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D膜

1、定義

     D-膜是第二次弦革命的一個非常重要的發現。它的存在說明了弦理論中不僅只有弦,也有各種更高維的物體。一個D-膜可以看作是時空中開弦端點開始和結束的地方。

2、簡介

     第二次超弦革命發生於上世紀九十年代中期, 通過對非微擾弦理論的研究,人們對弦理論的結構,內部自洽性等有了更深刻的理解,這中間起著決定作用的是弦對偶的概念。通過各種對偶關系, 五種相互獨立的微擾弦理論可以聯系起來,并可以被看作一個統一理論在不同的背景下的展開。非微擾物理指的是不能通過微擾展開來研究的效應。在通常的量子場論中,非微擾效應如孤立子,瞬子等已被證明對理論的研究非常重要。同樣,在弦理論中一個被稱為D-膜的非微擾孤立子也是理解弦理論本質的關鍵。

    Dp-膜是一個(p+1)維的世介面(p維空間加1維時間),開弦端點在其上可以自由地移動。實際上,對開弦的研究發現,它的端點必須在D-膜上。端點在D-膜上的開弦的無質量激發描述D-膜的振動,所以D-膜的開弦描述在低能下是一個有效規范場論。

     上面的討論中我們忽視了一個重要的事實,即膜位形可能是不穩定的。不穩定的膜位形在弦理論中大量存在,而且過去幾年對不穩定的膜位形的研究被證明是極有價值的,大大拓寬了我們對D-膜和非微擾弦理論的認識。不穩定的膜位形指的是其振動譜中包含有質量平方為負的快子,快子的存在說明位形是不穩定的。快子凝聚使不穩定的膜位形衰變到一個穩定的位形,通常是一個穩定的膜位形。描述不穩定的膜位元形物理的一個有效而重要的工具就是開弦場論。

      另一方面,盡管人們認識到在五種微擾弦理論背後存在著一個統一的理論,但對其知之甚微。僅僅瞭解理論在不同背景下的微擾性質是遠遠不夠的,要定義一個完整的理論,我們需要知道非微擾的物理,況且為了瞭解我們所處的世界,我們需要對這個統一理論的動力學有一個完整的知識,解決問題的一個可能是每一個微擾弦理論都有一個弦場論,從而有了一個非微擾的定義,不同的弦對偶對應於一個理論通過變數變換到另一個理論。

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