잡종 끈 이론

3. 성질

잡종 끈 이론은 열린 끈을 갖지 않으므로, D-막을 갖지 않는다. 반면, 캘브-라몽 장의 자기 홀극을 갖는 NS5-막이 존재한다.^[4]

Spin(32) 잡종 끈 이론의 기본 끈 스펙트럼에는 게이지 군 Spin(32)의 스피너 표현을 따르는 상태가 존재한다. 이들 중 가장 가벼운 것은 양의 질량을 갖지만 Spin(32) 전하 보존에 의해 안정하다. 만약 이러한 입자가 짝수 개 있다면, 두 스피너 표현의 텐서곱은 스피너가 아니므로 더 가벼운 상태로 붕괴할 수 있지만, 한 개만 있다면 더 이상 붕괴할 수 없다.

3. 1. 낮은 에너지 이론

• 중력 초다중항: 중력장, 그래비티노, 캘브-라몽 장, 딜라톤, 딜라티노
• 게이지 초다중항: 글루온, 글루이노

3. 2. 솔리톤

4. 이중성

SO(32) 잡종 끈 이론은 S-이중성에 의하여 (큰 결합 상수의 극한에서) Ⅰ종 끈 이론과 동등하다.^[13]

E₈×E₈ 잡종 끈 이론은 S-이중성에 따라 선분 (S¹/Z₂)에 축소화한 M이론과 동등하다. 이 경우, 변칙을 피하기 위해서는 선분의 양 끝에는 각각 E₈ 게이지 이론이 존재하게 된다.

원 위에 축소화했을 때, 9차원 잡종 끈 이론은 하나의 모듈라이 공간을 이룬다. 즉, 9차원으로 축소한 E₈×E₈ 잡종 끈 이론과 Spin(32) 잡종 끈 이론은 같은 이론의 서로 다른 진공 상태에 대응된다.^[13] 이는 T-이중성의 한 경우이며, 부호수 (17,1)의 짝 유니모듈러 격자의 유일성에 의하여 발생한다.

5. 역사

"헤테로틱"(Heterotic)이라는 명칭은 잡종 강세(Heterosis)에서 유래했다. 잡종 강세는 노새처럼 서로 다른 두 종을 교배시켜 더 강건한 잡종을 얻는 현상을 말한다. 잡종 끈 이론은 초끈과 보손 끈을 반반씩 섞어 현상론적으로 더 유용한 끈을 얻는 현상을 비유한 것이다. 한국어로는 "혼성", "이형" 등으로 번역되기도 한다.^[14]

잡종 끈 이론은 1985년 데이비드 그로스, 제프리 하비, 에밀 마티넥, 라이언 롬이 도입하였다.^[15][16][17] 1990년대에 잡종 끈 이론이 다른 끈 이론과 마찬가지로 이중성을 통해 M이론과 관련되어 있다는 사실이 밝혀졌다.

초기에는 E₈×E₈ 잡종 끈 이론이 대통일 이론의 게이지 군을 포함하여 주목받았다. E₈은 표준 모형 군 SU(3)×SU(2)×U(1) 및 대통일 군 E₆, SO(10), SU(5)를 포함한다. 그러나 이후 잡종 끈 이론 대신 다른 방법으로 끈 이론에서 게이지 이론을 구현하는 방법들이 발견되었다.

끈 이론에서 끈의 좌측 및 우측 운동의 여기는 완전히 분리되어 있다.^[4] 좌측(시계 반대 방향) 여기를 ''D'' = 26차원에서 전파하는 보스 끈으로, 우측(시계 방향) 여기를 ''D'' = 10차원의 초대칭 끈으로 처리하는 것이 가능하다.

일치하지 않는 16차원은 짝수 자기 쌍대 격자(선형 공간의 이산 부분군)에 대해 콤팩트화되어야 한다. 16차원에는 두 개의 가능한 짝수 자기 쌍대 격자가 있으며, 이는 두 가지 유형의 잡종 끈으로 이어진다. 이들은 10차원의 게이지 군에 의해 구분된다. 하나는 SO(32) (HO 끈)이고 다른 하나는 E₈ × E₈ (HE 끈)이다.^[5]

이 두 게이지 군은 10차원에서 이상이 없는 유일한 두 개의 게이지 군이다.^[6]

모든 잡종 끈은 열린 끈이 아닌 닫힌 끈이어야 한다. 좌측 및 우측 운동 여기는 서로 다른 특성을 가지므로 이들을 연관시키는 경계 조건을 정의하는 것은 불가능하다.

끈 이중성은 서로 다른 끈 이론들을 연결하는 물리학의 대칭성 종류이다. 1990년대에 HO 이론의 강한 결합 한계가 제1종 끈 이론이라는 것이 밝혀졌다. 이는 열린 끈을 포함하는 이론이다. 이러한 관계를 S-이중성이라고 한다. HO 이론과 HE 이론 또한 T-이중성에 의해 관련되어 있다.

다양한 초대칭 끈 이론들이 이중성에 의해 관련되어 있음이 밝혀졌기 때문에, 각 끈의 유형은 M-이론이라고 불리는 단일 기본 이론의 서로 다른 한계라는 주장이 제기되었다.

참조

_[1] 서적 String Theory: Superstring Theory and Beyond Cambridge University Press
_[2] 저널 Heterotic String American Physical Society (APS) 1985-02-11
_[3] 웹사이트 String theory, at 20, explains it all (or not) https://www.nytimes.[...] 2004-12-07
_[4] 서적 String theory and M-theory : a modern introduction https://archive.org/[...] Cambridge University Press
_[5] 서적 String Theory: Volume 2
_[6] 저널 String Universality in Ten Dimensions 2010-08-10
_[7] 웹사이트 NY Times http://www.nytimes.c[...]
_[8] 서적 String Theory, Volume 2: Superstring theory and beyond Cambridge University Press
_[9] 저널 Aspects of 𝒩=1 string dynamics 1998-02
_[10] 서적 Heterotic orbifolds University of California, Berkeley
_[11] 저널 New heterotic string theories in uncompactified dimensions <10 1986-03-20
_[12] 저널 Duality without supersymmetry: the case of the SO(16) × SO(16) string 1997-11-27
_[13] 저널 On toroidal compactification of heterotic superstrings
_[14] 웹인용 ''heterotic'', adj. http://oed.com/view/[...] Oxford English Dictionary Online 2012-12
_[15] 저널 Heterotic string 1985-02-11
_[16] 저널 Heterotic string theory I. The free heterotic string 1985
_[17] 저널 Heterotic string theory Ⅱ. The interacting heterotic string 1986-03-31