¿Por qué la teoría de cuerdas tiene un paisaje tan enorme?

¿Quién escribió ese pasaje? Contiene algunos malentendidos.

Todo lo que sé es que$10^{500}$es un número muy grande.

Es un número finito . ¿Cuántas teorías conoces que tengan un número finito de soluciones? ¿Ha tratado de contar el número de soluciones de la teoría simple de Einstein-Yang-Mills-Dirac-Higgs sin su terminación UV de teoría de cuerdas? No sólo hay un número infinito de soluciones, hay un espacio de soluciones enormemente infinito . Este es el estado de cosas habitual para la mayoría de las teorías de la física que se han considerado. La teoría de cuerdas es especial porque impone muchas más restricciones a las soluciones, como dejar solo un número finito (bajo algunas suposiciones).

¿Qué es exactamente una 'solución' en la teoría de cuerdas?

Un trasfondo para la teoría de cuerdas perturbativa es una elección de QFT superconforme bidimensional de carga central -15. Esto puede interpretarse como la descripción de una geometría espacial de destino efectiva que es una solución a una teoría de supergravedad de dimensiones superiores con correcciones de curvatura superiores. Una "solución" a la teoría de cuerdas es una solución de las ecuaciones de movimiento de eso. Al menos sin tener en cuenta los efectos no perturbadores.

Consulte en nLab: panorama de la teoría de cuerdas vacía para obtener más información.

Pensé que se suponía que la teoría de cuerdas era finita, ¿por qué las series perturbativas siguen divergiendo?

Se cree que la teoría de cuerdas es finita en bucle, por lo que es una teoría perturbativa renormalizada. Ningún QFT perturbativo remormalizado sensible puede tener series de perturbaciones convergentes. La serie de perturbaciones debe ser una serie asintótica para ser realista, y resulta exactamente así en la teoría de perturbaciones de cuerdas.

Consulte las Preguntas frecuentes sobre la teoría de cuerdas en el nLab el artículo ¿No es fatal que la serie de perturbaciones de cuerdas no converja?

¿Existe alguna técnica experimental para limitar el número de 'soluciones'? ¿Serán las técnicas experimentales capaces de señalar una solución dentro de la vida actual de los teóricos de cuerdas también?

Los modelos que se han construido y se están construyendo en la fenomenología de cuerdas se aproximan al modelo estándar con más detalle de lo que probablemente la mayoría de la gente sabe que tiene el modelo estándar. Echa un vistazo a algunas de las referencias allí. Dado el flujo lento pero continuo de nuevos artículos sobre este tema, uno ve que algunas personas están trabajando de manera lenta pero segura para mejorar aún más. Consulte las referencias en fenomenología de cuerdas .

[editar: ahora he agregado un elemento correspondiente a las Preguntas frecuentes sobre la teoría de cuerdas de nLab: ¿Qué significa decir que la teoría de cuerdas tiene un "panorama de soluciones"? ]

Una forma de entender el paisaje es como el espacio que surge de compactar una teoría de dimensiones superiores en múltiples formas posibles. En las teorías de cuerdas de 10 dimensiones, por ejemplo, normalmente compactas tu teoría en variedades de Calabi-Yau con 3 dimensiones complejas (6 reales), lo cual es conveniente porque te da una teoría compactada con$\mathcal{N}=1$supersimetría (usted elegiría una variedad diferente si el mundo tuviera un nivel más alto de supersimetría). Análogamente, en la teoría M de 11 dimensiones, se compacta en variedades de 7 dimensiones con$G(2)$holonomy, que es igual de conveniente.

Pero hay una gran cantidad de tales variedades, por lo que tiene una gran cantidad de soluciones de 4 dimensiones.

La forma de probar el vacío correcto es observar las predicciones fenomenológicas hechas por cada teoría, o clases de teorías, proporciones de masa y demás, y verificar si cumplen con nuestras observaciones.