La matriz S es un operador asintótico que describe cómo las partículas que entran en un evento de dispersión se transforman en partículas que salen. La matriz S puede calcularse a partir de una descripción hamiltoniana, pero lo bueno de esto es que no requiere una descripción hamiltoniana o lagrangiana de los detalles intermedios de la dispersión, puede construirse sin tener en cuenta el espacio local. -estructura de tiempo. Debido a esto, puede usarlo para construir teorías que sean insensibles a un colapso de la ingenua estructura del espacio-tiempo. No necesita ningún conocimiento de la estructura local del espacio y el tiempo para hablar sobre las partículas entrantes y salientes, ya que estas se definen en lugares lejanos y en tiempos lejanos, por lo que sabe que se pueden describir de la manera ordinaria, usando el plano olas.
A partir de la idea de la matriz S, puede reconstruir la física, pero necesita algunas suposiciones. Feynman comenzó con la idea de un electrón y un fotón, y la electrodinámica clásica en el límite clásico, y encontró las reglas de Feynman para QED. Schwinger y Dyson encontraron las mismas reglas de la descripción hamiltoniana de QED, y requirió un procedimiento de renormalización para dar sentido a los diagramas en ambas imágenes. Entonces Feynman decidió que la matriz S era equivalente a la teoría de campo, y se quedó con la teoría de campo por el resto de su carrera.
Pero otros persiguieron una teoría pura de la matriz S. Chew y Mandelstam, trabajando con condiciones de consistencia, decidieron que había suficiente información en la matriz S para reconstruir toda la física. La gente trabajó duro durante los años 60 para mostrar cómo funcionaría este programa, y mucha gente aceptó esto, pero mucha gente también se apegó a la teoría de campo. En ese momento, el foco era la interacción fuerte.
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La descripción de la matriz S de Pions and Nucleons desarrollada por Chew a principios de la década de 1960 se transmutó en la teoría de campo efectiva de Nambu y Weinberg a fines de la década de 1960. Weinberg se convenció de que la única solución para las condiciones de consistencia de la matriz S era una forma de teoría de campo, y tenía razón, bajo la suposición de muchas partículas fundamentales.
Pero Tullio Regge demostró que las partículas pueden venir en familias, y Chew y Mandelstam persistieron en la búsqueda de una teoría de intercambio de trayectorias Regge. Vladimir Gribov describió estos procesos Regge con un cálculo de diagramas, pero este cálculo finalmente tuvo una interpretación en términos de una imagen bidimensional de cono de luz desarrollada por Feynman, Gribov, y luego seguida por Kenneth Wilson y hoy en día es desarrollada por Sarada Rajeev. Todavía no era una teoría nueva.
Pero en 1968, Veneziano encontró una fórmula para una aproximación de matriz S (una amplitud de dispersión de primer orden) que era claramente completamente diferente de la teoría de campo. Este fue el fundamento de la teoría de cuerdas, se desarrolló en la teoría de cuerdas durante las siguientes décadas.
A mediados de la década de 1990, la imagen de la matriz S se entendió más completamente como la forma del principio holográfico apropiado para el espacio-tiempo asintóticamente plano. La afirmación de que “todo está en la matriz S” se reinterpreta más adecuadamente como la afirmación de que la física local se reconstruye a partir de la dinámica en los límites holográficos en el borde del universo. Esto se aceptó cuando se demostró que funcionaba en modelos AdS / CFT, y ahora todas estas cosas viejas son agua debajo del puente. Pero entre 1960 y 1974, había dos campos de la física que se odiaban y no se contrataban, ni se leían, a la gente de la matriz S y a la gente de la teoría de campo.
Ambas partes hicieron un progreso espectacular, pero la gente de la matriz S hizo más progreso y recibió más palizas por ello, así que prefiero alabarlos más.
