¿Por qué la excitación de cuerdas cerradas en Teoría de Cuerdas debe ser spin-2?

En Teoría de Cuerdas se predice que como resultado de las cuerdas cerradas tenemos gravitones de spin-2.

1) ¿Cómo sabemos que debe haber una excitación de partículas de spin-2?

2) ¿Por qué una partícula de espín 2 TIENE que ser un gravitón?

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Respuestas (3)

Usted pregunta:

En Teoría de Cuerdas se predice que como resultado de las cuerdas cerradas tenemos gravitones de spin-2.

1) ¿Cómo sabemos que debe haber una excitación de partículas de spin-2?

Las teorías de cuerdas han sido elegidas y están siendo estudiadas extensivamente porque pueden tener una representación de dos partículas de espín. Uno busca tales teorías porque al intentar cuantizar la gravitación la partícula portadora, equivalente al fotón o bosón gauge, que aparece en las teorías cuánticas de campos estudiadas, tiene espín dos.

Entonces, solo las teorías que pueden acomodar dos partículas de espín pueden ser candidatas para una teoría de todo (fuerzas fuertes, débiles, electromagnéticas y gravitatorias).

2) ¿Por qué una partícula de espín 2 TIENE que ser un gravitón?

No es OBLIGATORIO, pero si la teoría en estudio no tiene una partícula de espín dos para ser candidata a describir el gravitón, no puede convertirse en una Teoría del Todo (TOE), que es el santo grial de la física teórica.

Gracias @anna v. ¿Algunos físicos se oponen a la teoría de cuerdas por el hecho de que la partícula spin-2 podría ser algo más que el gravitón?
Los teóricos que se oponen a la teoría de cuerdas tienen sus propias teorías favoritas, pero en las matemáticas de todas las teorías el objetivo es acomodar el modelo estándar y la gravitación. Dado que todos los teóricos actuales trabajan con la Teoría Cuántica de Campos como guía, el gravitón será descrito por el espín 2, porque eso es lo que resulta de los esfuerzos fallidos para cuantificar independientemente el campo gravitatorio. Las teorías de cuerdas son las únicas que pueden acomodar todo matemáticamente, por el momento.
@OllyPrice: el gravitón de la teoría de cuerdas no se identificó como un gravitón porque era spin-2. Esta es evidencia insuficiente por sí misma, debe verificar que tenga identidades de sala gravitacional.

La razón es que en la teoría de cuerdas, cada operador en la hoja del mundo crea una partícula física o una superposición de partículas. Cuando realiza un pequeño cambio en la métrica de fondo por la que se mueve la cuerda, esto cambia la acción de un determinado operador, lo que significa que una geometría de fondo es equivalente a alguna partícula en la teoría de cuerdas. La invariancia de coordenadas significa que si cambias la métrica de forma coordinada, no pasa nada, y esto le da identidad a la sala gravitatoria. Esto se resuelve en el capítulo 2 de Green Schwarz Witten, y es una idea que Tamiyaki Yoneya explicó de manera más directa a fines de la década de 1970 y principios de la de 1980.

La razón por la que es el giro 2 es la misma que en GR --- es porque es un pequeño cambio en una métrica, y una métrica es el giro 2 (dos índices simétricos).

echa un vistazo a http://en.wikipedia.org/wiki/Graviton . Esto explica que una partícula de espín 2 debe ser equivalente a la relatividad general. Me temo que los detalles de por qué esto está muy por encima de mi cabeza.

No se preocupe, parece que hay muy pocas personas que realmente tienen una explicación detallada de por qué decimos que hay esta partícula de 2 espín allí, una pena.
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