F-теория

Раздел теории струн

В теоретической физике F -теория — это раздел теории струн, разработанный ирано-американским физиком Кумруном Вафой . ^[1] Новые вакуумы , описанные F-теорией, были открыты Вафой и позволили струнным теоретикам построить новые реалистичные вакуумы — в форме F-теории, компактифицированной на эллиптически расслоенных четырехмерных многообразиях Калаби–Яу . Буква «F» предположительно означает «Отец» по отношению к «Матери»-теории . ^[2]

Компактификации

F-теория формально является 12-мерной теорией, но единственный способ получить приемлемый фон — компактифицировать эту теорию на двумерном торе . Поступая так, получаем теорию суперструн типа IIB в 10 измерениях. Симметрия S-дуальности SL(2,Z) результирующей теории струн типа IIB очевидна, поскольку она возникает как группа больших диффеоморфизмов двумерного тора .

В более общем случае можно компактифицировать F-теорию на эллиптически расслоенном многообразии ( эллиптическом расслоении ), т. е. расслоении , волокном которого является двумерный тор (также называемый эллиптической кривой ). Например, подкласс многообразий K3 эллиптически расслоен, и F-теория на многообразии K3 является двойственной гетеротической теории струн на двумерном торе. Кроме того, пространства модулей этих теорий должны быть изоморфны.

Большое количество полуреалистичных решений теории струн, называемых ландшафтом теории струн , с элементами или около того, доминируют компактификации F-теории на четырехмерных многообразиях Калаби–Яу . ^[3] Существует около этих решений, согласующихся со Стандартной моделью физики элементарных частиц. ^[4] ${\displaystyle 10^{272,000}}$ ${\displaystyle 10^{15}}$

Феноменология

Недавно были разработаны новые модели Великого Объединения с использованием F-теории. ^[5]

Измерение дополнительного времени

F-теория имеет метрическую сигнатуру (10,2), что означает, что она включает второе временное измерение . ^[6]

Смотрите также

• Дилатон
• Аксион
• М-теория

Ссылки

1. Vafa, Cumrun (1996). «Доказательства F-теории». Nuclear Physics B. 469 ( 3): 403–415. arXiv : hep-th/9602022 . doi :10.1016/0550-3213(96)00172-1. S2CID  6511691.
2. Мичио Каку: Вселенная — это симфония вибрирующих струн — YouTube
3. Тейлор, Вашингтон; Ван, И-Нань (2015). «Геометрия F-теории с наибольшим потоком вакуумов». Журнал физики высоких энергий . 2015 (12): 164. arXiv : 1511.03209 . Bibcode : 2015JHEP...12..164T. doi : 10.1007/JHEP12(2015)164. S2CID  41149049.
4. [1903.00009] Квадриллион стандартных моделей из F-теории
5. Хекман, Джонатан Дж. (2010). «Следствия F-теории для физики элементарных частиц». Annual Review of Nuclear and Particle Science . 60 : 237–265. arXiv : 1001.0577 . doi : 10.1146/annurev.nucl.012809.104532 .
6. Пенроуз, Роджер. (2004). Дорога к реальности . Джонатан Кейп. Страница 915. (Пенроуз цитирует Вафу. (1996), а также Барса, И. (2000). «Обзор двухвременной физики». https://arxiv.org/abs/hep-th/0008164 )