Rekonstruktion von Garret Lisis Darstellung der E8-Gruppe. Die verschiedenen Formen und Farben repräsentieren die unterschiedlichen Teilchen und Kräfte der Natur, wie Quarks, Leptonen, Protonen, starke und schwache Kraft, Higgs-Teilchen u.s.w. und wie sie in der E8-Struktur miteinander in Verbindung stehen. Danach warten noch eine ganze Reihe von Elementarteilchen auf ihre Entdeckung.
(Mosaiksteinchen, Nägel und Satinfäden auf Leichtstoffplatte, 50x50 cm).

The Theory of Everything

Die Theorie of Everything (auf Deutsch: Theorie von Allem oder Die Weltformel) soll die Quantenphysik und die Relativitätstheorie in einer einzigen umfassenden Theorie vereinen, die eine konsistente Beschreibung der Natur auf allen Skalen ermöglicht. Die Relativitätstheorie beschreibt die Gravitation in kosmischen Größenordnungen (Skalen), während die Quantenphysik die Natur der Teilchen auf mikroskopischen – also extrem kleinen – Skalen erklärt.

Das Problem ist, dass bei sehr kleinen Skalen, bei denen die Quanteneffekte dominant sind, die Gravitation oft ignoriert werden kann, während umgekehrt, wenn es um kosmische Skalen geht, bei denen die Gravitation wichtig ist, die Quanteneffekte schwer zu berücksichtigen sind.

Die Herausforderung einer Theorie of Everything besteht also darin, dass die verschiedenen fundamentalen Kräfte und Teilchen der Natur auf sehr unterschiedliche Weise interagieren und beschrieben werden, was eine Zusammenführung von Wissen und Methoden aus verschiedenen Bereichen der Physik und Mathematik erfordert.

Dabei gibt es verschiedene Ansätze, um zu einer solch allumfassenden Theorie zu kommen: Die bekannteste ist die so genannte „Stringtheorie“. Sie besagt vereinfacht ausgerdrückt, dass alle fundamentalen Teilchen und Kräfte in der Natur aus winzigen, eindimensionalen Objekten namens „Strings“ bestehen, die in einem mehrdimensionalen Raum vibrieren und schwingen können und die Art und Weise, wie die Strings vibrieren, die verschiedenen Teilchen und Kräfte bestimmt, die wir in der Natur beobachten.

Ein anderer – auf reiner Mathematik basierender Ansatz – wird von dem amerikanischen theoretischen Physiker Garrett Lisi mit seiner E8-Theorie verfolgt.

Garrett Lisi ist ein bekannter Vertreter so genannten „Outside the box“-Forschung, die sich auf wissenschaftliche Forschung außerhalb der etablierten Denkmuster und Methoden bewegt und unkonventionelle, innovative Ansätze verfolgt. Solche Forschung kann dazu beitragen, neue Erkenntnisse zu gewinnen und Fortschritte in der Wissenschaft zu erzielen, die durch konventionelle Methoden nicht möglich wären. Sie ist allerdings auch mit einem hohen Risiko des Scheiterns verbunden.

Die E8-Theorie basiert auf einem mathematischen Objekt, das sich aus einer extrem komplexen symmetrischen geometrischen Struktur ableitet, die aus 248 Dimensionen besteht und erst im Jahre 2007 nach fünf Jahren intensiver Forschung entschlüsselt wurde. Da die Mathematik der Physik schon sehr oft aus der Klemme geholfen hat, postuliert Garrett Lisi, dass alle fundamentalen Teilchen und Kräfte der Natur als verschiedene Muster in der E8-Gruppe beschrieben werden können.

Dabei hat Garrett Lisi in seiner E8-Theorie betont, dass er ästhetische Überlegungen bei der Entwicklung der Theorie berücksichtigt hat. Lisi ist ein begeisterter Surfer und glaubt, dass Schönheit und Eleganz der natürlichen Welt in ihrer Struktur und Symmetrie zum Ausdruck kommen.

In der E8-Theorie wird die Schönheit der Natur durch die Struktur der E8-Gruppe verkörpert, die als mathematisches Objekt eine bemerkenswerte Symmetrie und Eleganz aufweist. Diese Symmetrie und Schönheit hat Lisi dazu inspiriert, die E8-Gruppe als Ausgangspunkt für seine Theorie of Everything zu wählen.