¿Cómo predice la teoría de cuerdas la gravedad? [duplicar]

En la relatividad general el campo gravitatorio viene dado por el tensor métrico en el espacio-tiempo. El tensor métrico es la solución a las ecuaciones de campo de Einstein. Es un tensor simétrico con diez grados de libertad. Entonces, la excitación fundamental en la gravedad cuántica debe tener un giro dos. En la teoría de cuerdas, las oscilaciones de la cuerda cerrada incluyen un estado tensorial simétrico que se puede identificar con la gravedad, así como un tensor antisimétrico (el campo de Kalb Ramond) y un campo escalar (el dilatón). Para obtener las ecuaciones de campo GR de Einstein, debe encontrar una acción efectiva de baja energía que sea totalmente compatible con la simetría conforme cuántica de la teoría original de cuerdas cerradas que describe las excitaciones bosónicas sin masa en el nivel clásico. Entonces, las ecuaciones de campo GR son solo las ecuaciones de campo obtenidas de la acción bosónica sin masa de baja energía de la teoría de cuerdas cerradas. De esta manera, incluso puede generar correcciones a GR yendo a términos de nivel superior en la expansión de doble curvatura e interacción de cuerdas. Este proceso de obtención de ecuaciones de gravedad efectivas está bien descrito en un nivel fácilmente comprensible en el libro Cosmología de cuerdas de Maurizio Gasperini. En ese libro también se explica cómo describir cuerdas en fondos curvos generales. Sobre ti tercer punto. los gravitones generalmente se describen en el contexto de GR lineal. En esta descripción, el tensor métrico del espacio-tiempo se separa en dos partes, la métrica de fondo y una parte fluctuante que luego se cuantifica. Entonces puedes visualizar un gravitón como una oscilación cuantificada que describe la fluctuación del espacio-tiempo con respecto a la métrica de fondo. Entonces no se puede decir que el gravitón se está propagando en el espacio-tiempo, el gravitón es una fluctuación cuantificada del propio espacio-tiempo, no solo propagándose en él. En el contexto de la teoría de cuerdas, puede visualizar el gravitón como estados de cuerda cerrados presentes en regiones de curvatura fluctuante del espacio-tiempo. Esto es análogo a pensar en fotones y ondas electromagnéticas. La descripción EM es válida cuando el número de fotones es alto. Puedes decir que una región en la onda con gran amplitud es rica en estados de fotones. Los estados de cuerda cerrada de gravitones y la curvatura pueden parecer de la misma manera. Una región del espacio donde la curvatura es alta es rica en estados de cuerdas cerradas que son parte del mismo espacio-tiempo.

Alguien, aparentemente Richard Feynman [no, ¡estaba equivocado! vea el comentario de @RonMaimon a continuación] -- decidió en algún momento ver si el éxito masivo de la teoría QED también podría aplicarse a la gravedad. Intentar representar la gravedad como una fuerza mediada por bosones (partículas de fuerza) produjo portadores de espín 2 para la fuerza gravitacional, lo que ahora llamamos gravitones. Cuando los bucles en las primeras versiones de la teoría de cuerdas predijeron de manera similar las partículas de espín 2, se asumió (y se asume) que los dos conceptos son básicamente lo mismo.

Por desgracia, si existe alguna reconciliación verdaderamente elegante entre el modelo de gravedad de espacio curvo decididamente no cuántico de Einstein y los intentos de hacer que la gravedad sea una cuestión de intercambio de partículas, nunca he oído hablar de ella. Creo que el modelo cuántico de la gravedad ganó por defecto, quizás en parte porque proporcionó un nuevo e interesante conjunto de problemas matemáticos a seguir.