Gourt Home::Gourt :: Weltformel
Weltformel, oder eine Theorie von Allem (TOE, Theory Of Everything) ist eine Theorie der theoretischer Physik und Mathematik, die zusammen alle bekannten physischen Phänomene gänzlich erklärt und verknüpft. Mit der Zeit ist der Begriff in die Popularisierungen der Quantenphysik eingeflossen, die zu einer Theorie erweitert werden soll, die durch ein einzelnes Modell die Theorien von allen grundlegenden Wechselwirkungen der Natur erklären würde.
Die Vereinheitlichung der drei Theorien ohne die Gravitation wird als große vereinheitlichte Theorie bezeichnet (GUT = Grand Unified Theory). Diese Vereinheitlichung wird aufgrund der Ähnlichkeit in der mathematischen Struktur der drei Theorien angenommen.
Die Einbeziehung der Gravitation wird erwartet, weil eine Extrapolation der Wechselwirkungsstärke der einzelnen Grundkräfte zu hohen Energien darauf hinweist, dass bei etwa 1019 GeV alle Wechselwirkungen vergleichbar stark sind. Viele Physiker sind weiterhin überzeugt, dass alle physikalischen Vorgänge auf ein Grundprinzip zurückzuführen sind (Monismus).
Eine derartige Theorie muss aus heutiger Sicht verschiedene Phänomene enthalten:
- Sie muss supersymmetrisch sein, also Elementarteilchenübergänge zwischen Fermionen und Bosonen enthalten.
- Sie muss die Frage der dunklen Materie sowie ungeklärte Vorgänge im frühen Universum erklären.
Bislang gibt es außerhalb kosmologischer Beobachtungen keinerlei Möglichkeiten, eine derartige Theorie zu überprüfen.
Weltformeln in der Geschichte
Eine frühe Theorie, die die elektromagnetische Wechselwirkung und die Gravitation vereinheitlicht beschrieb, war die Kaluza-Klein-Theorie. Sie entstand allerdings, bevor die schwache und starke Wechselwirkung bekannt waren, und war daher unvollständig.
In den 1950er Jahren versuchte Werner Heisenberg eine Weltformel aufzustellen. Auch Albert Einstein versuchte dies bis zum Lebensende, blieb aber erfolglos.
Zwei potentielle Zugänge zur einheitlichen Beschreibung der vier Grundkräfte sind die Stringtheorie und die Loop-Quantengravitation, wobei Vertreter beider Theorien betonen, dass die bestehenden Theorien unvollständig sind, und dass zur Formulierung einer endgültigen Theorie noch wesentliche Probleme gelöst werden müssen.
Eine neue Theorie, die "Superquantum Theorie", weist hin auf die Mathematik (Cantor'sche Mengenlehre der reellen Zahlen) als reelle Grundstruktur der Natur. Diese Theorie (als bedingte Weltformel vorgestellt) unterwirft Superstrings unbekannter richtungsloser Länge allen bekannten mathematischen Gesetzen. Aus der daraus folgenden, mathematisch/physikalischen Gesamtstruktur folgen aufgrund von zu erwartenden Stabilitätskriterien alle physikalischen Gesetze.
Außenseiter
Daneben finden sich eine Vielzahl von Vorschlägen außerhalb der etablierten Forschung, weitgehend von Idealisten und Einzelgängern formuliert.
Weltformel in der Literatur
In der Kömödie Die Physiker von Friedrich Dürrenmatt wird die Weltformel von J. W. Möbius gefunden. Allerdings versteckt er diese vor der Allgemeinheit, weil er eine Gefährdung der Menschheit befürchtet, wenn diese und seine anderen Arbeiten an die Öffentlichkeit gelangen.
Begriff
Der Begriff Theory of Everything (dt. Theorie von Allem) bezieht sich trotz der Namenswahl ausschließlich auf (prinzipiell) messbare Größen der Physik. Inwieweit Aspekte außerhalb der Physik, etwa der Psychologie oder der Kunst, auf physikalische Phänomene rückführbar sind, ist nicht direkter Gegenstand einer Theory of Everything.
Der Ausdruck Weltformel ist darüber hinaus irreführend, da sich eine physikalische Theory of Everything kaum auf eine einzige Formel reduzieren ließe.
"Weltformel"