Když jsem zvažoval, jak postavím sdělení, které nastiňuje, jak vlastně na rekonektivní otázky odpovědět, tak jsem našel nejdříve něco o fyzice a následně k vlastní teorii. 

           Současný vývoj fyziky

Poznámka: Oproti popisu historického vývoje má popis současného stavu nutně spekulativnější charakter.

       Významná část fyziků považuje za obecný cíl snažení fyziky jednotný popis fyzikálních jevu, nejlépe v rámci jedné teorie (teorie všeho, finální teorie atp.). Z tohoto pohledu je největším problémem soudobé fyziky rozpor mezi standardním modelem, popisujícím tři interakce v rámci kvantové teorie pole, a Einsteinovou obecnou teorií relativity, popisující čtvrtou interakci – gravitaci – která kvantová není. Po desetiletích pokusů se stalo zřejmé, že kvantovou teorii gravitace (nebo obecněji „teorii všeho“) nelze vytvořit v rámci jazyka kvantové teorie pole.

      Většina fyziků považuje za nadějného kandidáta na rámec, ve kterém kvantovou teorii gravitace bude možné formulovat, teorii strun. Teorie strun se rozvíjí přibližně od 80. let 20. století a je nezpochybnitelné, že matematický aparát udělal ohromný krok kupředu. Na druhou stranu, teorie strun rozhodně není hotová. Pesimisté pochybují o vztahu současné teorie strun k realitě a vytýkají jí např. nedostatek nových testovatelných předpovědí.

      Kromě tohoto hlubokého a velmi a velmi abstraktního problému existuje řada dalších otevřených problémů, z nichž některé mohou souviset. Některé z nich jsou natolik kontroverzní, že část fyziků vůbec zpochybňuje, že otázka patří do fyziky.

Teorie strun a kvantová gravitace

    Teorie strun je jedinou známou teorií, která konzistentně sjednocuje všechny čtyři základní interakce: elektromagnetickou, gravitační a silnou a slabou jadernou sílu. Fakt, že není ve sporu s kvantovou mechanikou, ji činí i nejúspěšnějším kandidátem na kvantovou teorii gravitace. Teorie strun musí zdolat ještě dvě významné překážky, které jsou možná vzájemně propojeny: nespecifikuje dostatečně jednoznačně základní fyzikální charakteristiky našeho vesmíru, jako jsou hmoty elementárních částic či vazbové konstanty, a tím pádem není schopna významnějších experimentálních předpovědí. Druhou významnou překážkou je absence neporuchové formulace, která by teorii definovala i v režimu silných kvantových fluktuací, ke kterým docházelo ve velice raných fázích našeho vesmíru, anebo v současnosti v nitru černých děr.

    Jeden ze slibných směrů, jak překonat druhou překážku, tzv. strunová teorie pole, je reformulace teorie strun jazykem kvantové teorie pole. Existují varianty této teorie pro otevřené i uzavřené struny, pro jednodušší bosonovou či realističtější supersymetrickou strunu. Pro některé případy formalismus strunové teorie pole ještě nebyl ani vyvinut, zejména pro teorii uzavřených superstrun. Mezi hlavní cíle strunové teorie pole patří porozumět řešením pohybových rovnic, kde se setkáváme s řadou neočekávaných jevů, například existencí vícerozměrných objektů nazývaných D-brány, nebo existencí nespojitých změn v geometrii či topologii prostoročasu.

      Další fascinující vlastností teorie strun, která by měla platit v libovolné konzistentní kvantové teorii gravitace, je holografie. Holografický princip říká, zhruba řečeno, že >fyzika kvantově gravitačního systému může být popsána pouze stupni volnosti přítomnými na hranici systému<. Je známo několik velmi konkrétních příkladů, v některých režimech je lze také použít k neporuchové definici teorie strun.

      Výzkumná skupina teorie strun se věnuje především posledním dvěma tématům, v blízké budoucnosti však plánuje expandovat i do nových oblastí, jako je teorie vyšších spinů.

WWW stránky pražské skupiny teorie strun: https://www-hep2.fzu.cz/~schnabl/String_Theory_Prague.htm