¿La teoría de cuerdas tiene alguna ecuación todavía? Elegí no estudiarlo porque Ed Witten me dijo que no había ninguno.

Sí, por supuesto, la teoría de cuerdas tiene ecuaciones … este artículo arxiv: hep-th / 9802150 del propio Witten fue escrito hace casi 20 años y tiene alrededor de 100 ecuaciones. Incluso hay ecuaciones “fundamentales” para la teoría de cuerdas, como la acción Nambu-Goto o la acción Polyakov. Se basó en estas ecuaciones que la gente se dio cuenta de que la teoría de cuerdas incluye la gravedad, y son estas ecuaciones las que “predicen” que el universo es de 10 dimensiones (aunque esa es una parte a menudo incomprendida de la teoría de cuerdas; vea mi respuesta aquí).

Lo que probablemente quiso decir Ed fue más sutil que esto. El problema es que los físicos aún no saben cómo formular una descripción completamente no perturbadora de la teoría de cuerdas. Es decir, las formulaciones estándar, como las basadas en la acción Nambu-Goto o Polyakov, modelan cadenas como objetos que viven en un fondo plano (típicamente) (plano en el sentido de la curvatura espacio-temporal). Luego muestran que las fluctuaciones de la teoría de cuerdas alrededor de este fondo le dan una teoría completa de la gravedad, que puede contener un espacio curvo arbitrario. No hay nada de malo en este tipo de análisis de perturbaciones: es la herramienta principal utilizada en la teoría cuántica de campos, excepto que puede perder efectos importantes. En la teoría del campo cuántico, los efectos “no perturbativos”, que son invisibles para la expansión de la perturbación, juegan un papel importante. En la teoría de cuerdas, se conocen algunos efectos no perturbativos, las D-branas son un ejemplo importante, pero no existe una teoría microscópica consistente que muestre cómo estos objetos emergen de la teoría. La falta de la (s) ecuación (es) que describe esta teoría es probablemente a lo que se refería Ed.

Depende en el sentido que quiere decir “no tiene ecuaciones”.

Todavía no se conocen las ecuaciones fundamentales que subyacen a la teoría (o incluso si existen): nos faltan las expresiones análogas a las ecuaciones de campo de Einstein para la relatividad general, las ecuaciones de Maxwell para la electrodinámica clásica, la ecuación de Schrodinger para no relativista mecánica cuántica, o la ecuación de Dirac para el electrón relativista.

Y este es un gran problema.

Por supuesto, lo hace en el sentido de que hay enormes estructuras matemáticas que expresan varios aspectos de la teoría, en varios niveles de aproximación. Y esto es con lo que los teóricos de cuerdas pasan la mayor parte de su tiempo luchando. Pero es cierto decir que estas no son ecuaciones de la teoría en sí: es como si solo tuviéramos acceso a la mecánica newtoniana a través de algunas soluciones aproximadas a problemas poco realistas que nunca aparecen en nuestro universo.

Dado que Ed Witten ciertamente habría significado el primer sentido, esto no ha cambiado, y su declaración sigue siendo cierta hoy.

¡Claro que lo hace! Es una teoría matemática.

https://arxiv.org/pdf/0908.0333.pdf

Si no tuviera ecuaciones, los físicos ni siquiera lo considerarían una teoría de la física.