Teoria superstringurilor

Teoria superstringurilor este o generalizare supersimetrică a teoriei corzilor în fizica teoretică .

Variante ale teoriei

Există cinci versiuni diferite ale teoriei superstringurilor: tipul I, tipul IIA, tipul IIB și teoria corzilor heterotice bazată pe grupurile SO(32) (șiruri O-heterotice) și E 8 × E 8 (șiruri E-heterotice). Multe dintre proprietățile de bază ale acestor teorii sunt aceleași: modurile vibraționale determină mase și sarcini, numărul total de dimensiuni spațiale este 10, dimensiunile lor ondulate trebuie să fie varietati Calabi-Yau etc. Diferențele dintre ele sunt că implementează supersimetria în moduri diferite și există diferențe semnificative între modurile de vibrație permise.

Teoriile superstringurilor

Tip de	PE [1]	Caracteristică
eu	zece	Include supersimetria ; șiruri atât deschise cât și închise; fara tahion ; simetria grupului - SO(32)
IIA	zece	Include supersimetria ; șirurile sunt doar închise; fara tahion ; fermionii fără masă sunt nechirali
IIB	zece	Include supersimetria ; șirurile sunt doar închise; fara tahion ; fermionii fără masă sunt chirali
HO	zece	Include supersimetria ; șirurile sunt doar închise; fara tahion ; teoria heterotică: corzile care vibrează în sensul acelor de ceasornic sunt diferite de corzile care vibra în sens invers acelor de ceasornic; simetria grupului - SO(32)
EL	zece	Include supersimetria ; șirurile sunt doar închise; fara tahion ; teoria heterotică: corzile care vibrează în sensul acelor de ceasornic sunt diferite de corzile care vibra în sens invers acelor de ceasornic; simetria grupului - E 8 × E 8

Excitațiile vibraționale de-a lungul buclei de corzi se pot propaga în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic. Teoriile corzilor de tip IIA și IIB diferă prin aceea că în IIB vibrațiile în ambele direcții sunt identice, în timp ce în IIA sunt opuse ca formă. În plus, în teoria IIB, se dovedește că toate particulele se rotesc în aceeași direcție (au aceeași chiralitate ), iar în teoria IIA - în direcții diferite (au chiralitate diferită).

Cele două teorii heterotice au diferențe similare, dar mai semnificative. Toate modurile de vibrație în sensul acelor de ceasornic arată la fel ca modurile de corzi de tip II (dacă sunt luate în considerare doar vibrațiile în sensul acelor de ceasornic, atunci teoriile superstringurilor de tip IIA și IIB sunt identice), dar vibrațiile în sens invers acelor de ceasornic sunt aceleași cu cele ale teoriei corzilor bosonice . Astfel, în șirurile heterotice, modurile în sens invers acelor de ceasornic există în 26 de dimensiuni, iar moduri vibraționale în sensul acelor de ceasornic există în 10. Dimensiunile bosonice suplimentare se pot răsuci în diferite varietati Calabi-Yau , conducând la teorii ale corzilor O și E-heterotice. Deoarece dimensiunile extra bosonice sunt compactate , fiecare dintre aceste teorii pare să fie ca și cum ar avea 10 dimensiuni, adică teorii de tipul II a superstringurilor. În teoriile heterotice, este implementată și o anumită versiune a supersimetriei .

Teoria corzilor de tip I este similară cu tipul IIB, cu excepția faptului că, pe lângă șirurile închise, există șiruri cu capete libere, numite șiruri deschise.