Articulo de referencia

Hoja de mundo

En la teoría de cuerdas , una hoja de mundo es una variedad bidimensional que describe la incrustación de una cuerda en el espacio-tiempo . [ 1 ] El término fue acuñado por Leon...

En la teoría de cuerdas , una hoja de mundo es una variedad bidimensional que describe la incrustación de una cuerda en el espacio-tiempo . [ 1 ] El término fue acuñado por Leonard Susskind [ 2 ] como una generalización directa del concepto de línea de mundo para una partícula puntual en la relatividad especial y general .

El tipo de cuerda, la geometría del espaciotiempo en el que se propaga y la presencia de campos de fondo de largo alcance (como los campos de gauge ) están codificados en una teoría de campos conformes bidimensional definida en la hoja de mundo. Por ejemplo, la cuerda bosónica en 26 dimensiones tiene una teoría de campos conformes en la hoja de mundo que consta de 26 bosones escalares libres . Mientras tanto, una teoría de supercuerdas en la hoja de mundo en 10 dimensiones consta de 10 campos escalares libres y sus supercompañeros fermiónicos .

Formulación matemática

Cuerda bosónica

Comenzamos con la formulación clásica de la cuerda bosónica.

Primero arregla und{\displaystyle d}-espaciotiempo plano dimensional (d{\displaystyle d}espacio de Minkowski de -dimensiones ),METRO{\displaystyle M}, que sirve como espacio ambiental para la cuerda.

Una hoja de mundoΣ{\displaystyle \Sigma }es entonces una superficie incrustada , es decir, una 2-variedad incrustada.ΣMETRO{\displaystyle \Sigma \hookrightarrow M}, de tal manera que la métrica inducida tenga firma(,+){\displaystyle (-,+)}en todas partes. Por consiguiente, es posible definir coordenadas localmente.(τ,σ){\displaystyle (\tau ,\sigma )}dóndeτ{\displaystyle \tau }es como el tiempo mientrasσ{\displaystyle \sigma }es como el espacio .

Las cuerdas se clasifican además en abiertas y cerradas. La topología de la hoja de mundo de una cuerda abierta esR×I{\displaystyle \mathbb {R} \times I}, dóndeI:=[0,1]{\displaystyle I:=[0,1]}, un intervalo cerrado, y admite una carta de coordenadas global(τ,σ){\displaystyle (\tau ,\sigma )}con<τ<{\displaystyle -\infty <\tau <\infty }y0σ1{\displaystyle 0\leq \sigma \leq 1}.

Mientras tanto, la topología de la hoja de mundo de una cuerda cerrada [ 3 ] esR×S1{\displaystyle \mathbb {R} \times S^{1}}y admite 'coordenadas'(τ,σ){\displaystyle (\tau ,\sigma )}con<τ<{\displaystyle -\infty <\tau <\infty }yσR/2πZ{\displaystyle \sigma \in \mathbb {R} /2\pi \mathbb {Z} }. Eso es,σ{\displaystyle \sigma }es una coordenada periódica con la identificaciónσσ+2π{\displaystyle \sigma \sim \sigma +2\pi }La descripción redundante (que utiliza cocientes) puede eliminarse eligiendo un representante.0σ<2π{\displaystyle 0\leq \sigma <2\pi }.

Métrica de la hoja de mundo

Para definir la acción de Polyakov , la hoja de mundo está equipada con una métrica de hoja de mundo [ 4 ].gramo{\displaystyle \mathbf {g} }, que también tiene firma(,+){\displaystyle (-,+)}pero es independiente de la métrica inducida.

Dado que las transformaciones de Weyl se consideran una redundancia de la estructura métrica, se considera que la hoja de mundo está equipada con una clase conforme de métricas.[gramo]{\displaystyle [\mathbf {g} ]}. Entonces(Σ,[gramo]){\displaystyle (\Sigma ,[\mathbf {g} ])}define los datos de una variedad conforme con signatura(,+){\displaystyle (-,+)}.

Referencias

  1. ^ Di Francesco, Philippe; Mathieu, Pedro; Sénéchal, David (1997). Teoría de campos conforme . pag.  8.doi : 10.1007 /978-1-4612-2256-9 . ISBN 978-1-4612-2256-9.
  2. Susskind, Leonard (1970). "Teoría dual-simétrica de hadrones, I." Nuovo Cimento A . 69 (1): 457– 496.
  3. Tong, David. "Conferencias sobre teoría de cuerdas" . Conferencias sobre física teórica . Consultado el 14 de agosto de 2022 .
  4. Polchinski, Joseph (1998). Teoría de cuerdas, volumen 1: Introducción a la cuerda bosónica .
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