Superstring Theory And Beyond String Theory Volume 1 – Joseph Polchinski – 1st Edition

Cuando decidí escribir un libro sobre teoría de cuerdas, hace más de diez años, mis recuerdos de mis años de estudiante eran mucho más vívidos de lo que son hoy. Aún así, recuerdo que uno de los mayores placeres era encontrar un texto que hiciera accesible un tema difícil, y esperaba proporcionar lo mismo para la teoría de cuerdas. Por lo tanto, mi primer propósito fue dar una introducción coherente a la teoría de cuerdas, basada en la teoría de campo integral y de camino integral de Polyakov. No se asume ningún conocimiento previo de la teoría de cuerdas. Supongo que el lector está familiarizado con las ideas centrales de la relatividad general, como la métrica y la curvatura, y con las ideas de la teoría cuántica de campos a través de la simetría de calibre no belia.

Originalmente, se suponía que un curso completo de teoría cuántica de campos era un requisito previo, pero quedó claro que muchos estudiantes estaban ansiosos por aprender la teoría de cuerdas lo antes posible, y que otros habían tomado cursos sobre teoría cuántica de campos que no enfatizaban las herramientas necesarias para teoria de las cuerdas. Por lo tanto, he tratado de dar una introducción independiente a esas herramientas.

 Un segundo propósito fue mostrar cómo algunas de las teorías de cuerdas tetradimensionales más simples se conectan con ideas previas para unificar el Modelo Estándar, y recopilar resultados generales sobre la física de las teorías de cuerdas tetradimensionales derivadas de simetrías de la hoja del mundo y el espacio-tiempo. Los nuevos desarrollos han llevado a un tercer objetivo, que es presentar los descubrimientos recientes sobre la dualidad de cuerdas, la teoría M, las D-branas y la entropía del agujero negro. Al escribir un texto como este, existe un conflicto entre la necesidad de estar completo y el deseo de obtener los resultados recientes más interesantes lo más rápido posible. He tratado de servir a ambos extremos. Por el lado de la integridad, por ejemplo, las diversas integrales de ruta en el capítulo 6 se calculan mediante tres métodos diferentes, y la dimensión crítica de la cadena bosónica se calcula de siete maneras diferentes en el texto y los ejercicios.

Del lado de la eficiencia, a continuación se sugieren algunas rutas más cortas a través de estos dos volúmenes. Un tema particular es la teoría de la perturbación de cuerdas. Esta maquinaria es necesariamente un tema central del volumen uno, pero es algo secundario a los recientes desarrollos no perturbadores: el espectro de cuerda libre más las simetrías espacio-temporales son más cruciales allí. Afortunadamente, desde la teoría de la perturbación de cuerdas hay una ruta natural hacia los descubrimientos recientes, a través de la dualidad T y las branas D. Un curso posible consiste en los capítulos 1–3, sección 4.1, capítulos 5–8 (omitiendo las secciones 5.4 y 6.7), el capítulo 10, las secciones 11.1, 11.2, 11.6, 12.1 y 12.2, y los capítulos 13 y 14.

Esta secuencia, que creo que se puede cubrir en dos trimestres, toma una de una introducción a la teoría de cuerdas a través de la dualidad de cuerdas, la teoría M y los cálculos de entropía de agujeros negros más simples. Se sugiere un acceso directo adicional al final de la sección 5.1. Los lectores interesados ??en la dualidad T y los fenómenos fibrosos relacionados pueden proceder directamente de la sección 4.1 al capítulo 8. La introducción a los factores Chan-Paton al comienzo de la sección 6.5 es necesaria para seguir la discusión de la cadena abierta y el vacío de un bucle La amplitud, obtenida en el capítulo 7, es necesaria para seguir el cálculo de la tensión de la D-brana. Los lectores interesados ??en cadenas supersimétricas pueden leer gran parte de los capítulos 10 y 11 después de la sección 4.1. Nuevamente, la introducción a los factores Chan-Paton es necesaria para seguir la discusión de la cadena abierta, y la amplitud de vacío de un bucle es necesaria para seguir las condiciones de consistencia en las secciones 10.7, 10.8 y 11.2.

Los lectores interesados ??en la teoría de campo conforme podrían leer el capítulo 2, secciones 6.1, 6.2, 6.7, 7.1, 7.2, 8.2, 8.3 (concentrándose en los aspectos de CFT), 8.5, 10.1–10.4, 11.4 y 11.5, y el capítulo 15. Los lectores interesados en las teorías de cuerdas de cuatro dimensiones pueden seguir la mayoría de los capítulos 16-19 después de los capítulos 8, 10 y 11. En un tema tan activo como la teoría de cuerdas, según una estimación, la literatura se acerca a 10 000 artículos, habrá necesariamente temas importantes que son tratado solo brevemente, y otros que no son tratados en absoluto. Algunos de estos están representados por artículos de revisión en las listas de referencias al final de cada volumen. La omisión más importante es probablemente un tratamiento más completo de compactación en múltiples curvas.

La teoría de cuerdas ha avanzado rápidamente durante los últimos 15 años y se considera cada vez más como la mejor, y quizás la única, ruta hacia la unificación completa de las cuatro fuerzas fundamentales, la llamada “teoría del todo”. Este texto proporciona, en dos volúmenes, una introducción completamente moderna y completa a las cuerdas y supercuerdas, y actualiza al lector sobre los últimos desarrollos en la dualidad de cuerdas, la teoría M, las D-branas y la aplicación de la teoría de cuerdas al negro. mecánica cuántica de huecos. El autor es uno de los principales teóricos de cuerdas del mundo y también es conocido como un escritor claro y convincente.

Los dos volúmenes están escritos a un nivel apropiado para estudiantes graduados en física. Este es el primer libro de texto importante sobre cuerdas desde el trabajo en dos volúmenes de Green, Schwartz y Witten hace 10 años (que se vendió extraordinariamente bien y se reimprimió un mes después de su publicación). El mercado principal del libro son los físicos teóricos, físicos de partículas, astrofísicos, cosmólogos y matemáticos aplicados. Sin embargo, este es un libro accesible sobre una de las cuestiones más fundamentales de la física por un investigador destacado. Tiene todos los ingredientes para ser un best seller.