Теория бозонных струн
Теория бозонных струн — это оригинальная версия теории струн , разработанная в конце 1960-х годов. Она так называется потому, что содержит в спектре только бозоны .
В 1980-х годах в контексте теории струн была открыта суперсимметрия , и основное внимание уделялось новой версии теории струн, названной теорией суперструн (теория суперсимметричных струн). Тем не менее, теория бозонных струн остается очень полезной моделью для понимания многих общих особенностей теории пертурбативных струн, и многие теоретические трудности суперструн на самом деле уже можно обнаружить в контексте бозонных струн.
Хотя теория бозонных струн имеет много привлекательных черт, она не может считаться жизнеспособной физической моделью в двух важных областях.
Во-вторых, он предсказывает существование моды струны с мнимой массой, подразумевая, что теория неустойчива к процессу, известному как « тахионная конденсация ».
Кроме того, теория бозонных струн в общем пространственно-временном измерении демонстрирует несоответствия из-за конформной аномалии . Но, как впервые заметил Клод Лавлейс [1] , в пространстве-времени с 26 измерениями (25 пространственных измерений и одно временное), критическое для теории измерение, аномалия отменяется. Эта высокая размерность не обязательно является проблемой для теории струн, потому что ее можно сформулировать таким образом, что вдоль 22 избыточных измерений пространство-время сворачивается, образуя небольшой тор .или другой компактный коллектор. Это оставило бы только знакомые четыре измерения пространства-времени видимыми для низкоэнергетических экспериментов. Существование критического измерения, в котором аномалия отменяется, является общей чертой всех теорий струн.
Существует четыре возможных теории бозонных струн, в зависимости от того, разрешены ли открытые струны и имеют ли струны заданную ориентацию . Напомним, что теория открытых струн также должна включать закрытые струны; можно представить, что открытые струны имеют свои концы, закрепленные на D25-бране , заполняющей все пространство-время. Определенная ориентация строки означает, что разрешено только взаимодействие, соответствующее ориентируемому мировому листу (например, две строки могут сливаться только с одинаковой ориентацией). Набросок спектров четырех возможных теорий выглядит следующим образом:
