Nometall simmetriya gumoni - Mirror symmetry conjecture

Matematikada, ko'zgu simmetriyasi aniqlar orasidagi taxminiy munosabatdir Kalabi-Yau kollektorlari va qurilgan "ko'zgu kollektori". Gipoteza sonini bog'lashga imkon beradi ratsional egri chiziqlar Kalabi-Yau manifoldida (kodlangan Gromov –Vitten invariantlari ) navlar oilasidan ajralmaslarga (sifatida kodlangan davr integrallari a Hodge tuzilmalarining o'zgarishi ). Qisqacha aytganda, bu jinslar soni o'rtasida bog'liqlik mavjudligini anglatadi algebraik egri chiziqlar daraja Kalabi-Yau navida va ikkitomonlama xilma bo'yicha integrallar . Ushbu munosabatlar dastlab Candelas, De la Ossa, Green va Parkes tomonidan kashf etilgan[1] umumiy ma'lumotni o'rganadigan qog'ozda kvintik uch baravar yilda xilma sifatida va qurilish[2] kvintikadan Dwork oilasi berib . Ko'p o'tmay, Sheldon Kats xulosa qog'ozini yozdi[3] matematik talqin qilinishi mumkin bo'lgan narsalarning konstruktsiyalari va taxminlarining bir qismini aks ettiradi.

Kvintikaning oynasini uch baravar qurish

Dastlab, oynali manifoldlarning konstruktsiyasi vaqtincha protsedura orqali topilgan. Aslida, generalga kvintik uch baravar ning bitta parametrli oilasi bo'lishi kerak Kalabi-Yau manifoldlar bir nechta o'ziga xosliklarga ega. Keyin portlatish bular o'ziga xoslik, ular hal qilindi va yangi Calabi-Yau manifoldu qurilgan. uning yuzida Hodge olmos bor edi. Xususan, izomorfizmlar mavjud

lekin eng muhimi, izomorfizm mavjud

bu erda simlar nazariyasi ( A-model ning ) shtatlar uchun mag'lubiyat nazariyasi bilan almashtiriladi ( B modeli ning ) davlatlarga ega bo'lish . A modelidagi simlar nazariyasi faqat Kahler yoki simpektik asosga bog'liq edi B modeli faqat murakkab tuzilishga bog'liq . Bu erda biz ko'zgu kollektorlarining asl konstruktsiyasini bayon qilamiz va ushbu maqolaning keyingi qismida simli-nazariy fon va oyna manifoldlari bilan taxminni ko'rib chiqamiz.

Murakkab modullar

Umumiy ekanligini eslang kvintik uch baravar[2][4] yilda bilan belgilanadi bir hil polinom daraja . Ushbu polinom teng ravishda global qism sifatida tavsiflanadi chiziq to'plami .[1][5] E'tibor bering, global bo'limlarning vektor maydoni o'lchovga ega

ammo bu polinomlarning ikkita ekvivalenti mavjud. Birinchidan, miqyosi ostida polinomlar algebraik torus [6] (tayanch maydonining nolga teng bo'lmagan skalerlari) berilgan ekvivalent bo'shliqlar. Ikkinchidan, proektiv ekvivalentlik avtomorfizm guruhi , qaysi o'lchovli. Bu beradi parametrlar maydoni

beri yordamida qurilishi mumkin Geometrik o'zgarmas nazariya. To'plam silliq Kalabi-Yau kvintik uch katlamini aniqlaydigan polinomlarning ekvivalentligi sinflariga to'g'ri keladi , berish a moduli maydoni Kalabi-Yau kvintikalari.[7] Endi, foydalanish Serre ikkilik va har bir Kalabi-Yau manifoldida ahamiyatsiz narsa bor kanonik to'plam , ning maydoni deformatsiyalar izomorfizmga ega

bilan qismi Hodge tuzilishi kuni . Dan foydalanish Lefschetz giperplan teoremasi yagona ahamiyatsiz kohomologiya guruhi chunki boshqalar izomorfdir . Dan foydalanish Eyler xarakteristikasi va Eyler sinfi, bu yuqori Chern klassi, ushbu guruhning o'lchami . Buning sababi

Dan foydalanish Hodge tuzilishi har bir komponentning o'lchamlarini topishimiz mumkin. Birinchidan, chunki Kalabi-Yau, shunday

Hodge raqamlarini berish , demak

Kalabi-Yau manifoldlarining moduli makonining o'lchamini berish. Tufayli Bogomolev-Tian-Todorov teoremasi, bunday deformatsiyalarning barchasi to'siqsiz, shuning uchun bo'sh joy aslida moduli maydoni kvintik uch baravar. Ushbu qurilishning asosiy maqsadi ushbu modul maydonidagi murakkab parametrlarning qanday aylantirilishini ko'rsatishdir Kaxler oyna manifoldining parametrlari.

Oynali ko'p qirrali

Calabi-Yau manifoldlarining taniqli oilasi mavjud deb nomlangan Dwork oilasi. Bu proektsion oila

murakkab tekislik ustida . Endi ushbu oilaning yagona murakkab deformatsiyalari o'lchovi borligiga e'tibor bering o'zgaruvchan qiymatlarga ega. Bu juda muhim, chunki ko'zgu manifoldining Hodge olmosi bor

.

Baribir, oila simmetriya guruhiga ega

tomonidan harakat qilish

Ning proektivligiga e'tibor bering shartning sababi

Bog'lanishning turli xilligi bor crepant piksellar sonini berilgan[2][5] portlatish orqali o'ziga xoslik

yangi Calabi-Yau manifoldini berish bilan parametrlari . Bu ko'zgu kollektori va mavjud bu erda har bir Hodge raqami .

Iplar nazariyasidan g'oyalar

Yilda torlar nazariyasi deb nomlangan modellar klassi mavjud chiziqli bo'lmagan sigma modellari xaritalar oilalarini o'rganadigan qayerda turkum algebraik egri chiziq va bu Kalabi-Yau. Ushbu egri chiziqlar deyiladi dunyo sahifalari va zarrachaning tug'ilishi va o'lishini yopiq ip sifatida ifodalaydi. Ip vaqt o'tishi bilan ikkita qatorga yoki undan ko'prog'iga bo'linishi mumkin bo'lganligi sababli, oxir-oqibat bu torlar birlashib, zarrachaning umrining oxirida qulab tushadi, algebraik egri chiziq bu umrni matematik tarzda ifodalaydi. Oddiylik uchun dastlab faqat 0 egri chiziqlari ko'rib chiqilgan va matematikada ommalashgan ko'plab natijalar faqat shu holatga qaratilgan.

Shuningdek, fizika terminologiyasida ushbu nazariyalar mavjud heterotik tor nazariyalari chunki ular bor super simmetriya Bu juftlikda bo'ladi, shuning uchun to'rtta supermetriya mavjud. Bu juda muhim, chunki bu operatorlar juftligini anglatadi

holatlarning Hilbert fazosida harakat qiladi, lekin faqat belgigacha aniqlanadi. Bu noaniqlik dastlab fiziklarga Kalabiya-Yau manifoldlarining juftligi bo'lishi kerak, ular ikki tomonlama simli nazariyalarga ega bo'lib, bu noaniqlikni bir-biri bilan almashtirib turadi.

Bo'sh joy murakkab tuzilishga ega, ya'ni integral deyarli murakkab tuzilish va, chunki u Kähler manifoldu albatta u bor simpektik tuzilish deb nomlangan Kähler shakli bo'lishi mumkin murakkablashtirilgan a murakkablashtirilgan Kähler shakli

bu yopiq -form, shuning uchun uning kohomologiya sinfi mavjud

Mirror Symmetry gipotezalarining asosiy g'oyasi deformatsiyalar, yoki modullar, murakkab tuzilish va murakkab simpektik tuzilish bu ikkitasini qiladigan tarzda ikkilamchi bir-biriga. Xususan, fizika nuqtai nazaridan[8]1-2 bet, Calabi-Yau manifoldining super konformal maydon nazariyasi oyna ko'p qirrali er-xotin super konformal maydon nazariyasiga teng bo'lishi kerak . Bu erda konformal vositalar konformal ekvivalentlik egri chiziqdagi murakkab tuzilmalarning ekvivalentligi sinfi bilan bir xil va .

Lineer bo'lmagan sigma modellarining ikkita variantlari mavjud A-model va B modeli juftlarni ko'rib chiqadigan va va ularning modullari[9]ch 38 bet 729.

A-model

String nazariyasidan korrelyatsion funktsiyalar

Kalabi-Yau kollektori berilgan murakkablashgan Kahler klassi bilan mag'lubiyat nazariyasining chiziqli sigma modeli uchtasini o'z ichiga olishi kerak avlodlar zarralar, elekto, zaif va kuchli yadro kuchlari[10]27-bet. Ushbu kuchlarning o'zaro ta'sirini tushunish uchun uchta nuqtali funktsiya Yukava birikmasi vazifasini bajaruvchi joriy etilgan korrelyatsiya funktsiyasi davlatlar uchun . Ushbu bo'shliq operatorning shaxsiy maydoni ekanligini unutmang ustida Hilbert maydoni ning davlatlar torlar nazariyasi uchun[8]3-5 bet. Ushbu uchta nuqta funktsiyasi quyidagicha "hisoblangan"

foydalanish Feynman yo'li integral texnika qaerda gomologiya sinfiga ega bo'lgan oqilona egri chiziqlarning sodda soni va . Bularni aniqlash instanton raqamlari mavzusi Gromov - Vitten nazariyasi. Ushbu korrelyatsion funktsiya ta'rifida u faqat Kahler sinfiga bog'liqligini unutmang. Bu ba'zi matematiklarga ko'p qirrali Kahler tuzilmalarining taxminiy modullarini o'rganishga ilhom berdi.

A-model korrelyatsion funktsiyalarini matematik talqin qilish

In A-model mos keladigan modullar maydoni - ning modullari psevdoholomorfik egri chiziqlar[11]153 bet

yoki Kontsevich moduli bo'shliqlari[12]

Ushbu modulli bo'shliqlar a bilan jihozlanishi mumkin virtual fundamental sinf

yoki

bu bo'limning yo'qolib borayotgan joyi sifatida ifodalanadi Obstruktsiya pog'onasi deb nomlangan to'plamdan modullar oralig'ida. Ushbu bo'lim differentsial tenglamadan kelib chiqadi

buni xaritani bezovta qilish deb hisoblash mumkin . Buni shuningdek Puankare dual ning Eyler sinfi ning agar u bo'lsa Vektorli to'plam.

Asl konstruktsiyasi bilan ko'rib chiqilgan A-model umumiy kvintikada uch baravar edi .[9]

B modeli

String nazariyasidan korrelyatsion funktsiyalar

Xuddi shu Calabi-Yau manifoldu uchun A-modelli kichik bo'limda, o'z maydonida holatlarga ega bo'lgan ikki tomonlama superformal maydon nazariyasi mavjud. operatorning . Bu uch nuqta korrelyatsiya funktsiyasi quyidagicha aniqlanadi

qayerda holomorfik 3 shaklidir va cheksiz deformatsiya uchun (beri o'z ichiga olgan Kalabi-Yau manifoldlarining moduli makonining teginal fazosi , tomonidan Kodaira - Spencer xaritasi va Bogomolev-Tian-Todorov teoremasi ) Gauss-Manin aloqasi mavjud olish a to sinf sinf, demak

bilan birlashtirilishi mumkin . Ushbu korrelyatsiya funktsiyasi faqat ning murakkab tuzilishiga bog'liqligini unutmang .

Gauss-Manin aloqasining yana bir formulasi

Kogomologiya darslarining harakati ustida ning kohomologik varianti sifatida ham tushunish mumkin ichki mahsulot. Mahalliy ravishda sinf Cech sikliga to'g'ri keladi etarlicha chiroyli qopqoq uchun bo'lim berish . Keyin qo'shish mahsuloti elementni beradi

elementga yopishtirilgan bo'lishi mumkin ning . Buning sababi, bir-birining ustiga chiqib ketishi

,

berib

shuning uchun u 1-tsiklni belgilaydi. Ushbu jarayonni takrorlash 3-tsiklni beradi

bu tengdir . Buning sababi shundaki, mahalliy ravishda Gauss-Manin aloqasi ichki mahsulot sifatida ishlaydi.

B-model korrelyatsion funktsiyalarini matematik talqin qilish

Matematik jihatdan B modeli a hodj konstruktsiyalarining o'zgarishi dastlab Dwork oilasidan qurilish tomonidan berilgan.

Oyna gumoni

Simlar nazariyasining ushbu ikkita modelini operatorlar uchun belgining noaniqligini echish bilan bog'lash fiziklarni quyidagi gumonga olib bordi[8]22-bet: Calabi-Yau manifoldu uchun Calabi-Yau oynali ko'pikli bo'lishi kerak ko'zgu izomorfizmi mavjud

bog'liq bo'lgan A va B modellarining mosligini berish. Bu berilgan degan ma'noni anglatadi va shu kabi oyna xaritasi ostida korrelyatsiya funktsiyalarining tengligi mavjud

Bu daraja soniga bog'liq bo'lgani uchun juda muhimdir tur kvintikaga uch marta egri chiziqlar yilda (shunday ) Hodge tuzilmalari o'zgarmasligidagi integrallarga. Bundan tashqari, bu integrallar aslida hisoblash mumkin!

Shuningdek qarang

Tashqi havolalar

Adabiyotlar

  1. ^ a b Candelas, Philip; De La Ossa, Kseniya S.; Yashil, Pol S.; Parkes, Linda (1991-07-29). "Calabi-Yau manifoldlari juftligi to'liq eruvchan superko'rinish nazariyasi sifatida". Yadro fizikasi B. 359 (1): 21–74. Bibcode:1991 yil nuPhB.359 ... 21C. doi:10.1016/0550-3213(91)90292-6. ISSN  0550-3213.
  2. ^ a b v Auroux, Dennis. "Kvintika 3 barobar va uning ko'zgusi" (PDF).
  3. ^ Kets, Sheldon (1993-12-29). "Kalabi-Yau uch katlamidagi oqilona egri chiziqlar". arXiv:alg-geom / 9312009.
  4. ^ masalan, to'plam sifatida Kalabi-Yau ko'p qirrali qismidir murakkab proektsion makon
  5. ^ a b Morrison, Devid R. (1993). "Kvintik uch katlamadagi nometall simmetriya va ratsional egri chiziqlar: matematiklar uchun qo'llanma". J. Amer. Matematika. Soc. 6: 223–247. arXiv:alg-geom / 9202004. doi:10.1090 / S0894-0347-1993-1179538-2. S2CID  9228037.
  6. ^ Qaysi biri deb o'ylash mumkin -harakat kuni qurish murakkab proektsion makon
  7. ^ Umuman olganda, bunday modulli bo'shliqlar sobit proektsion kosmosdagi sxemalarning proektiv ekvivalenti yordamida tuzilgan Hilbert sxemasi
  8. ^ a b v Koks, Devid A. Kats, Sheldon. (1999). Oyna simmetriyasi va algebraik geometriya. Amerika matematik jamiyati. ISBN  978-0-8218-2127-5. OCLC  903477225.CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  9. ^ a b Oyna simmetriyasi. Xori, Kentaro. Providence, RI: Amerika matematik jamiyati. 2003 yil. ISBN  0-8218-2955-6. OCLC  52374327.CS1 maint: boshqalar (havola)
  10. ^ Xemilton, M. J. D. (2020-07-24). "Matematiklar uchun Xiggs bozoni. O'lchash nazariyasi va simmetriyani buzish bo'yicha ma'ruza matnlari". arXiv:1512.02632 [math.DG ].
  11. ^ McDuff, Dusa, 1945- (2012). J-holomorfik egri chiziqlar va simpektik topologiya. Salamon, D. (Dietmar) (2-nashr). Providence, R.I .: Amerika matematik jamiyati. ISBN  978-0-8218-8746-2. OCLC  794640223.CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  12. ^ Kontsevich, M .; Manin, Yu (1994). "Gromov-Vitten darslari, kvant kohomologiyasi va sanab chiquvchi geometriya". Matematik fizikadagi aloqalar. 164 (3): 525–562. arXiv:hep-th / 9402147. Bibcode:1994CMaPh.164..525K. doi:10.1007 / BF02101490. ISSN  0010-3616. S2CID  18626455.

Kitoblar / eslatmalar

Birinchi dalillar

Tadqiqot

Gomologik ko'zgu simmetriyasi