Descrizione del progetto
Conciliare gravità e meccanica quantistica per una teoria delle stringhe più armonica
Il modello standard della fisica delle particelle, la migliore descrizione della materia e delle particelle di forza che costituiscono l’universo, non tiene conto della gravità. Combinare la teoria della gravità su macroscala di Einstein con la gravità quantistica si è sinora rilevato un compito molto impegnativo, conseguito in modo coerente esclusivamente dalla teoria delle stringhe, un quadro di riferimento che sfrutta a tal fine le cosiddette ampiezze di scattering. Tuttavia, la complessità di questa teoria è di ostacolo al calcolo oltre gli ordini più bassi di tali ampiezze di scattering. Il progetto StringCat, finanziato dal CER, mira a infrangere questa barriera e a svelare le ambite proprietà quantistiche della gravità ricorrendo all’impiego di tecniche di valutazione numerica ed esatta e all’approssimazione «saddle-point».
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-STG
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
1012WX Amsterdam
Paesi Bassi