¿Puede la Teoría de Cuerdas realmente dejar de contener un vacío de De Sitter?

Estaba leyendo una publicación anterior del blog Not Even Wrong de Peter Woit y encontré la siguiente referencia al artículo "¿Qué pasa si la teoría de cuerdas no tiene de Sitter vacua?" por Ulf H. Danielsson, Thomas Van Riet. La preimpresión está aquí en Arxiv ; no está claro si se ha publicado en una revista arbitrada.

De este análisis concluimos que la teoría de cuerdas no ha avanzado mucho en el problema de la constante cosmológica durante los últimos 15 años. Existe un acuerdo general de que la presencia de energía oscura debería ser una pista importante para la nueva física. Hasta ahora, la teoría de cuerdas no ha estado a la altura del desafío. O, para ser más precisos, los teóricos de cuerdas no han estado a la altura del desafío.

Por lo que hemos visto hasta ahora, creemos que la actitud más sensata es aceptar que no hay dS vacua porque la teoría de cuerdas conspira contra dS vacua.

La sugerencia aquí es básicamente que las teorías de campo efectivas sobre un fondo deSitter están en Swampland, por lo que no se pueden derivar de la teoría de cuerdas. Dado que parecemos vivir en un espacio deSitter, la conclusión obvia que se puede sacar de esto es que la teoría de cuerdas está falsada: no puede ser la teoría fundamental que estamos buscando. Los autores discuten varias formas poco convincentes de tratar de evitar esta conclusión.

Ahora soy muy consciente de que a Woit realmente no parece gustarle la teoría de cuerdas. Dicho esto, los libros/artículos/videos con los que me he encontrado básicamente toda mi vida parecen mostrar el potencial radical de la teoría para ayudarnos a comprender los aspectos más fundamentales de nuestro mundo (replicar el modelo estándar, combinar la mecánica cuántica y general). relativamente, etc.), por lo que esto sería bastante impactante para mí.

¿Alguien puede explicar qué podría estar pasando aquí? Cualquier aporte es apreciado...

Supongo que esto puede ser controvertido, así que intentaré ser objetivo y hablar de lo que puedo decir. Hay varios lados en esta discusión, incluso entre los partidarios de la teoría de cuerdas como teoría de la gravedad cuántica. El artículo al que hace referencia Woit allí, enlace , analiza cómo existen varios enfoques de dS desde el punto de vista de la teoría de cuerdas, muchos que no han sido explorados con mucha profundidad y muchos que simplemente les son desconocidos, como ellos mismos reconocen. , dada la extensión de la literatura. Entre los enfoques que conocen, presentan un enfoque general
clasificación, así como sus características fundamentales y problemas potenciales. Este ya es un punto de discusión, ya que creo que no encontrará un acuerdo universal en la comunidad sobre cuáles son las preocupaciones reales o no. Dicho esto, es de esperar que distintas facciones vean esta pregunta y den su opinión, y también te sugiero que revises el documento.
Oh, con respecto a su edición reciente, no se ha publicado, pero esto es estándar en el campo, es decir, publicarlo primero en arxiv y esperar reacciones, respuestas y comentarios antes de enviarlo a una revista.
@secavara, para ser justos con Pete, fue mi edición señalando que el artículo aún no se había publicado. Dado que sus comentarios son bastante largos, ¿valdría la pena publicarlos como respuesta?

Respuestas (2)

No he leído el artículo de Danielsson y Van Riet, pero parecen estar en buena compañía aquí. Recientemente, cuatro destacados teóricos de cuerdas escribieron un artículo que sugería que el espacio de De Sitter (incluso metaestable) podría pertenecer a la tierra pantanosa (ser imposible de realizar en la teoría de cuerdas): https://arxiv.org/abs/1806.08362 . En este artículo formularon una conjetura matemática que pone límites a los mínimos locales posibles en el espacio de campo:

| V | C V ,
con V el potencial escalar (el gradiente se toma en el espacio de campo) y C aparentemente de orden uno. Esto significaría que en positivo V (energía de vacío positiva), el potencial escalar nunca está en un mínimo local. Aunque la conjetura aún no se ha probado rigurosamente (los autores proporcionan mucha evidencia), parece que este artículo es una gran noticia en la comunidad de la teoría de cuerdas.

Los autores sugieren modelos de quintaesencia como salida; estos son modelos en los que la constante cosmológica en realidad no es constante, sino un campo dinámico. Esto tiene otras consecuencias, con las que no estoy muy familiarizado; una de las posibilidades podría ser que las 'constantes' fundamentales, como la carga del electrón, también puedan cambiar con el tiempo.

Wrase argumentó en contra de la conjetura. TRF también discutió varias salidas.

De un rápido escaneo a través del papel, parece que hay un agujero en el argumento. La supersimetría hace que sea difícil lograr una constante cosmológica positiva, pero la supersimetría obviamente se rompe en alguna energía ya que el universo que vemos a nuestro alrededor no es supersimétrico. Entonces, el hecho de que la teoría de cuerdas sea supersimétrica no necesariamente prohíbe una solución de De Sitter.

Los autores abordan esto en el documento en la introducción a la sección 3 donde dicen:

Cuando SUSY se rompe muy por debajo de la escala KK, uno podría justificar una descripción de campo efectivo de menor dimensión que es una teoría de supergravedad donde el vacío dS rompe la supersimetría espontáneamente. Esto restringe la acción efectiva mucho más fuerte en comparación con los modelos que rompen SUSY en o por encima de la escala KK. No discutiremos esto en detalle más adelante , así que mencionemos aquí que el vacío clásico generalmente rompe SUSY en la escala KK, mientras que el vacío cuántico IIB, donde SUSY es roto por anti-branas, por ejemplo, debería tener SUSY roto a continuación. la escala KK.

Fenomelógicamente, hemos tendido a suponer que la supersimetría se rompe en la escala de unos pocos TeV o alrededor de ella, ya que esto ayuda a explicar la baja masa del bosón de Higgs. A menos que me haya perdido algo (lo cual es bastante posible ya que solo hojeé el artículo), parece que los autores no consideran este caso.

Quienquiera que votó negativo: Admito libremente que puedo haber leído o entendido mal el documento porque lo leí apresuradamente. Si es así, publique su respuesta para corregirme y, si estoy de acuerdo, eliminaré esta respuesta.