Пространството-време в теорията на струните и принципът на реципрочност на Борн - Науката за
Блогът на Франсиско Р. Вилаторо
Много хора твърдят, че теорията на струните (М-теория) описва квантовите полета на големи обекти (струни и брани) в плоско пространство-време с допълнителни измерения. Дуалността Т и огледалната симетрия обаче показват, че в скалата на Планк пространственото време в теорията на струните е много екзотично (много далеч от класическата интуиция за това какво е плоско пространство-време). Джордже Минич (Вирджиния Тех, Вирджиния, САЩ) и няколко колеги предлагат да се използва принципът на реципрочност на Борн (1935) за (пре) интерпретиране на геометрията на пространството-време в теорията на струните, като се използва нов математически обект, който те кръщават като родена геометрия. Любопитна идея, която все още е в нововъзникваща фаза, тъй като тя е приложена само към теорията на бозоновите струни, която ни напомня, че „има много място отдолу“ (перифразирайки Фейнман, но отнасяйки се до скалата на Планк). Техническият документ е Laurent Freidel, Robert G. Leigh, Djordje Minic, "Born Reciprocity in String Theory and the Nature of Spacetime," arXiv: 1307.7080, Subm. 26 юли 2013 г.
Не съм специалист по теория на струните, но статията на Minic и неговите колеги беше много внушителна за мен. Очевидно тези новаторски идеи са все още в много примитивна фаза и ще трябва да изчакаме бъдещи изследвания, които описват физиката на теорията на струните, използвайки новия език на геометрията на Борн. Как се тълкува пространство-времето по скалата на Планк в тази нова теория? Статията не го изяснява, но посочва, че това е много екзотичен обект, от който динамично излиза кривото пространство-време, което отразява нашата класическа интуиция. Не знам дали авторите някога ще могат да изяснят детайлите на този спешен процес, но мисля, че читателите на този блог, които знаят за теорията на струните, трябва да прочетат статията на Minic и неговите колеги.
30 коментара
Забелязали ли сте, че Фрейдел е теоретик на квантовата гравитация на цикъла?
Даниел, през последното десетилетие математическите техники на LQG и усукванията са включени в основния поток на теорията на струните/М. Войната ST/MT срещу LQG е остаряла (въпреки че се използва от Смолин за продажба на книги).
И може би Витен най-накрая беше прав, когато каза, че теорията на струните е физиката на 21 век, която е паднала случайно през 20 век, и че ще се наложи нова математика. Въпреки че проблемът с неговото контрастиране продължава, 21-ви век тепърва започва.
какво имаш предвид под авариен процес?
Джефри, не знам дали това е правилната дума: процесът, при който плоско мигновено-енергийно пространство, отделено от извито пространство-време "излиза" от извито пространство-време-момент-енергия (което в крайна сметка е понятие. "Резюме" и неговата физическа интерпретация все още не са ясни).
Работил съм и работя по тези неща.:). Въпреки това, Айнщайн не е убеден от принципа на реципрочност Born (има архивите на вестниците).
Смолин и LQG се опитват да създадат "криво фазово пространство-време, известен още като Родена реципрочна относителност в криви пространства" в последно време.
Тъй като знам малко по този въпрос, разказвам някои следи от това, което знам и „разбирам“:
1. Принципът на реципрочност на Борн води до кинематична относителност, при която има разширена група "симплектичен тип" и "присъщо релативистичен", който смесва вече не пространство и време и момент или енергия поотделно, а пространство-време с моментна енергия. Теорията е силно нетривиална дори в „плоско пространство-време“ и „плоска моменергия“.
2. Въвеждането на 8-измерна метрика води до въвеждането на една (или може би две) "основни" константи с размер на дължина.
3. Относителността на Борн е свързана с «много специална относителност» и «относителност» в пространствата на Финслер (пространства с неквадратична метрика).
4. DSR или двойно специалната теория на относителността също може да се разбира като вид Born взаимната теория на относителността и същото се случва с тройно специалната теория на относителността, която в контекста на деформациите на 2-Lie алгебри е максималното кинематично разширение, допустимо от теорема, дължаща се на Вилела-Мендес и изследвана от Chryssomalakos et. към. По същество нещо, наречено "стабилност на алгебрата на Lie" (2-Lie в n-ary номенклатурата на алгебрата на Lie, n-Lie алгебри) предполага, че максималният брой параметри на деформация за алгебра на Lie (или 2-алгебра -Lie) е 3 ( тройно специалната относителност). Параметрите на деформация при тройно специална теория на относителността са: скорост на светлината, космологична константа и дължина на Планк (или енергията на Планк, ако предпочитате това вместо дължина).
5. Има много „версии“ или „вкусове“ на теориите за относителност „Родени реципрочни“. Участвам активно в тях (независимо за съжаление към настоящата дата).
6. Точният брой на възможните "разширения" на Родената реципрочна относителност е по-краен от възможните му реализации в теория. Засега основният проблем, освен разбирането какво се случва с тази теория, когато пространството-времето и моменергията са "извити", е феноменологичен. Много от нас са убедени, че има „живот“ отвъд Специалната относителност ... И много от нас смятат, че може би тъмната материя или може би тъмната енергия биха могли да бъдат разбрани отчасти като някакъв ефект в тези по-общи теории.
7. Досега всички опити за намиране на единична частица, която потвърждава модифицирана връзка на разсейване, получена от Born reciprocy, са неуспешни. За момента La Naturaleze остава само инвариант на Lorentz.
8. Формализмът на МСП, разширяване на модела на Стантард, наистина е „рамка“, която може да бъде частично разбрана от гледна точка на Родена реципрочност, но е повече от „много специалната относителност“.
Проблемът с тази идея е по същество феноменологичен, добре ... Въпреки че в даден момент и по някакъв начин, пространството и времето трябва да се слеят с инерция и енергия. И въпросът е как ... Ще видим, пространствено-времевата микроскопия неизбежно се свързва с моментната и енергийната микроскопия на физиката на елементарните частици, така че такава идея не е напълно луда ... Да бъде вярна? Отчасти поне? Още не ... За съжаление ... Въпреки че е готино!