Snaartheorie

Inleidingen tot de snaartheorie die ontworpen zijn voor het grote publiek moeten eerst de fysica verklaren. Sommige van de controverses over de snaartheorie komen voort uit misverstanden over de fysica. Een veelvoorkomend misverstand, zelfs voor wetenschappers, is de veronderstelling dat een theorie waar blijkt te zijn in haar verklaring van de natuurlijke wereld waar haar voorspellingen succesvol zijn. Een ander misverstand is dat eerdere natuurkundige wetenschappers, waaronder scheikundigen, de wereld al hebben verklaard. Dit leidt tot het misverstand dat snaartheoretici vreemde hypothesen begonnen te maken nadat zij onberekenbaar "bevrijd waren van de waarheid".

Klassiek rijk

newtoniaanse fysica

Newton's wet van universele gravitatie (UG), toegevoegd aan de drie Galilese bewegingswetten en enkele andere vermoedens, werd gepubliceerd in 1687. Newton's theorie modelleerde met succes de interacties tussen objecten van een grootte die we kunnen zien, een reeks van fenomenen die nu het klassieke rijk worden genoemd. Coulomb's wet modelleerde de elektrische aantrekkingskracht. Maxwell's elektromagnetisch veld theorie verenigde elektriciteit en magnetisme, terwijl de optiek uit dit veld naar voren kwam.

De snelheid van het licht bleef echter ongeveer gelijk wanneer het gemeten werd door een waarnemer die in zijn veld reist, hoewel toevoeging van snelheden voorspelde dat het veld langzamer of sneller zou zijn ten opzichte van de waarnemer die met of tegen het veld reist. Dus, ten opzichte van het elektromagnetische veld, bleef de waarnemer snelheid verliezen. Toch was dit niet in strijd met het relativiteitsprincipe van Galileo, dat zegt dat de wetten van de mechanica hetzelfde werken voor alle objecten die inertie vertonen.

Bij wet van traagheid, wanneer er geen kracht wordt uitgeoefend op een object, houdt het object zijn snelheid, dat is snelheid en richting. Een object dat ofwel in een gelijkmatige beweging is, wat een constante snelheid in een onveranderlijke richting is, ofwel in rust blijft, wat een nulsnelheid is, ervaart inertie. Dit vertoont de Galilese invariantie - zijn mechanische interacties die zonder variatie verlopen - ook wel de Galilese relativiteit genoemd, omdat men niet kan waarnemen of men in rust is of in uniforme beweging is.

Relativiteitstheorie

Speciale relativiteit

In 1905 verklaarde Einstein's speciale relativiteitstheorie de nauwkeurigheid van zowel Maxwell's elektromagnetisch veld als Galilea's relativiteit door te stellen dat de snelheid van het veld absoluut is - een universele constantie - waarbij zowel ruimte als tijd lokale verschijnselen zijn ten opzichte van de energie van het object. Zo verkort een object in relatieve beweging de richting van zijn momentum (Lorentz-contractie), en vertraagt het ontvouwen van gebeurtenissen (tijddilatatie). Een passagier op het object kan de verandering niet detecteren, aangezien alle meettoestellen aan boord van dat voertuig lengtecontractie en tijddilatatie hebben ondervonden. Alleen een externe waarnemer die relatieve rust ondervindt, meet het object in relatieve beweging om te worden ingekort langs zijn reisweg en zijn gebeurtenissen te vertragen. De speciale relativiteit liet de theorie van Newton - die ruimte en tijd als absoluut onmogelijk beschouwt om de zwaartekracht te verklaren - achter zich.

Door het equivalentieprincipe leidde Einstein af dat het onder ofwel gravitatie ofwel constante versnelling zijn niet te onderscheiden ervaringen zijn die een fysisch mechanisme zouden kunnen delen. Het voorgestelde mechanisme was progressieve lengtecontractie en tijddilatatie - een gevolg van de lokale energiedichtheid binnen de 3D ruimte - waardoor een progressieve spanning in een stijf voorwerp ontstaat, waardoor de spanning wordt verlicht door naar de plaats van de grootste energiedichtheid te bewegen. Speciale relativiteit zou een beperkt geval van een zwaartekrachtveld zijn. Speciale relativiteit zou van toepassing zijn wanneer de energiedichtheid in de 3D ruimte uniform is, en dus het gravitatieveld uniform geschaald is van locatie tot locatie, waardoor een object geen versnelling en dus geen zwaartekracht ondervindt.

Algemene relativiteit

In 1915, Einstein's algemene relativiteitstheorie verklaarde gravitatie met 4D ruimtetijd gemodelleerd als een Lorentzian spruitstuk. De tijd is één dimensie die met de drie ruimtedimensies is samengevoegd, aangezien elke gebeurtenis in 3D ruimte-2D horizontaal en 1D verticaal een punt langs een 1D-tijdas klemt. Zelfs in het dagelijks leven is er één toestand of impliceert het beide. Men zegt of betekent in ieder geval: "Ontmoet me bij gebouw 123 Main Street dat Franklin Street kruist in appartement 3D op 10 oktober 2012 om 21.00 uur". Door de tijdcoördinaat weg te laten of te missen, komt men op de juiste plaats in de ruimte als de gezochte gebeurtenis afwezig is - het is in het verleden of de toekomst, misschien om 18.00 uur of 12.00 uur.

Door ruimte en tijd te laten convergeren en zowel ten opzichte van de energiedichtheid in de omgeving te veronderstellen, als door de enige constante of absolute als niet eens massa maar als lichtsnelheid in een vacuüm in te stellen, onthulde de algemene relativiteit het voorheen ondenkbare evenwicht en de symmetrie van de natuurlijke wereld. Elk object beweegt altijd met lichtsnelheid langs een rechte lijn - zijn equivalent, op een gebogen oppervlak, geodetisch of wereldlijn genoemd - het enige pad met de minste weerstand, zoals een vrije val door 4D ruimtetijd waarvan de geometrie "krommen" in de buurt van massa/energie.

Een object met lichtsnelheid in een vacuüm beweegt zich met maximale snelheid door de 3D-ruimte, maar vertoont geen evolutie van gebeurtenissen - het is bevroren in de tijd, terwijl een object roerloos in de 3D-ruimte volledig in 1D tijd stroomt en de maximale snelheid van de gebeurtenissen ondervindt. Het getoonde universum is relatief ten opzichte van een bepaalde locatie, maar als de massa/energie in die omgeving eenmaal is aangegeven, voorspellen Einstein's vergelijkingen wat er gebeurt - of zal gebeuren - waar dan ook in het universum. Het gepopulariseerde idee dat relatief in Einstein's theorie subjectief of willekeurig suggereert was tot enige spijt van Einstein, die later dacht dat hij het een algemene theorie had moeten noemen.

Kosmologie

De boodschapperdeeltjes van het elektromagnetische veld, de fotonen, dragen een beeld tijdloos door het universum terwijl de waarnemers binnen dit veld genoeg tijd hebben om dit beeld te decoderen en te reageren door zich binnen de 3D-ruimte te bewegen, maar dit tijdloze beeld nooit kunnen ontlopen. De toestand van het universum onder 400.000 jaar na de veronderstelde oerknal die ons universum begon, wordt verondersteld te worden weergegeven als de kosmische microgolfachtergrond (CMB).

In 1915 dacht men dat het universum volledig was wat we nu het Melkwegstelsel noemen en dat het statisch was. Einstein bediende zijn onlangs gepubliceerde vergelijkingen van het zwaartekrachtveld en ontdekte dat dit tot gevolg had dat het universum aan het uitdijen of inkrimpen was. (De theorie is operabel in beide richtingen-tijd invariantie.) Hij herzag de theorie en voegde een kosmologische constante toe om het universum willekeurig in evenwicht te brengen. Tegen 1930 onthulden Edwin Hubble's telescopische gegevens, geïnterpreteerd door middel van algemene relativiteit, dat het universum aan het uitdijen was.

In 1916, toen hij op een slagveld uit de Eerste Wereldoorlog was, bediende Karl Schwarzschild de vergelijkingen van Einstein, en de Schwarzschild-oplossing voorspelde zwarte gaten. Tientallen jaren later identificeerden astrofysici een supermassief zwart gat in het centrum van misschien wel elk melkwegstelsel. Zwarte gaten lijken de vorming en het onderhoud van sterrenstelsels te leiden door de vorming en vernietiging van sterren te reguleren.

In de jaren dertig van de vorige eeuw werd opgemerkt dat melkwegstelsels volgens de algemene relativiteit uit elkaar zouden vallen tenzij ze werden omringd door onzichtbare materie die een melkwegstelsel bij elkaar hield, en in de jaren zeventig begon donkere materie te worden geaccepteerd. In 1998 werd afgeleid dat de uitdijing van het universum niet vertraagt, maar versnelt, wat duidt op een enorme energiedichtheid - genoeg om zowel zichtbare als donkere materie te versnellen - door het hele universum, een uitgestrekt veld van donkere energie. Blijkbaar is minder dan 5% van de samenstelling van het universum bekend, terwijl de andere 95% bestaat uit mysterieus donkere materie en donkere energie.

Kwantumrijk

Vreemde mechanica

In de jaren twintig van de vorige eeuw werd de kwantummechanica (QM) ontwikkeld om de werking van het elektromagnetisch veld op minuscule schaaltjes van ruimte en tijd te peilen. Toch zouden de elektronen - de materiedeeltjes die in wisselwerking staan met de fotonen die de krachtdragers van het elektromagnetisch veld zijn - de mechanische principes in hun geheel lijken te trotseren. Niemand kon de locatie van een kwantumdeeltje van moment tot moment voorspellen.

In het spleetexperiment zou een elektron door één gat reizen dat ervoor geplaatst is. Toch zou één enkel elektron tegelijkertijd door meerdere gaten reizen, hoe veel er ook voor werden geplaatst. Het enige elektron zou op de opsporingsraad een interferentiepatroon verlaten alsof het enige deeltje een golf was die door alle gaten gelijktijdig was overgegaan. En toch gebeurde dit slechts wanneer onopgemerkt. Als het licht op de verwachte gebeurtenis werd geschenen, de interactie van het foton met het gebied zou het elektron in één enkele positie plaatsen.

Door het onzekerheidsprincipe kan de exacte locatie en het momentum van een kwantumdeeltje echter niet met zekerheid worden bepaald. De interactie van het deeltje met het waarnemings-/meetinstrument leidt het deeltje zodanig af dat een grotere bepaling van zijn positie een lagere bepaling van zijn momentum oplevert, en omgekeerd.

Veldtheorie gekwantificeerd

Door de kwantummechanica uit te breiden over een veld ontstond een consistent patroon. Van locatie naar aangrenzende locatie zou de waarschijnlijkheid van het daar aanwezige deeltje stijgen en dalen als een waarschijnlijkheidsgolf - een stijgende en dalende waarschijnlijkheidsdichtheid. Als het niet wordt opgemerkt, komt elk kwantumdeeltje in superpositie, zodat zelfs een enkel deeltje het hele veld vult, hoe groot het ook is. Toch is het deeltje niet zeker ergens in het veld, maar daar met een bepaalde waarschijnlijkheid in relatie tot of het op de aangrenzende locatie was geweest. De golfvorm van Maxwell's elektromagnetisch veld werd gegenereerd door een opeenstapeling van probabilistische gebeurtenissen. Niet de deeltjes, maar de wiskundige vorm was constant.

Door het veld op speciale relativiteit in te stellen is het mogelijk om het volledige elektromagnetische veld te voorspellen. Zo ontstond relativistische kwantumveldentheorie (QFT). Van het elektromagnetische veld, het is relativistische quantum elektrodynamica (QED). Van de zwakke en elektromagnetische velden samen, is het relativistische elektrozwakke theorie (EWT). Van het sterke veld is het relativistische quantum chromodynamica (QCD). Al met al werd dit het standaardmodel van de deeltjesfysica.

Afdeling natuurkunde

Wanneer het standaardmodel op de algemene relativiteit wordt ingesteld om de massa op te nemen, verschijnen waarschijnlijkheidsdensiteiten van oneindigheid. Dit wordt verondersteld onjuist te zijn, aangezien de waarschijnlijkheid gewoonlijk varieert van 0 tot 1-0% tot 100% waarschijnlijkheid. Sommige theoretische natuurkundigen vermoeden dat het probleem in het Standaardmodel zit, dat elk deeltje met een nuldimensionaal punt vertegenwoordigt dat in principe oneindig klein kan zijn. Maar in de kwantumfysica is de constante van de Planck de minimale energie-eenheid waarin een veld kan worden verdeeld, misschien een aanwijzing voor de kleinste grootte die een deeltje kan hebben. Er is dus een zoektocht om de zwaartekracht te kwantificeren om een kwantumzwaartekrachttheorie te ontwikkelen.

Kader

De 4D-ruimtetijd van Einstein is op de microscopische schaal een veld van Calabi-Yau-spruitstukken, die elk 6 ruimteafmetingen bevatten die zijn opgekruld, en dus niet zijn doorgetrokken naar de 3 ruimteafmetingen die in het klassieke rijk worden gepresenteerd. In de snaartheorie wordt elk kwantumdeeltje vervangen door een 1D-snaar van vibrerende energie waarvan de lengte de lengte van Planck is. Als de snaar beweegt, volgt hij de breedte, en wordt zo 2D, een wereldblad. Als een snaar trilt en beweegt binnen de 6D Calabi-Yau ruimte, wordt de snaar een kwantumdeeltje. Met deze benadering wordt de hypothetische graviton-voorspeld om de algemene relativiteit te verklaren, gemakkelijk zichtbaar.

Theorieën

De snaartheorie begon als de bosonische snaartheorie, waarvan er 26 dimensies evenveel minder zijn. Toch modelleerde dit alleen bosonen, die energiedeeltjes zijn, terwijl fermionen, die materiedeeltjes zijn, werden weggelaten. De bosonische snaartheorie kon de materie dus niet verklaren. Maar door supersymmetrie toe te voegen aan de bosonische snaartheorie werden fermionen bereikt, en werd de snaartheorie supersnarentheorie, die ook materie verklaart.

(In versies van de kwantumveldentheorie die supersymmetrie (SUSY) omvatten, heeft elk boson een overeenkomstig fermion, en omgekeerd. Dat wil zeggen, elk energiedeeltje heeft een corresponderend materiedeeltje, en elk materiedeeltje heeft een corresponderend energiedeeltje, maar de niet-waarneembare partner is massiever en dus super. Deze superpartners lijken misschien een extravagante voorspelling, maar toch zijn veel theoretici en experimentalisten voorstander van supersymmetrische versies van het Standaard Model, waarvan de vergelijkingen anders extravagant en soms willekeurig moeten worden aangepast om voorspellend succes of wiskundige consistentie te behouden, maar met de superpartners op één lijn).

Onbetwistbaar-wetenschappelijk?

De bewering van de String-theorie dat alle moleculen strengen van energie zijn, heeft harde kritiek opgeleverd. Er zijn vele versies van de snaartheorie, geen enkele voorspelt met succes de observatiegegevens die door het standaardmodel worden verklaard. M theorie is nu bekend dat er talloze oplossingen zijn, die vaak dingen voorspellen die vreemd en onbekend zijn om te bestaan. Sommigen beweren dat snaartheoretici alleen de gewenste voorspellingen selecteren.

De bewering dat de snaartheorie geen toetsbare voorspellingen doet is vals, omdat het er veel maakt. Geen enkele theorie - een voorspellend en misschien verklarend model van een of ander domein van natuurlijke fenomenen - is verifieerbaar. Alle conventionele natuurkundige theorieën tot aan het Standaard Model hebben beweringen gedaan over onwaarneembare aspecten van de natuurlijke wereld. Zelfs het Standaard Model heeft verschillende interpretaties met betrekking tot de natuurlijke wereld. Wanneer het Standaardmodel wordt gebruikt, wordt het vaak een versie met supersymmetrie gemaakt, waardoor het aantal deeltjessoorten dat tot nu toe door deeltjesfysici is geïdentificeerd, wordt verdubbeld.

Niemand kan letterlijk de ruimte meten, maar toch postuleerde Newton absolute ruimte en tijd, en Newton's theorie maakte expliciete voorspellingen, zeer toetsbaar en voorspelbaar succesvol voor 200 jaar, maar de theorie was nog steeds vervalst als uitleg van de natuur. Natuurkundigen accepteren dat er niet zo'n aantrekkelijke kracht bestaat die materie direct naar materie aantrekt, laat staan dat de kracht het universum onmiddellijk doorkruist. Desalniettemin is de theorie van Newton nog steeds paradigmatisch voor de wetenschap.

Verborgen afmetingen?

Het idee van verborgen dimensionaliteit van de ruimte kan occult lijken. Sommige theoretici van de lus kwantumzwaartekracht - een mededinger voor kwantumzwaartekrachtstheorie zoals fundamenteel misplaatst door te veronderstellen dat de ruimte zelfs een vorm heeft tot de deeltjes het vormen. Dat wil zeggen, ze twijfelen er niet aan dat de ruimte verschillende vormen aanneemt, beschouwen de deeltjes simpelweg als bepalend voor de vorm van de ruimte, niet andersom. De door de algemene relativiteit voorspelde ruimtetijd-draaikolk wordt blijkbaar bevestigd.

Indien geïnterpreteerd als natuurlijk waar, geeft het Standaard Model, dat een kwantumdeeltje voorstelt als een 0D punt, al aan dat ruimtetijd een zee van roiling vormen is, kwantumschuim. Koordentheoretici hebben de neiging om de natuur eleganter te geloven, een overtuiging die lus-theoreticus Lee Smolin afdoet als romantisch, terwijl hij de Moderne Synthese van de biologie als retorisch hulpmiddel gebruikt. Experimenten om toegevoegde ruimtelijke dimensies te detecteren zijn tot nu toe mislukt, maar toch is er nog steeds de mogelijkheid dat er tekenen van hen kunnen ontstaan.

Zoveel oplossingen?

M theorie heeft vele triljoenen oplossingen. Leonard Susskind, een leider van de snaartheorie, interpreteert de plasticiteit van de oplossingen in de snaartheorie als een paradoxale ondersteuning voor het oplossen van het mysterie waarom dit universum bestaat, zoals de M-theorie het laat zien, maar een variant van een algemeen patroon dat altijd bij benadering resulteert.

De algemene relativiteit heeft veel ontdekkingen opgeleverd die in 1915 bijna onvoorstelbaar waren, behalve in fictie. Een oplossing van Einstein's vergelijkingen die de dynamiek van kwantumdeeltjes probeerde te verklaren, de Einstein-Rosenbrug voorspelt een kortere weg die twee verre punten in de ruimtetijd met elkaar verbindt. De Einstein-Rosenbrug wordt gewoonlijk een wormgat genoemd, maar wordt niet weerlegd, wat aantoont dat ofwel niet alle gevolgen van een theorie accuraat moeten zijn, ofwel dat de werkelijkheid op een niet waarneembare manier bizar is.

Vele werelden

Zelfs het Standaard Model van deeltjesfysica suggereert bizarre mogelijkheden die populistische verslagen van de wetenschap ofwel weglaten ofwel vermelden als onverklaarbare rariteiten. De theorie krijgt conventioneel de Kopenhagen interpretatie, waarbij het veld slechts mogelijkheden zijn, geen echte totdat een waarnemer of instrument in interactie treedt met het veld, waarvan de golffunctie dan in elkaar stort en alleen de deeltjesfunctie overblijft, waarbij alleen de deeltjes echt zijn. Toch werd de instorting van de golffunctie slechts verondersteld - ofwel experimenteel bevestigd, ofwel zelfs mathematisch gemodelleerd - en er is geen verschil gevonden tussen de golffunctie in het kwantumgebied of de deeltjesfunctie in het klassieke gebied.

In 1957 beschreef Hugh Everett zijn "Relatieve staat" interpretatie. Everett beweerde dat de golffunctie niet instort, en aangezien alle materie en interacties worden verondersteld te zijn opgebouwd uit kwantumgolfdeeltjes, zijn alle mogelijke variaties van het kwantumveld - aangegeven door de wiskundige vergelijkingen - reëel en gelijktijdig optredend, maar verschillende loopbanen van de geschiedenis. Door deze interpretatie, wat er ook met het veld interageert sluit zich aan bij de toestand van het veld dat ten opzichte van de staat van de waarnemer zelf een golfvorm in zijn eigen kwantumveld is - terwijl de twee gewoon op elkaar inwerken in een universele golfvorm die nooit in elkaar stort. Inmiddels is de interpretatie van veel natuurkundigen van de schijnbare overgang van het kwantum naar de klassieke rijken niet de ineenstorting van de golffunctie, maar de decoherentie van het kwantum.

In decoherentie neemt een interactie met het veld de waarnemer mee in slechts één bepalende constellatie van het kwantumveld, en dus komen alle waarnemingen overeen met die nieuwe, gecombineerde kwantumtoestand. Everett's stelling heeft veel werelden geïnspireerd tot interpretatie, waarbij binnen ons universum wordt voorspeld dat er vrijwel of potentieel oneindige parallelle werelden zijn die reëel zijn, maar toch elk een minuscule afstand tot de andere werelden hebben. Omdat de golfvorm van elke wereld universeel is - niet instortend - en de wiskundige relaties invariant zijn, vullen parallelle werelden eenvoudigweg de gaten op en raken ze elkaar niet aan.

Vele universa

Einstein betwijfelde dat zwarte gaten, zoals voorspeld door de Schwarzschild-oplossing, echt zijn. Sommigen vermoeden nu dat zwarte gaten niet als zodanig bestaan, maar dat het donkere energie is, of dat ons universum zowel een zwart gat als donkere energie is. De Schwarzschild-oplossing van Einstein's vergelijkingen kan maximaal worden uitgebreid om een zwart gat te voorspellen dat een keerzijde heeft - een ander universum dat uit een wit gat tevoorschijn komt. Misschien was de oerknal van ons universum wel de helft van een grote stuit, iets stortte in elkaar tot een zwart gat, en kwam ons universum aan de andere kant als een wit gat tevoorschijn.

Deeltjes zijn strengen?

Natuurkundigen twijfelen er sterk aan dat kwantumdeeltjes echt 0D-punten zijn zoals weergegeven in het Standaard Model, dat formalisme-wiskundige apparaten biedt waarvan de slagen interessante fenomenen voorspellen bij de invoer van gegevens - niet de interpretatie van de mechanismen die deze fenomenen bepalen. Toch hebben snaartheoretici de neiging om optimistisch te denken dat de snaren zowel echt als verklarend zijn, niet alleen maar voorspellende apparaten. Het is ver voorbij de capaciteit van de huidige deeltjesversnellers om om het even welke sonderende deeltjes op energieniveaus hoog genoeg aan te drijven om de eigen energie van een kwantumdeeltje te overwinnen en te bepalen of het een snaar is. Maar toch bestaat deze beperking ook bij het testen van andere theorieën over kwantumzwaartekracht. De ontwikkelingen suggereren andere strategieën om de structuur van kwantumdeeltjes te "observeren".

Paradoxaal genoeg, zelfs als testen zouden bevestigen dat deeltjes strengen energie zijn, zou dat nog steeds niet overtuigend bewijzen dat deeltjes strengen zijn, aangezien er andere verklaringen zouden kunnen zijn, misschien een onverwachte kromming van de ruimte, hoewel het deeltje een 0D punt van ware stevigheid was. Zelfs wanneer voorspellingen slagen, zijn er vele mogelijke verklaringen - het probleem van de onderbepaling - en filosofen van de wetenschap evenals sommige wetenschappers aanvaarden zelfs geen vlekkeloos voorspellend succes als verificatie van de verklaringen van de succesvolle theorie als deze worden gesteld als het aanbieden van wetenschappelijk realisme, ware beschrijving van de natuurlijke wereld.

Materie is energie?

De bespreking van deeltjesfysici die de voorspelde deeltjes van theoretische fysici testen door deeltjes in versnellers in botsing te brengen stelt voor dat de quantumdeeltjes uiterst kleine Newtoniaanse deeltjes zijn die experimentalisten openbarsten om hun structuur te openbaren. In plaats daarvan, wanneer twee deeltjes, elk van een bepaalde massa - gemeten in termen van energie als elektronvolt - in botsing kwamen, kunnen zij in een deeltje van die gecombineerde massa/energie combineren, en het geproduceerde deeltje wordt "waargenomen" voor correspondentie met de voorspelling.

Het is niet controversieel onder natuurkundigen dat alle deeltjes energie zijn. Lus-theoretici, soms in rivaliteit met de snaartheorie, beweren dat de ruimtetijd zelf omzet in de deeltjes. Het feit dat materie een speciale variant van energie is, was een gevolg van Einstein's speciale relativiteitstheorie, en daarop heeft Einstein de massa-energie-equivalentie, E=mc2, geformaliseerd. Wanneer voldoende energetische fotonen met elkaar in botsing komen, kunnen ze materie-materie-creatie combineren en genereren. Alle deeltjes hebben antideeltjes, en atomen van materie hebben antiatomen van antimaterie, waarvan de vereniging de deeltjes en de materie vernietigt terwijl ze energie achterlaten.

Een inspirerende ontwikkeling is de ontdekking van spiegelsymmetrie, waarbij Calabi-Yau-ruimtes de neiging hebben om in paren te komen, zodat oplossingen die voorheen moeilijk waren binnen de extreme trillingsmodus van een snaar kunnen worden opgelost door de geometrie van de Calabi-Yau-ruimte in het tegenovergestelde bereik van de spiegel.

De snaartheorie wordt meestal opgelost door middel van conforme veldtheorie, een kwantumveldentheorie op de 2D-ruimte. Het is bevestigd dat moleculen kunnen instorten naar 2D. En het elektron, lang verondersteld een elementair deeltje, splitst zich blijkbaar op in drie entiteiten die afzonderlijk de drie vrijheidsgraden van het elektron dragen wanneer de moleculen die de elektronen bevatten door een 1D pad worden gekanaliseerd.