Snaartheorie

Eenieder die een populair boek over het universum wil verkopen noemt enkele zaken die de verkoopcijfers omhoog moeten stuwen. Zo ook Brian Greene (Boeken 27.8.99). De meest bekende zijn: Einsteins eenheidstheorie, zwarte gaten en The big bang, bij voorkeur de eerste minuut.

De eenheidstheorie van Einstein is een programma dat hij zelf tot op het laatst van zijn leven navolgde. Einstein beschrijft gravitatie als een eigenschap van de ruimte. Een object, bewegend in een gravitatieveld, is in deze visie een object dat een `rechte' lijn volgt in een gekromde ruimte. Een wondermooie visie en voor gravitatie werkt het schitterend. Het was Einsteins streven om ook elektromagnetisme in deze opzet te integreren. Het is hem nooit gelukt.

Er is een ander soort van eenheidstheorie waarbij het ideaal is dat één vergelijking alles beschrijft. Een wat zuiverder streven is om het aantal onafhankelijke parameters, nodig om de theorie vast te nagelen, te minimaliseren. In de fundamentele fysica zijn er vele parameters waarvan de waarde niet door de theorie voorspeld wordt. Daar is de lichtsnelheid, maar ook de elektrische elementaire lading, de massa van het elektron en ga zo maar door. De snaartheorie heeft wat dit betreft geen enkele fysisch relevante kwantitatieve uitspraak gedaan. Er is geen enkel experimenteel feit bekend dat erop wijst dat de snarentheorie de juiste is.

Het streven naar een zo klein mogelijk aantal parameters of vergelijkingen is niet het doel van de fysica. Het doel van de fysica is het kwantitatief begrijpen van de natuur. Of dat met één of 700 vergelijkingen moet is iets wat de natuur uitmaakt. Kortom, de referentie naar Einstein is onzin.

Betreffende zwarte gaten lees ik in de boekbespreking dat de gravitatie-theorie van Einstein en de kwantumtheorie onverenigbaar zijn. Dit gaat veel te ver. Theorieën hebben doorgaans een geldigheidsgebied. Newtons theorie wordt nog dagelijks met groot succes gebruikt door de astronomen. Einsteins theorie is een beschrijving met grotere precisie, maar het geldigheidsbereik van de theorie is beperkt.

Om zwarte gaten in deze context naar voren te brengen is demagogie. De kwestie van de zwarte gaten is complex, en er zijn fysici (waaronder ondergetekende) die er niet zeker van zijn dat ze bestaan in de vorm als geleverd door Einsteins theorie van gravitatie.

De natuurkunde is een kwantitatieve wetenschap. Een theorie wordt natuurkunde als ze experimenteel geverifieerd wordt. Het voorspellen van een getal en de succesieve experimentele verificatie is de eis die aan een theorie gesteld moet worden. Welnu, snaren hebben tot op heden op geen enkele manier aan deze eis voldaan. Er is zelfs geen enkel bestaand en tot nog toe onbegrepen feit door de snarentheorie verklaard. De snarentheorie is nog steeds geen natuurkunde. Het is wiskunde of gewoon een broodwinning.