Projektbeschreibung
Eine harmonischere Stringtheorie: Schwerkraft und Quantenmechanik in Einklang bringen
Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik, die beste Beschreibung der Materie- und Kraftteilchen, aus denen das Universum besteht, berücksichtigt nicht die Schwerkraft. Die Vereinheitlichung der Einsteinschen Makrogravitation mit der Quantengravitation stellte eine große Herausforderung dar. Die Stringtheorie ist der einzige bekannte Rahmen, in dem dies auf konsistente Weise möglich ist, und dazu werden die sogenannten Streuamplituden genutzt. Ihre Komplexität hat jedoch Berechnungen jenseits der niedrigsten Ordnungen der Streuamplituden behindert. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts StringCat lautet, diese Barriere zu durchbrechen und die begehrten Quanteneigenschaften der Gravitation mithilfe numerischer und exakter Auswertungsverfahren und der Sattelpunktnäherung aufzudecken.
Ziel
String Theory is currently the only known theoretical framework that unifies the concepts of quantum mechanics and gravity in a consistent way. As such, it makes concrete quantitative predictions for the interaction of gravitons in the form of scattering amplitudes. Unfortunately, the technical complexity of the theory is staggering, and most attempts to directly compute such scattering amplitudes beyond the leading orders have been stifled by technical difficulties.
This project aims to overcome these difficulties by applying three new and unconventional tools to the problem. StringScats's three-pronged strategy leverages numerical techniques, saddle-point approximation, and exact evaluation techniques such as the Hardy-Littlewood circle method. It seeks to crack the necessary hard computations in string perturbation theory and obtain a long-sought glimpse into the quantum properties of gravity. Among the numerous potential rewards we would, for example, for the first time ever get a direct handle on the analytic structure of a quantum gravity amplitude and understand the very high energy behaviour of String Theory and how it interacts with the UV-finiteness of the theory.
StringScat will also have ramifications in neighboring fields such as black hole physics, S-matrix bootstrap, number theory and the geometry of the moduli space of Riemann surfaces that features prominently in the calculation.
Scattering amplitudes represent one of the handful of accessible windows into quantum gravity and hence offer great potential for tangible progress in the subject.
Despite the enormous importance of this topic in physics, it has received far too little attention. Recent advances in the understanding of formal aspects of the string perturbation theory, developments of numerical methods, and the increasing synthesis of the subject with mathematics, now permit us to attack the problem in earnest.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-STG
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