Une théorie des champs pour la théorie des cordes ?  

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La théorie des cordes a une dynamique plus riche que celle de points matériels.  Une grande partie de cette richesse peut être mise en évidence grâce a une "théorie double des champs" qui dépend d'un espace dont la dimension a été doublée. Ce doublement des dimensions est fortement suggéré par l'existence des modes d'enroulement des cordes autour de cycles compacts de l'espace, par exemple en enroulant une corde autour d'un cercle. Les modes d'enroulement de cette corde ont une masse qui est proportionnelle au rayon du cercle alors que les impulsions de cette même  corde sont inversement proportionnelles au rayon. La théorie des cordes possède une symétrie (dite de T-dualité) qui échange ces modes tout en inversant le rayon du cercle. Ces deux types de modes ne sont rien d'autre que les harmoniques de l'espace doublé. La théorie double des champs n'est apparemment consistante que lorsque ses champs  sont indépendants du "double" de l'espace.  Il a été récemment réalisé qu'il est possible de décrire des champs avec dépendance dans les coordonnées du "double" de l'espace [1] (IPhT, Université de Buenos Aires et Centro Atomico Bariloche). Ce faisant il a été montre pour la première fois que les amplitudes de diffusion en théorie des cordes, pour des rayons d'ordre la taille typique des cordes, est précisément reproduite par le même calcul en théorie double des champs.  Ceci réalise une parfaite adéquation entre théorie des cordes et théorie double des champs dans le régime ou certaines des excitations de la corde sont sans masse.

[1] G. Aldazabal, M. Graña, S. Iguri, M. Mayo, C. Nuñez and J. A. Rosabal, "Enhanced gauge symmetry and winding modes in Double Field Theory'', arXiv:1510.07644 [hep-th],  JHEP,  DOI  10.1007/JHEP03(2016)093

F. David, dépêche du 18/03/2016

 

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