Nekritinė stygų teorija
Savita stygų teorijų ypatybė yra tai, kad jos reikalauja įvesti papildomus matavimus. Klasikinėje stygų teorijoje jų kiekis nėra apibrėžtas jokiu kriterijumi. Tačiau iš tikro išbaigtai teorijai yra būtinas vadinamojo kritinio matavimo erdvėlaikis tad bozoninė styga yra 26-ių matavimų, o superstyga 10-ies. Tai būtina, kad išnyktų konforminė arba Weylo anomalija.
Tuo tarpu nekritinė reliatyvistinė stygų teorijos nereikalauja nereikalauja kritinio
matavimo ir išsiverčia įprastiniais 4 matavimais (erdve ir laiku). Tačiau paprastai jos neaprašo
Lorenco invarianto. Vis tik paskutiniai pasiekimai leidžia turėti Lorenco invarianto kvantizaciją
4-matėje Minkovskio erdvėje.
Šios teorijos turi kelis pritaikymus. Per AdS/CFT*) atitikmenį jos leidžia turėti holografinius asimptotiškai laisvų kalibracinių teorijų aprašymus. Tada jas galima panaudoti tiriant kvantinę chromodinamiką (QCD), t.y. stipriąsias kvarkų sąveikas. Kita tyrimų sritis yra dvimatė stygų teorija, esanti smėlio dėžės modeliu stygų teorijoms. Egzistuoja ir dualumas į trimatį Izingo modelį.
Paprastai nekritinės stygų teorijos kuriamos panaudojant netrivialią erdvę, dažniausiai suteikiant laukiamą dilatono reikšmę, tiesiškai kintančią tam tikra erdvėlaikio kryptimi (tad tokios teorijos kartais vadinamos tiesinio dilatono teorijomis). Kadangi dilatonas susijęs su stygos sąveikos konstanta (aprašančia dalelių sąveikos stiprumą), susidaro sritis, kurioje sąveika yra silpna, o taip pat sritis, kurioje ji stipri. Jei dilatonas kinta erdvės kryptimi, teorijos matavimas yra mažesnis už kritinį. Jei dilatonas kinta laiko kryptimi, matavimas didesnis už kritinį. Tačiau diletonas gali kisti ir šviesos kryptimi, - ir šiuo atveju teorijos matavimas yra lygus kritiniam.
Nekritinės stygų teorijos dažniausiai laikosi A. Poliakovo**) pasiūlymų (1981). Kitą variantą išvystė F. Rohrlichas***) (1975), G. Pronko, S. Klimenko, I. Nikitinas. Paėmus Nambu-Goto stygų teoriją 4-matėje Minkovskio erdvėje idėją paaiškinti galima taip:
Geometriškai stygų pasaulio lapas yra išpjautas lygiagrečių plokštumų sistemos tam, kad užfiksuotų tam tikrą parametrizaciją (ar kalibruotų jai). Plokštumos yra apibrėžtos normalizuoto vektoriaus nm (kalibravimo ašimi). Jei tasai vektorius atitinka šviesos kūgį, parametrizacija atitinka šviesos kūgio kalibravimą. Jei jis nukreiptas lapo periodo Pm kryptimi, turime Rohrlicho laiko krypties kalibravimą. nm vektorius yra pastovus, t.y. (1,1,0,0), todėl plokštumų sistemą įšaldyta Minkovskio erdvėje. Lorenco transformacijos keičia lapo poziciją atsižvelgiant į tas fiksuotas plokštumas, kurios tada reparametrizuojamos. Kvantiniame lygmenyje reparametrizavimo grupė turi anomaliją, pasireiškiančią ir Lorenco grupėje, kad pažeidžia teorijos Lorenco invariantiškumą.
Iš kitos pusės, Rohrlicho kalibravimas susieja nm su pačiu lapu, tad kartu be reparametrizacijos transformuojasi ir nm. Tai išlieka susiejant lapą su šviesos ašimi nm, kartu su Pm panaudojant kitus stygų teorijos dinaminius vektorius. Tokiu būdu galima sukonstruoti lapo Lorenco invariantines transformacijas be kvantinių anomalijų.
Dvimatė stygų teorija
Tikriausiai labiausiai ištirtas dvimatis nekritinės teorijos atvejis, kuris svarbus kaip testinis modelis stygų teorijoms. Vienas iš naujesnių yra dvimatės 0-tipo stygų teorijos (besilaikančios supersimetrijos principo), aprašančios atvirų stygų dinamiką tų teorijų D-briaunose. Kaip pasireiškiantis reiškinys iškyla uždaros stygos ir pats erdvėlaikis, pademonstruojant atvirų stygų tachioninę kondensaciją.
*) AdS/CFT (Anti-de Sitter/conformal field theory) atitikmuo, dažnai dar vadinamas kalibraciniu-gravitaciniu dualumu arba tiesiog holografiniu dualumu (arba ir Maldasenos dualumu) stygų teorijoje numanomas ryšys tarp dviejų fizikinių teorijų: gravitacinės teorijos anti-Siterio erdvėje (AdS) ir konformistinės lauko teorijos (CFT), kuri yra kalibracinė Jango-Milso teorija. Šią hipotezę 1997 m. iškėlė Ch. Maldasena, ir nors lieka neįrodyta, praėjo daugelį patikrinimų.
**) Aleksandras Poliakovas (g. 1945 m.) tarybinis ir amerikiečių (nuo 1990 m.) fizikas-teoretikas, pasižymėjęs pasiekimais kvantinėje laukų teorijoje ir suprato topologinių metodų pritaikomumą joje. Performulavo stygų teoriją kovariantinio integralo pagal trajektorijas terminais.
Gimė žinomų literatūrologo ir chemikės šeimoje. 1961 m. užėmė pirmą vietą fizikos-matematikos olimpiadoje ir buvo priimtas į MFTI. Gavo kelis apdovanojimus.
***) Fricas Rohrlichas (Fritz Rohrlich, 1921-2018) austrų žydų kilmės amerikiečių fizikas-teoretikas ir pedagogas, skelbęs darbus iš kvantinės ir klasikinės elektrodinamikos bei mokslo filosofijos. 1939 m. emigravo į Izraelį. Į JAV persikėlė 1946 m.; 1951 m. tapo Prinstono un-to profesoriumi, o 1963 m. Sirakūzų un-to profesoriumi. Išleido Klasikinės įelektrintos el. dalelės (1965). 7-o dešimtm. pradžioje taip pat tyrinėjo (kartu su kitais) laisvai krentančios įelektrintos dalelės spinduliuotę bendrojoje reliatyvumo teorijoje ir aiškinosi, ar tai pažeidžia ekvivalentiškumo principą. 9-me dešimtm. dėmesį sutelkė mokslo filosofijai, parašydamas Nuo paradokso į tikrovę: mūsų pagrindinės fizikinio pasaulio koncepcijos (1987).
Ar tai mokslas?
Visatos modeliai
Kvantinis chaosas
Besiplečianti Visata
Manipuliacijos šviesa
Lyginamoji kosmologija
Nuo Quanta prie Qualia
Paslėpti erdvės matavimai
Kvantinio pasaulio katinai
Juodųjų skylių paradoksai
Hadronų koliderio kūrėjas
Nepaprasti Visatos skaičiai
Specialioji reliatyvumo teorija
3-iojo tūkstantmečio mokslas
El. dalelių simetrija persmelkia viską
Amžinas judėjimas laiko kristaluose
Ar egzistuoja lygiagretūs pasauliai?!
Labai prasta balerina ir šuolis laike?
Kvantinė chemija ateities mokslas?
Šiuolaikinė fizika į tiesą panašus mitas?
Kas padėjo tamsiosios materijos supratimui
Kaip vyko didysis perėjimas iš nieko į būtį?
Kvantinė mechanika: Triumfas ar ribotumas?
El. dalelės ir fundamentaliosios jėgos
Savaime besiorganizuojantis kvantinis pasaulis
Labai suderinta Visatos sandara
Izingo modelis įmagnetinimui
Duokite mums Alcubierre pavarą
Kokia yra Visata? Sukasi?
Tadžikai apie astronomiją
Vieningo lauko teorija
Lygiagrečios visatos
Tamsioji materija
Laiko fenomenas
Vartiklis
NSO.LT