Introdução à teoria de cordas bosônicas

Abstract

Neste trabalho, apresentamos uma introdução à teoria de cordas bosônicas, uma área da física teórica capaz de quantizar a gravidade e unificar as quatro interações fundamentais da Natureza. Estruturamos um desenvolvimento matemático, onde, primeiro tratamos as cordas clássicas sem os efeitos relativísticos. Depois trabalhamos em como as cordas se comportam quando são considerados os efeitos relativísticos. Também tratamos no estudo a descrição das cordas na métrica do cone de luz, uma métrica que melhor descreve os resultados físicos do modelo. Este estudo vai abordar a descrição dos estados quânticos das partículas em um modelo de partículas pontuais, para podermos comparar com os estados das partículas no modelo da teoria de cordas. Além disso, vamos quantizar duas classes de cordas, as cordas abertas, que ficam fixas a estruturas físicas conhecidas como D-Branas e as cordas fechadas, que formam um segmento fechado, sem extremidades e são livres para se mover no espaço-tempo. Quantizando as cordas abertas, chegamos aos estados quânticos do fóton, em analogia com o modelo das partículas pontuais. Por fim, quantizando as cordas fechadas, chegamos aos estados quânticos do gráviton, a partícula que intermedeia a gravidade, em comparação com o modelo de partículas pontuais. Deste modo, será abordado nesse estudo como a teoria de cordas descreve os estados de fótons e os estados de grávitons.