AdS / CFT: ¿Son la teoría cuántica de campos y la teoría de cadenas realmente lo mismo?

Tanto la teoría de cuerdas como la teoría de campo cuántico son en realidad marcos matemáticos sobre los que se basan las teorías. La teoría de cuerdas o la teoría de campo cuántico, por sí mismas, no tienen sentido. Debe especificar exactamente qué teoría de cuerdas y qué teoría de campo cuántico está hablando.

Si tomamos el caso de la teoría cuántica de campos, por ejemplo, entonces el marco le dice cómo manejar los campos y realizar cálculos con ellos, pero aún necesita especificar exactamente cuáles son los campos, cuáles son las interacciones entre ellos, etc. .

Una de esas teorías es el modelo estándar de física de partículas, que es una teoría de campo cuántico que describe cómo funcionan las fuerzas fundamentales fuertes, débiles y electromagnéticas, qué partículas forman la materia y cómo interactúan todas. Existen muchas otras teorías de campo cuántico, pero el modelo estándar es hasta ahora la teoría que mejor describe el universo en el que vivimos, y se ha confirmado experimentalmente con una precisión muy alta.

La correspondencia AdS / CFT postula que algunos tipos específicos de teorías de cuerdas que se describen en una geometría particular (anti-de Sitter, o AdS para abreviar), son duales a algunos tipos específicos de teorías de campo cuántico que pertenecen a una categoría particular (conforme teorías de campo, o CFT para abreviar).

Lo que significa “dual” en este contexto es, más o menos, que ciertos parámetros en el “bulto” (el espacio AdS) corresponden a ciertos parámetros en el “límite” de ese espacio (que es el CFT).

Ciertamente no es cierto que cualquier teoría de cuerdas deba ser dual a alguna teoría de campo cuántico (o viceversa). Solo hay unos pocos pares de teorías para las cuales la correspondencia AdS / CFT realmente funciona, y no hay casos conocidos en los que una teoría de cuerdas que no esté en el espacio AdS y / o una teoría de campo cuántico que no sea un CFT sea dual para El uno al otro.

En términos más generales, el principio holográfico postula (aproximadamente) que para cualquier teoría de la gravedad cuántica (no limitada a la teoría de cuerdas; hay otras teorías por ahí), debería haber cierta dualidad entre un volumen de espacio como lo describe la teoría de la gravedad cuántica y el límite de ese volumen según lo descrito por alguna teoría sin gravedad (no necesariamente un CFT).

Este postulado fue motivado principalmente por los resultados del tratamiento semiclásico (es decir, “semi-cuántico”) de los agujeros negros, y en particular, el descubrimiento de que la entropía de un agujero negro es proporcional a su área de superficie en lugar de su volumen.

La correspondencia AdS / CFT es el único ejemplo concreto del principio holográfico que conocemos hasta ahora. Desafortunadamente, ni AdS ni CFT describen nada parecido al mundo real; No obstante, AdS / CFT es un resultado sorprendente con innumerables aplicaciones teóricas.

Hay fuertes razones para creer que el principio holográfico también se aplica de alguna manera al mundo real, el universo en el que vivimos, pero desafortunadamente, hasta ahora no hay pruebas. Por lo tanto, el descubrimiento de una correspondencia similar entre una teoría que describe nuestro universo y otra teoría probablemente sería el descubrimiento teórico más increíble en las últimas décadas.

Déjame comenzar con el final.

“… si quieres deshacerte de la teoría de cuerdas, ¿entonces debes abandonar todos los principios de la teoría cuántica de campos?”

No. La teoría de campo tiene su propia definición y matemática si hay o no un String dual.

Es importante tener en cuenta que en la dualidad, un lado tiene gravedad (el lado de la cuerda) y el otro no. El universo tal como lo experimentamos tiene gravedad, por lo que estamos obligados al lado de la cadena de la dualidad.

Entonces, si desea deshacerse de la teoría de String, debe idear una teoría de la gravedad cuántica que funcione, no se preocupe de que la teoría de String se arrastre como el doble del modelo estándar.


¿Alguna teoría de campo cuántico tiene un doble Stringy?

No, eso no puede ser cierto. La teoría de cuerdas viene con restricciones de consistencia que no son obligatorias en la teoría cuántica de campos. En términos generales, se puede decir que el conjunto de posibles modelos de teorías de cuerdas es mucho más pequeño que el conjunto de modelos de teoría de campos cuánticos.


¿Algún modelo de teoría de cuerdas tiene una teoría de campo dual?

Hablando estrictamente, la conjetura de AdS / CFT afirma que las teorías de cuerdas con límite asintótico de AdS son teorías de campo dual a cuántico en un espacio co-dimensionado sin gravedad en absoluto.

Sin embargo, hay (intentos) de extensión de la dualidad que va más allá de estas restricciones. Por ejemplo,

  • correspondencia dS / CFT
  • Correspondencia Kerr / CFT

Aquí no hay una respuesta definitiva, si la gravedad es holográfica. Podría ser posible encontrar dual no gravitante (es decir, teorías de campo cuántico) para la teoría de cuerdas con cualquier límite asintótico.

Si entendemos cómo se crea la gravedad y el papel de los Gravitones en la creación de las atracciones gravitacionales, todas las preguntas sobre la gravedad se vuelven autoexplicativas. Ver el extracto a continuación. La gravedad es, en efecto, el subproducto de la creación de masa debido a la atracción de las partículas de energía en su nivel más fundamental con la estructura del espacio. El siguiente análisis combina la gravedad cuántica del bucle, la teoría de los campos cuánticos, la teoría de la supercuerda y la relatividad general.

11) La geometría de las partículas espaciales (SP) y la creación de la fuerza gravitacional.

¿Cómo explicamos la gravedad en los niveles micro y macro?

La búsqueda de una explicación del significado de la gravedad aún está en curso. Newton lo describió como una atracción gravitacional entre dos objetos en relación directa con su masa y en relación inversa a la distancia cuadrada entre ellos. Este tirón gravitacional se mide en términos del peso de los objetos. Un astronauta en el espacio no tendrá peso mientras que su masa sea la misma que en la tierra. Einstein, por otro lado, definió la gravedad como resultado de la distorsión en la curvatura del tejido del espacio-tiempo de acuerdo con su teoría general de la relatividad. Aún más recientes teorías de la gravedad explican el fenómeno en términos de partículas y ondas. La teoría de cuerdas establece que las partículas llamadas “gravitones” (nunca se han observado) hacen que los objetos se atraigan entre sí de forma similar al papel que juegan los fotones virtuales. Otras teorías hablan de la existencia de ondas gravitacionales generadas cuando un objeto es acelerado por una fuerza externa. De hecho, son ondas en la curvatura del espacio-tiempo generado debido a ciertas interacciones gravitacionales y se propagan como ondas hacia el exterior desde su fuente a la velocidad de la luz. La Teoría de Singularidades y Partículas Espaciales especula que las ondas gravitacionales transportan energía como radiación gravitacional, una forma de energía radiante similar a la radiación electromagnética. La existencia de ondas gravitacionales se confirmó en 2016.

La teoría de la gravedad cuántica de bucles combina la mecánica cuántica y la relatividad general. Es una teoría de unidades discretas cuantizadas de espacio-tiempo porque, según la relatividad general, la gravedad es una manifestación de la geometría del espacio-tiempo. Es el principal competidor de la teoría de cuerdas. El resultado principal de la teoría es una imagen física del espacio granular. La granularidad es una consecuencia directa de la cuantización. Aquí, es el espacio en sí lo que es discreto. En otras palabras, hay una distancia mínima posible para recorrerlo. Más precisamente, el espacio puede verse como una tela extremadamente fina o una red “tejida” de bucles finitos. Estas redes de bucles se denominan redes de espín. La evolución de una red de rotación a lo largo del tiempo se denomina espuma de rotación. El tamaño previsto de esta estructura es la longitud de Planck, que es aproximadamente de 10 a 35 metros. Según la teoría, la distancia a escalas más pequeñas que la escala de Planck no tiene sentido. Por lo tanto, la Teoría de Singularidades y Partículas Espaciales predice que no solo la materia, sino el espacio en sí, tiene una estructura atómica.

Por lo tanto, es seguro decir que nuestros experimentos de pensamiento sobre la existencia de SP están en línea con muchos aspectos de la gravedad cuántica de bucles. Refiriéndonos a la literatura anterior, podemos especular que la gravedad en el nivel micro no es más que la manifestación de la flexión y torsión de las partículas espaciales a medida que interactúan con las partículas de Fermion, en particular los Quarks debido a sus cargas no enteras. Como cada Quark tiene un total de seis hilanderos hechos de cargas positivas y negativas, sus 6 combinaciones y permutaciones diferentes (dentro del núcleo de cada Quark) son responsables de la creación del confinamiento de fuerza fuerte. La creación del confinamiento proporcionó la respuesta a las 6 dimensiones teóricas predichas por la teoría de la Cadena (M). A medida que se crean estas micro dimensiones, la contracción y la distorsión en la geometría hexagonal de las partículas espaciales se manifiestan como el cambio en la curvatura de la estructura del espacio a nivel subatómico, por lo tanto, la gravedad.

Usando esta línea de pensamiento, podemos concluir que la gravedad en el nivel macro no es más que la contracción acumulada y las distorsiones en la curvatura del tejido del espacio afectado por los átomos totales que componen la masa del objeto en cuestión. Esto es lo que hace que la gravedad entre dos objetos sea proporcional a su masa y en relación inversa con la distancia cuadrada entre ellos.

Hemos visto que todos los asuntos no son más que una manifestación de la excitación total de los campos de energía que impregnan a lo largo del espacio-tiempo generado por las interacciones de las partículas de Fermion que forman los objetos con el SP relevante. Estas excitaciones del campo de energía son responsables de la creación de masa y también responsables de la curvatura del espacio-tiempo. Esta curvatura / distorsión se conoce como el campo gravitacional de masa. Entonces, las atracciones gravitacionales entre dos objetos existen cada vez que sus campos gravitacionales interactúan entre sí. Esta interacción lleva a que parte de la energía que forma los campos de excitación de las masas relevantes fluya entre ellas. Esta energía que fluye es lo que se denomina gravitones. Es responsable de las atracciones gravitacionales entre los objetos de la misma manera que los fotones virtuales son responsables de las atracciones magnéticas. En cuanto a la creación de ondas gravitacionales, el movimiento de objetos masivos a una velocidad muy alta conduce a perturbaciones medibles en la estructura del espacio, ya que algunos SP vuelven a su geometría hexagonal, mientras que otros asumen el estado excitado requerido para la manifestación continua de la masa en movimiento Especulamos que la gravedad es la más débil de las 4 fuerzas debido a la ausencia de cualquier papel desempeñado por los hilanderos.

Si la gravedad está asociada con la existencia misma de átomos, es decir, la creación de la masa y el volumen observables, entonces es impensable neutralizar la gravedad. Sin gravedad, el polvo cósmico no se habría reunido para formar estrellas y planetas. Sin embargo, una pregunta sigue siendo válida. Si la gravedad es el resultado de la contracción / distorsión en la estructura del espacio, y si la atracción gravitacional es el flujo de gravitón, entonces es posible crear algún mecanismo para bloquear el movimiento del gravitón o neutralizar las distorsiones en la curvatura de la curva. tejido del espacio

Para el manuscrito completo contacte al autor. [correo electrónico protegido]

More Interesting

¿Es necesario un marco de descanso absoluto para establecer un marco de referencia estándar o absoluto? ¿Qué pasaría si cada científico aceptara usar un marco que se moviera a una sola velocidad relativa acordada, y lo llamara el marco de referencia estándar?

¿Cuáles son las predicciones teóricas sobre el gravitón según las teorías de campo cuántico, y cuáles son los obstáculos prácticos para descubrirlo?

¿Puedes aprender teoría de campo antes que teoría de grupo?

¿Por qué hay tantas partículas subatómicas? ¿Por qué están ellos ahí? ¿Son importantes? ¿Cómo o por qué no?

¿Podría la teoría de cuerdas explicar lo que estaba presente antes del Big Bang?

Hay dos partículas idénticas en dos pozos separados. ¿Podemos decir que realmente no hay interacciones entre ellos o que las interacciones son insignificantes?

¿Se descomponen los protones?

¿Es cierto que transmitimos y absorbemos energía hacia / desde el lugar donde residimos?

¿Por qué cambia la longitud de onda de la luz, y no la frecuencia, durante la refracción?

¿Es la gravedad un plano tridimensional?

Si un electrón se puede encontrar teóricamente en cualquier parte del universo cuando se mide su posición, ¿se puede encontrar a 2 años luz de distancia de una medición anterior, 1 segundo después?

¿Por qué las partículas frías son pesadas?

¿Cómo se enfrían los agujeros negros tan rápido?

En el cero absoluto, ¿los fotones también se 'congelan'?

Si dos fotones, cuando están enredados, tienen masa, ¿es posible que eso sea materia oscura?