Струнные модели физики элементарных частиц

  1. Какие общие черты физики элементарных частиц получаются/воспроизводятся при построении струнных моделей моделей частиц?

  2. Как такие модели относятся к фиксации свободных параметров, таких как массы и константы связи в Стандартной модели?

У меня есть некоторые базовые знания в области теории струн, поскольку я изучил первую часть книги Цвайбаха, но, за исключением нескольких лекций, посвященных переписке AdS/CFT и ландшафту струн, я мало что о ней знаю.

Я думаю, что они могут воспроизвести два факта и следствие прямо сейчас: 1) Вселенная может существовать, но их также может быть почти бесконечное количество. 2) Существует гравитация или, по крайней мере, что-то, что могло бы выглядеть как гравитация, если очень сильно прищуриться двумя глазами. 3) Невероятно, чтобы теория струн могла быть ошибочной, слишком много слишком умных людей потратили на нее слишком много времени. ;-)
@CuriousOne, я понимаю твою вторую часть. Действительно, уравнения поля Эйнштейна возникают как необходимость при квантовании струн, подчиняющихся лоренц-инвариантности, что является очень приятной особенностью. но первый пункт не совсем подходит для моего ответа, так как мы не знаем, в каких минимумах струнного ландшафта застряла наша Вселенная, и поэтому не можем делать предсказания..поэтому я спрашиваю, какие общие черты точно описываются теорией которые, как мы знаем, присутствуют в современной физике элементарных частиц.
Не поймите меня неправильно, я почти уверен, что некоторые аспекты теории струн, возможно, реализуются в природе... если мы спагеттируем пространство-время, квантовая теория на очень короткое время может выглядеть как теория струн, пока мы исчезаем в космосе. кроличья нора, но это похоже на появление любого в физике твердого тела: интересное, но никоим образом не формирующее или не являющееся фундаментальным. На мой вкус, теория струн не смогла дать ничего похожего на убедительную версию следующего уровня теории. Почему? Нет никаких эмпирических данных, на которых можно было бы основывать следующую теорию.

Ответы (2)

Хотя это очень важный вопрос, я не думаю, что мой ответ может быть справедливым в попытке объяснить гигантскую открытую проблему в теоретической физике. Но я могу дать вам некоторый обзор и указать вам правильное направление.

На данный момент все в работе. В стандартной модели есть много вопросов, которые современные экспериментальные данные не могут подтвердить, например, почему три семейства фермионов, почему существует так много свободных параметров и т. д. Теория струн должна обеспечить непротиворечивый формализм, в котором 10-мерная суперсимметричная теория может дать калибровочную теорию (которая в принципе может воспроизвести МССМ), пертурбативно связанную с гравитацией Эйнштейна-Гильберта в 4 измерениях. Мы знаем, что теория струн воспроизводит ЕН-гравитацию.

На сегодняшний день для построения физики элементарных частиц существует три популярных метода:

а) Калаби-Яу и ориентифолдная компактификация

б) Построение модели из D-бран

в) F-теория

Я бы посоветовал книгу Уранги и Ибаньеса по теории струн и физике элементарных частиц, которая очень хороша и отвечает интересам как аспиранта, так и опытного исследователя.

Одна из ключевых идей в теории струн состоит в том, чтобы получить правильную компактификацию от 10-мерной суперсимметричной теории к 4-мерной несуперсимметричной теории. Очень интересным направлением для этого является изучение многообразий Калаби-Яу, для которого рекомендуется прочитать превосходный обзор Брайана Грина .

Наконец, есть F-теория. Я не буду здесь вдаваться в подробности F-теории, но есть очень хороший обзор Тимо Вейганда по F-теории и построению моделей.

Все эти методы являются многообещающими, и в этих областях проделана большая работа, но вопросы, которые вы задаете, все еще находятся в стадии разработки. Есть надежда, что можно вывести модель из теории струн в 10-дневной модели некоторой калибровочной теории, пертурбативно связанной с гравитацией, так что калибровочная теория сможет объяснить получение параметров в стандартной модели.

Я бы также рекомендовал лекции Фредерика Денефа и Элиаса Киритсиса и ссылки в них.

В целом теории струн еще предстоит восстановить стандартную модель, но работа над ней продолжается.

Для набора элементарных вступлений я бы рекомендовал эти заметки Яна Луи и некоторые заметки Фернандо Кеведо, которые можно найти здесь и здесь . Эти два человека являются одними из самых влиятельных струнных феноменологов.

«Какие общие черты физики элементарных частиц получаются/воспроизводятся путем построения струнных моделей моделей частиц?»

Все они. По существу каждое теоретико-полевое свойство или явление стандартной модели имеет теоретико-струнную реализацию.

«Как такие модели относятся к фиксации свободных параметров, таких как массы и константы связи в Стандартной модели?»

В принципе такие величины определяются выбором вакуума. Например, если калибровочное поле реализуется стопкой бран, то связь может равняться объему бран. Но на практике возможности их вычисления все еще ограничены.

Я думаю, что ОП скорее спрашивает о явных строгих конструкциях, которые дают определенные функции, например, стандартной модели.
Струнные модели физики элементарных частиц
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v