La teoría de la secuencia del es un modelo de la física fundamental, cuyos bloques huecos son objetos extendidos unidimensionales llamados las secuencias algo que las partículas cero-dimensionales del punto que forman la base para el modelo estándar de la física de partícula . La frase es de uso frecuente como taquigrafía para la teoría de Superstring del, así como teorías relacionadas tales como M-teoría del . Substituyendo punto-como partículas por las secuencias, una teoría de quántum al parecer constante de la gravedad emerge. Por otra parte, puede ser posible al " unify" las fuerzas naturales sabidas ( gravitacional, electromágnetico, nuclear débil y nuclear fuerte) describiéndolos con el mismo sistema de ecuaciones, según lo descrito en la teoría del todo .

Para que una teoría científica sea válida él debe ser el verificado empírico, el es decir con el experimento o la observación . Pocas avenidas para tal contacto con el experimento se han demandado. Con la construcción del Collider grande del Hadron en científicos de la CERN algunos esperan presentar datos relevantes, aunque se cree extensamente que cualquier teoría de la gravedad de Quantum requeriría energías mucho más altas sondar directo. Por otra parte, la teoría de la secuencia como se entiende actual tiene un gran número de soluciones igualmente posibles. Así ha sido demandado por algunos científicos que la teoría de la secuencia puede no ser el falsificable y no puede tener ninguna energía profética .

Los estudios de la teoría de la secuencia han revelado que predice que los objetos alto-dimensionales llamados teoría de la secuencia de Branes sugiere fuerte la existencia de diez u once (en la M-teoría ) dimensiones del espacio-tiempo, en comparación con los cuatro generalmente (tres espaciales y un temporal) usados en la teoría de relatividad ; sin embargo, la teoría puede describir los universos con cuatro dimensiones (observables) eficaces del espacio-tiempo por una variedad de métodos.

Una rama importante del campo se ocupa de un conjeturó la dualidad entre la teoría de la secuencia como una teoría de la gravedad y teoría del calibrador. Se espera que la investigación en esta dirección llevará a las nuevas penetraciones en el chromodynamics de Quantum, la teoría fundamental de la fuerza nuclear fuerte .

Descripción el del de

para más detalles en porqué es duro unir la física de la gravedad y de quántum, y en alternativas a la teoría de la secuencia, considera la gravedad de Quantum .

¡La idea básica detrás de todas las teorías de la secuencia es que los componentes de la realidad son las secuencias de extremadamente tamaño pequeño (posiblemente de la orden de la longitud de Planck, sobre 10⁻³⁵ m) que vibran en las frecuencias resonantes específico . Así, cualquier partícula se debe pensar en como objeto vibrante minúsculo, algo que como punto. Este objeto puede vibrar en diversos modos (apenas mientras que una secuencia de la guitarra puede producir diversas notas), con cada modo apareciendo como diversa partícula (electrón, fotón, etc. Las secuencias pueden partir y combinar, que aparecerían como partículas que emiten y que absorben otras partículas, dando lugar probablemente a las interacciones sabidas entre las partículas.

Además de secuencias, esta teoría también incluye los objetos de dimensiones más altas, tales como D-branes y el NS-branes además, todas las teorías de la secuencia predice la existencia de los grados de la libertad que se describen generalmente como dimensiones adicionales . La teoría de la secuencia se piensa para incluir unas 10, 11, o 26 dimensiones, dependiendo de la teoría específica y en el punto de vista.

El interés en teoría de la secuencia es conducido en gran parte por la esperanza que demostrará ser una teoría constante de la gravedad de Quantum o aún una teoría todo . Puede también describir naturalmente las interacciones similares al electromagnetismo y las otras fuerzas de la naturaleza. Las teorías de Superstring incluyen los fermios los bloques huecos de la materia, e incorporan el Supersymmetry, una simetría conjeturado (pero inadvertido) de la naturaleza . Todavía no se sabe si la teoría de la secuencia podrá describir un universo con la colección exacta de fuerzas y de partículas se observa que, ni cuánto libertad permite la teoría que elija esos detalles.

La teoría de la secuencia en conjunto todavía no ha hecho las predicciones falsificables de que permitirían que fuera probado experimental, aunque las varios observaciones y experimentos previstos podrían confirmar algunos aspectos esenciales de la teoría, tales como supersymmetry y dimensiones adicionales. Además, la teoría completa todavía no se entiende. Por ejemplo, la teoría todavía no tiene una definición satisfactoria fuera de la teoría de perturbación ; no entienden a los mecánicos de Quantum de los branes (objetos dimensionales más altos que secuencias); el comportamiento de la teoría de la secuencia en los ajustes cosmológicos (fondos dependientes del tiempo) todavía se está resolviendo; finalmente, el principio por que encadena la teoría selecciona su estado de vacío es un asunto caliente disputado (véase el encadenar el paisaje de la teoría).

La teoría de la secuencia es probablemente cierto límite de otro, una teoría más fundamental - la M-teoría - que se define solamente y no está en parte bien entendida.

Características básicas

La teoría de la secuencia se formula en términos de principio de la acción, la acción Nambu-Indicada o la acción de Polyakov, que describe cómo las secuencias se mueven a través de espacio y miden el tiempo. Como los resortes sin la fuerza externa aplicada, las secuencias tienden a encogerse, así reduciendo al mínimo su energía potencial, pero la conservación de la energía evita que desaparezcan, y en lugar de otro oscilan. Aplicando las ideas de los mecánicos de Quantum a las secuencias es posible deducir los diversos modos vibratorios de secuencias, y que cada estado vibratorio aparece ser una diversa partícula. La masa de cada partícula, y la manera con la cual puede obrar recíprocamente, se determinan a propósito la secuencia vibra - la secuencia puede vibrar en muchos diversos modos, apenas como una secuencia de la guitarra puede producir diversas notas. Los diversos modos, cada uno que corresponde a una diversa clase de partícula, componen el " " del espectro ; de la teoría.

Las secuencias pueden partir y combinar, que aparecerían como partículas que emiten y que absorben otras partículas, dando lugar probablemente a las interacciones sabidas entre las partículas.

La teoría de la secuencia incluye las secuencias abiertas del, que tienen dos puntos finales distintas, y las secuencias cerradas de, donde las puntos finales se ensamblan para hacer un lazo completo. Los dos tipos de la secuencia se comportan en levemente las maneras diferentes, rindiendo dos diversos espectros. Por ejemplo, en la mayoría de las teorías de la secuencia, uno de los modos cerrados de la secuencia es el Graviton, y uno de los modos de la secuencia abierta es el fotón . Porque los dos extremos de una secuencia abierta pueden encontrarse y conectar siempre, formando una secuencia cerrada, no hay teorías de la secuencia sin las secuencias cerradas.

El modelo más temprano de la secuencia - la secuencia bosonic, que incorporó solamente los bosones describe - bajo de bastantes energías - una teoría de la gravedad del quántum, que también incluye (si las secuencias abiertas se incorporan también) los campos del calibrador tal como el fotón (o, más generalmente, cualquie teoría de los Yang-Molinos ). Sin embargo, este modelo tiene problemas. Más importante, la teoría tiene una inestabilidad fundamental, creída para dar lugar al decaimiento (por lo menos parcialmente) del espacio-tiempo sí mismo. Además, como el nombre implica, el espectro de partículas contiene solamente los bosones, las partículas que, como el fotón, obedecen reglas particulares de comportamiento. En línea general, los bosones son los componentes de la radiación, pero no de la materia, que se hace de fermios. Investigando cómo una teoría de la secuencia puede incluir los fermios en su espectro llevado a la invención del Supersymmetry, a una relación matemática entre los bosones y a fermios. Encadenar las teorías que incluyen vibraciones fermionic ahora se conocen como teorías superstring ; se han descrito varias diversas clases, pero todos ahora son probablemente diversos límites de la M-teoría .

Mientras que la comprensión de los detalles de la secuencia y superstring teorías requiere la considerable sofisticación matemática, algunas características cualitativas de las secuencias del quántum se pueden entender en una manera bastante intuitiva. Por ejemplo, las secuencias del quántum tienen tensión, como las secuencias regulares hechas de la guita ; esta tensión se considera un parámetro fundamental de la teoría. La tensión de una secuencia del quántum es estrechamente vinculada a su tamaño. Considerar un lazo cerrado de la secuencia, se fue al movimiento a través de espacio sin fuerzas externas. Su tensión tenderá a contratarlo en un lazo más pequeño y más pequeño. La intuición clásica sugiere que puede ser que se encoja a un monopunto, pero ésta violaría principio de incertidumbre de s de Heisenberg el '. El tamaño característico del lazo de la secuencia será un equilibrio entre la fuerza de la tensión, actuando para hacer la pequeño, y el efecto de la incertidumbre, que la guarda " stretched". Por lo tanto, el tamaño mínimo de una secuencia se relaciona con la tensión de la secuencia.

Worldsheet

considera también: Relación entre la teoría de la secuencia y el

la teoría de campo de quántum A punto-como el movimiento de la partícula puede ser descrita dibujando un gráfico de su posición (en uno o dos dimensiones del espacio) contra tiempo. El cuadro resultante representa el Worldline de la partícula (su “historia ") en el espacio-tiempo . Por analogía, un gráfico similar que representa el progreso de una secuencia del con el tiempo cerca puede ser obtenido; la secuencia (un objeto unidimensional - una pequeña línea - por sí mismo) trazará una superficie (un múltiple de dos dimensiones ), conocida como el Worldsheet . Los diversos modos de la secuencia (que representan diversas partículas, tales como fotón o Graviton ) son ondas superficiales en este múltiple.

Un cerró parecer de la secuencia un pequeño lazo, así que su worldsheet parecerá una pipa, o - más generalmente - como superficie Riemannian (un múltiple orientado de dos dimensiones ) sin los límites (es decir ningún borde). Una secuencia abierta parece una línea corta, así que su worldsheet parecerá una tira, o - más generalmente - como Riemann superficial con un límite.

Las secuencias pueden partir y conectar. Esto es reflejada por la forma de su worldsheet (más exactamente, por su topología ). Por ejemplo, si una secuencia cerrada parte, su worldsheet parecerá una sola pipa que parte (o conectado) a dos pipas (designadas a menudo un par del de los pantalones - ver el dibujo en la tapa de esta página). Si una secuencia cerrada parte y sus dos piezas más adelante volver a conectar, su worldsheet parecerá una sola pipa que parte a dos y después que vuelve a conectar, que también parece un toro conectado con dos pipas (una que representa la secuencia de entrada, y la otra - la saliente). Una secuencia abierta que hace la misma cosa tendrá su worldsheet el parecer un anillo conectado con dos tiras.

Observar que el proceso de partir de una secuencia (o de secuencias que conectan) es un proceso global del worldsheet, no local: localmente, el worldsheet mira iguales por todas partes y no es posible determinar un monopunto en el worldsheet donde ocurre el partir. Por lo tanto estos procesos son una parte integrante de la teoría, y son descritos por la misma dinámica que controla los modos de la secuencia.

En algunas teorías de la secuencia (a saber, las secuencias cerradas en mecanografían I y algunas versiones de la secuencia bosonic ), las secuencias pueden partir y volver a conectar en una orientación opuesta (como en una tira de Möbius o una botella de Klein). Estas teorías se llaman el unoriented. Formalmente, el worldsheet en estas teorías es una superficie non-orientable .

Dualidades

considera también: Dualidad, S-dualidad, T-dualidad,

la secuencia de la U-dualidad

Antes de los años 90, los teóricos de la secuencia creídos allí eran cinco teorías superstring distintas: el tipo I, mecanografía IIA y IIB, y las dos teorías heteróticas de la secuencia ( TAN (32) y '' E '' ₈× '' E '' ₈ ). El pensamiento era ése fuera de estas teorías de cinco candidatos, sólo uno era la teoría correcta real todo, y esa teoría era la cuyo límite de la energía baja, con el comprimido de diez dimensiones del espacio-tiempo abajo a cuatro, emparejó la física observada en nuestro mundo hoy. Ahora se sabe que este cuadro era naïve, y que las cinco teorías superstring están conectadas con una otra como si sean cada un caso especial de más teoría fundamental (probablemente M-teoría ). Estas teorías son relacionadas por las transformaciones que se llaman las dualidades. Si dos teorías son relacionadas por una transformación de la dualidad, significa que la primera teoría puede ser transformada de cierta manera de modo que termine para arriba parecer apenas la segunda teoría. Las dos teorías entonces se dicen para ser duales a una otra debajo de ésa buena de la transformación. Puestas diferentemente, las dos teorías son matemáticamente diversas descripciones de los mismos fenómenos.

Estas dualidades ligan las cantidades que eran también probablemente separadas. Las escalas grandes y pequeñas de la distancia, así como fuerzas fuertes y débiles del acoplador, son las cantidades que han marcado siempre límites muy distintos de comportamiento de un sistema físico en ambos la teoría de campo clásica y la física de partícula del quántum . Pero las secuencias pueden obscurecer la diferencia entre grande y pequeño, fuerte y débil, y ésta es cómo estas cinco teorías muy diversas terminan para arriba ser relacionadas. la T-dualidad relaciona las escalas grandes y pequeñas de la distancia entre las teorías de la secuencia, mientras que la S-dualidad relaciona fuerzas fuertes y débiles del acoplador entre las teorías de la secuencia. la U-dualidad liga T-dualidad y S-dualidad.

Antes del " revolution" de la dualidad; allí fueron creídos para ser cinco versiones distintas de la teoría de la secuencia, más las teorías bosonic y gluonic (inestables).

Dimensiones adicionales

Número de dimensiones

Una característica intrigante de teoría de la secuencia es que implica la predicción de dimensiones adicionales. El número de dimensiones no es fijado por ningún criterio de la consistencia, pero las soluciones planas del espacio-tiempo existen en el " supuesto; dimension." crítico; Las soluciones cosmológicas existen en una variedad más amplia de dimensionalidades, y este diverso dimensions— valores más exacto diversos del " carga central eficaz, " una cuenta de grados de libertad que reduce a la dimensionalidad en regimes&mdash débil curvado; son relacionados por transiciones dinámicas.

Nada en la teoría de s del maxwell 'teoría de s electromagnetismo o de Einstein 'de la relatividad hace esta clase de la predicción; estas teorías requieren a físicos insertar el número de " de las dimensiones; a mano, " y este número es fijo y independiente de la energía potencial. La teoría de la secuencia permite que una se relacione el número de dimensiones con la energía potencial escalar. Técnico, esto sucede porque una anomalía del calibrador existe para cada número separado de dimensiones previstas, y la anomalía del calibrador puede ser contrariada incluyendo energía potencial no trivial en ecuaciones para solucionar el movimiento. Además, la ausencia de energía potencial en el " dimension" crítico; explica porqué las soluciones planas del espacio-tiempo son posibles.

Esto puede ser entendida mejor observando que un fotón incluido en una teoría constante (técnico, una partícula que lleva una fuerza relacionada con una simetría intacta del calibrador) debe ser el sin masa. La masa del fotón que es predicho por teoría de la secuencia depende de la energía del modo de la secuencia que representa el fotón. Esta energía incluye una contribución del efecto de Casimiro, a saber de fluctuaciones del quántum en la secuencia. El tamaño de esta contribución depende del número de dimensiones puesto que para un número más grande de dimensiones, hay fluctuaciones más posibles en la posición de la secuencia. Por lo tanto, el fotón en espacio-tiempo plano será massless— y el consistent&mdash de la teoría; solamente para un número particular de dimensiones.

Cuando se hace el cálculo, la dimensionalidad crítica no es cuatro pues uno puede esperar (tres hachas de espacio y una de tiempo). Las teorías planas de la secuencia del espacio son 26 dimensionales en el caso bosonic, mientras que el superstring y las M-teorías resultan implicar 10 o 11 dimensiones para las soluciones planas. En teorías bosonic de la secuencia, las 26 dimensiones vienen de la ecuación de Polyakov. A partir de cualquier dimensión mayor de cuatro, es necesario considerar cómo éstos se reducen al espacio-tiempo cuadridimensional .

Dimensiones compactas

Se han propuesto dos maneras diferentes de resolver esta contradicción evidente. El primer está al compactify las dimensiones adicionales; las es decir, 6 o 7 dimensiones adicionales son tan pequeñas en cuanto a sean imperceptibles en nuestra experiencia fenomenal. Para conservar las características supersymmetric de la teoría de la secuencia, estos espacios deben ser muy especiales. La resolución de 6 modelos dimensionales se alcanza con los espacios de Calabi-Yau. En 7 dimensiones, se llaman los múltiples G₂. Estas dimensiones adicionales son comprimidas haciéndolos colocar - trasero sobre sí mismos.

Una analogía estándar para esto es considerar el espacio multidimensional como manguera de jardín. Si la manguera se ve de una suficiente distancia, aparece tener solamente una dimensión, su longitud. De hecho, pensar en una bola apenas pequeña bastante para entrar en la manguera. Lanzando tal bola dentro de la manguera, la bola se movería más o menos en una dimensión; en cualquier experimento que hagamos lanzando tales bolas en la manguera, el único movimiento importante ser unidimensional, es decir, a lo largo de la manguera. Sin embargo, como uno se acerca a la manguera, una descubre que contiene una segunda dimensión, su circunferencia. Así, una hormiga que se arrastra adentro él se movería en dos dimensiones (y un vuelo de la mosca en él se movería en tres dimensiones). Este " dimension" adicional; es solamente visible dentro de una gama relativamente cercana a la manguera, o si un " lanza el in" bastante pequeños objetos. Semejantemente, las dimensiones compactas adicionales son solamente " visible" en las distancias extremadamente pequeñas, o experimentando con las partículas con las longitudes de onda extremadamente pequeñas (de la orden del radio de la dimensión compacta), que en energías muy altas de los medios de los mecánicos de Quantum (véase la dualidad de la Agitar-partícula).

panorama del Brane-mundo

Otra posibilidad es que somos " stuck" en (es decir tres dimensiones espaciales más la dimensión del tiempo) un subespacio dimensional 3+1 del universo lleno. Este subespacio se supone para ser un D-brane, por lo tanto esto se conoce como teoría del braneworld . Mucha gente cree que una cierta combinación de las dos ideas - compactification y los branes - rendirá en última instancia la teoría más realista.

Efecto de las dimensiones ocultadas

En cualquier caso, la gravedad que actúa en las dimensiones ocultadas afecta a otras fuerzas no-gravitacionales tales como electromagnetismo. De hecho, las primeras obras de Kaluza y de Klein demostraron que la relatividad general con cinco dimensiones grandes y una pequeña dimensión predice realmente la existencia del electromagnetismo. Sin embargo, debido a la naturaleza de los múltiples de Calabi-Yau ningunas nuevas fuerzas aparecen de las pequeñas dimensiones, pero su forma tiene un efecto profundo en cómo las fuerzas entre las secuencias aparecen en nuestro universo cuadridimensional. En principio, por lo tanto, es posible deducir la naturaleza de esas dimensiones adicionales requiriendo consistencia con el modelo estándar, pero esto no es todavía una posibilidad práctica. Es también posible extraer la información con respecto a las dimensiones ocultadas por las pruebas de la precisión de la gravedad, pero éstos han puesto hasta ahora solamente limitaciones superiores en el tamaño de tales dimensiones ocultadas.

D-branes

considera también: D-brane

Otra característica dominante de la teoría de la secuencia es la existencia de D-branes. Éstas son membranas de diversa dimensionalidad (dondequiera de una membrana dimensional cero - que sea de hecho un punto - y subir, incluyendo las membranas de 2 dimensiones, los volúmenes de 3 dimensiones y así sucesivamente).

D-branes es definido por el hecho de que los límites de Worldsheet están atados a ellas. Así D-branes puede emitir y absorber secuencias cerradas; por lo tanto tienen masa (puesto que emiten el Gravitons y - en las teorías superstring - la carga también (puesto que emiten las secuencias cerradas que son bosones de calibrador).

Desde el punto de vista de secuencias abiertas, D-branes es los objetos a los cuales los extremos de secuencias abiertas se atan. Las secuencias abiertas atadas a un D-brane se dicen al " live" en él, y ellas dar lugar al " de las teorías del calibrador; living" en él (puesto que uno de los modos de la secuencia abierta es un bosón de calibrador tal como el fotón). En el caso de un D-brane habrá un tipo de un bosón de calibrador y tendremos una teoría abeliana del calibrador (con el bosón de calibrador siendo el fotón ). Si hay múltiplo D-branes paralelo habrá tipos múltiples de bosones de calibrador, dando lugar a una teoría no-Abeliana del calibrador .

D-branes es así las fuentes gravitacionales, en las cuales un " de la teoría del calibrador; lives". Esta teoría del calibrador es juntado a la gravedad (que se dice para existir en el bulto del ), de modo que estos dos diversos puntos de vista sean normalmente incompletos.

¡duality< de la Calibrar-gravedad! -- Esta sección se liga de la teoría de la secuencia -->

la dualidad de la Calibrar-gravedad es una dualidad conjeturada entre una teoría de quántum de la gravedad en ciertos casos y la teoría del calibrador en un número más bajo de dimensiones. Esto significa que cada fenómeno y cantidad previstos en una teoría tiene un análogo en la otra teoría, con un " dictionary" el traducir a partir de una teoría a la otra.

Descripción de la dualidad

En ciertos casos la teoría del calibrador en el D-branes es desemparejado de la gravedad que vive en el bulto; así las secuencias abiertas atadas al D-branes no son el que obra recíprocamente con las secuencias cerradas. Tal situación se llama un que desempareja el límite .

En esos casos, el D-branes tiene dos descripciones alternativas independientes. Según lo discutido sobre, desde el punto de vista de secuencias cerradas, el D-branes es fuentes gravitacionales, y tenemos así una teoría gravitacional en espacio-tiempo con algunos campos del fondo. Desde el punto de vista de secuencias abiertas, la física D-branes es descrita por la teoría apropiada del calibrador. Por lo tanto en tales casos se conjetura a menudo que la teoría gravitacional en espacio-tiempo con los campos apropiados del fondo es dual (es decir físicamente equivalente) a la teoría del calibrador en el límite de este espacio-tiempo (puesto que el subespacio llenado por el D-branes es el límite de este espacio-tiempo). Hasta ahora, esta dualidad no se ha probado en ninguna casos, tan allí es también desacuerdo entre teóricos de la secuencia con respecto cómo es fuerte la dualidad se aplica a los varios modelos.

Ejemplos e intuición

El ejemplo más bien conocido y primer que se estudiarán es la dualidad entre el tipo Supergravity de IIB en el 5 del ^{del S del $\backslash \; times$ del 5} del ^{de los anuncios del (un espacio del producto de un espacio cinco-dimensional Anti de Sitter y de una cinco-esfera) por un lado, y N de = teoría supersymmetric 4 Yang-Molinos en el límite cuadridimensional del espacio Anti de Sitter (un cuadridimensional plano 3.1} del ^{del R del espacio-tiempo o de una esfera de tres con el R del $\backslash \; times$ del 3} del del S del tiempo). Esto se conoce como la correspondencia, un nombre AdS/CFT de uso frecuente para el calibrador/la dualidad de la gravedad en general.

Esta dualidad puede ser pensada en como sigue: suponer que hay un espacio-tiempo con una fuente gravitacional, por ejemplo un calabozo extremal . Cuando las partículas son lejanas de esta fuente, son descritas por las secuencias cerradas (es decir una teoría gravitacional, o generalmente el Supergravity ). Mientras que las partículas se acercan a la fuente gravitacional, pueden todavía ser descritas por las secuencias cerradas; alternativo, pueden ser descritas por los objetos similares a las secuencias QCD que se hacen de los bosones de calibrador (los Gluons y el otro calibran grados de la teoría de libertad. Tan si uno puede (en un que desempareja el límite ) describir el sistema gravitacional como dos regiones separadas - una (el bulto del ) lejana de la fuente, y la otra cerca de la fuente - entonces la 3ultima región se puede también describir por una teoría del calibrador en D-branes. Esta 3ultima región (cerca de la fuente) se llama el límite del cercano-horizonte del, puesto que generalmente hay un horizonte de acontecimiento alrededor (o en) de la fuente gravitacional.

En la teoría gravitacional, una de las direcciones en espacio-tiempo es la dirección radial, yendo de la fuente gravitacional y lejos (hacia el bulto). La teoría del calibrador vive solamente en el D-brane sí mismo, así que no incluye la dirección radial: vive en un espacio-tiempo con uno menos dimensión comparada a la teoría gravitacional (de hecho, vive en un espacio-tiempo idéntico al límite de la teoría gravitacional del cercano-horizonte). Entendamos cómo las dos teorías siguen siendo equivalente:

La física de la teoría gravitacional del cercano-horizonte implica solamente estados de la En-cáscara (como de costumbre en teoría de la secuencia), mientras que la teoría de campo incluye también la función de correlación de la Apagado-cáscara . Los estados de la en-cáscara en la teoría gravitacional del cercano-horizonte se pueden pensar en como describiendo solamente las partículas que llegan del bulto a la región del cercano-horizonte y que obran recíprocamente allí entre sí mismos. En la teoría del calibrador éstos son " projected" sobre el límite, de modo que las partículas que llegan la fuente de diversas direcciones sean consideradas en la teoría del calibrador como fluctuaciones del quántum (de la apagado-cáscara) lejos aparte de uno a, mientras que las partículas que llegan la fuente casi de la misma dirección en espacio serán consideradas en la teoría del calibrador como fluctuaciones del quántum (de la apagado-cáscara) cerca de uno a. Así el ángulo entre las partículas de llegada en la teoría gravitacional traduce a la escala de la distancia entre las fluctuaciones del quántum en la teoría del calibrador. El ángulo entre las partículas de llegada en la teoría gravitacional se relaciona con la distancia radial de la fuente gravitacional en la cual las partículas obran recíprocamente: cuanto más grande es el ángulo, más cercanas las partículas tienen que conseguir a la fuente para obrar recíprocamente con uno a. Por una parte, la escala de la distancia entre las fluctuaciones del quántum en una teoría de campo de Quantum se relaciona (inverso) con la escala de la energía en esta teoría. El radio tan pequeño en la teoría gravitacional traduce a la escala de la energía baja en la teoría del calibrador (es decir el régimen del IR de la teoría de campo ) mientras que el radio grande en la teoría gravitacional traduce a la escala de la alta energía en la teoría (es decir el régimen ULTRAVIOLETA del calibrador de la teoría de campo).

Un ejemplo simple a este principio es que si en la teoría gravitacional hay una disposición en la cual el campo de Dilaton (que determina la fuerza del acoplador ) es decreasing con el radio, después su teoría de campo dual será asintótico liberar, es decir su acoplador crecerá más débil en altas energías.

Contacto con el experimento

Esta rama de la teoría de la secuencia puede llevar a las nuevas penetraciones en el chromodynamics, una teoría de Quantum del calibrador que sea la teoría fundamental de la fuerza nuclear fuerte . Con este fin, se espera que una teoría gravitacional dual al chromodynamics del quántum será encontrada.

De hecho, un contacto vago con el experimento se ha demandado para tener ser alcanzado sin embargo actual la alternativa, enrejado QCD, está haciendo un trabajo mucho mejor y ha hecho ya ya el contacto con experimentos en los varios campos con buenos resultados, aunque los cómputos son el numérico algo que el analítico.

Problemas y controversia

Sigue habiendo la teoría de la secuencia ser confirmado. Ninguna versión de la teoría de la secuencia todavía ha hecho una predicción experimental verificada que diferencia de ésas hizo por otras teorías. Las escalas de la energía en las cuales sería posible ver la naturaleza fibrosa de partículas son mucho mayores que ésa experimental accesible. Posee muchas características del interés matemático e incorpora naturalmente todas las características gruesas del modelo estándar, tal como grupos no-abelianos del calibrador y fermios quirales. Porque la teoría de la secuencia no se puede probar en el futuro próximo, algunos científicos han preguntado si incluso merece ser llamada una teoría científica ; no es el falsificable en el sentido Popper .

También se ha sugerido que la teoría de la secuencia es un mejor pensamiento como de marco para los modelos del edificio, esa teoría de campo de Quantum es de la misma manera un marco.

Las ideas de la teoría de la secuencia han tenido una influencia importante en las ofertas para la física más allá del modelo estándar. Por ejemplo, mientras que el supersymmetry es un ingrediente vital de la teoría de la secuencia, los modelos supersymmetric sin la conexión obvia a la teoría de la secuencia también se estudian. Por lo tanto, si el supersymmetry fuera detectado en el Collider grande del Hadron no sería visto como confirmación directa de la teoría. Sin embargo, si el supersymmetry no fuera detectado, hay vacíos en la teoría de la secuencia en la cual el supersymmetry sería considerado solamente en energías mucho más altas, así que su ausencia no falsificaría teoría de la secuencia. Por teoría de la relatividad general del contraste, si, al observar las estrellas durante un eclipse solar, la gravedad del sol no hubiera desviado la luz por la cantidad prevista, después de Einstein habría sido probado mal.

En un nivel más matemático, otro problema es que, como muchas teorías de campo de quántum, mucha de la teoría de la secuencia sigue siendo solamente el formulado perturbatively ( es decir, como serie de aproximaciones algo que como solución exacta). Aunque hayan progresado las técnicas nonperturbative considerablemente - incluyendo definiciones completas conjeturadas en asintótica satisfying de los Espacio-tiempos cierta - una definición completa de Non-perturbative de la teoría todavía está careciendo.

Otro más problema central de la teoría de la secuencia es que los mejores fondos entendidos de la teoría de la secuencia preservan mucho del supersymmetry de la teoría subyacente, que da lugar a espacio-tiempos tiempo-invariantes: la teoría de la secuencia no puede ocuparse actual bien de los fondos dependientes del tiempo, cosmológicos.

Las dos ediciones anteriores se relacionan con un problema más profundo: la teoría de la secuencia no pudo ser verdadero fundamental en su actual formulación porque es fondo-dependiente - la teoría de la secuencia describe extensiones perturbative sobre fondos fijos del espacio-tiempo. Algunos ven la independencia del fondo como requisito fundamental de una teoría de la gravedad de quántum, particularmente puesto que la relatividad general es ya independiente del fondo. En respuesta a estas críticas, algunos teóricos de la secuencia discrepan que la fondo-independencia debe ser un principio rector, mientras que otras esperan esa M-teoría, o un tratamiento de Non-perturbative de la teoría de la secuencia (tal como teoría de campo de la secuencia ) resultará ser fondo-independiente, dando como soluciones las muchas diversas versiones de la teoría de la secuencia con los diversos fondos.

Otro problema es que la estructura del vacío de la teoría, llamada el paisaje de la teoría de la secuencia, no está bien entendida. Mientras que la teoría de la secuencia se entiende actualmente, aparece contener una gran cantidad de vacíos distintos, metaestables, quizás 10⁵⁰⁰ o más. Cada uno de éstos corresponde a un diverso universo, con una diversa colección de partículas y de fuerzas. Sin embargo, tales explicaciones no se miran generalmente como científicas en el sentido de Popperian .

La teoría de la secuencia predice, por lo menos perturbatively, eso en suficientemente arriba energía-que están cerca de la gravedad de quántum escalan- probablemente secuencia-como la naturaleza de partículas deben ser evidentes. Por ejemplo, debe haber copias más pesadas de todas las partículas que corresponden a los armónicos de una secuencia más alta. Sin embargo es confusa cuáles estas energías son. En el caso de limitación, estas energías serían un millón mil millones (diez seguidos por catorce ceros) veces más arriba que ésos accesibles en el acelerador más nuevo, el LHC .

Después del aspecto de dos libros la reivindicación de teoría de la secuencia es una falta,

Historia

considera también: Historia la teoría de la secuencia La primera persona para agregar una quinta dimensión a la relatividad general de Einstein era alemán Theodor Kaluza del matemático en 1919. La razón del unobservability de la quinta dimensión (su compacticidad) fue sugerida por el sueco Oskar Klein del físico en 1926 (véase la teoría de Kaluza-Klein). Estas predicciones fijarían la fundación para la teoría de la secuencia introduciendo el concepto de dimensiones adicionales.

La teoría de la secuencia fue desarrollada y explorada original durante el finales de los sesenta y las comienzos de los años 70 para explicar algunas particularidades del comportamiento de los Hadrons (partículas subatómicas tales como el protón y neutrón que experimentan la fuerza nuclear fuerte ). Particularmente, Yoichiro Nambu (y posterior Lenny Susskind y Holger Nielsen ) observado en 1970 que el modelo dual de la resonancia de las interacciones fuertes se podría explicar por un modelo quántum-mecánico de secuencias. Este acercamiento fue abandonado como teoría alternativa, chromodynamics, ayuda experimental ganada de Quantum, pero ha reaparecido recientemente en el contexto de la correspondencia de AdS/CFT.

Durante los mediados de los años setenta fue descubierto que el mismo formalismo matemático se puede utilizar para describir una teoría de la gravedad de Quantum . Esto llevó al desarrollo de la teoría de la secuencia de Bosonic, que sigue siendo la versión primero enseñada a muchos estudiantes.

Entre 1984 y 1986, los físicos realizaron que la teoría de la secuencia podría describir todas las partículas elementales y las interacciones entre ellas, y los centenares de ellas comenzaron a trabajar en teoría de la secuencia como la idea más prometedora de unificar teorías de la física. Esto se conoce como el primero superstring la revolución .

En los mediados de años 90, el José Polchinski descubrió que la teoría requiere la inclusión de objetos alto-dimensionales, llamado D-branes que éstos agregaron una estructura matemática rica adicional a la teoría, y abrió muchas posibilidades de construir los modelos cosmológicos realista en la teoría.

En 1995, en el Congreso Anual de los teóricos de la secuencia en la Universidad de California del Sur (USC), el Edward Witten pronunciar su discurso famoso en la teoría de la secuencia que esencialmente unió las cinco teorías de la secuencia que existieron en ese entonces, y dando a luz a una teoría dimensional nuevos 11 llamó la M-teoría . Esto chispeó el superstring en segundo lugar la revolución .

En el 1997 Juan Maldacena conjeturó una relación entre la teoría de la secuencia y una teoría del calibrador llamó el N=4 la teoría supersymmetric de los Yang-Molinos. Esta conjetura, llamada la correspondencia AdS/CFT ha generado mucho de interés en el campo y ahora bien-se acepta. Es una realización concreta del principio olográfico, que tiene implicaciones de gran envergadura para el lugar de los calabozos y la información en la física, así como la naturaleza de la interacción gravitacional. Con esta relación, encadenar la teoría puede ser relacionado en el futuro con el chromodynamics de Quantum y el plomo, eventual, a una mejor comprensión del comportamiento de los Hadrons que vuelven así a su meta original.

Recientemente, el descubrimiento del paisaje de la teoría de la secuencia, que sugiere que la teoría de la secuencia tenga un número exponencial grande de diversos vacíos, llevó a las discusiones de qué teoría de la secuencia se pudo esperar eventual predecir, y a la preocupación que la respuesta pudo no continuar para ser nada.

Cultura popular

El del libro el universo elegante por el Brian Greene, profesor de la física en la Universidad de Columbia, fue adaptado en un documental de tres horas para la Nova y también demostrado en la televisión británica. También fue demostrado por el Discovery Channel en la televisión india, así como en Australia en SBS.
La teoría de la secuencia es también una trilogía de las novelas basadas en el Star Trek del : Serie de televisión del viajero .
El espacio de Calabi-Yau es mencionado en referencia a un teleportation hipotético (cuarto de galón de Quantum de la materia para el cortocircuito) en el Ilium de las novelas y el Olympos del, por el Dan Simmons del escritor de la ciencia ficción . Además, emplean y se explican hasta cierto punto o se describen a varios otros quántum-mecánicos hipotéticos y conceptos teoría-relacionados de la secuencia en los libros: El Brane agujerea, universos paralelos, singularidades (calabozos y Wormholes, " quantum" dispositivos morphing/shapeshifting y la naturaleza de probabilidad intrínseca de la teoría mecánica del quántum.
En " Sueños del c. Lovecraft en el " de la Bruja-Casa ;, un episodio de los amos de la serie de Showtime del horror (basado en una historia por c. Lovecraft y dirigido por el Estuardo Gordon ), un estudiante de graduado joven de la universidad de Miskatonic estudia teoría de la secuencia del interdimensional en su apartamento desmantelado y descubre la intersección de dos realidades separadas.
El " del episodio de los héroes del programa de televisión; cinco años de " ido de ; eran conocidos como " Secuencia Theory".
La canción “ Supertheory de Supereverything ” por el burdel de Gogol de la venda menciona teoría de la secuencia.
El cristiano Robo Bell del profesor emplea mal la teoría en su enseñanza popular, de la secuencia del que todo es espiritual .

Ver también

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Correspondencia AdS/CFT
Teoría de campo conformal
F-teoría
Fuzzballs
Graviton
Teoría de Kaluza-Klein
Lista de los físicos de la teoría de la secuencia
Lista de los asuntos de la teoría de la secuencia
Gravedad de quántum del lazo
M-teoría
Gravedad de Quantum
Relación entre la teoría y la teoría de campo de quántum de la secuencia
Dualidad de la secuencia
Paisaje de la teoría de la secuencia
Supergravity
Teoría de Superstring
Supersymmetry
Teoría todo