квантова струна

У цьому розділі не вистачає посилань на джерела інформації.

Квантова струна може бути визначена декількома рівнозначними способами:

1. Координатне визначення: просторова крива загального становища, з кожною точкою якої пов'язаний квантовий осцилятор. З точки зору динаміки при русі замітає двовимірну поверхню загального вигляду.
2. Алгебро-геометричне визначення: алгебраїчна крива загального вигляду, з допустимими на ній математичними структурами.
3. Теоретико-польове визначення: мультілокальний квантовий функціонал Φ = Φ (), що є функцією кожної точки струни, який в гільбертовому просторі струнних збуджень є суперпозицією всіх можливих конфігурацій струн.
4. Геометрично-польове визначення: непараметрізованная точка загального положення в просторі всіх фізичних конфігурацій струн, тобто не залежать від системи координат (простір петель).

Існують струни, у яких є кінці, їх називають відкритими, і у яких решт немає, їх називають замкнутими.
У разі, якщо Φ залежить тільки від бозони змінних. то струна є бозон. Якщо Φ залежить тільки від Ферміон змінних. то ферміонами. Якщо і від бозони, і від Ферміон, за умови суперсиметрії. то суперсиметричних або суперструн. Якщо вимога суперсиметрії частково неможливо, то гетеротіческой.
Мовою визначення 1 це, відповідно, бозон і ферміони осцилятори. Струни можуть бути як орієнтованими (стрілка всередині), так і неорієнтованими.

Головною особливістю квантових струн є те, що вони «живуть» в критичній або підкритичній розмірності простору, на відміну від класичних струн. Бозон струна - в D = 26, а ферміони і суперструн - в D = 10, для відомих моделей гетеротіческіх струн критична розмірність також дорівнює 10. Це є наслідком усунення нефізичних станів, так званих дýхов з спектра струни під час процедури квантування і відомо як « теорема про відсутність духів ».

Квантові струни досить складним чином взаємодіють один з одним, так як є нелокальними, більш точно мультілокальнимі об'єктами. Однак з точки зору зміни їх форми (топології) припустимі лише 5 елементарних локальних актів, які узгоджуються з фізичними принципами:

1. Відкрита струна (з кінцями) може розірватися в точці на 2 відкриті струни.
2. Замкнута струна (без кінців) може зійтися у внутрішній точці дотику і розщепнутися на 2 замкнуті струни.
3. Замкнута струна може розірватися в точці і стати відкритою.
4. У точці дотику 2 відкриті струни можуть обмінятися сегментами.
5. Відкрита струна може втратити сегмент у вигляді замкнутої струни, через внутрішню точку дотику.

Всі точки взаємодії є «потрійними» точками, які при малому ворушіння дають всі 5 вищеописаних перебудов. Зворотні процеси додають ще 5 елементарних локальних актів взаємодії.

Для суперструн через різні умови на бозон і ферміони змінні доводиться додавати в «потрійну» точку додаткові поля, щоб не порушити суперсиметрії. (Див. Літературу в примітці і список літератури в статті Теорія струн)

Багато дослідників вважають, що на основі моделей струн і суперструн вдасться побудувати всю низькоенергетичну фізику нашого світу.

• І.Арефьева, І.Воловіч, ТиМ фізика, т.67, 2,1986
• Kaku M. Introduction to the Field Theory of Strings. WS, Singapore, 1985