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Nuevas herramientas de supergravedad para estudiar sistemas físicos fuertemente acoplados

Un equipo de investigadores financiado con fondos de la Unión Europea desarrolló herramientas de supergravedad para estudiar sistemas fuertemente acoplados en física nuclear y física de la materia condensada. Los resultados del proyecto están enfocados a lograr una comprensión avanzada de la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica.
Nuevas herramientas de supergravedad para estudiar sistemas físicos fuertemente acoplados
La física teórica moderna ha dado grandes pasos para abordar incógnitas fundamentales que desde hace mucho tiempo esperan encontrar respuesta en una única teoría unificada/de cuerdas. Esta correspondencia entre teoría de anti-de Sitter/conforme de campos (AdS/CFT) es uno de los ámbitos más amplios de investigación en la teoría de cuerdas. Esta conjetura, generalmente conocida como la correspondencia gauge-gravedad, indica que las teorías gravitatorias en (N+1) dimensiones pueden ser completamente equivalentes a las teorías cuánticas de campos no gravitatorios en N dimensiones.

Durante la última década, se han dedicado esfuerzos significativos a ampliar la AdS/CFT para abordar las teorías cuánticas de campos cercanas a las empleadas en la física nuclear, física de alta energía y, más recientemente, física de la materia condensada. A pesar de haber logrado avanzar de manera importante, el progreso se ha visto dificultado por una falta de teorías de supergravedad adecuadas para espacios con menos dimensiones necesarias para formular la correspondencia en términos precisos. Para que la AdS/CFT pueda utilizarse realmente con fines predictivos, esos modelos de supergravedad deben poder integrarse con exactitud en la teoría de cuerdas.

Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea APPSG (Holographic applications of supergravity) desarrollaron herramientas de supergravedad para estudiar los sectores fuertemente acoplados de los sistemas de alta energía y de materia condensada empleando la correspondencia gauge-gravedad.

La coherencia en el truncamiento Kaluza-Klein demostró ser instrumental para lograr la clasificación de todas las supergravedades de menos dimensiones que pueden integrarse regularmente en la teoría de cuerdas/teoría M. Los investigadores partieron de esta teoría para encontrar nuevas familias de supergravedades gauge que se derivan de la teoría de cuerdas mediante el estudio de truncamientos de la teoría de cuerdas/teoría M en variedades de estructura G bajo torsión constante. El equipo amplió esta clasificación a las supergravedades gauge de menos dimensiones que surgen del truncamiento de la teoría de cuerdas/teoría M en espacios homogéneos, generando así muchas más supergravedades gauge nuevas.

Asimismo, APPSG investigó ejemplos de truncamientos uniformes en espacios de estructura G no homogéneos. Finalmente, el equipo abordó el problema de encontrar una explicación en la teoría de cuerdas de los recientemente descubiertos gauges diónicos de supergravedad máxima.

La correspondencia AdS/CFT es una herramienta de gran valor para estudiar teorías conformes de campos fuertemente acoplados. Los resultados del proyecto representan un paso importante hacia el objetivo de lograr una clasificación completa de las supergravedades de menos dimensiones que admiten una explicación en la teoría de cuerdas.

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Palabras clave

Supergravedad, teoría de cuerdas, gravedad cuántica, AdS/CFT, APPSG
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