[论文解读] D-Particles, D-Instantons, and A Space-Time Uncertainty Principle in String Theory

Tamiaki Yoneya|ArXiv.org|Jul 1, 1997

Noncommutative and Quantum Gravity Theories被引用 10

一句话总结

本文在弦理论中提出了一种时空不确定性原理，其动机源于D-膜动力学与矩阵量子力学，表明时空非对易性可自然地从基本弦的行为中涌现。文章认为，类型IIB矩阵模型实现了这一不确定性原理，为量子引力提供了非微扰框架。

ABSTRACT

The purpose of this talk is to review some considerations by the present author on the possible role of a simple space-time uncertainty relation toward nonperturbative string theory. We first motivate the space-time uncertainty relation as a simple space-time characterization of the fundamental string theory. We then argue that the relation captures some of the important aspects of the short-distance dynamics of D-particles described by the effective super Yang-Mills matrix quantum mechanics, and also that the recently proposed type IIB matrix model can be regarded as a possible realization of the space-time uncertainty principle.

研究动机与目标

• 探索时空不确定性关系作为弦理论基本特征的角色。
• 将不确定性原理与由超杨–米尔斯矩阵量子力学描述的D-膜短距离动力学联系起来。
• 研究类型IIB矩阵模型在多大程度上可被解释为时空不确定性原理的实现。
• 通过基本时空不确定性关系，对弦理论进行非微扰表征。

提出的方法

• 将时空不确定性关系作为海森堡不确定性原理向时空坐标自然推广的动机。
• 利用有效超杨–米尔斯矩阵量子力学分析D-膜动力学，以推导不确定性结构。
• 将矩阵模型的动力学与所提出的不确定性关系进行比较，以检验一致性。
• 利用矩阵模型的大N极限，探索非微扰时空结构。
• 将不确定性关系应用于作为时空点状物体的D-瞬子，将其与矩阵模型的自由度联系起来。
• 考虑不确定性关系对普朗克尺度时空几何的影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否从弦理论中D-膜的动力学推导出基本的时空不确定性关系？
• RQ2 时空不确定性原理如何从D-膜的有效场论中涌现？
• RQ3 类型IIB矩阵模型在多大程度上实现了所提出的时空不确定性原理？
• RQ4 不确定性原理对量子引力的非微扰影响是什么？
• RQ5 D-瞬子如何融入弦理论中时空不确定性的框架？

主要发现

• 时空不确定性关系捕捉了矩阵量子力学框架下D-膜动力学的本质特征。
• 类型IIB矩阵模型被解释为时空不确定性原理可能的非微扰实现。
• 不确定性关系自然地源于D-膜的短距离行为及其矩阵模型描述。
• D-瞬子被证明与时空不确定性结构一致，表明了对延展与点状物体的统一描述。
• 矩阵模型的大N极限支持一种与不确定性原理相容的非平凡时空几何。
• 本文在矩阵模型与基本时空不确定性之间建立了概念性桥梁，暗示了更深层次的量子引力结构。