Coarda bosonică este unul dintre principalele obiecte de studiu în teoria corzilor .
Termenul provine din mai multe dezvoltări de la sfârșitul anilor 1960 și începutul anilor 1970, și anume: în fizica particulelor , în studiul împrăștierii hadronului ; în fizica teoretică , ca rezultat al studiului spectrelor de împrăștiere a hadronului și, de asemenea, ca rezultat al generalizării dinamicii unei particule relativiste cuantice la un obiect extins .
Încercările de generalizare a teoriei cuantice a câmpului , care se ocupă de excitațiile de vid „punctuale”, au fost făcute înainte, încă din anii 1930, cu toate acestea, non-localitatea obiectelor extinse era confuză, deoarece dădea automat infinitate nerenormalizabile în calcule (aceasta era similară). în complexitate la rezolvarea problemelor asimptotice și extremale în optică clasică și cuantică pentru „segmente luminoase”). Problemele cuantizării electrodinamicii, mai târziu unificarea forțelor slabe și electromagnetice, numeroasele probleme ale fizicii nucleare - distrase de la generalizare, dar fizica nucleară a fost cea care, uneori, a dus la nașterea teoriilor corzilor. În 1968, asaltând amplitudinile de împrăștiere din fizica hadronului, Gabriele Veneziano a postulat pur și simplu o anumită formulă care a fost imediat asociată cu o coardă elastică relativistă.
Așa cum un „punct fizic”, în sens geometric, evoluează într-o anumită traiectorie - o cale lumii - un copac - bucle, un obiect fizic unidimensional mătură o anumită suprafață în spațiu-timp, în prezența unui lucru foarte complex. interacțiune, cu limite, tăieturi, inserții, trăsături (pliuri, proiecții), etc. Și această suprafață mondială a interacțiunilor este cea care are semnificația fizică principală.
Din punct de vedere al fizicii, trebuie să obținem cantități invariante, adică astfel încât să nu depindă de alegerea noastră arbitrară a coordonatelor. Unul dintre invarianți este mărimea acțiunii , pentru o șir, pur și simplu proporțională cu aria suprafeței măturată de acesta. Indiferent cum parametrizăm acum coordonatele șirului (R-invarianță), aria suprafeței măturată de șirul elastic trebuie să rămână minimă. În cele mai multe cazuri, este puțin probabil să ne bazăm pe o variație 0 a acțiunii, cu toate acestea, dinamic un sistem de șiruri de interacțiune va tinde întotdeauna să minimizeze suprafața totală de propagare.
Acțiunea de mai sus este cunoscută sub denumirea de acțiune Nambu-Goto, este geometrică și este legată de forma a 2-a de suprafețe din R(n). Neliniaritatea sa este evidentă. Pentru a face această acțiune „mai liniară” A. Polyakov a propus o schemă de conexiune între încorporarea șirurilor și introducerea unei metrici bidimensionale într-un spațiu-timp D-dimensional. Din punctul de vedere al suprafețelor 1+1 P-V, există pur și simplu D funcții scalare (câmpuri), totuși, dacă continuăm să insistăm că interpretarea fizică a acțiunii Polyakov este D-dimensională, atunci metrica bidimensională se va transforma în funcții auxiliare care oferă un set necesar de invarianțe, echivalent cu acțiunea Nambu-Goto.
Descrierea generală a șirului bosonic nu mai este dificilă. Este necesar să se utilizeze invarianțe în acțiunea Polyakov (conectarea teoriei corzilor cu teoria câmpului conform) pentru a minimiza sau anula componentele tensorului energie-moment, atunci toate ecuațiile de mișcare vor deveni armonice și, ca urmare, Expansiunea Fourier a modurilor va fi întreagă.
De fapt, acesta este un șir bosonic cu un spectru infinit de excitații, cu oscilatoare bosonice.
Cu toate acestea, unele formule care sunt adevărate în analiza clasică nu mai sunt adevărate la nivel cuantic. Această problemă este cunoscută ca problema de ordonare normală pentru elementele matriceale ale unei algebre de operator necommuting. Rezultatul unei analize mai detaliate la nivel cuantic conduce la dimensiunea critică a existenței șirului bosonic D=26, precum și la prezența în starea fundamentală a șirului bosonic a unei stări metastabile cunoscute în fizică ca un tahion.