Rappresentazioni, simmetrie e sistemi integrabili
Le interazioni forti e deboli, come anche quelle elettromagnetiche (in altre parole, ogni forza presente in natura eccetto quella di gravità) sono tutte descritte dalla teoria di gauge. Oltre ai campi di gauge, esistono campi di materia. Questi ultimi rappresentano gli elettroni, i neutrini, i quark e possibilmente il bosone di Higgs. I campi di gauge mediano le forze tra particelle descritte dai campi di materia. La ricerca svolta nell’ambito del progetto INTGAUGESTRING (Integrable structures in supersymmetric gauge theory and its string dual), finanziato dall’UE, è stata incentrata sulla teoria quantistica di gauge in quattro dimensioni. In particolare, la teoria di Yang-Mills supersimmetrica, con N=4 SYM ha fornito un “laboratorio” per studiare diversi aspetti della teoria quantistica dei campi. Oltre tre anni di studio intensivo di osservabili dinamici hanno offerto preziose informazioni circa la teoria di gauge planare e la relativa teoria delle stringhe duale. Gli scienziati hanno sviluppato un nuovo metodo per il calcolo di funzioni di correlazione a tre punti, per operatori locali, nel caso di accoppiamento forte. Successivamente, è stato possibile derivare costanti di struttura precedentemente sconosciute. Il team ha formulato deformazioni di ampiezza dell’integrale di Grassman, per ampiezze di diffusione. Nel limite planare, la teoria N=4 SYM è progettata per essere integrabile. Questa integrabilità si è affermata per il problema spettrale delle dimensioni anomale. Tuttavia, prima del progetto INTGAUGESTRING, si conosceva poco sull’integrabilità delle ampiezze di diffusione. Lo studio delle ampiezze di diffusione ha portato gli scienziati al limite multi-Regge della diffusione ad alta energia. Oltre alla sua importanza fenomenologica, da molto tempo è stato scoperto che l’espansione perturbativa è più semplice a questo limite. In primo luogo, i ricercatori hanno isolato i contributi di Regge, i quali sono stati successivamente estesi a una determinata regione con cicli di terzo e quarto ordine. I risultati del progetto INTGAUGESTRING contribuiscono alla comprensione delle dinamiche di interazione relative alle teorie di gauge, a un livello fondamentale. Ulteriori sforzi sono già stati dedicati all’ottenimento di una soluzione completa degli osservabili dinamici per la teoria N=4 SYM. Sebbene non fornisca un modello della fisica del mondo reale, condivide caratteristiche comuni con teorie più realistiche, tra cui la cromodinamica quantistica delle interazioni forti.
Parole chiave
Modello standard della fisica delle particelle, teoria di gauge, INTGAUGESTRING, teoria di Yang-Mills supersimmetrica, teoria delle stringhe
