Projektbeschreibung
Neues über die Mathematik der schwingenden Strings, aus denen vielleicht unser Universum besteht
Die Stringtheorie unterstützt die Idee, dass die Elementarteilchen unseres Universums keine Teilchen im eigentlichen Sinne sind, sondern winzige schwingende Strings. Superstring-Streuamplituden beschreiben die Wechselwirkungen physikalischer Zustände und sind für die Bestimmung physikalischer beobachtbarer Größen von entscheidender Bedeutung. Die Untersuchung von Superstring-Streuamplituden verlangt nach modernster Mathematik und hat zur Entdeckung neuer mathematischer Strukturen geführt. Das EU-finanzierte Projekt HIPSAM wird unser Verständnis der Superstring-Amplituden mit möglichen Anwendungen sowohl auf dem Gebiet der Mathematik im Allgemeinen als auch der Quantenfeldtheorie und bei Teilchenbeschleuniger-Experimenten voranbringen.
Ziel
In this interdisciplinary project we will describe the mathematical structure of superstring amplitudes in genus one and two, generalizing recent beautiful progress made at genus zero. This will enable us to present original ideas for advancing in the study of higher-genus polylogarithms, and at the same time to obtain new information on string theory predictions for fundamental interactions. To reach our goal, we will focus on three main research directions, and we will collaborate with some of the world-leading experts on the subject, among which my host supervisor P. Vanhove. In particular, we will complete the description of genus-one superstring amplitudes in terms of elliptic polylogarithms, we will begin a systematic analysis of the special functions involved at genus two and we will push the computation of the low-energy expansion of closed-string amplitudes. Parts of this project will require advanced tools from algebraic geometry, which we plan to discuss with the secondment supervisor F. Brown at University of Oxford. The Theoretical Physics Institute (IPhT, Saclay) of CEA (host institution) is one of the few places in Europe hosting international experts in all branches of mathematical physics related to the topic of this proposal. The results obtained will point towards new directions in many fields of mathematics, such as mixed motives and moduli spaces of curves, opening new research gates completely inspired by physics. On the other side, the techniques developed will allow to attack similar nowadays intractable computations of amplitudes in quantum field theory, which can be compared with the experimental data produced by particle accelerators.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencesphysical sciencestheoretical physicsparticle physicsparticle accelerator
- natural sciencesmathematicsapplied mathematicsmathematical physics
- natural sciencesphysical sciencesquantum physicsquantum field theory
- natural sciencesphysical sciencestheoretical physicsstring theory
- natural sciencesmathematicspure mathematicsalgebraalgebraic geometry
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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