¿Por qué hay Gravitones entre los modos de oscilación en la Teoría de Cuerdas?

¿Por qué los gravitones están presentes entre los modos de oscilación de las 'cuerdas' en la teoría de cuerdas?

Antes de obtener las respuestas adecuadas, puede leer motls.blogspot.com/2007/05/…
Porque si la teoría de cuerdas no incluyera los gravitones, haríamos una nueva teoría que los incluyera. Proporcionar una teoría cuántica de la gravedad es uno de los principales objetivos de la teoría de cuerdas. ¿Por qué alguien inventaría y estudiaría una teoría que ni siquiera incluía el fenómeno que le interesaba?
Esa no es una respuesta en lo más mínimo @Colin K. Pregunté por qué podemos suponer que están allí, qué nos da derecho a decir que están, eso seguramente está claro.
¡Lo asumimos porque es el punto central de la teoría! Es como preguntar por qué la gravedad newtoniana supone que existe una fuerza de atracción entre cuerpos masivos; lo asume porque cuantificarlo es todo el propósito de la teoría.
Y tenemos el "derecho" de asumirlo porque el único requisito importante de una teoría es que prediga correctamente los resultados experimentales. Puede formar una teoría basada en el polvo mágico de los duendes si puede demostrar que es capaz de predecir observaciones y hacerlo con mayor precisión que otras teorías, o al menos hacerlo tan bien como otras teorías mientras tiene algún otro beneficio como la simplicidad.
En ese caso, ¿no podríamos inventar una vieja teoría y arrojarle un gravitón?

Respuestas (1)

En esta cuarta lección de su curso de cuerdas, Lenny Susskind explica de una manera un poco técnica y muy accesible, por qué existe una excitación de espín 2 para cuerdas cerradas que se puede interpretar como un gravitón.

Para explicar esto, escribe todas las excitaciones más bajas posibles de una cuerda cerrada. Puede haber ondas que se mueven hacia la izquierda y hacia la derecha de diferentes frecuencias. Teniendo en cuenta la llamada condición de igualación de nivel , que dice que la energía de las ondas que se mueven a la derecha debe coincidir con la energía de las ondas que se mueven a la izquierda, se excluyen todas las posibilidades excepto las que tienen espín 2 y espín 0. Físicamente, la coincidencia de nivel corresponde al hecho de que la traslación de la función de onda a lo largo de la cuerda cerrada es una transformación de simetría. Significa que al tratar una cuerda cerrada como una secuencia de puntos de masa, no hay ningún punto especial en la cuerda (todos son equivalentes).

Tal como lo entiendo hasta ahora, la interpretación de la excitación del espín 2 como el gravitón puede estar motivada por las siguientes consideraciones: al describir la gravedad como una QFT en un espacio-tiempo curvo, el tensor métrico asume el papel del campo de norma. Debido a que tiene dos índices de Lorentz (el vector potencial en QED tiene solo uno), este campo de calibre (el gravitón) debe ser de espín 2. Además, en una teoría de cuerdas que interactúa, no se pueden evitar las cuerdas cerradas. Si la constante de acoplamiento no desaparece, los extremos de las cuerdas abiertas siempre pueden juntarse y unirse de manera que las cuerdas se cierren. El proceso inverso también puede ocurrir (con la misma constante de acoplamiento), de modo que todas las cuerdas (abiertas y cerradas) pueden absorber y emitir cuerdas cerradas o gravitones respectivamente. Esto corresponde al hecho de que todo gravita.

... así que si algo mueve la cola como un perro, ladra como un perro, etc. entonces probablemente ES un perro :-)

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