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Asymptotic Symmetries: from Concepts to Observations

Descrizione del progetto

Un nuovo modo di intendere le simmetrie di gauge

Le simmetrie di gauge sono importanti per la gravità e la teoria quantistica dei campi, compresa la meccanica quantistica relativistica degli elettroni (elettrodinamica quantistica). Sebbene le simmetrie di gauge siano ridondanti nella descrizione della fisica, alcune di esse non svaniscono all’infinito. Si tratta quindi di simmetrie globali note come simmetrie asintotiche, al pari delle rotazioni o delle traslazioni. Il progetto SymCO, finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, studierà gli effetti di memoria o le fasi di Berry associate alle simmetrie asintotiche, che finora hanno ricevuto scarsa attenzione. I ricercatori studieranno anche le cariche centrali dipendenti dal campo che si verificano nelle algebre di simmetria asintotica di vari sistemi di gauge. I risultati del progetto potrebbero stravolgere la nostra comprensione delle simmetrie di gauge e dei loro effetti nell’infrarosso.

Obiettivo

At its core, Nature is described by gauge systems such as electrodynamics and gravitation. Such theories are written in terms of redundant quantum fields, but it was recently realized that some of these redundancies are, in fact, genuine symmetries. The corresponding transformations are known as asymptotic symmetries, a prominent example of which is the intriguing Bondi-Metzner-Sachs (BMS) group relevant to gravitational radiation. Accordingly, the purpose of this project is to study asymptotic symmetries along three axes. Firstly, look for their experimental signatures, such as memory effects or Berry phases. The latter are uncharted territory, so many of their aspects remain to be clarified; besides, their scope goes well beyond high-energy physics, as analogous phases exist in shallow water dynamics. Secondly, address the conceptual issue of field-dependent central charges occurring in asymptotic symmetry algebras of various gauge systems; this feature is radically new for symmetries in Nature, and has the potential to overturn many of our preconceptions about symmetries in general. Thirdly, relate representations of asymptotic symmetry algebras to Faddeev-Kulish dressing; this reformulation would open the door to countless applications and to a conceptual leap in our understanding of both particles physics and quantum gravity.

Coordinatore

ECOLE POLYTECHNIQUE
Contribution nette de l'UE
€ 184 707,84
Indirizzo
ROUTE DE SACLAY
91128 Palaiseau Cedex
Francia

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Regione
Ile-de-France Ile-de-France Essonne
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 184 707,84