Dari mana asal partikel virtual?
Apakah saya memahami dengan benar bahwa untuk keberadaan partikel virtual, diperlukan satu objek fisik - medan kuantum? Dan partikel virtual adalah rangsangan dari medan ini yang memenuhi semua ruang. Dalam hal ini, apa itu string virtual, karena dalam teori string tidak ada "medan string" yang darinya mereka dapat dilahirkan?
Jawaban
Bidang string memang ada. Biasanya dinyatakan dalam kursus pengantar dalam teori string bahwa bidang string tidak benar-benar ada karena amplitudo string off-shell tidak sesuai dengan simetri lembar dunia.
Argumen heuristik: Saya akan memberikan contoh untuk mengilustrasikan bagaimana simetri lembar dunia memaksa status string (melalui peta status operator ) menjadi on-shell .
Pertimbangkan operator simpul untuk tachyon string tertutup $$ \int d^{2}{\sigma} \sqrt{g} :e^{ikX}:$$
Dalam koordinat datar lokal kami memiliki penggantinya $$\int d^{2}{\sigma} \sqrt{g} e^{ikX} \rightarrow \int d^{2}{z} e^{ikX}$$ dimana kita bisa berpaling $d^{2}{z}:e^{ikX}:$ menjadi tensor tipe $(0,0)$ dengan memperhatikan itu $d^{2}{z}$ adalah tipe $(1,1)$ dan memilih $k^{2}=-m^{2}=\frac{4}{l_{S}}$. Perhatikan bahwa pilihan terakhir ini adalah satu-satunya yang konsisten dengan invariansi Weyl lembar dunia dan tepatnya merupakan kondisi cangkang massa kerucut cahaya .
Lihat bab 3, bagian 3.6, halaman 103 dari buku teks Polchinski (Vol. 1) untuk argumen bagi operator simpul umum. Idenya sama, yaitu bahwa simetri lembar dunia memperbaiki dimensi konformal dari operator simpul umum yang memaksa mereka untuk berada di shell-massa.
Argumen konseptual: Lihat entri blog yang sangat baik Dapat diamati dalam gravitasi kuantum atau jawaban saya untuk amplitudo String untuk waktu terbatas dan fungsi gelombang string.
Apa itu string virtual ? Terlepas dari argumen dari atas. Sebenarnya mungkin untuk menentukan bidang string. Meskipun bukan cara konseptual yang paling jelas, saya merekomendasikan pembahasan tentang kuantisasi kedua dalam buku Polchinski (bab 9.6 di Vol. 1).
Jawaban atas pertanyaan Anda yang sebenarnya adalah bahwa string virtual adalah string off-shell yang muncul dalam proses waktu terbatas dalam komputasi amplitudo hamburan bidang string.
Untuk pengantar yang luar biasa luar biasa tentang teori medan string tertutup, lihat Teori Bidang String - Pengantar Modern .
Untuk gambaran umum lihat perkembangan pembicaraan dalam teori string perturbatif .
MEMPERBARUI:
@Nogueira Telah dengan benar menunjukkan bahwa argumen kasar saya hanya berfungsi untuk string yang tersebar dari tak terbatas. Di hadapan$D$-branes argumen saya tidak lagi valid, status string off-shell dapat dipertukarkan antara bran dan massa string yang direntangkan antara $D$-bran sebanding dengan pemisahan antara bran-bran tersebut (dan khususnya tidak ditentukan oleh dinamika perturbatif).
Partikel virtual sebenarnya bukanlah objek yang ada. Mereka adalah entitas, yang muncul dalam diagram Feynman, saat mengevaluasi amplitudo dari proses tertentu dalam teori perturbasi.
Ada program besar, yang dipimpin oleh Arkani-Hamed, Trnka, Cachazo, dan penulis lain untuk menentukan amplitudo hamburan tanpa perlu mengacu pada diagram ruangwaktu dan Feynman. Seluruh hamburan didefinisikan dalam istilah bentuk kanonik , yang hidup pada geometri positif , sehingga semua kutub partikel sesuai dengan singularitas pada batas geometri ini. Dalam pendekatan ini, gagasan lokalitas dan kesatuan terwujud.
Kekurangannya adalah, sejauh ini teori ini dapat diterapkan dalam lingkup yang agak terbatas: $N = 4$ Teori Super Yang-Mills, $\phi^3$ teori medan skalar bi-adjoint, dan beberapa model sigma non-linier dan teori string.
Salah satu cara untuk melihatnya adalah bahwa dalam peristiwa hamburan apa pun, ada amplitudo untuk string yang memiliki topologi di mana untuk irisan waktu yang sama mereka tampaknya terpecah dan bergabung. String perantara adalah string virtual.
Dalam gambar ini kita dapat memilih koordinat waktu untuk menunjuk lurus ke atas, dan ini akan terlihat seperti dua string masuk bergabung bersama untuk membentuk string virtual, yang terbagi menjadi dua string virtual, yang bergabung bersama, dan berpisah menjadi dua string keluar.
Jika Anda sudah terbiasa dengan formalisme teori medan, maka Anda dapat melihat teori string dan teori medan. Formalisme ini disebut Teori Bidang String.