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|  |  | D-branes - Definition und Bedeutung |
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Das Kunstwort "brane" (dt.: "Bran") ist abgeleitet von dem Wort "membrane" (dt.: "Membran"). Während der Begriff "membrane" ein zweidimensionals Objekt bezeichnet beschreibt "p-brane" ein Objekt der Dimension p.
D-branes (oder genauer Dp-branes) sind p-dimensionale Objekte, die durch Strings erzeugt werden, die Dirichlet-Randbedingungen genügen. Die Dimensionszahl gibt dabei die Anzahl der räumlichen Dimensionen wider. Jede Dp-brane besitzt aber ebenso eine Ausdehnung in zeitlicher Richtung.
Variationen des Begriffs sind:
D-membrane (=D2-brane), D-string (=D1-brane; nicht zu verwechseln mit dem F-string, d.h. dem fundamentalen String), D-particle (=D0-brane), D-instanton (=D(-1)-brane).
Dp-branes stellt man sich als vollkommen flache, unendlich ausgedehnte Objekte in einer höherdimensionalen, flachen Raumzeit vor. Offene Strings, die an eine Dp-brane koppeln, entsprechen Teilchen (wie z.B. Photonen, Elektronen, Quarks), deren Bewegung auf das Weltvolumen der D-brane beschränkt ist. Geschlossene Strings dagegen (die z.B. die Gravitation erzeugen) können die D-brane verlassen. Diese Eigenschaften führen zu der Vorstellung, dass unser Universum eine D3-brane sein könnte. Dies wäre mit dem konventionelle Standardmodell der Teilchenphysik kompatibel, würde allerdings Abweichungen vom Gravitationsgesetz implizieren.
Durch Quanteneffekte und gravitative Wechselwirkungen können D-branes deformiert und zu Schwingungen angeregt werden. Eine befreidigende mathematische Behandlung dieses Phänomens existiert obendrein nicht. Es gibt Hinweise darauf, dass D-branes instabil werden können und zerfallen. Ebenso sind einige stark deformierte (z.B. sphärische) D-branes bekannt, die in gekrümmten Räumen auftreten können. Die Klassifizierung aller möglichen D-branes ist ein offenes Problem, das von großer Bedeutung für das Verständnis der String-Theorie und speziell ihrer Vakuum-Struktur ist.
Weitere Arten von branes sind: black branes, S-branes, M-branes, BPS-branes
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