Teoria das Cordas: Mover-se através do Espaço-Tempo

Compreender como a viagem no tempo trabalha dentro da teoria das cordas exigiria uma compreensão completa de como o tecido do espaço-tempo se comporta dentro da teoria. Até agora, a teoria das cordas não descobriu exatamente isso.

Na relatividade geral, o movimento dos objetos através do espaço-tempo é descrito por um Worldline. Na teoria das cordas, os cientistas falam de cordas (e branas) criando inteiras worldsheets como eles se movem através do espaço-tempo.

Worldlines foram originalmente construído por Hermann Minkowski, quando ele criou seus diagramas Minkowski. diagramas similares retornar na forma de diagramas de Feynman, que demonstram os worldlines de partículas como eles interagem uns com os outros através da troca de bósons.

Na teoria das cordas, ao invés dos worldlines retas de partículas pontuais, é o movimento das cordas através do espaço-tempo que interessa a cientistas, como mostrado no lado direito desta figura.

Note que, no diagrama de Feynman original, mostrado no lado esquerdo desta figura, existem pontos agudos onde os worldlines interceptam (representando o ponto em que as partículas de interagir). No worldsheet, a cadeia virtual de intercâmbio entre as duas cordas originais cria uma curva suave que não tem pontas afiadas.

Isso equivale ao fato de que a teoria das cordas não contém infinitos na descrição dessa interação, em oposição à teoria quântica de campos puro. (Removendo as infinidades em teoria quântica de campos requer renormalização.)

Um problema com a teoria quântica de campos e teoria das cordas é que eles são construídos de uma maneira que é colocado dentro do espaço-tempo sistema de coordenadas. relatividade geral, por outro lado, descreve um universo em que o espaço de tempo é dinâmico.

Os teóricos das cordas espero que a teoria das cordas vai resolver este conflito entre a teoria quântica de campos dependentes de fundo ea relatividade geral independente de fundo, para que, eventualmente, dinâmica espaço-tempo será derivado fora da teoria das cordas. Uma das críticas é que a teoria das cordas é, neste momento, ainda background-dependente.

A teoria concorrente, gravidade quântica em loop, incorpora espaço na teoria, mas ainda está montado em um fundo de coordenadas tempo.