接触交互作用下QED的无张力弦理论对应

本文探讨了量子电动力学(QED)与具有接触相互作用的弦理论之间的关系，特别是在弦理论的无张力极限下。作者James P. Edwards和Paul Mansfield从量子场论的角度出发，将电场线与弦理论中的弦相联系，弦则被视为电力线，其两端承载着电荷。在弦理论的框架中，这些弦的振动模式对应于量子粒子，特别是光子，它们通过世界面上的接触交互作用进行相互作用。 传统的QED描述了光子与带有电荷的粒子之间的力的传播，而在这个新的模型中，这种力被看作是弦的振动。弦的张力在这里扮演了关键角色，当张力趋近于零时，意味着弦的振动变得极其剧烈，从而使得它更像是一条无摩擦的线，这一状态就被称为无张力极限。这种极限下的弦理论表现出一种新的对称性，即世界线和世界表的超对称性，这不同于通常时空的超对称性。 世界表上的接触交互作用是由一个δ函数（Dirac delta function）来实现的，尽管这个函数在物理意义下是离壳的，即不满足经典力学的方程，但它并不依赖于世界表的度量，这体现了理论的特殊构造。当我们将弦的自由度与固定的边界条件相结合，计算得到的是一种特殊的量子对象——超级威尔森环（Super Wilson Loop），它在世界线上将自旋物质（如费米子）与电磁相互作用结合，形成了一种全新的世界线形式主义。 这篇论文提供了一个新颖的视角，将QED的基本原理与弦理论的无张力极限相联系，这可能有助于我们理解基本粒子的性质以及量子场论与弦理论之间的潜在统一。通过这种方式，作者展示了如何在更高维度的理论结构中重新解释和深化我们对基础物理学的认识。这项工作对于深入探究量子力学和引力的统一理论，特别是寻找量子引力的可能途径具有重要的理论价值。