A teoria das cordas: dualidade
O núcleo da teoria-M é a ideia de que cada uma das cinco teorias das cordas é realmente uma variação sobre uma teoria. Esta nova teoria - a teoria-M - é uma teoria de 11 dimensões que permite a cada uma das teorias existentes (que são 10-dimensional) ser equivalente se você fazer certas suposições sobre a geometria do espaço envolvido.
A base para esta sugestão foi o entendimento de dualidades que estavam sendo reconhecidos entre as várias teorias de cordas. UMA dualidade ocorre quando você pode olhar para o mesmo fenômeno de duas maneiras distintas, tendo uma teoria e mapeá-lo para uma outra teoria.
dualidade topológica: T-dualidade
Uma das dualidades descobertos em meados dos anos 1990 foi chamado T-dualidade, que refere-se quer dualidade topológica ou dualidade toroidal, dependendo de quem você perguntar. O T-dualidade relacionados com as teorias das cordas de Tipo II para o outro e as teorias de cordas heteróticos para o outro, indicando que eles eram manifestações diferentes da mesma teoria fundamental.
No T-dualidade, você tem uma dimensão que é compactadas em um círculo (de raio R), De modo que o espaço torna-se algo como um cilindro. É possível para uma cadeia fechada para enrolar em torno do cilindro, como um fio em um eixo. O número de vezes que os ventos de cordas fechadas ao redor do cilindro é chamado de número de enrolamento. Você tem um segundo número que representa a dinâmica da corda fechada.
Aqui é onde as coisas começam a ficar interessantes. Para certos tipos de teoria das cordas, se você enrolar uma corda em torno de um espaço cilíndrico de raio R e o outro em torno de um espaço cilíndrico de raio 1 /R, então o número de enrolamento de uma teoria parece corresponder ao número momento (impulso, como tudo o resto, é quantizada) da outra teoria.
Em outras palavras, o t-dualidade pode relacionar-se uma teoria da corda com um grande raio compactada a uma teoria cadeia diferente, com um pequeno raio compactada (ou, alternadamente, de largura dos cilindros com cilindros estreitos). Especificamente, para cadeias fechadas, t-dualidade refere-se os seguintes tipos de teorias das cordas:
Digite teorias de supercordas IIA e Tipo II
Tipo de HO e tipo HE teorias de supercordas
O resultado final de T-dualidade é uma implicação que as teorias de supercordas Tipo IIA e IIB são realmente duas manifestações da mesma teoria, e tipo HO e ele teorias supercordas são realmente duas manifestações da mesma teoria.
Strong-fraco dualidade: S-dualidade
Outra dualidade que era conhecido em 1995 é chamado S-dualidade, que significa dualidade forte-fraco. A dualidade está ligado ao conceito de constante de acoplamento, que é o valor que conta a força da interação da cadeia de caracteres descrevendo como provável é que a corda vai quebrar ou juntar-se com outras cordas.
Por causa dos métodos matemáticos que os teóricos das cordas tem que usar para aproximar as soluções para os problemas da teoria das cordas, era muito difícil determinar o que aconteceria com as teorias de cordas que foram fortemente acoplados.
Em S-dualidade, um forte acoplamento em uma teoria refere-se a um fraco acoplamento na outra teoria, em determinadas condições. Em teoria, as cordas quebram e se juntar a outras cordas facilmente, enquanto na outra teoria eles quase nunca fazê-lo. Na teoria, onde as cordas quebrar e juntar-se facilmente, você acaba com um mar caótico de cordas interagindo constantemente.
Tentando seguir o comportamento das cordas individuais é semelhante a tentar seguir o comportamento das moléculas individuais de água no oceano - você simplesmente não pode fazê-lo. Então, o que você faz em vez disso? Você olha para o retrato grande. Em vez de olhar para as menores partículas, você média-los para fora e olhar para a superfície inteira do oceano, que, nessa analogia, é o mesmo que olhar para as cordas fortes que quase nunca quebram.
S-dualidade introduz a teoria das cordas de Tipo I para o conjunto de teorias duais que T-dualidade iniciados. Especificamente, mostra que os seguintes dualities estão relacionados uns com os outros:
Digite teorias supercordas I e tipo HO
Tipo IIB é S-dual para si
Se você tem um tipo I a teoria de supercordas com uma muito forte constante de acoplamento, é teoricamente idêntico a um tipo HO a teoria de supercordas com uma constante de acoplamento muito fraco. Então, esses dois tipos de teorias, nessas condições, deu as mesmas previsões exatas para massas e encargos.