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弦论小女孩的弦论课|第十四课|五种弦论

弦论小女孩的弦论课|第十四课|五种弦论

作者: 周思益 | 来源:发表于2020-06-23 04:01 被阅读0次

今天上课,老师讲五种弦论。

“弦有开弦和闭弦两种。如图所示。

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粒子在时空中运动轨迹是世界线。弦在时空中的运动轨迹是世界面。世界面用x^\mu(\tau,\sigma)描述。

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弦长度是10^{-33}cm

这些基本弦振动产生了不同的粒子。考虑一个自旋J质量m_J的粒子。粒子质量和自旋和弦张力\alpha' 有如下联系

J = \alpha' m_J^2 [1]

我们世界的这么多粒子其实都是一个最基本的弦的振动模式产生的。每种振动模式对应了一个不同的粒子,比如电子,夸克,等等。

弦可以分开也可以合在一起。我们先看弦分开这个过程。假设一个弦家长的振动模式对应了粒子A。他分开成了两个弦女儿。弦女儿的振动模式对应于粒子B和粒子C。这个过程对应于粒子的衰变

A→B+C

同样,弦也能合并。这对应于粒子吸收。

弦论有五种,这五种通过对偶连接在一起。这五种分别是

玻色弦 这个弦论里面只有玻色子。没有超对称。因为没有费米子,所以没有物质。这只是一个玩具理论。它包含了26个时空维度。

第I型弦论 这种弦论里面玻色子和费米子都有。粒子相互作用包括了超对称和SO(32)规范群。这个理论需要十维时空。

第二A型弦论 这种弦论也有超对称,开弦,闭弦。开弦连接到D膜上。费米子不是chiral的。

第二B型弦论 跟二A一样。唯一不同是有chiral费米子。

Heterotic弦论 有超对称。只有闭弦。群是E8\times E8。左行模式和右行模式的时空维度不一样。(10和26)。这对应着两种heterotic弦论。

思思听着听着又进入了弦论世界。弦论小女孩又出现了。

思思问她:“老师讲了五种弦论,我晕过去了。这五种弦论到底是怎么回事?”

弦论小女孩说:“我们这个世界的真实名字其实不叫弦论世界,而叫M理论世界。”

这儿是我们世界的地图。

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在玻色弦的世界有26维,里面只有黑色小海星,白色小云,蓝色胶水,蓝色小弱,红色小弱。

第I,二A,二B型弦论世界有10维,里面有更丰富的动物。每种动物都有一个跟他对应的动物。比如之前我们看见的金色小鸟,她的伙伴就是银色小鸟。

Heterotic弦论里面,每种动物也都有一个跟他对应的动物。

思思说:“那这个10维,26维如何理解?”

弦论小女孩说:“那你得戴上400度眼镜。”说着,从荷包里面掏出一个400度眼镜递给思思。

思思戴上眼镜,突然感觉眩晕。她对弦论小女孩说,我看见地面在疯狂震颤。然后有一些奇怪形状的东西。

弦论小女孩说:“我们现在在二B型弦论世界里面。你看到的,是Calabi-Yau流形。”

思思又快晕倒了。她赶忙摘下眼镜。但仍然有一种想吐又吐不出来的感觉。于是回到了课堂上。

“思思,你怎么了?怎么脸色蜡黄的感觉。”老师说:“要不你来回答这个问题,什么弦论里面没有费米子?”

思思回答:“玻色弦。”

在老师和同学惊讶的目光中,思思逃过了第十四劫。

[1]每次写到这儿都忍不住安利我和野海还有竹内这个能够写进石头里的伟大工作 https://inspirehep.net/literature/1742695

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