Grand Unified Theory

Die Große Vereinheitlichte Theorie (auch: Grand Unified Theory, GUT) beschreibt die Vereinigung der schwachen, der starken und der elektromagnetischen Kraft  zu einer einzigen. Der direkte experimentelle Nachweis einer GUT ist mit derzeitigen Teilchenbeschleunigern nicht möglich. Kein Wunder, herrschte sie doch zu Temperaturen viele Potenzen höher als die im Kern der Sonne! Es gibt jedoch ein Postulat, die Protonenzerfälle, das die meisten vereinheitlichten Theorien teilen und an dessen sie sich daher leichter messen lassen. Aber auch ein solcher indirekter Nachweis blieb bislang aus, weswegen eine Minimumsenergie der Vereinheitlichung von 10²⁴ ev festgelegt werden kann. Ab einem gewissen Wert über dieser Schwelle seien die schwache, starke und elektromagnetische Kraft wesensgleich, Teilchenphysiker sprechen dann von der X-Kraft. In ihr war der heutige Gegensatz zwischen Quarks und Leptonen weitgehend aufgehoben. Bis 10^-36 Sekunden nach dem Urknall eine Symmetriebrechung eine Unifikation zweier Grundkonstituenten unseres Universums, nichtgravitative Kräfte und Teilchen, aufbrach.

Nach der erfolgreichen Vereinigung der schwachen und elektromagnetischen Wechselwirkung in der elektroschwachen Kraft sahen sich Physiker angespornt nach weiteren Symmetrien zwischen den übrigen Kräften zu suchen. Seither wurden viele vereinheitlichte Theorien aufgestellt, umgeschrieben,  verworfen und gemäß den Experimenten justiert. Man ist sich in der Physik heute einig, dass die Vollendung einer stichhaltigen, vereinheitlichten Theorie nur eine Frage der Zeit ist.

• Quantengravitation: Vielleicht gibt es wirklich eine Grundgrundkraft, aus der alle vier Grundkräfte hervorgehen? Die Physiker sind auch hiervon überzeugt, wenngleich sie bei dieser letzten Vereinheitlichung ungemein viel mehr Probleme und Rückschläge verzeichnen müssen. Und nach der Formulierung einer geeigneten Theorie sucht man bereits seit Einstein.

• Higgs-Teilchen: seine Entdeckung war ein Segen für die vereinheitlichten Theorien!

• Ad-hoc-Hypothese: In den Quantenfeldtheorien kommt es zu alarmierenden Unendlichkeiten. Diese Unendlichkeiten werden durch Renormierungen, eine Gruppe von ad-hoc-Hypothesen, aufgehoben. Verblüffenderweise decken sich diese komischen Unendlichkeiten mit den experimentellen Beobachtungen.

Stand: 2014

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