Fisica Teorica



 
 

Fisica fondamentale e simmetrie locali: gravità  e spin elevati


Imagine

Al cuore di una serie di questioni di fisica fondamentale si osservano carenze nella comprensione del regime infrarosso per teorie fondate su principi di invarianza locale. Dal Modello Standard alle formulazioni quantistiche della gravità , inclusa la Teoria delle Stringhe, numerose questioni di base non hanno ancora trovato risposte soddisfacenti. La definizione stessa della matrice S per teorie con divergenze infrarosse, il ruolo degli stati di spin elevato nello spettro della stringa nel limite di tensione nulla e la possibile origine della tensione di stringa mediante rottura di una simmetria di gauge di spin elevato, il ruolo delle simmetrie asintotiche e la loro connessione con i teoremi soffici, l'origine geometrica delle relazioni tra ampiezze di gravitoni e teorie gluoniche (alla base della sorprendente equivalenza  formale Gravità  = (Yang-Mills)^2), il significato ultimo della località  in teoria dei campi, sono alcune temi sui quali sarebbe auspicabile ottenere dei progressi, quantitativi e concettuali. 

 

Avendo in mente tale quadro di riferimento, alcune linee di ricerca attualmente in corso di esplorazione  sono le seguenti: 

  • Interazioni per particelle di spin elevato e massa qualsiasi e loro connessione con la stringa, su spazi con costante cosmologica arbitraria.
  • Comportamento asintotico delle ampiezze di diffusione di quanti a massa nulla e di qualsiasi spin nel limite soffice e fenomeni di ``memoria`` in dimensioni spazio-temporali arbitrarie. 
  • Natura matematica e significato fisico dell'algebra asintotica alla base del regime infrarosso di quanti senza massa di qualsiasi spin.  Connessioni di tale algebra asintotica con a) le algebre di spin elevato note; b) le W-algebre che governano le simmetrie asintotiche  in  dimensioni basse; c) le algebre di Carroll che emergono quando si contrae l'algebra di Poincaré nel limite di velocità della luce nulla. 
  • Origine lagrangiana e significato geometrico delle relazioni di ``doppia copia`` che esprimono ampiezze di gravitoni in termini di processi mediati da gluoni. 


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