Суперсимме́трия, или симме́трия Фе́рми — Бо́зе, — гипотетическая симметрия, связывающая бозоны и фермионы в природе. Абстрактное преобразование суперсимметрии связывает бозонное и фермионное квантовые поля, так что они могут превращаться друг в друга. Образно можно сказать, что преобразование суперсимметрии может переводить вещество во взаимодействие, и наоборот.
Гравита́ция — универсальное фундаментальное взаимодействие между материальными телами, обладающими массой. В приближении малых, по сравнению со скоростью света, скоростей и слабого гравитационного взаимодействия описывается теорией тяготения Ньютона, в общем случае описывается общей теорией относительности Эйнштейна. В квантовом пределе гравитационное взаимодействие предположительно описывается квантовой теорией гравитации, которая ещё не разработана.
Тео́рия струн — направление теоретической физики, изучающее динамику взаимодействия объектов не как точечных частиц, а как одномерных протяжённых объектов, так называемых квантовых струн. Теория струн сочетает в себе идеи квантовой механики и теории относительности, поэтому на её основе, возможно, будет построена будущая теория квантовой гравитации.
Тео́рия суперстру́н — суперсимметричное обобщение теории струн в теоретической физике.
M-тео́рия — вариант теории струн, современная физическая теория, созданная с целью объединения фундаментальных взаимодействий. В качестве базового объекта используется так называемая «брана» — протяжённый двухмерный или с бо́льшим числом измерений (n-брана) объект.
Э́двард Ви́ттен — американский физик-теоретик, лауреат Филдсовской премии (1990), профессор Института перспективных исследований в Принстоне. Является одним из ведущих в мире исследователей теории струн и квантовой теории поля. Виттен признан многими как один из самых талантливых живущих физиков.
Макси́м Льво́вич Конце́вич — российско-французский математик, лауреат Филдсовской премии за доказательство гипотезы Виттена об эквивалентности двух моделей квантовой гравитации и нахождение лучшего инварианта узлов с помощью придуманного им (1993) и позднее названного в его честь интеграла.
T-дуа́льность — симметрия в теории струн, применимая к струнным теориям типа IIA и IIB и двум гетеротическим струнным теориям. Преобразования Т-дуальности действуют в пространствах, в которых по крайней мере одна область имеет топологию окружности. При таком преобразовании радиус R этой области меняется на 1/R, и «намотанные» состояния струн меняются на высокоимпульсные струнные состояния в дуальной теории.
D-брана — класс протяженных объектов в теории струн, на которых открытые струны могут заканчиваться граничными условиями Дирихле, в честь которых они названы. D-браны были введены в науку Дайем, Ли и Польчински, и, независимо, Хоржавой в 1989 году. В 1995 году Польчинский отождествил D-браны с черными Р-бранными решениями супергравитации, совершив открытие, которое привело ко Второй Суперструнной революции и двойственности голографии и М-теории.
Гетероти́ческая струна́ — является одним из основных объектов исследования теории струн. Она является наиболее сложной в изучении, так как представляет собой несуперсимметричный гибрид бозонной и фермионной струн.
О́бщая тео́рия относи́тельности в многоме́рном простра́нстве — обобщение общей теории относительности на пространство-время с размерностью больше или меньше 4. Эта теория даёт основу для так называемой геометризации взаимодействий — одного из двух путей к построению единой теории поля. Она состоит из различных физических теорий, которые пытаются обобщить теорию относительности Эйнштейна на более высоких размерностях. Такая попытка обобщения находится под большим влиянием теории струн и М-теории. От других многомерных моделей общая теория относительности в многомерном пространстве отличается фиксированным видом используемой лагранжевой плотности — в данной теории это может быть только скалярная кривизна.
Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории — бестселлер американского учёного-физика и популяризатора науки Брайана Грина о теории струн и М-теории. Книга является финалистом Пулитцеровской премии в разделе нехудожественной литературы и лауреатом премии The Aventis Prizes for Science Books в 2000 году.
Гомологическая зеркальная симметрия — математическая гипотеза, высказанная Максимом Концевичем. Она возникла как попытка выявить математическую природу явления, впервые замеченного физиками в теории струн.
SYZ-гипотеза возникла как одна из попыток понять смысл зеркальной симметрии, гипотезы, возникшей в 90-е в теоретической физике и математике. SYZ-гипотеза была предложена в статье Строминджера, Яу и Заслоу, озаглавленной «Зеркальная симметрия — это T-дуальность».
В математике и теоретической физике зеркальной симметрией называется эквивалентность многообразий Калаби — Яу в следующем смысле. Два многообразия Калаби — Яу могут быть совершенно разными геометрически, но давать одинаковую физику элементарных частиц при использовании их в качестве «свёрнутых» дополнительных размерностей теории струн. Сами такие многообразия называют зеркально симметричными.
Суперпространство — расширенное пространство в теории суперсимметрии, которое кроме обычных пространственно-временных координат включает также спинорные координаты. Размерность такого пространства оказывается равной десяти. Впрочем, к десяти пространственным измерениям добавляют ещё временное, и тогда пространство становится одиннадцати- или двенадцатимерным. Часто суперпространство определяют как совокупность измерений, которые необходимы для построения нашей вселенной. В то же время, без материи суперпространство является понятием скорее математическим, нежели физическим. Основой для любой физической теории является наблюдаемый мир, и её успех определяется в ходе экспериментальных исследований. Искривлённое суперпространство характеризуется нетривиальными супертензорами кручения и кривизны и служит естественной ареной для теорий супергравитации.
теория Янга — Миллса с четырьмя суперсимметриями — математическая и физическая модель, созданная для изучения частиц с помощью простой системы, подобной теории струн, с конформной симметрией. Это упрощённая игрушечная теория, основанная на теории Янга — Миллса, которая не описывает реальный мир, но полезна, поскольку она может служить испытательным полигоном для подходов к решению проблем в более сложных теориях. Она описывает вселенную, содержащую бозонные поля и фермионные поля, связанные 4 суперсимметриями. Это одна из самых простых и одна из немногих конечных квантовых теорий поля в четырёх измерениях. Её можно считать самой симметричной теорией поля, которая не связана с гравитацией.
Мировой лист — двумерное многообразие в теории струн, которое описывает траекторию струны в пространстве-времени. Термин был введен Леонардом Сасскиндом примерно в 1967 году как прямое обобщение концепции мировой линии точечной частицы из специальной и общей теории относительности.
Классические теории единого поля — попытки создать единую теорию поля, основанную на классической физике. В межвоенные годы ряд физиков и математиков пытались объединить теории гравитации и электромагнетизма. Эта работа подтолкнула развитие дифференциальной геометрии.
АдС/КТП соответствие, в теории струн, часто называемое калибровочно-гравитационной дуальностью или просто голографической дуальностью, представляет собой предполагаемую связь между двумя видами физических теорий, которые, тем не менее, описывают одно и тоже. С одной стороны соответствия — гравитационная теория в пространстве анти-де Ситтера (АдС), с другой стороны — конформная теория поля (КТП), являющаяся калибровочной теорией Янга-Миллса. Гипотеза АдС/КТП соответствия выдвинута Хуаном Малдасеной в 1997 г. Является недоказанной, но успешно прошла много проверок. Идеи голографической дуальности сыграли огромную роль в развитии современной теории струн и ее приложений. Статья Малдасены, в которой идея была окончательно сформулирована, стала самой цитируемой статьей в области физики высоких энергий, набрав около 18 000 цитирований в 2022 году.