¿La teoría de cuerdas predice más de cuatro fuerzas?

Una "quinta fuerza" puede estar dada por un campo escalar. Este campo surge en muchas teorías, por ejemplo del campo escalar de dilatación de la teoría de cuerdas, que no está mínimamente acoplado a$R$en la acción

En el límite de baja energía, podemos tratar fenomenológicamente la teoría de cuerdas como una Teoría de Gravitación de Tensor Escalar (consulte el enlace de Wikipedia para obtener más detalles) en la que reemplaza la acción de Einstein-Hilbert de GR por:

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

dónde$A$es una función genérica del campo escalar que fija su modelo. Ahora, si haces una transformación conforme$g_{\mu\nu}=A^{2}(\phi(x))g_{\mu\nu}^{\ E}$vas al llamado Marco de Einstein:

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

en el cual$R_E$se calcula con$g_{\mu\nu}^{\ E}$. Puede parecer que estás en el GR habitual, pero si calculas la ecuación geodésica te encuentras con algo como:

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

con$F$diferente de cero. El término adicional a la derecha es como una nueva quinta fuerza, que puede sentir una partícula en "caída libre". Si lo desea, puede ver esto como una corrección a la$1/r^2$Escalamiento de la fuerza en gravedad newtoniana.

Algunas referencias:

-La confrontación entre la relatividad general y el experimento, Clifford M. Will, Living Rev. Relativity, 17, (2014), 4. ENLACE

-La búsqueda de la gravedad no newtoniana, E. Fischbach, C. Talmadge (1999)

algunas teorías proponen que el campo de infalton es en realidad lo mismo que una energía oscura, si eso fuera correcto, entonces tendríamos un quinto campo (la fuerza podría no ser correcta en este contexto) que interactúa con los otros cuatro. Y quién sabe qué más, la materia oscura podría tener muchas fuerzas que son invisibles para nosotros porque simplemente no interactúan con las cuatro que hacemos.