¿Por qué los teóricos de cuerdas son tan indiferentes a la estructura de calibre de la gravedad?

No creo que los teóricos de cuerdas sean indiferentes, exactamente, a la estructura de calibre de la gravedad.

Por supuesto, hay más de una forma en que la relatividad general clásica puede considerarse como una forma de teoría de calibre, aunque no es directamente una teoría de Yang-Mills, y la fibra involucrada en el paquete es un grupo de dimensiones infinitas, conectado con el Difeomorfismo invariancia de la teoría.

Cuando se incluyen fermiones en la parte superior de la gravedad clásica, hay una estructura de calibre completamente diferente, ya que el grupo lineal general no tiene representaciones de espín. Se introduce un llamado vierbein para hacer esto y hay una libertad de calibre asociada con la elección local de este sistema de coordenadas.

La teoría moderna de supercuerdas en realidad surgió como una solución a los problemas que surgían en un enfoque de la gravedad cuántica que estaba más directamente relacionado con la teoría de Yang-Mills. Es decir, la gente había estado estudiando a finales de los años setenta y principios de los años ochenta las teorías de supergravedad, que eran calibradas o versiones localmente simétricas de teorías supersimétricas a nivel mundial.

Estas teorías de la supergravedad se estaban estudiando en espacios dimensionales superiores, porque se entendía y se esperaba que las dimensiones adicionales compactadas pudieran conducir al mismo tiempo que dar una teoría cuántica de la gravedad, también a alguna versión del modelo estándar de física de partículas debido a simetrías que podría existir en las dimensiones adicionales compactadas, muy en el espíritu del enfoque de Kaluza-Klein para hacer una teoría clásica unificada de la gravitación y el electromagnetismo. El modelo estándar de física era, por supuesto, una teoría de Yang-Mills, al menos con excepción del escalar de Higgs.

En 1983, cuando era un estudiante graduado en Princeton, Witten y Alvarez-Gaumé mostraron que había un problema fatal con todo este enfoque: en un gran número de bucles en las teorías de la supergravedad en once dimensiones, las anomalías no se cancelaron, lo que destruyó La consistencia de las teorías cuánticas.

Pero poco después, Green y Schwarz demostraron que en la teoría de la cuerda bosónica cerrada en 26 dimensiones, las anomalías conformes se cancelaron a todos los órdenes en la teoría de la perturbación, y en este punto el camino parecía abierto a construir teorías unificadas que en lugar de basarse en objetos puntuales como las teorías de supergravedad, se basaban en objetos unidimensionales extendidos.

La teoría tenía una excitación sin masa de espín 2 en su espectro, que no aparece en ninguna parte del espectro de partículas conocido, pero que en realidad sería una consecuencia natural de la invariancia del difeomorfismo de la gravedad linealizada de Einstein. Se esperaba que la invariancia local del difeomorfismo de la gravedad clásica surgiera como consecuencia de una teoría de cuerdas consistente, debido a la presencia de la excitación del tensor sin masa, y en realidad había buenas razones para creer que desde una teoría del tensor sin masa en un espacio-tiempo plano Se había demostrado que los antecedentes daban lugar mediante un procedimiento iterativo de construcción de un tensor de energía de estrés consistente para la teoría, a la acción clásica de la gravedad de Einstein.

Entonces, de repente, el camino parecía abierto nuevamente.

En estos días, los desarrollos en la teoría de cuerdas parecen apuntar a relaciones profundas entre la teoría de cuerdas, la teoría de Yang-Mills y la gravedad de Einstein a través de las correspondencias AdS / CFT.

Por lo tanto, puede ser demasiado decir que los teóricos de cuerdas son indiferentes a las diversas estructuras de calibre de la gravedad clásica; creo que es más el caso que las consideraciones directas de esa estructura no hayan conducido hasta ahora a una teoría cuántica de la gravedad o a un Teoría unificada de la gravedad y la física de partículas.

En la medida en que haya indiferencia: es un accidente de la historia, supongo que es lo que estoy diciendo.

Según tengo entendido, la gravedad de hecho puede ser modificada como una teoría de calibre invariante local de Lorentz, pero esta es, en última instancia, una imagen diferente de la misma teoría. No veo que realmente obtengamos nada nuevo, salvo tal vez algunas buenas pepitas de intuición sobre la teoría que conocemos y amamos de esta imagen. La formulación de GR es de hecho íntimamente matemática, sin embargo, el fundamento físico de la teoría (el principio de equivalencia) no lo es.

Por el contrario, en realidad, hay una gran escuela de físicos que piensan exactamente en este tipo de estructura y cómo utilizarla para construir teorías de calibre interactivas de campos de giro superior (spin> 2), según la teoría de Vasiliev (sus propios documentos son sobre los más impenetrables Me he encontrado, ¡buena suerte!). Los teóricos de cuerdas ciertamente no son indiferentes a esto, pero como lo entiendo (no soy uno de ellos) probablemente no piensen que tiene algo enormemente útil para poner al descubierto los problemas que en su mayoría están tratando de entender.

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