Argomenti sulla teoria di campo conforme e sulla teoria delle stringhe

Titolo originale:

Topics In Conformal Field Theory And String Theory

Contenuto del libro:

Il Modello Standard è una teoria di notevole successo. È una teoria quantistica che descrive le interazioni elettromagnetiche, deboli e forti in natura.

La sua principale lacuna risiede nell'incapacità di descrivere la gravità in regime quantistico. Inoltre, i costituenti della materia oscura e le loro interazioni rimangono poco conosciuti, rendendo evidente che c'è molta fisica al di là del Modello Standard. La teoria delle stringhe promette di fornire una teoria quantistica della gravità che unifica tutte le forze della natura (1-4).

È una teoria di stringhe interagenti e di altri oggetti estesi come le D-brane. Il suo spettro contiene sempre uno stato di spin-2 senza massa, le cui interazioni a bassa energia sono quelle della relatività generale. La teoria delle perturbazioni delle stringhe è nota per essere ultravioletta finita.

Attualmente, la direzione più promettente per collegare la teoria delle stringhe con la natura è la compattazione di teorie delle stringhe a dieci dimensioni su manifesti Calabi-Yau a sei dimensioni. Molti progressi sono stati fatti in questa direzione e questa rimane un'area di ricerca attiva. Inoltre, le tecniche della teoria quantistica perturbativa del campo falliscono nel caso delle interazioni forti (QCD) a basse energie.

Tuttavia, una cugina stretta della QCD, ossia la teoria di Yang-Mills supersimmetrica N = 4 in quattro dimensioni ad accoppiamento forte, può essere compresa attraverso la sua duale teoria delle stringhe grazie a una corrispondenza matematica (5, 6). Ciò ha fatto sperare che la teoria delle stringhe possa far luce sulla dinamica forte.