Snaartheorie en singulariteiten in de ruimte-tijd.

De algemene relativiteitstheorie geeft een uitstekende beschrijving van de gravitatiekracht in "dagdagelijkse" omstandigheden. De theorie voorspelt echter ook dat er extreme omstandigheden bestaan waarin ze haar geldigheid verlies, namelijk nabij singulariteiten in de ruimte-tijd. Voorbeelden zijn zwarte gaten, waarvoor er sterke observationele aanwijzigingen zijn, en de oerknal, het begin van ons heelal volgens standaard-kosmologie. Het begrijpen van de gravitatiekracht in extreme omstandigheden is belangrijk, niet alleen in de zoektocht naar een fundamentele theorie van alle interacties, maar ook met het oog op toepassingen in de kosmologie.

In dit project willen we singulariteiten in de ruimte-tijd beschrijven in de context van snaartheorie, de best ontwikkelde theorie van de gravitatiekracht op kwantumniveau (geünificeerd met ijkinteracties). Snaartheorie is erin geslaagd een consistente beschrijving te geven van verschillende klassen statische singulariteiten. Typisch bleken die singulariteiten over lichte vrijheidsgraden te beschikken waarmee geen rekening gehouden werd in de relativiteitstheorie. De bedoeling is nu een analoog begrip te ontwikkelen van singulariteiten gelokaliseerd in de tijd, zoals een oerknalsingulariteit of de singulariteit van een Schwarzschild zwart gat. Het eerste aanknopingspunt zijn recent ontwikkelde snaartheorie-modellen waarin singulariteiten op fundamenteel niveau beschreven worden door theoriën van matrices.