Wer wird den Wettbewerb zur „Theorie von allem“ gewinnen?

Bestehende große vereinheitlichte Theorien vereinen die drei Wechselwirkungen mit Ausnahme der Schwerkraft. Eine andere Theorie versucht, die drei Wechselwirkungen und alle Elementarteilchen der Materie mithilfe verschränkter Quanteninformationen zu vereinen. Physiker arbeiten daran, die Schwerkraft und andere grundlegende Wechselwirkungen zu vereinheitlichen, und die führenden Köpfe dieser Disziplin haben zahlreiche aufschlussreiche Theorien vorgelegt. Insbesondere in die Superstringtheorie werden große Hoffnungen gesetzt, da ihre Supersymmetrie das Potenzial hat, experimentell bestätigt zu werden. Bislang konnten die leistungsstärksten Kollider jedoch keine Ergebnisse liefern. Infolgedessen gewinnen andere Theorien, die eine Vereinheitlichung anstreben, an Bedeutung – wir scheinen am Vorabend einer neuen Physik zu stehen.

Von Leah James

Übersetzung | Xia Mengchan, Zhang Yi

—Auf Wiedersehen, kleine Susie[1]

Es gibt ein weises Sprichwort, das besagt: Legen Sie nicht alle Eier in einen Korb. Doch in den letzten Jahrzehnten haben es die Physiker versäumt, dieser Weisheit zu folgen. Das 20. Jahrhundert und sogar das 19. Jahrhundert davor waren ein goldenes Zeitalter für Physiker. Sie verändern das Verständnis der Menschen für die materielle Welt und damit ihre Fähigkeit, die Welt um sie herum zu verändern. Ohne die Erkenntnisse, die die Physiker in diesen zwei Jahrhunderten gewonnen haben, würde es die moderne Zivilisation nicht geben.

Die Welt belohnt sie mit teurem Spielzeug. Der Large Hadron Collider (LHC) ist die neueste Errungenschaft: eine sechs Milliarden Dollar teure Anlage in einem 27 Kilometer langen Tunnel nahe Genf, die 2008 eröffnet wurde. Schon bald entdeckte sie ein seit langem vorhergesagtes Elementarteilchen, das Higgs-Boson, ein Relikt theoretischer Berechnungen aus den 1960er Jahren. Damit begann der LHC seine eigentliche Bestimmung zu erfüllen: die Suche nach einem Phänomen namens Supersymmetrie.

Die in den 1970er Jahren vorgeschlagene Theorie mit dem Namen „Susy“ ist der Sammelkorb, in den bis vor kurzem alle Eier der Teilchenphysik gelegt wurden. Es hätte seinerseits viele der willkürlichen mathematischen Annahmen beseitigen sollen, die für die ordnungsgemäße Funktion des sogenannten Standardmodells der Teilchenphysik erforderlich sind. Sie ist aber auch die Vorreiterin einer tieferen Hypothese: der Stringtheorie (allgemein Superstringtheorie genannt, nach der Einführung der Supersymmetrie), deren Ziel es ist, das Standardmodell mit Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie zu kombinieren. Während Einsteins Theorie die Schwerkraft erklärt, erklärt das Standardmodell die anderen drei Grundkräfte – elektromagnetische, schwache und starke Kernkraft – und die damit verbundenen Teilchen. Beide beschreiben ihren jeweiligen Wirklichkeitsbereich sehr gut, sie sind jedoch nicht miteinander verbunden. Die Stringtheorie verbindet sie alle und liefert das, was als „Theorie von allem“ bekannt ist.

Superstrings treiben alles an

Die Superstringtheorie geht davon aus, dass das Universum aus extrem kleinen Objekten besteht, die auf die gleiche Weise vibrieren wie die Saiten eines Musikinstruments. Wie diese Saiten haben auch sie Resonanzfrequenzen und Obertöne. Superstringtheoretiker glauben, dass diese unterschiedlichen Schwingungsmodi unterschiedlichen Elementarteilchen entsprechen. Zu diesen Teilchen zählen alle, die als Teil des Standardmodells beobachtet wurden, sowie viele weitere, die von Susy vorhergesagt wurden. Susy stellte die Hypothese auf, dass die mathematische Fragilität des Standardmodells beseitigt werden könnte, wenn jedes Teilchen des Standardmodells ein schwereres „supersymmetrisches“ Partnerteilchen oder „Teilchen“ sowie ein Teilchen namens Graviton hätte. Das Graviton ist ein Teilchen, das notwendig ist, um die Schwerkraft in jede einheitliche Theorie einzubeziehen, es wird jedoch nicht von der Relativitätstheorie vorhergesagt.

Ohne Susy gäbe es jedoch keine Stringtheorie. Darüber hinaus sind 13 Jahre nach der Eröffnung des LHC noch immer keine Superteilchen aufgetaucht. Sogar zwei bisher ungeklärte Ergebnisse, die Anfang des Jahres veröffentlicht wurden – eines vom LHC, das andere von einem kleineren Collider – liefern keine direkten Beweise zugunsten von Susy. Viele Physiker befürchten daher, dass sie ihre Zeit verschwendet haben.

Sie haben guten Grund, besorgt zu sein. Die Superstringtheorie hat eine beunruhigende konzeptionelle Bezeichnung erhalten: Sie fügt dem Universum sechs zusätzliche Dimensionen hinzu (sieben in einer Version), zusätzlich zu den bekannten vier (drei räumliche und eine zeitliche). Es beschreibt etwa 10^500 mögliche Universen, von denen nur eines mit dem übereinstimmt, in dem wir leben. Dies alles zu akzeptieren, ist Herausforderung genug. Ohne Susy würde die Stringtheorie allerdings völlig verrückt spielen – die Zahl der Dimensionen würde auf 26 explodieren. Außerdem verliert die Theorie ihre Fähigkeit, die meisten Teilchen des Standardmodells zu beschreiben. Dies bedeutet, dass es einige seltsame Dinge gibt, wie beispielsweise (überlichtschnelle) Teilchen, sogenannte Tachyonen, die sich schneller als Licht bewegen und daher mit der Relativitätstheorie unvereinbar sind. Ohne Susy würde die Stringtheorie als Theorie von allem fast tot erscheinen. Dies macht den Weg frei für eine Nicht-Stringtheorie von allem.

Zugegeben, die Namen vieler Nicht-Stringtheorien sind in der englischen Sprache eine echte Qual. Dazu gehören die „kausale dynamische Triangulation“, die „asymptotisch sichere Gravitation“, die „Schleifenquantengravitation“ und die „Amplituedron-Formulierung der Quantentheorie“.[2] Der derzeitige Favorit der Buchmacher zur Vereinigung der Relativitätstheorie und des Standardmodells ist jedoch etwas, das „entropische Gravitation“ genannt wird.

Das Monster im Inneren

Entropie ist ein Maß für den Grad der Unordnung in einem System. Wie wir alle wissen, besagt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik, dass die Entropie mit der Zeit zunimmt (d. h., die Dinge neigen dazu, mit der Zeit ungeordneter zu werden). Es ist möglicherweise nicht offensichtlich, wie dies mit einer Theorie der Schwerkraft zusammenhängt, geschweige denn mit einer Theorie von allem. Die Verbindung zwischen beiden ist jedoch das Schwarze Loch. Ein Schwarzes Loch hat ein so starkes Gravitationsfeld, dass nicht einmal Licht ihm entkommen kann. Sie wurden durch die allgemeine Relativitätstheorie vorhergesagt, und obwohl Einstein bis zu seinem Tod im Jahr 1955 skeptisch gegenüber ihrer Existenz blieb, haben spätere Beobachtungen gezeigt, dass sie tatsächlich existieren. Außerdem sind sie nicht „schwarz“.

Im Jahr 1974 demonstrierte Stephen Hawking von der Universität Cambridge, dass Quanteneffekte an der Grenze eines Schwarzen Lochs es ermöglichen, dass dieses Teilchen aussendet – insbesondere Photonen, Teilchen elektromagnetischer Strahlung, zu denen auch Licht gehört. Dies hat ungewöhnliche Konsequenzen. Photonen transportieren Strahlungswärme, sodass alles, was sie aussendet, eine Temperatur hat. Anhand seiner Temperatur und Masse lässt sich die Entropie eines Schwarzen Lochs berechnen. Dies ist wichtig, denn wenn alle diese Variablen in den ersten Hauptsatz der Thermodynamik eingesetzt werden, der besagt, dass Energie weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur von einer Form (wie Wärme) in eine andere (wie mechanische Arbeit) umgewandelt werden kann, ergeben sich Einsteins Gleichungen für die allgemeine Relativitätstheorie.

Erik Verlinde von der Universität Amsterdam hat diesen Zusammenhang im Jahr 2010 entdeckt. Das ist von großer Bedeutung. Die Gesetze der Thermodynamik basieren auf der statistischen Mechanik. Die betreffenden Eigenschaften (Temperatur, Entropie usw.) ergeben sich aus einer probabilistischen Beschreibung des zugrunde liegenden Partikelverhaltens. Dies sind auch die Teilchen, die in der Quantenmechanik beschrieben werden, der mathematischen Theorie, die dem Standardmodell zugrunde liegt. Einsteins Gleichungen können im Sinne der Thermodynamik neu formuliert werden, was bedeutet, dass Raum und Zeit ebenfalls Eigenschaften sind, die sich aus einem tieferen mikroskopischen Bild ergeben. Somit scheinen sowohl die Quantenmechanik als auch die Relativitätstheorie in ihrer gegenwärtigen Form im Prinzip aus einer tieferen Theorie ableitbar zu sein, die die zugrunde liegende Struktur des Universums beschreibt.

Die Stringtheorie wird jedoch nicht auf diese Weise abgeleitet und Superstrings sind keine so grundlegenden Entitäten. Doch die entropische Gravitation behauptet, die Natur von Raum und Zeit oder, um Einsteins Begriff zu verwenden, der „Raumzeit“ zu beschreiben. Es wird behauptet, dass es aus Filamenten der „Quantenverschränkung“ verwoben ist, die jedes Teilchen im Universum miteinander verbinden.

Die Idee der Quantenverschränkung – ein weiteres Phänomen, über das Einstein spottete, dessen Wahrheit sich aber herausstellte – stammt aus dem Jahr 1935. Es handelt sich dabei um eine Eigenschaft von zwei oder mehr Objekten, die in irgendeiner Weise miteinander verbunden („verschränkt“) sind, was bedeutet, dass sie nicht unabhängig voneinander beschrieben werden können. Dies kann seltsame Auswirkungen haben. Insbesondere können zwei verschränkte Teilchen das Verhalten des jeweils anderen augenblicklich beeinflussen, selbst wenn sie weit voneinander entfernt sind. Einstein bezeichnete dieses Verhalten als „spukhafte Fernwirkung“, da es die Prämisse der Relativitätstheorie zu verletzen schien, die besagt, dass das Universum eine Geschwindigkeitsbegrenzung hat – die Lichtgeschwindigkeit.

Wie bei den Schwarzen Löchern erlebte Einstein den Tag nicht mehr, an dem sich herausstellte, dass er Unrecht hatte. Doch Experimente zeigten, dass er Unrecht hatte. Verschränkung ist real und verstößt nicht gegen die Relativitätstheorie, denn obwohl der Einfluss eines Teilchens auf ein anderes augenblicklich erfolgt, kann dieser Effekt nicht dazu genutzt werden, Informationen schneller als mit Lichtgeschwindigkeit zu übertragen. Und in den letzten fünf Jahren haben Brian Swingle von der Harvard University und Sean Carroll vom Caltech begonnen, Ideen aus der Quanteninformationstheorie zu nutzen, um zu modellieren, wie die Ideen von Dr. Verinder in der Praxis funktionieren könnten. Ihr Ansatz besteht darin, anstelle von verschränkten Teilchen Quanteninformationsbits (sogenannte „Quantenbits“, Qubits) zu verwenden. Das Ergebnis ist eine einfache, aber informative Analogie von Raum und Zeit.

Qubits, das Quantenäquivalent klassischer Bits – die Einsen und Nullen, auf denen die konventionelle Datenverarbeitung basiert – sind Forschern auf dem Gebiet des Quantencomputings bestens vertraut. Sie bilden die Grundlage der Quanteninformationstheorie. Quantenbits haben zwei Eigenschaften, die sie von normalen Bits unterscheiden. Erstens können sie in einen „Superpositionszustand“ versetzt werden, der gleichzeitig 1 und 0 darstellt. Zweitens können mehrere Qubits miteinander verschränkt sein. Diese Eigenschaften ermöglichen es Quantencomputern, mehrere Berechnungen gleichzeitig durchzuführen oder bestimmte Berechnungen in einer angemessenen Zeit abzuschließen, die für gewöhnliche Computer schwierig oder sogar unmöglich wären.

Laut Swingel und Carroll können Qubits aufgrund ihrer Verschränktheit auch als Stellvertreter für die Funktionsweise der Realität verwendet werden. Je stärker die Quantenbits miteinander verschränkt sind, desto näher sind die Teilchen an entsprechenden Punkten in Raum und Zeit beieinander. Während Quantencomputer noch in der Forschung sind, kann diese Modellierung bislang nur durch mathematische Darstellungen von Qubits erfolgen. Sie scheinen jedoch den Gleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie zu gehorchen. Dies unterstützt die Behauptungen der Entropietheorie der Gravitation.

„Reichtum und Ehre sucht man in der Gefahr“

Alle diese Modelle verschaffen der entropischen Gravitation eine günstige Ausgangsposition, um die Stringtheorie als die lange gesuchte Theorie von allem zu ersetzen. Doch die Ansicht, dass die Raumzeit eine emergente und keine fundamentale Eigenschaft des Universums sei, hat eine beunruhigende Konsequenz. Es verschleiert die Natur der Kausalität.

Im Bild der Entropiegravitation ist die Raumzeit eine Überlagerung mehrerer Zustände. Dies ist der Grund, warum die Grenzen zwischen Ursache und Wirkung verschwimmen. Der Zweig der Mathematik, der die Raumzeit am besten beschreibt, ist eine Form der Geometrie mit vier Achsen, die im rechten Winkel zueinander stehen, und nicht den drei, die wir besser kennen. Die vierte Achse stellt die Zeit dar. Die Reihenfolge der Ereignisse in der Raumzeit wird also ebenso wie die Positionen der Objekte durch die Geometrie bestimmt. Wenn sich unterschiedliche geometrische Anordnungen addieren, wie es die entropische Gravitation erfordert, dann ist es manchmal möglich, dass sowohl „A verursacht B“ als auch „B verursacht A“ zutreffen.

Dies ist nicht bloße Spekulation. Im Jahr 2016 konstruierte Giulia Rubino von der University of Bristol in Großbritannien ein Experiment mit polarisierten Photonen und Prismen, das genau dieses Szenario erreichte. Dies schafft Probleme für diejenigen, die an altmodischen Vorstellungen über die Natur der Kausalität festhalten.

Lucien Hardy vom Perimeter Institute for Physics in Kanada hat jedoch einen Weg gefunden, die Gesetze der Quantenmechanik so neu zu formulieren, dass diese Schwierigkeit überwunden wird. Seiner Ansicht nach ist Kausalität, wie sie allgemein verstanden wird, wie Datenkompression in der Informatik: ein unbezahlbares Konzept, das mit nur wenigen Informationen über die Gegenwart viel über die Zukunft aus der Kausalität ableiten kann – indem die Menge an Informationen komprimiert wird, die nötig ist, um die Details eines physikalischen Systems rechtzeitig zu erfassen.

Dr. Hardy ist jedoch der Ansicht, dass dieser Zusammenhang möglicherweise nicht nur durch Kausalität beschrieben werden kann. Stattdessen erfand er eine allgemeine Methode zum Erstellen von Beschreibungen von Assoziationsmustern von Grund auf. Der Ansatz, den er als kausaloiden Rahmen bezeichnet, tendiert dazu, kausale Beziehungen zu reproduzieren, ohne sie jedoch vorauszusetzen. Mit diesem Ansatz formulierte er die Quantentheorie (2005) und die allgemeine Relativitätstheorie (2016) neu. Die quasi-kausale Mathematik ist keine Theorie von allem. Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass eine solche Theorie, sollte sie entdeckt werden, zu ihrer Beschreibung ein kausaloides Prinzip erfordert, so wie die allgemeine Relativitätstheorie zur Beschreibung der Raumzeit eine vierdimensionale Geometrie erfordert.

Wahrscheinlichkeitsamplitudenmodulation

Die entropische Gravitation erfordert also eine Menge aufwändiger konzeptioneller Arbeit, um sie zu unterstützen. Aber sie ist nicht der einzige Kandidat, der die Stringtheorie ersetzen könnte. Um Aufmerksamkeit buhlt auch ein alter Rivale namens Schleifenquantengravitation, der erstmals 1994 von Carlo Rovelli, damals an der Universität Pittsburgh tätig, und Lee Smolin vom Perimeter Institute vorgeschlagen wurde. Diese Theorie sowie die kausale dynamische Triangulation – eine spätere, aber ähnliche Idee – legen nahe, dass die Raumzeit nicht die glatte Struktur aufweist, die die allgemeine Relativitätstheorie behauptet, sondern vielmehr eine Struktur mit zugrunde liegenden Schleifen oder Dreiecken aufweist, je nachdem, was man unterstützt.

Die dritte Option – asymptotisch sichere Gravitation – geht sogar noch weiter zurück bis ins Jahr 1976, als sie von Steven Weinberg, einem der Hauptarchitekten des Standardmodells, vorgeschlagen wurde. Ein natürlicher Weg zur Entwicklung einer Theorie der Quantengravitation besteht darin, Gravitonen in das Modell einzubeziehen. Leider funktioniert dieser Ansatz nicht, da die Mathematik bei der Berechnung der Wechselwirkungen dieser hypothetischen Teilchen bei höheren Energien keinen Sinn zu ergeben scheint. Weinberg (der im Juli verstarb) argumentierte jedoch, dass dieser scheinbare Zusammenbruch verschwinden würde, wenn die Berechnungen mit ausreichend leistungsfähigen Computern durchgeführt würden (in der mathematischen Fachsprache wären die Berechnungen „asymptotisch sicher“). Und angesichts der jüngsten Entwicklung von Supercomputern mit dieser Leistungsfähigkeit scheinen die ersten Ergebnisse zu zeigen, dass er Recht hatte.

Einer der interessantesten Konkurrenten zur entropischen Gravitation kommt jedoch aus der Wahrscheinlichkeitsamplituedronform der Quantentheorie. Dies wurde 2013 von Nima Arkani Hamed vom Institute for Advanced Study in Princeton und Jaroslav Trnka von der University of California, Davis, vorgeschlagen. Sie entdeckten eine Klasse geometrischer Strukturen, sogenannte Wahrscheinlichkeitsamplitudenpolyeder, von denen jedes Einzelheiten möglicher Quantenwechselwirkungen kodiert. Dies wiederum sind die Flächen des „Master“-Wahrscheinlichkeitsamplitudenpolyeders, das jeden möglichen physikalischen Prozess kodiert. Daher wird es möglich, die gesamte Quantentheorie in Form von Wahrscheinlichkeitsamplitudenpolyedern neu zu formulieren.

Die meisten Versuche einer Theorie von allem versuchen, die Schwerkraft in die Quantentheorie einzupassen. Einstein beschrieb die Schwerkraft mithilfe der Geometrie, die Quantentheorie stützt sich jedoch nicht in gleicher Weise auf die Geometrie. Der Wahrscheinlichkeitsamplitudenpolyeder-Ansatz hingegen argumentiert, dass die Quantentheorie tatsächlich tief in der Geometrie verwurzelt ist. Noch besser: Das Wahrscheinlichkeitsamplitudenpolyeder basiert nicht auf den Konzepten von Raum und Zeit oder gar auf statistischer Mechanik. Im Gegenteil, diese Ideen entstehen ganz natürlich daraus. Obwohl der Ansatz des Wahrscheinlichkeitsamplitudenpolyeders noch keine vollständige Theorie der Quantengravitation liefert, eröffnet er einen interessanten Weg, der zur Quantengravitation führen könnte.

Die Vorstellung, dass Raum, Zeit und sogar Kausalität emergent und keine fundamentalen Eigenschaften des Universums seien, ist radikal, aber genau darum geht es. Die Revolutionen in der Physik des 20. Jahrhunderts – die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik – werden gerade deshalb als tiefgreifend angesehen, weil sie den gesunden Menschenverstand auf den Kopf stellten. Die Relativitätstheorie zu akzeptieren bedeutete, universelle Konzepte von Zeit und Raum aufzugeben, und die Quantenmechanik ernst zu nehmen bedeutete, sich an Konzepte wie Verschränkung und Superposition zu gewöhnen. Die Akzeptanz der entropischen Gravitation oder deren Ersatz erfordert einen ähnlichen Sprung an Vorstellungskraft.

Ohne Daten ist jedoch jede Theorie wertlos. Das ist letztendlich das Dilemma der Supersymmetrie. Arbeiten wie die von Dr. Rubino zeigen den Weg, und etwas außerhalb des Teilchenphysiklabors wäre willkommen. Und obwohl ihre Bedeutung unklar ist, gab es in den letzten Monaten zwei Experimente, die Risse im Standardmodell verursacht haben.

Am 23. März berichtete ein Team am CERN, der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN), die den LHC betreibt, von unerwarteten Unterschieden im Verhalten von Elektronen und ihren schwereren Cousins, den Myonen. Abgesehen von ihrer Masse unterscheiden sich die beiden Teilchen nicht in ihren Eigenschaften. Das Standardmodell sagt voraus, dass es beim Zerfall anderer Teilchen in sie eine gleiche Anzahl davon geben sollte. Aber das scheint nicht zu stimmen. Zwischenergebnisse des LHC deuten darauf hin, dass ein als B-Meson bezeichnetes Teilchen eher in Elektronen als in Myonen zerfällt. Dies deutet darauf hin, dass im Standardmodell eine unbekannte fundamentale Kraft fehlt. Am 7. April gab das Fermi National Laboratory, die größte Teilchenphysikeinrichtung der Vereinigten Staaten, die Zwischenergebnisse seines eigenen Myonenexperiments Muon G-2 bekannt.

In der Quantenwelt gibt es kein perfektes Vakuum – ständig wird überall im Raum und in der Zeit eine Teilchenblase erzeugt und vernichtet. Dabei handelt es sich eher um „virtuelle“ als um „reale“ Teilchen, das heißt, es handelt sich um flüchtige Schwankungen, die direkt aus der Quantenunsicherheit resultieren. Obwohl sie nur eine kurze Lebensdauer haben, können sie während der kurzen Augenblicke ihres Bestehens noch mit dauerhafterer Materie interagieren. Sie sind beispielsweise die Quelle der von Hawking vorhergesagten Schwarzlochstrahlung.

Das Standardmodell sagt voraus, wie stark sie mit konventionellerer Materie interagieren als Schwarze Löcher. Um diese Vorhersagen zu testen, wurden im Rahmen des Muon G-2-Experiments Myonen in einen leistungsstarken supraleitenden magnetischen Speicherring geschossen. Der Quantenschaum verändert die Art und Weise, wie die Myonen vibrieren, und die Detektoren können dies mit unglaublicher Präzision erkennen. Das Myon-g-2-Experiment deutet darauf hin, dass die Wechselwirkungen, die diese Erdbeben verursachen, etwas stärker sind als vom Standardmodell vorhergesagt. Sollte sich dies bestätigen, würde dies bedeuten, dass im Standardmodell ein oder mehrere Elementarteilchen fehlen.

Tagesanbruch

Es besteht eine geringe Chance, dass es sich hierbei um die fehlenden Superteilchen handelt. Wenn es sich tatsächlich um ein Superteilchen handelt, werden die Anhänger der Supersymmetrie zuletzt lachen. Doch es gibt keinerlei Beweise, die in diese Richtung deuten, und da es ihnen bislang nicht gelungen ist, ihre Argumente zu beweisen, haben sie klugerweise geschwiegen.

Was auch immer die Gründe für diese beiden Ergebnisse sein mögen, sie deuten darauf hin, dass hier etwas vor sich geht, was durch bestehende Erklärungen nicht zu erklären ist. Dieselben unerklärten Anomalien sind der Ausgangspunkt für die Quantentheorie und die Relativitätstheorie. Eine der längsten dunklen Nächte der Physik dürfte also einen neuen Morgen einläuten.

Hinweise

[1] Das Wort „Susy“ im Titel ist ein Wortspiel und bezieht sich auf die Theorie der Supersymmetrie (SUSY).

[2] Das Amplitudenpolyeder wurde 2013 von Arkani-Hamed und Trnka eingeführt und es wird spekuliert, dass seine Geometrie die Streuamplitude in bestimmten Arten der Quantenfeldtheorie bestimmt. Siehe: N. Arkani-Hamed und J. Trnka, The Amplituhedron, arxiv.org/abs/1312.2007

Originaltitel: Die Physik sucht die Zukunft

Originallink: https://www.economist.com/science-and-technology/physics-seeks-the-future/21803916