Теория струн состоит из струн типа Chew, струн, которые следуют принципу S-матрицы Джеффри Чу. Эти струны обладают тем свойством, что все их рассеяние происходит посредством обмена струнами, так что амплитуды полностью задаются суммированием мировых листов и топологией. Это приводит к успешной теории гравитации, мы знаем, уникальности, мы знаем и т. д.
Я хотел бы точно знать, какая часть философии S-матрицы Чу-Мандельштама, этого протоголографического принципа, исторически столь важного для развития теории струн, логически необходима для вывода струнных взаимодействий. Это скрыто в более современных методах лечения, потому что они принимают как должное некоторые вещи, которые исторически были сложными и исходили непосредственно из S-матрицы.
Одна из тех вещей, которые считаются само собой разумеющимися, состоит в том, что струны взаимодействуют только путем обмена другими струнами, и что это взаимодействие уважает двойственность мирового листа. В недавнем обмене мнениями (здесь: Каковы подробности происхождения теории струн? ) Любош Мотл предположил, что это может быть получено только из предположения, что существует какой-то вид возбуждения струны и что эта струна последовательно взаимодействует. Я хотел бы проверить это утверждение примерами, чтобы точно определить, сколько дополнительных предположений скрыто за этим утверждением.
Предположение, что струны обмениваются струнами с двойственностью Доле-Хорна-Шмидта, эквивалентно предположению, что единственным взаимодействием между струнами является топологическая диаграмма обмена из теории струн. Это предположение фиксирует не только взаимодействие струн при данном спектре, оно фиксирует спектр и даже размерность пространства-времени, оно фиксирует все. Так что это очень странная физика. Я полагаю, что это предположение является физикой Чу/Мандельштама, и вы не можете вывести струны, не используя ее.
Имеется N скалярных полей массы m и NU(1) калибровочных полей. Скаляр k имеет заряд +1 в калибровочном поле с номером k и заряд -1 в калибровочном поле k+1 (с периодическими границами, поэтому скаляры N и 1 взаимодействуют).
Каждая U(1) отделяется от отдельной SU(2) при некоторой высокой энергии с помощью специального механизма, который не имеет значения, но который встраивает U(1) в асимптотически свободную теорию при высоких энергиях, так что теория полностью соответствует.
Эти N скаляров могут образовывать нить материи, состоящую из частицы типа 1, связанной с частицей типа 2, связанной с частицей типа 3 и т. д. вокруг петли, замыкающейся на частице 1. Я буду называть это резиновой лентой.
Кроме того, каждый из N различных скаляров по отдельности находится в фундаментальном представлении SU(N) калибровочной теории, так что отдельные кванты этих скаляров имеют бесконечную массу в силу ограничения. Связь SU(N) будет бесконечно малой в масштабе резиновой ленты, так что она не повлияет на динамику.
Резинка — один из барионов теории. Если вы просто посмотрите на динамику резиновой ленты, если вы столкнетесь с двумя резиновыми лентами, вы можете обменяться квантами U(1) между соответствующими точками на резиновой ленте и получить дальнодействующие Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия, расщепляющие и воссоединяющие. Но двойственности нет.
Учитывая «барион» в модели, он содержит N скаляров. Если скаляры не являются числами 1...N, они не связываются друг с другом, а если скаляры представляют собой числа 1...N, то они связываются друг с другом, высвобождая некоторое количество U(1) фотонов и образуя замкнутую связанную резиновую ленту. при более низкой энергии в N раз больше энергии связи каждой пары (приблизительно). Изолированные частицы бесконечно массивны, поэтому самым легким барионным состоянием в теории является резиновая лента.
Резиновая лента имеет колебательные возбуждения. Для больших N вы получаете спектр, который соответствует частоте одномерной строки фиксированной длины. Есть моды, которые соответствуют N частицам, сидящим друг над другом, вращающимся с 1 единицей углового момента, разлетающимся и сжимающимся и т. д.
Эффективная теория резиновой ленты верна для энергий выше массы бариона в связанном состоянии и ниже массы разрезанной резиновой ленты, и она также верна намного выше этого. Но взаимодействия резиновой ленты не имеют ничего общего с теорией струн.
В вашей конструкции сегменты резиновой ленты напоминают (разомкнутые) струны теории струн — линии потока, соединяющие скаляры. Естественное включение резиновой ленты в теорию струн включало бы интерпретацию скаляров как нульмерных доменных стенок с двумя соединениями стенка-струна, присутствующими на каждой такой «0-бране». Поскольку стены обычно содержат калибровочные теории, кажется, что это должна быть калибровочная теория N = 2 (чтобы содержать скаляр), разбитая на калибровочную теорию N = 0. Таким образом, включение резиновой ленты в теорию струн, если она существует, может потребовать много структуры, невидимой с вашей исходной точки; хотя, возможно, эта структура проявится в AdS/CFT-анализе вашей теории цвета?
редактировать : Да, я думаю, что «очевидный» способ внедрить теорию поля с «резиновыми лентами» в теорию струн — это найти подходящую теорию суперконформного колчана N = 2 с дуальным AdS, а затем добавить массы/разорвать сузи с помощью VEV. как в Зайберг-Виттен 1994.
Колумбия
Рон Маймон
Митчелл Портер
Митчелл Портер
Рон Маймон
Рон Маймон