Предсказывает ли теория струн больше четырех взаимодействий?

«Пятая сила» может быть задана скалярным полем. Это поле возникает во многих теориях, например, из дилатонного скалярного поля теории струн, которое не минимально связано с$R$в действии.

В пределе низкой энергии мы можем феноменологически трактовать теорию струн как скалярно-тензорную теорию гравитации ( подробнее см. Ссылку на Википедию ), в которой вы заменяете действие ОТО Эйнштейна-Гильберта на:

$\mathcal{L}_{GR}=\sqrt{-g} R \longrightarrow \mathcal{L}_{STT}=\sqrt{-g}A(\phi) R$

где$A$является общей функцией скалярного поля, которая фиксирует вашу модель. Теперь, если вы сделаете конформное преобразование$g_{\mu\nu}=A^{2}(\phi(x))g_{\mu\nu}^{\ E}$вы переходите к так называемой рамке Эйнштейна:

$\mathcal{L}_{STT}^E=\sqrt{-g_E} R_E$

в котором$R_E$рассчитывается с$g_{\mu\nu}^{\ E}$. Может показаться, что вы находитесь в обычной ОТО, но если вы вычислите уравнение геодезической, вы найдете что-то вроде:

$\frac{d^2x^{\lambda}}{ds^2}+\Gamma_{\mu\nu}^{\lambda}\frac{dx^{\mu}}{ds}\frac{dx^{\nu}}{ds}=F(\phi)$

с$F$отличное от нуля. Дополнительный член справа подобен новой пятой силе, которую может чувствовать «свободно падающая» частица. Если хотите, можете рассматривать это как поправку к$1/r^2$масштабирование силы в ньютоновской гравитации.

Некоторые ссылки:

-Противостояние между общей теорией относительности и экспериментом, Клиффорд М. Уилл, Living Rev. Relativity, 17, (2014), 4. ССЫЛКА

- Поиски неньютоновской гравитации, Э. Фишбах, К. Талмадж (1999)

некоторые теории предполагают, что поле инфальтона на самом деле является темной энергией, и если бы это было верно, то у нас было бы пятое поле (сила может быть неправильным в этом контексте), которое взаимодействует с другими четырьмя. И кто знает, что еще, у темной материи может быть много сил, которые невидимы для нас, потому что они просто не взаимодействуют с четырьмя, которые мы делаем.