Cuerda cuántica

cuerda cuántica
Clasificación Cuerda bosónica , cuerda fermiónica , supercuerda , cuerda heterótica
Estado Hipotético
Número de tipos cuatro
números cuánticos

Una cuerda cuántica  es, en teoría de cuerdas, objetos unidimensionales infinitamente delgados con una longitud de 10 −35 m [1] , cuyas vibraciones reproducen toda la variedad de partículas elementales. La naturaleza de las vibraciones de la cuerda establece las propiedades de la materia, como la carga eléctrica y la masa .

Definiciones

Una cadena cuántica se puede definir de varias formas equivalentes:

  1. Definición de coordenadas : una curva espacial genérica , con cada punto asociado con un oscilador armónico cuántico . Desde el punto de vista de la dinámica , al moverse, barre una superficie bidimensional de vista general.
  2. Definición algebro-geométrica : curva algebraica de forma general, con estructuras matemáticas admisibles en ella.
  3. Definición de la teoría de campos : un funcional cuántico multilocal , que es una función de cada punto de la cuerda, que, en el espacio de Hilbert de excitaciones de cuerdas, es una superposición de todas las configuraciones de cuerdas posibles.
  4. Definición de campo geométrico: punto no parametrizado en posición general en el espacio de todas las configuraciones físicas de cadenas, es decir, independiente del sistema de coordenadas ( espacio de bucle ).

Tipos de cadenas

Hay cuerdas que tienen extremos, se llaman abiertas, y las que no tienen extremos, se llaman cerradas.
Si Φ depende sólo de variables bosónicas , entonces la cuerda es bosónica . Si Φ depende sólo de variables fermiónicas , entonces fermiónicas . Si de bosónico y fermión, sujeto a supersimetría , entonces supersimétrico o supercuerda . Si el requisito de supersimetría es parcialmente impracticable, entonces heterótico .
En el lenguaje de la Definición 1, estos son osciladores bosónicos y fermiónicos , respectivamente . Las cadenas pueden estar orientadas (flecha adentro) o no orientadas.

La característica principal de las cuerdas cuánticas es que "viven" en una dimensión crítica o subcrítica del espacio, a diferencia de las cuerdas clásicas. La cuerda bosónica está en D=26, y las fermiónicas y las supercuerdas están en D=10, para los modelos conocidos de cuerdas heteróticas la dimensión crítica también es 10. Esto es consecuencia de la eliminación de estados no físicos, los llamados fantasmas, del espectro de cuerdas durante el procedimiento de cuantización y se conoce como " Teorema de ausencia de fantasmas ".

Interacciones

Las cuerdas cuánticas interactúan entre sí de una manera bastante compleja, ya que son objetos no locales, más precisamente multilocales. Sin embargo, desde el punto de vista de cambiar su forma ( topología ), solo se permiten 5 actos locales elementales, consistentes con los principios físicos :

  1. Una cuerda abierta (con extremos) puede romperse en un punto en 2 cuerdas abiertas.
  2. Una cuerda cerrada (sin extremos) puede converger en un punto de contacto interno y dividirse en 2 cuerdas cerradas.
  3. Una cuerda cerrada puede romperse en un punto y abrirse.
  4. En el punto de contacto, 2 cuerdas abiertas pueden intercambiar segmentos.
  5. Una cuerda abierta puede perder un segmento como una cuerda cerrada, a través de un punto tangente interno.

Todos los puntos de interacción son puntos "triples" que, con una pequeña perturbación, dan los 5 reordenamientos descritos anteriormente. Los procesos inversos añaden 5 actos de interacción locales elementales más.

Para las supercuerdas, debido a las diferentes condiciones de las variables bosónicas y fermiónicas, es necesario agregar campos adicionales al punto "triple" para no romper la supersimetría. (ver bibliografía en nota al pie y bibliografía en artículo Teoría de cuerdas )

Muchos investigadores creen que, basándose en los modelos de cuerdas y supercuerdas, será posible construir toda la física de baja energía de nuestro mundo.

Nota

Véase también

Notas

  1. ↑ Música de las Esferas . Fecha de acceso: 9 de enero de 2010. Archivado desde el original el 29 de diciembre de 2009.

Literatura