خريطة العالم

في نظرية الأوتار ، تُعرف ورقة العالم بأنها متشعب ثنائي الأبعاد يصف تضمين وتر في الزمكان . [ 1 ] وقد صاغ هذا المصطلح ليونارد ساسكيند [ 2 ] كتعميم مباشر لمفهوم خط العالم لجسيم نقطي في النسبية الخاصة والعامة .

يُشفّر نوع الوتر، وهندسة الزمكان الذي ينتشر فيه، ووجود حقول خلفية بعيدة المدى (مثل حقول القياس ) في نظرية حقل توافقي ثنائية الأبعاد مُعرّفة على سطح العالم. على سبيل المثال، يمتلك الوتر البوزوني في 26 بُعدًا نظرية حقل توافقي لسطح العالم تتكون من 26 بوزونًا قياسيًا حرًا . في المقابل، تتكون نظرية سطح العالم للوتر الفائق في 10 أبعاد من 10 حقول قياسية حرة ونظائرها الفرميونية الفائقة .

الصياغة الرياضية

وتر بوزوني

نبدأ بالصيغة الكلاسيكية للوتر البوزوني.

أولاً قم بإصلاحد{\displaystyle d}الزمكان المسطح ذو الأبعاد (د{\displaystyle d}فضاء مينكوفسكي ذو الأبعاد n )،م{\displaystyle M}، والتي تعمل كمساحة محيطة للوتر.

صحيفة عالميةΣ{\displaystyle \Sigma }إذن، يكون سطحًا مضمنًا ، أي متعدد شعب ثنائي الأبعاد مضمنΣم{\displaystyle \Sigma \hookrightarrow M}بحيث يكون للمقياس المستحث بصمة(-،+){\displaystyle (-,+)}في كل مكان. وبالتالي، من الممكن تحديد الإحداثيات محليًا.(τ،σ){\displaystyle (\tau ,\sigma )}أينτ{\displaystyle \tau }يشبه الوقت بينماσ{\displaystyle \sigma }يشبه الفضاء .

تُصنّف الأوتار أيضًا إلى مفتوحة ومغلقة. طوبولوجيا سطح العالم لوتر مفتوح هيR×أنا{\displaystyle \mathbb {R} \times I}، أينأنا:=[0،1]{\displaystyle I:=[0,1]}، وهي فترة مغلقة، وتسمح بمخطط إحداثيات عالمي(τ،σ){\displaystyle (\tau ,\sigma )}مع-<τ<{\displaystyle -\infty <\tau <\infty }و0σ1{\displaystyle 0\leq \sigma \leq 1}.

في الوقت نفسه، فإن طوبولوجيا سطح العالم لسلسلة مغلقة [ 3 ] هيR×S1{\displaystyle \mathbb {R} \times S^{1}}ويقبل "الإحداثيات".(τ،σ){\displaystyle (\tau ,\sigma )}مع-<τ<{\displaystyle -\infty <\tau <\infty }وσR/2πZ{\displaystyle \sigma \in \mathbb {R} /2\pi \mathbb {Z} }. إنه،σ{\displaystyle \sigma }هو إحداثي دوري مع تحديدσσ+2π{\displaystyle \sigma \sim \sigma +2\pi }يمكن إزالة الوصف الزائد (باستخدام القسمة) عن طريق اختيار وصف تمثيلي.0σ<2π{\displaystyle 0\leq \sigma <2\pi }.

نظام القياس العالمي

من أجل تعريف فعل بولياكوف ، يتم تجهيز ورقة العالم بمقياس ورقة العالم [ 4 ].ز{\displaystyle \mathbf {g} }والذي يحمل أيضاً توقيعاً(-،+){\displaystyle (-,+)}لكنها مستقلة عن المقياس المستحث.

بما أن تحويلات ويل تعتبر زائدة عن الحاجة في البنية المترية، فإن ورقة العالم تعتبر بدلاً من ذلك مزودة بفئة مطابقة من المقاييس.[ز]{\displaystyle [\mathbf {g} ]}. ثم(Σ،[ز]){\displaystyle (\Sigma ,[\mathbf {g} ])}يُعرّف بيانات مشعب متطابق ذي توقيع(-،+){\displaystyle (-,+)}.

مراجع

  1. ^ دي فرانشيسكو، فيليب. ماتيو، بيير. سينشال، ديفيد (1997). نظرية المجال المطابقة . ص.  8. دوى : 10.1007/978-1-4612-2256-9 . رقم ISBN 978-1-4612-2256-9.
  2. سوسكيند، ليونارد (1970). "النظرية المتناظرة المزدوجة للهادرونات، الجزء الأول". نوفو سيمينتو أ . 69 (1): 457-496 .
  3. تونغ، ديفيد. "محاضرات في نظرية الأوتار" . محاضرات في الفيزياء النظرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أغسطس 2022 .
  4. بولشينسكي، جوزيف (1998). نظرية الأوتار، المجلد 1: مقدمة إلى الأوتار البوزونية .