Teoria șirurilor de tip I

Teoria corzilor
Teoria corzilor Şir Coarda bosonică Teoria superstring Tastați șirul I Șir de tip II Coarda heterotică Teoria M Supergravitate D _p -brane Teoria Brane-lume și modelul ecpirotic

Dualitate
T-dualitate · S-dualitate · U-dualitate
Fizică
Glosar fizic Calendarul evenimentelor

În fizica teoretică , teoria supersirelor de tip I , numită și teoria șirurilor de tip I , este una dintre cele cinci teorii superstring coerente din punct de vedere matematic din teoria șirurilor .

Caracteristici fundamentale

Șirul de tip I are în sine unele particularități care îl fac unic în comparație cu celelalte patru supercorduri: a fost, de fapt, extrem de complicat pentru fizicienii teoretici să stabilească ce relații au legat această teorie de celelalte. Enunțarea sa progresivă, care cel puțin în ceea ce privește relația cu corzile heterotice nu este încă complet completă, a urmat astfel evoluția întregii teorii a corzilor, aproape de la începuturile sale, prezentând probleme care s-au dovedit cruciale pentru elaborarea teoriei în sine. .

Istorie

Șirul de tip I a fost primul dintre cele cinci teorii ale suprasirurilor care a fost enunțat: formularea sa este plasată în acea perioadă a istoriei teoriei șirurilor în care s-a încercat să se asigure un omolog supersimetric al șirului bosonic , care în schimb a implicat anomalii , printre care cel mai incredibil era reprezentat de tahioni ; fotonii și gravitonii , pe de altă parte, au primit o explicație satisfăcătoare: de fapt, în 1974 , Scherk , Schwarz și Yoneya , elaborând datele amplitudinilor Veneziano și Shapiro-Virasoro , au descoperit că fotonii sunt întotdeauna incluși în excitații ale șirurilor deschise , în timp ce gravitonii sunt în cele ale șirurilor închise . Această descoperire a însemnat că o teorie născută pentru a descrie interacțiunile hadronice a fost folosită acum ca teoria gravitației .

Șirul fermionic introdus în 1970 de Neveu, Ramond și Schwarz și, prin urmare, numit NSR, a fost în schimb pus deoparte, deoarece unele dintre particulele sale nu respectau principiul de excludere Pauli , care caracterizează toți fermionii ; șirul NSR a fost, totuși, reabilitat în 1977 de Gliozzi, Scherk și Olive, care au formulat, în acest scop, așa-numita proiecție GSO : a restricționat stările posibile pentru șirul NSR astfel încât toți fermionii săi să fie supuși principiului excludere. Cu toate acestea, nu exista încă nicio teorie care să stabilească supersimetria între bosoni și fermioni.

Dar proiecția OSG sa dovedit a fi deosebit de eficientă în legarea șirului NSR de supergravitate în zece dimensiuni, dintre care nouă sunt spațiale și una temporală , intenție pentru care a fost formulată inițial. Din această supergravitate, numită tip I, a coborât supersira de tip I.

Teoria

La fel ca celelalte patru suprasiruri consistente, suprasirurile de tip I sunt descrise printr-un model în zece dimensiuni. Acest fapt se explică considerând că, prin adăugarea fermionilor în teorie, apar cele care sunt desemnate tehnic ca fantome (fantome): sunt stări normale negative care se adaugă celor deja prezente în șirul bosonic și care în mecanica clasică a undelor indica instabilitatea sistemului în cauză. Totuși, recurgând la o teorie supersimetrică în zece dimensiuni, aceste fantome dispar. Astfel, toate cele cinci teorii ale suprasolicitării nu au problema tahionului care, în schimb, afectează teoria bosonică .

Relații cu alte șiruri

Toate cele cinci teorii ale super-șirurilor sunt legate între ele prin dualități particulare; în ceea ce privește supersira de tip I, aceasta este legată de suprasira heterotică SO (32) prin intermediul dualității S : deci, constanta de cuplare $g$ ${\ displaystyle g}$ $g$ de teorie de tip I, corespunde constantei $1/g$ ${\ displaystyle 1 / g}$ ${\ displaystyle 1 / g}$ a teoriei SO (32).

Este interesant de remarcat faptul că, în contextul teoriei M și a extinderii consecvente la lumea brane , așa cum arată Augusto Sagnotti, șirul de tip I poate fi obținut ca o pliantă orientativă din superstrada IIB : plasa orientală este un mecanism particular a lui Kaluza- Klein care, aplicată șirurilor de tip I, atât deschise, cât și închise, poate fi urmărită înapoi la teoria șirurilor IIB a șirurilor închise numai.

Trebuie subliniat, deci, că în teoria de tip I paritatea este încălcată, la fel cum se întâmplă în interacțiuni slabe .

Mecanism Green-Schwarz și șir de tip I.

Aspectul fundamental al legăturii cu corzile heterotice constă în faptul că a dat naștere, în 1984 , la ceea ce s-a numit prima revoluție de suprasolicitare . Aceasta a pornit de la o metodă de anulare a anomaliilor, studiată de Green și Schwarz, care ia în considerare două posibile supergravități de tip I, în interiorul cărora existau câmpuri Yang-Mills asociate cu matrici corespunzătoare SO (32) și E ₈ × E ₈ . Mai târziu, un șir heterotic a fost propus de David Jonathan Gross , Harvey , Martinec și Rohm pentru fiecare dintre aceste două grupuri, care totuși implicau doar șiruri închise, în raport cu șirul de tip I. Astfel, acesta din urmă a fost pus deoparte de câțiva ani, în favoarea șirului heterotic mai promițător E ₈ × E ₈ . În anii nouăzeci, dezvoltarea conceptului de orientare , datorată în mare parte grupului Teoria corzilor a Universității din Roma „Tor Vergata”, a condus la construirea unor clase cu totul noi de goluri, ale căror caracteristici diferă uneori semnificativ de cele ale spectre perturbative ale șirului heterotic. În special, după cum a arătat Augusto Sagnotti , mecanismul Green-Schwarz are o formă mai generală în aceste modele, implicând mai mulți tensori antisimetrici. În anii 1990, această cercetare a condus la construirea de goluri chirale și, mai recent, la construirea unei clase mari de extensii ale modelului standard în termeni de fluxuri magnetice, sau echivalent al branelor unghiulare.

Bibliografie

O. Aharony, SS Gubser, J. Maldacena, H. Ooguri și Y. Oz, Large N Field Theories, String Theory and Gravity (1 octombrie 1999)
A. Sagnotti, Teoria corzilor Arhivat la 17 decembrie 2010 la Internet Archive . (Mai 2003)
C. Angelantonj și A. Sagnotti, Coarde deschise, Phys. Rept. 371 (2002) 1 [Erratum-ibid. 376 (2003) 339] [arXiv: hep-th / 0204089].
R. Blumenhagen, B. Kors, D. Lust și S. Stieberger, Compactificări de șiruri cu patru dimensiuni cu D-Branes, Orientifolds și Fluxes, Phys. Rept. 445, 1 (2007) [arXiv: hep-th / 0610327].

Elemente conexe

linkuri externe

Descoperirea șirurilor - De la atom la teoria M - în ScienzaPerTutti , pe Scienzapertutti.lnf.infn.it .
(EN) Superstringtheory.com .

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica