Was ist twistor?

Wer darauf eine Antwort sucht, der kann natürlich Wikipedia bemühen.

Wer dem Englischen ausreichend mächtig ist, kann natürlich auch das Original lesen.

Wer es aber etwas anschaulicher mag, kann sich einen Artikel in „Bild der Wissenschaft“ anschauen. Hier folgen einige Auszüge zum Schnuppern:

„Physiker glauben unbeirrbar an die Existenz einer Theorie, die alle physikalischen Phänomene mathematisch widerspruchsfrei beschreiben kann. In der Stringtheorie, einem der vielversprechendsten Kandidaten für diese „Theorie von Allem“, bekommt man mathematische Anomalien bisher nur dann in den Griff, wenn man annimmt, dass der Raum in unserem Universum mehr als drei Dimensionen hat. Im New Scientist (31.07.2004) erklärt Roger Penrose von der Universität Oxford, warum die von ihm vor 40 Jahren eingeführte Twistor-Theorie zusätzliche Raumdimensionen überflüssig machen könnte.

In der Stringtheorie sind die kleinsten Bausteine unseres Universums winzige fadenartige Objekte. Die bekannten physikalischen Elementarteilchen entsprechen verschiedenen Schwingungszuständen dieser Strings. Die Stringtheorie versucht, die Allgemeine Relativitätstheorie und die Quantentheorien der Teilchenphysik unter einen Hut zu bringen. Darüber hinaus hofft man, dass die Stringtheorie „endliche Antworten auf alle vernünftigen Fragen“ liefert, wie Penrose es ausdrückt…“

„… In der Relativitätstheorie werden sowohl bei der Beschreibung Schwarzer Löcher als auch beim Urknall bestimmte Größen unendlich groß. Damit ist ein Weiterrechnen „durch den Urknall hindurch“ unmöglich. Wenn eine physikalische Größe einen unendlichen großen Wert annimmt, dann bricht an diesem Punkt die Physik zusammen. Das heißt, dass die Relativitätstheorie grundsätzlich keine Erklärung für den Urknall liefern kann. Sie muss ihn als gottgegeben hinnehmen. 

In den Teilchentheorien gibt es ähnliche Probleme. Bestimmte Größen wie beispielsweise die Masse oder die elektrische Ladung eines Elektrons wurden zunächst als unendlich groß berechnet. Mittels eines Renormierung genannten mathematischen Verfahrens ist es hier jedoch gelungen, die Unendlichkeiten „wegzurennen“, allerdings um den Preis freier Parameter, die man in die Theorie hineinstecken muss, statt sie von ihr ausgerechnet zu bekommen…“

„… In der Twistor-Theorie sind die grundlegenden Elemente des Universums nicht die Raumzeitpunkte, sondern die Lichtstrahlen zwischen den Punkten. Ein Raumzeitpunkt wird in der Twistor-Theorie durch all die Lichtstrahlen definiert, die durch ihn hindurchgehen. In der Twistor-Theorie wird diese an sich zweidimensionale Lichtstrahlmenge als eindimensionale komplexe Kurve angegeben. Kompexe Zahlen bestehen aus einer normalen reellen Zahl plus einer imaginären Zahl, wie es beispielsweise die Wurzel aus minus eins ist. Deshalb kann ein eindimensionaler komplexer Raum die Information eines zweidimensionalen reellen Raums beinhalten…“