Teoría de cuerdas: ¿Por qué (no) debería romperse la cuerda?

Mi pregunta está relacionada con un comentario en el margen del sitio de divulgación The Official String Theory Web Site .

Hay dos tipos básicos de teorías de cuerdas: aquellas con bucles de cuerdas cerrados que pueden romperse en cuerdas abiertas, como se muestra arriba, y aquellas con bucles de cuerdas cerrados que no pueden romperse en cuerdas abiertas, que se muestran a continuación.

¿Es esta una elección en una teoría específica o es una consecuencia de un principio subyacente dentro de la teoría ? ¿Cómo puede romperse una cuerda cerrada dentro de una teoría y no en otra, qué impide o induce la ruptura?

Esto solo depende del clima o no, su teoría incluye D-branas. Dado que una cuerda abierta tiene que terminar en tal brana, solo hay cuerdas abiertas en una teoría con branas.

Respuestas (1)

Tienes razón al pensar que el contenido de cadena abierta de una teoría es esencialmente una elección . Las cuerdas son los constituyentes fundamentales, y diferentes teorías tienen diferentes componentes básicos, por definición. Pero hay algunas restricciones sobre lo que se le permite tener, como explicaré ahora.

En primer lugar, creo que ese sitio web tiene las cosas un poco al revés. Esto es lo que está tratando de decir. Si tiene cadenas abiertas en una teoría, debe tener cadenas cerradas, porque un ciclo de cadenas abiertas se ve exactamente como una cadena cerrada. ¡Pero la conversación no es verdadera!

En particular, no debería pensar realmente en la cadena cerrada "ajustada". En la teoría de cuerdas, la tensión suele tomarse como una constante. Esto significa que la cuerda no se estira ni se rompe como una cuerda normal. En cambio, tiene cierta probabilidad cuántica de dividirse en dos cadenas abiertas, si su teoría permite cadenas abiertas.

Entonces, ¿cuándo se permiten cadenas abiertas? ¡Originalmente, la gente pensaba que solo podía obtener cadenas abiertas cuyos extremos podían vagar por todo el espacio-tiempo! Esto se debe a que cualquier restricción en los extremos de la cadena rompe la invariancia de Lorentz. Por razones históricas, el tipo de teoría de cuerdas que incluye estas cuerdas abiertas se denomina Tipo I.

Hacia fines de la década de 1980, la gente se dio cuenta de que las cuerdas abiertas también podían terminar en dinámica. D -branas, preservando así la invariancia de Lorentz. Esto significaba que podías tener hilos abiertos en teorías donde antes no surgían. En particular, las teorías de cuerdas Tipo II contienen cuerdas abiertas que terminan en tipos de D -brana. Por razones técnicas relacionadas con el contenido de campo de la teoría, solo ciertas dimensiones de D -brane están permitidos!

Pero incluso con D -branas todavía hay algunas teorías de cuerdas en las que no puedes tener cuerdas abiertas en absoluto. Estas son las teorías heteróticas . En tales teorías de cuerdas, las oscilaciones en movimiento hacia la izquierda y hacia la derecha a lo largo de la cuerda tienen diferentes grados de supersimetría. Resulta que esto está bien si la cadena está cerrada, ¡pero no está permitido para cadenas abiertas! Entonces, no hay estados de cuerda abierta en una teoría heterótica.