В теории струн гетеротическая струна — это замкнутая струна (или петля), которая является гибридом («гетеротическим») суперструны и бозонной струны . Существует два вида гетеротических теорий суперструн: гетеротическая SO(32) и гетеротическая E 8 × E 8 , сокращенно HO и HE . Помимо этого, существует еще семь гетеротических теорий струн, которые не являются суперсимметричными и, следовательно, имеют лишь второстепенное значение в большинстве приложений. [1] Гетеротическая теория струн была впервые разработана в 1985 году Дэвидом Гроссом , Джеффри Харви , Эмилем Мартинеком и Райаном Ромом [2] (так называемый «Принстонский струнный квартет» [3] ) в одной из ключевых статей, которые подпитывали первую революцию суперструн .
В теории струн лево- и правосторонние возбуждения струн полностью разделены [4] , и можно построить теорию струн, в которой лево-движущиеся (против часовой стрелки) возбуждения рассматриваются как бозонная струна, распространяющаяся в D = 26 измерениях, в то время как право-движущиеся (по часовой стрелке) возбуждения рассматриваются как суперструна в D = 10 измерениях.
Несовпадающие 16 измерений должны быть компактифицированы на четной самодуальной решетке ( дискретной подгруппе линейного пространства). Существуют две возможные четные самодуальные решетки в 16 измерениях, и это приводит к двум типам гетеротической струны. Они различаются калибровочной группой в 10 измерениях. Одна калибровочная группа — SO(32) (струна HO), а другая — E 8 × E 8 (струна HE). [5]
Эти две калибровочные группы также оказались единственными двумя калибровочными группами без аномалий , которые могут быть связаны с супергравитацией N = 1 в 10 измерениях. (Хотя это и не осознавалось в течение довольно долгого времени, U(1) 496 и E 8 × U(1) 248 являются аномальными. [6] )
Каждая гетеротическая струна должна быть замкнутой , а не открытой струной ; невозможно определить какие-либо граничные условия , которые связывали бы лево- и право-движущиеся возбуждения, поскольку они имеют разный характер.
Дуальность струн — это класс симметрий в физике, которые связывают различные теории струн. В 1990-х годах было обнаружено, что пределом сильной связи теории HO является теория струн типа I — теория, которая также содержит открытые струны ; это отношение называется S-дуальностью . Теории HO и HE также связаны T-дуальностью .
Поскольку было показано, что различные теории суперструн связаны дуальностями, было высказано предположение, что каждый тип струн представляет собой отдельный предел единой базовой теории, называемой М-теорией .