Nach diesem Semester habe ich einen Hintergrund bis hin zu einem ersten Kurs in QFT (erste 5 oder 6 Kapitel von Peskin und Schroeder).
Der nächste Schritt in der QFT wird etwas Spezifisches für das Standardmodell sein (Elementarteilchen, QCD usw.).
Braucht man das, bevor man Stringtheorie studiert oder nicht?
Wenn man Mathematiker ist, kann man jede Reihe von Theorien nach Herzenslust studieren und am Ende mit einer QED enden.
In der Physik geht es darum, das Verständnis und die Modellierung der Natur (Physis auf Griechisch) zu studieren, vorzugsweise mit mathematischen Modellen, die neue Verhaltensweisen vorhersagen.
Das Standardmodell (SM) ist ein solches mathematisches Modell. Was bedeutet das? Es bedeutet, dass es eine Abkürzung für eine große Anzahl physikalischer Daten ist, die sorgfältig aus einzelnen Experimenten gesammelt wurden. Es passt zu den Ergebnissen und alle Vorhersagen, die es für den LHC gegeben hat, liegen innerhalb der experimentellen Fehler.
Warum interessieren sich Physiker für Stringtheorien und sind mit dem SM nicht zufrieden? Weil sie glauben, dass alle Wechselwirkungen in der Natur durch ein einziges Modell modelliert werden sollten und der SM nur für drei der vier Daten beschreibt und vorhersagt. Schwerkraft ist nicht innerhalb von SM. Theoretische Physiker untersuchen seit vielen Jahren verschiedene mathematische Modelle, die die Gravitation in einer einheitlichen Theorie mit allen vier Wechselwirkungen beinhalten werden.
Stringtheorien sind der beste Kandidat für die Modellierung aller Interaktionen, da ihre Gruppenstrukturen die Gruppen des SM aufnehmen können und somit alle bekannten Daten in ein Stringtheoriemodell eingebettet werden können.
Wenn Sie nicht genau wissen, was Sie zu modellieren versuchen, sind Sie vielleicht ein guter Techniker in der mathematischen Modellierung, aber kein guter Physiker mit der Intuition eines Physikers. Es hängt alles von Ihren weiteren Zielen ab, ob Sie Forschungsphysiker werden wollen oder nur etwas Physik für andere Anforderungen studieren. Wenn ersteres, ja der SM-Kurs ist notwendig.
Die Arbeit für theoretische Physiker in Stringtheoriemodellen besteht darin, herauszufinden, welcher spezifische Zweig und welche letztendliche Form einer Stringtheorie den SM am besten einbettet und neue zu findende und zu untersuchende Phänomene vorhersagt. Wenn man keine Datenbank der bekannten Phänomene und der Art und Weise, wie sie mathematisch verknüpft sind, hat, wird man keine Intuition entwickelt haben, um die Nadel im Heuhaufen der Möglichkeiten der Stringtheorie zu finden, oder Experimente vorschlagen können, die zu einer Validierung für ein bestimmtes führen ST-Modell..
Um es mathematisch zu verstehen, wahrscheinlich nicht – das Standardmodell ist ein empirisches Modell. Aber es ist nützlich, eine physische Wertschätzung für die Nützlichkeit der Theorie zu bekommen.