiek een beetje nietszeggend. Ik kreeg bij de twijfels die Penrose uitsprak in The Road to Reality veel meer het idee dat er ook echt over was nagedacht. Helaas was (is) mijn kennis te beperkt om alles te begrijpen. Misschien binnenkort maar eens wat boeken uit de universiteitsbibliotheek. Ik weet dat ze de boeken van Polchinski hebben, maar die schijnen nogal pittig te zijn.

Heeft iemand die boeken gelezen? Hoe moeilijk zijn deze te begrijpen voor iemand zonder full-time fysica-opleiding?

Bedankt voor de reactie. Ik denk dat Polchinski voor mij te hoog is gegrepen met een bachelor Biomedische Wetenschappen met twee jaar fysica. Modere fysica is niet heel uitgebreid behandeld. Differentiaalmeetkunde, groepentheorie en relativiteit heb ik wel behandeld. Kwantumveldentheorie niet. De meest uitgebreide hehandeling van moderne fysica is wat in de laatste hoofdstukken van University Physics van Young en Freedman staat, en de tweede helft van Penrose' Road to Reality

Is Zwiebach nog steeds te doen, of kan ik beter eerst voorgaande kennis verbeteren? Zoja, welke boeken raad je daarvoor aan?

Op fundamenteel niveau, is het zo dat de strings bij een bepaalde vibratie materie creeert uit niks of al bestaat en zich slechts manifesteert aan de beschouwer.

Over zwaartekracht...als we uitgaan dat de string een kluwe is van 11 dimensies en die deeltjes bestaan uit onder andere gravitons...is zwaartkracht dan een soort restkracht van de andere dimensies voelbaar/meetbaar etc in 'onze drie zichtbare' dimensies maar uit de andere 8 dimensies komt?

quote:

Op donderdag 20 januari 2011 15:52 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Materie bestaat uit quarks en elektronen. Volgens snaartheorie zijn quarks en elektronen trillingstoestanden van snaren. Een snaar "creeert" dus quarks en elektronen, zoals een vioolsnaar verschillende noten kan "creeeren".

Maar zoals een vioolsnaar bestaande lucht laat vibreren en een toon produceert laat dus de quantumstring bestaande materie zoals quarks en elektronen etc vibreren. In hoeverre komt bij dit proces het 'meten' aan te pas zoals fotonen in het double slit experiment. Is dat fenomeen ook actief op dat niveau?

quote:

Op donderdag 20 januari 2011 15:55 schreef Haushofer het volgende:

[..]

...die als trillingstoestand het graviton hebben

Even doorgaand op het graviton. Als zoals bij de LHC ze de particles tot 91.6 (ofzo) opvoeren en dan meer energie toevoegen, wordt niet de snelheid maar de massa vergroot van die particles. heeft dat te maken met het graviton deeltje (ondanks dat die massaloos zijn) of haal ik nu massa en zwaarkracht door elkaar?

quote:

Op donderdag 20 januari 2011 16:43 schreef Haushofer het volgende:

[..]

91,6 wat?

Excuus, 91,6 procent van de lichtsnelheid die gehaald kan worden in de LHC.

quote:

Op zondag 24 juni 2012 22:09 schreef Haushofer het volgende:
Een reuzeschop, maar het leek me leuk om de uitspraak "we weten niet precies wat snaartheorie is" in historische context te plaatsen.

Toen Maxwell halverwege de 19e eeuw zijn vergelijkingen van het elektromagnetische veld opschreef, was het niet direct duidelijk dat deze vergelijkingen vergaande gevolgen had: ze spraken Newtons notie van ruimte en tijd tegen. Dit werd pas manifest toen men het elektrische en magnetische veld beschreven in termen van een ruimtetijd-vector, die de "vectorpotentiaal" wordt genoemd. Zo werden de symmetrieën van de speciale relativiteitstheorie expliciet gemaakt, en was het duidelijk dat Newtons notie van ruimte en tijd vervangen moesten worden. Uiteindelijk resulteerde dit in een ware paradigmaverschuiving in de fysica.

Met snaartheorie heb je soortgelijke gevallen gehad. Ik zei eerder dat supersymmetrie in de ruimtetijd cruciaal is voor snaartheorie, omdat anders het spectrum van deeltjes niet consistent lijkt te kunnen worden geinterpreteerd. In de oorspronkelijke formulering van snaartheorie is het nogal moeilijk om die supersymmetrie voor elkaar te krijgen: het kost je erg veel moeite, komt over als een waar wonder (je gebruikt onder andere een identiteit die door Carl Gustav Jacobi in 1829 een "aequatio identica satis abstrusa", een "obscure identiteit", werd genoemd), en het komt erg onnatuurlijk over om zo hard te moeten werken om zo'n symmetrie te zien. Dat doet je ergens denken aan die Maxwell-vergelijkingen. En inderdaad, Green en Schwarz kwamen later met een andere formulering van snaartheorie waarin supersymmetrie "manifest" wordt gemaakt: de theorie wordt zo opgeschreven dat die ruimtetijd-supersymmetrie (SUSY) er vanaf het begin in zit. Zo heb je twee formuleringen van dezelfde theorie.

Naast SUSY kent snaartheorie ook veel andere symmetrieën. Eentje daarvan noemen we T-dualiteit, waarbij de "T" voor "torus" staat. Wanneer je van al die dimensies (zeg, 10) er eentje een cirkel maakt met straal R, dan blijkt het spectrum van de theorie het onderscheid niet te zien tussen een cirkel met straal R en een cirkel met straal 1/R. Dit heeft te maken met hoe een snaar zich om zo'n cirkel kan winden, en heb je dus niet voor puntdeeltjes. Dat maakt T-dualiteit erg interessant. De implicaties van deze symmetrie zijn redelijk bizar: een snaar voelt het verschil niet tussen een verschrikkelijke kleine, opgerolde dimensie en een enorm uitgestrekte gesloten dimensie; vanuit het oogpunt van snaartheorie zijn deze 2 universa exact hetzelfde! T-dualiteit blijkt ook te gelden voor meer ingewikkelde compactificaties, op zogenaamde Calabi-Yau ruimtes. Dan noemen we de symmetrie "spiegelsymmetrie", en heeft voor belangrijke wiskundige inzichten gezorgd.

Maar ook hier geldt weer: je moet er even voor werken voordat je die symmetrie ziet; ze is niet "manifest". Een hot topic in snaartheorie tegenwoordig is "double field theory", waarin mensen die T-dualiteit manifest proberen te maken door snaartheorie weer te herformuleren. Net zoals je de Maxwellvergelijkingen kunt "herformuleren" zodat Einsteins symmetrieën van de rel.theorie manifest worden. Zo hoopt men nieuwe inzichten te verkrijgen in "stringy meetkunde", meetkunde die alleen tevoorschijn komt wanneer je met snaren of branen werkt.

en nu voor dummies

quote:

Op maandag 25 juni 2012 09:24 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Het blijkt dus dat er nog al es symmetrieën in je theorie verstopt zitten, maar dat je die over het hoofd ziet omdat je de theorie onhandig hebt opgeschreven

Overigens hoop ik dat met de linkjes en de eerdere posts mijn post redelijk te begrijpen is, maar als dat niet zo is dan kun je altijd aangeven wat niet precies duidelijk is, mocht het je interesseren

Wat wordt eigenlijk bedoeld met symmetrieën in een theorie? En waarom is het zo belangrijk?

quote:

Op zondag 24 juni 2012 22:09 schreef Haushofer het volgende:
Een reuzeschop, maar het leek me leuk om de uitspraak "we weten niet precies wat snaartheorie is" in historische context te plaatsen.

Toen Maxwell halverwege de 19e eeuw zijn vergelijkingen van het elektromagnetische veld opschreef, was het niet direct duidelijk dat deze vergelijkingen vergaande gevolgen had: ze spraken Newtons notie van ruimte en tijd tegen. Dit werd pas manifest toen men het elektrische en magnetische veld beschreven in termen van een ruimtetijd-vector, die de "vectorpotentiaal" wordt genoemd. Zo werden de symmetrieën van de speciale relativiteitstheorie expliciet gemaakt, en was het duidelijk dat Newtons notie van ruimte en tijd vervangen moesten worden. Uiteindelijk resulteerde dit in een ware paradigmaverschuiving in de fysica.

Met snaartheorie heb je soortgelijke gevallen gehad. Ik zei eerder dat supersymmetrie in de ruimtetijd cruciaal is voor snaartheorie, omdat anders het spectrum van deeltjes niet consistent lijkt te kunnen worden geinterpreteerd. In de oorspronkelijke formulering van snaartheorie is het nogal moeilijk om die supersymmetrie voor elkaar te krijgen: het kost je erg veel moeite, komt over als een waar wonder (je gebruikt onder andere een identiteit die door Carl Gustav Jacobi in 1829 een "aequatio identica satis abstrusa", een "obscure identiteit", werd genoemd), en het komt erg onnatuurlijk over om zo hard te moeten werken om zo'n symmetrie te zien. Dat doet je ergens denken aan die Maxwell-vergelijkingen. En inderdaad, Green en Schwarz kwamen later met een andere formulering van snaartheorie waarin supersymmetrie "manifest" wordt gemaakt: de theorie wordt zo opgeschreven dat die ruimtetijd-supersymmetrie (SUSY) er vanaf het begin in zit. Zo heb je twee formuleringen van dezelfde theorie.

Naast SUSY kent snaartheorie ook veel andere symmetrieën. Eentje daarvan noemen we T-dualiteit, waarbij de "T" voor "torus" staat. Wanneer je van al die dimensies (zeg, 10) er eentje een cirkel maakt met straal R, dan blijkt het spectrum van de theorie het onderscheid niet te zien tussen een cirkel met straal R en een cirkel met straal 1/R. Dit heeft te maken met hoe een snaar zich om zo'n cirkel kan winden, en heb je dus niet voor puntdeeltjes. Dat maakt T-dualiteit erg interessant. De implicaties van deze symmetrie zijn redelijk bizar: een snaar voelt het verschil niet tussen een verschrikkelijke kleine, opgerolde dimensie en een enorm uitgestrekte gesloten dimensie; vanuit het oogpunt van snaartheorie zijn deze 2 universa exact hetzelfde! T-dualiteit blijkt ook te gelden voor meer ingewikkelde compactificaties, op zogenaamde Calabi-Yau ruimtes. Dan noemen we de symmetrie "spiegelsymmetrie", en heeft voor belangrijke wiskundige inzichten gezorgd.

Maar ook hier geldt weer: je moet er even voor werken voordat je die symmetrie ziet; ze is niet "manifest". Een hot topic in snaartheorie tegenwoordig is "double field theory", waarin mensen die T-dualiteit manifest proberen te maken door snaartheorie weer te herformuleren. Net zoals je de Maxwellvergelijkingen kunt "herformuleren" zodat Einsteins symmetrieën van de rel.theorie manifest worden. Zo hoopt men nieuwe inzichten te verkrijgen in "stringy meetkunde", meetkunde die alleen tevoorschijn komt wanneer je met snaren of branen werkt.

Ik vind die branen fascinerend, op oneindig groot niveau bepalen ze blijkbaar het hele gravitatiehuishouden van het heelal, op kleiner niveau (atomair) de wisselwerking tussen de onderdelen van materie. ik vraag me af of beide versies een interconnectie hebben..

quote:

Op dinsdag 31 juli 2012 17:54 schreef Haushofer het volgende:
Witten's public lecture over snaartheorie op Strings 2012.

Let met name op de eerste vraag uit het publiek op 43:40

Pijnlijk. Ik kan er niet meer van maken.

quote:

Op dinsdag 31 juli 2012 17:54 schreef Haushofer het volgende:
Witten's public lecture over snaartheorie op Strings 2012.

Let met name op de eerste vraag uit het publiek op 43:40

Tering, wat een idioot.

Waarom hebben we per se 1-dimensionale objecten nodig om het standaardmodel met ART wiskundig compatibel te maken? Je gaat uit van een intrinsieke eigenschap van de snaren, namelijk de trilfrequentie welke resulteert in wat voor een deeltje het wordt (welke 'meetbare' eigenschappen het krijgt zoals spin, lading en massa).
Mijn gevoel zegt dat we hier te maken hebben met een cirkelredenering of op z'n minst het verleggen van het probleem. Want de in-intrinsieke (zoals ik het dan maar formuleer) eigenschap trillen stel je gelijk aan de intrinsieke eigenschap massa, lading etc.
Wat is dan fundamenteel het verschil met
uitgaan van de intrinsieke eigenschap van een 0-dimensionaal deeltje? Wat maakt dus een -in mijn ogen triviaal- 1-
dimensionaal object beter wiskundig te hanteren dan een 0-dimensionaal object? Ik als leek denk: een dimensie minder is eleganter en wiskundig makkelijker.

quote:

Op woensdag 1 augustus 2012 13:18 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Witten zal er niet wakker van liggen

Yuri Milner

Als de snaartheorie klopt, dan moeten er 11 dimensies bestaan. Kan iemand me in Jip en Janneke taal uitleggen waarom dat zo is? En hoe weten ze dat? Ik bedoel, we kennen er niet eens meer dan 4, hoezo dan 11?

Ik neem aan dat dit een heel wiskundig verhaal is, en dat was altijd mijn slechtste vak..dus ik hoop dat het überhaupt uit te leggen valt

quote:

Op woensdag 26 september 2012 22:39 schreef Haushofer het volgende:
Die tien dimensies zijn nodig om de overgang van klassiek naar kwantummechanisch consistent te maken. In jip en janneke taal heeft de klassieke theorie (dus voordat je de theorie in overeenstemming brengt met de qm) een aantal vrijheidsgraden. Dit aantal mag niet veranderen na kwantiseren, omdat je anders opeens een andere theorie zou krijgen en niet slechts de regeltjes van de qm oplegt. In 3 of 10 dimensies is de zaak consistent, maar als je een ander aantal dimensies kiest krijg je een extra vrijheidsgraad die je theorie fundamenteel verandert.

Wiskundig gezien speelt de symmetrie genaamd "conforme symmetrie", die je alleen voor snaren hebt, een enorm belangrijke rol. Deze symmetrie raak je kwijt na het kwantiseren, mits je die 10 (of 3, maar dat vaak buiten beschouwing gelaten) dimensies kiest.

Wil je hier meer over weten, dan kun je op "conformal anomaly" googlen, maar da's nogal technisch

Ik was er al bang voor; ik begrijp er niks van

quote:

Ik was er al bang voor; ik begrijp er niks van

Het voorbeeld wat nu volgt heeft niets met string theory te maken, maar geeft misschien iets meer duidelijkheid over 'dimensies'.

Van welke dingen is de weerstand van een auto afhankelijk?

Ten eerste de luchtweerstand. De vorm van de auto (1), het materiaal waar de auto van gemaakt is (2), de luchttemperatuur (3), de samenstelling van de lucht (4), de snelheid van de auto (5).
Dan de rolweerstand. Het materiaal van de banden (1), het contactoppervlak van de banden met het wegdek (2), het materiaal van het wegdek (3), etc. etc.

Als ik dus een grafiek wil maken waarin ik alle variabelen tegen elkaar uitzet en als resultaat de weerstand wil hebben, heb ik dus al minstens 5+3+1 = 9 'dimensies' nodig. (die laatste voor de weerstand, het antwoord)

Hier kunnen we prima mee rekenen. Deze dimensies zijn niet echt te vergelijken met de dimensies het hiervoor over ging, maar misschien helpt dit je inbeeldingsvermogen.

quote:

Op donderdag 27 september 2012 13:37 schreef Ravocs het volgende:

[..]

Het voorbeeld wat nu volgt heeft niets met string theory te maken, maar geeft misschien iets meer duidelijkheid over 'dimensies'.

Van welke dingen is de weerstand van een auto afhankelijk?

Ten eerste de luchtweerstand. De vorm van de auto (1), het materiaal waar de auto van gemaakt is (2), de luchttemperatuur (3), de samenstelling van de lucht (4), de snelheid van de auto (5).
Dan de rolweerstand. Het materiaal van de banden (1), het contactoppervlak van de banden met het wegdek (2), het materiaal van het wegdek (3), etc. etc.

Als ik dus een grafiek wil maken waarin ik alle variabelen tegen elkaar uitzet en als resultaat de weerstand wil hebben, heb ik dus al minstens 5+3+1 = 9 'dimensies' nodig. (die laatste voor de weerstand, het antwoord)

Hier kunnen we prima mee rekenen. Deze dimensies zijn niet echt te vergelijken met de dimensies het hiervoor over ging, maar misschien helpt dit je inbeeldingsvermogen.

Hele mooie!

Zal hem snel es kijken.

In het licht van de discussie hoe 'zinvol' snaartheorie is, is het wellicht ook interessant om eens op te sommen hoe en waar het al gebruikt wordt. (als wiskundige 'tool')

quote:

Op woensdag 1 augustus 2012 11:26 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Omdat wanneer je het met hoger-dimensionale objecten probeert, de theorie oneindigheden oplevert. Bij puntdeeltjes en snaren heb je dit niet. De reden waarom dit zo is, is nogal technisch. Bovendien, bij snaren krijg je een extra symmetrie kado (genaamd "conforme symmetrie") die enorm belangrijk is in het consistent maken met de kwantummechanica. Die symmetrie heb je bij hoger-dimensionale objecten niet meer.

Je zou kunnen zeggen dat bij het invoeren van snaren bepaalde problemen van het puntdeeltje worden opgelost, zonder nieuwe problemen te introduceren. Bij hoger-dimensionale objecten introduceer je die problemen wel.

Die hoger-dimensionale objecten komen trouwens wel voor in je theorie, maar op een andere manier (je blijkt ze nodig te hebben om open snaren op te laten eindigen).

Beetje late reactie, maar was dit topic uit het oog verloren. Ik had het niet over hogerdimensionale deeltjes, maar lager.
0 dimensies ipv 1. Waarom kan dit wiskundig niet, want zoals ik in mijn vorige post uitlegde lijkt het nogal triviaal en gemaakt om de waarnemingen kloppend te maken bij de theorie en niet zoals échte wetenschap mijns inziens andersom: je komt met een theorie en doet daar experimenten op om die empirisch te weerleggen/bevestigen.

Volgens mij voorkom je juist veel problemen met 0-dimensionale deeltjes.

En waarom past dat wiskundig gezien niet in de snaartheorie dan?

tvp

Wat moet ik me nou toch bij een nuldimensionaal puntdeeltje voorstellen?

quote:

Op donderdag 27 september 2012 13:37 schreef Ravocs het volgende:

[..]

Het voorbeeld wat nu volgt heeft niets met string theory te maken, maar geeft misschien iets meer duidelijkheid over 'dimensies'.

Van welke dingen is de weerstand van een auto afhankelijk?

[knip]

Hier kunnen we prima mee rekenen. Deze dimensies zijn niet echt te vergelijken met de dimensies het hiervoor over ging, maar misschien helpt dit je inbeeldingsvermogen.

Wat Parafernalia zegt.
Maar dan weer wat Haushofer zegt.

Kwaliteitstopic
Ik moet eens de tijd nemen om dit allemaal te lezen. Een tijd terug heb ik String Theory for Dummies gelezen, maar dat leverde eigenlijk alleen maar meer vragen op

quote:

Op maandag 17 november 2014 08:34 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Een deeltje zonder interne ruimtelijke structuur

Als wiskundig concept kan ik me dat voorstellen. Maar als natuurkundig ding? Nul euro is niks.

En inmiddels zou ik ook vragen: "Heeft het wel een interne tijdelijke structuur?" Zonder ook maar een idee te hebben over wat dat betekent.

Red: Ik denk bij het begrip "snaren" aan gitaarsnaren of zo. Dus aan wapperende draadjes.
Zoals ik bij "deeltjes" altijd dacht aan kleine bolletjes.

quote:

Op maandag 17 november 2014 08:34 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Een deeltje zonder interne ruimtelijke stuctuur

Maar wat is het dan

18-11-2014

Vincent Icke: ‘Snaartheorie is niets meer dan leuke wiskunde’

In de zoektocht naar manieren om het grote en het kleine te verenigen, is het volgens astrofysicus Vincent Icke niet wijs om snel op de zeepkist te klimmen. Ook de snaartheorie heeft de wijsheid niet in pacht. Voorafgaand aan het New Scientist Café van donderdag 20 november spraken wij hem over de grootste natuurkundige uitdaging van de eenentwintigste eeuw.

Uw nieuwste boek is getiteld Zwaartekracht bestaat niet. Wat bedoelt u precies?

‘Stel, ik zit aan het eind van een zomerdag met mijn vrouwop de top van een duin en zeg: ‘Wat een mooie zonsondergang.’ Dan zou zij kunnen zeggen: ‘Sukkel, ik dacht dat jij wist dat het niet de zon is die beweegt, maar de aarde die draait’.’


Vincent Icke. Bron: Astrid Koppers

‘Zonsondergang is een historische term voor één van de gevolgen van de draaiing van de aarde. Zo is ook zwaartekracht een historische term voor de gevolgen van de structuur van tijd en ruimte. We hebben nu de algemene relativiteitstheorie die vertelt hoe het wél in elkaar zit, maar ook deze theorie is niet compleet.’

Wat schort er nog aan?

‘Het grote plaatje zoals Einstein ons dat heeft uitgelegd, klopt niet met de theorie van het allerkleinste. De quantumveldentheorie werkt op basis van kansberekening. Het vertelt ons hoe groot de kans is dat een bepaalde eindtoestand verbonden is aan een begintoestand. De relativiteitstheorie werkt anders. Daarin speelt kansberekening absoluut geen rol. De theorieën zijn conceptueel niet bij elkaar te brengen. Er moet dus iets anders zijn. De grote vraag voor de 21ste eeuw is: wat dan?’

Bestel nu kaarten voor een unieke avond met Govert Schilling & Vincent Icke!
Hoe komen we dichter bij een oplossing?

‘We weten dat als we maar ver genoeg teruggaan in het verleden van het heelal, beide soorten natuurkunde gezamenlijk en op een gelijke manier aan de orde waren. Hoe beter we begrijpen wat er dicht op de oerknal gebeurde, des te dichter komen we bij de vereniging van de twee theorieën. Er zijn wel speculaties over wat er zich in deze natuurkundige schemerzone afspeelt, maar verder dan dat gaat het niet.’

Kan snaartheorie hier nog iets in betekenen?

‘Snaartheorie is op dit moment niet veel meer dan het maken van leuke wiskunde, maar zonder de fysische sommetjes. Het verklaart bijvoorbeeld niet hoeveel het ene deeltje zwaarder is dan het andere. Als natuurkundige moet je eerst weten wat je wilt doen. Pas daarna kun je bij de wiskunde te rade gaan.’

Hebt u zelf ideeën die in de richting van een oplossing gaan?

‘Het is beter als ik me hierover stil hou. Er zijn twee mogelijkheden: misschien zit ik in de goede richting en dan wil ik natuurlijk niet dat iemand mijn idee kaapt, maar het kan ook baarlijke nonsens zijn. Dat is niet per se een ramp, want het merendeel van de ideeën waar je als natuurkundige mee stoeit, raakt kant noch wal. Maar er zijn al genoeg wilde verhalen. In plaats van te vroeg verkondigen: ‘Ik weet het beter dan Einstein’, kun je beter een blokje omlopen of een middagje gaan skiën. Als je het rustig houdt, is de kans groter dat je tot een baanbrekend inzicht komt.’

Wat vindt u van de manier waarop natuurwetenschappelijke vraagstukken als deze in de media komen?

‘Daar ben ik erg tevreden over. De sterrenkunde heeft een lange traditie van contact met het publiek. Galilei schreef bijvoorbeeld al zijn boeken in het Italiaans in plaats van in het Latijn omdat hij vond dat de kennis voor iedereen beschikbaar moest zijn. Het is goed dat de natuurwetenschappen in televisieprogramma’s voorbij komen en dat er populairwetenschappelijke boeken over verschijnen. Je ziet dat bij heel veel mensen hetzelfde enthousiasme leeft als bij ons wetenschappers.’

Naast astrofysicus bent u ook beeldend kunstenaar. Hoe raken deze werelden elkaar?

‘Je kunt de schoonheid van de werkelijkheid bevatten door er met natuurkundige ogen naar te kijken. Als kunstenaar probeer je deze schoonheid ook over te brengen. Mijn ervaring als kunstenaar helpt me natuurkundige fenomenen zo weer te geven dat mensen er een beter inzicht in krijgen. En je hoopt natuurlijk dat een mooie afbeelding mensen de natuurwetenschappen in trekt. Dat ze bij zichzelf denken: hier wil ik meer over weten.’

Lees verder:

Kom naar het New Scientist Café met Govert Schilling & Vincent Icke
Oerknal – een definitief ABC van de kosmologie
Brian Greene: ‘De meest fundamentele inzichten komen uit de fysica en de neurowetenschappen’

(Technischweekblad.nl)

Mooie uitleg

Helaas ben ik dusdanig slecht in wiskunde dat ik nooit een natuurkundestudie ben gaan volgen, hoewel ik natuurkunde wel erg interessant vind

Ik vroeg me of je de snaartheorie moet benaderen als een daadwerkelijk bestaand (fysisch) gegeven, of slechts als een wiskundig model/systeem dat de berekeningen binnen proporties (vatbaar/begrijpelijk) houdt en vertaling van het één naar het andere concept toelaat?

quote:

Op woensdag 19 november 2014 10:16 schreef Romanus het volgende:
Helaas ben ik dusdanig slecht in wiskunde dat ik nooit een natuurkundestudie ben gaan volgen, hoewel ik natuurkunde wel erg interessant vind

Ja, mooi kut is dat he..heb ik dus ook

quote:

Op woensdag 19 november 2014 10:16 schreef Romanus het volgende:
Mooie uitleg

Helaas ben ik dusdanig slecht in wiskunde dat ik nooit een natuurkundestudie ben gaan volgen, hoewel ik natuurkunde wel erg interessant vind

Laat de wiskundigen dat maar niet horen. Formeel ben ik qua natuurkunde ook nooit veel verder gekomen dan wat op de universiteit gegeven werd als relevant voor de medische opleiding, maar snaartheorie heeft wel altijd mijn interesse gehad. Gek genoeg ben ik erdoor geïnteresseerd geraakt door The Road to Reality van Roger Penrose, waarin het slechts kort besproken wordt en waarin Penrose zich geen voorstander van de theorie toont.