AdS/CFT: differenze tra le versioni

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In [[fisica teorica]], la '''corrispondenza AdS/CFT''' (anti-de Sitter / teoria di campo conforme) è una relazione congetturata tra due tipi di teorie fisiche. Un tipo sono gli [[Spazio Anti de Sitter|spazi anti-de Sitter]] (AdS) che sono usati in teorie di [[gravità quantistica]], formulate in termini della [[teoria delle stringhe]] o della [[teoria M]]. L'altro tipo sono le [[Teoria di campo conforme|teorie di campo conformi]] (CFT, da ''conformal field theory'') che sono [[Teoria quantistica dei campi|teorie quantistiche dei campi]], come alcune teorie simili alla [[teoria di Yang-Mills]] che descrive le particelle elementari. Siccome è stata proposta da [[Juan Martín Maldacena|Juan Maldacena]] e lega teorie di gauge con teorie di gravità, viene a volte chiamata '''dualità di Maldacena''' o '''dualità gauge/gravità'''.

La dualità rappresenta un grande passo avanti nella comprensione della teoria delle stringhe e della gravità quantistica.<ref name="de Haro et al. 2013, p.2">{{Cita|de Haro et al. 2013|p. 2}}.</ref> Questo perché fornisce una formulazione non perturbativa della teoria delle stringhe con certe [[Condizione al contorno|condizioni al contorno]] e perché è la realizzazione più riuscita del [[principio olografico]], un'idea in gravità quantistica proposta da [[Gerardus 't Hooft]] e promossa da [[Leonard Susskind]].

Fornisce anche un potente strumento per studiare le teorie quantistiche di campo [[Accoppiamento (fisica)|fortemente accoppiate]]. L'utilità dei risultati della dualità è largamente dovuta al fatto che è una dualità forte-debole: quando i campi della teoria sono fortemente interagenti, quelli nella teoria gravitazionale sono debolmente interagenti e quindi meglio descrivibili dal punto di vista matematico. Questo fatto è stato usato per studiare molti aspetti della [[fisica della materia condensata]] e della [[fisica nucleare]] traducendo problemi in questi argomenti in problemi più facilmente trattabili nella teoria delle stringhe.

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La [[gravità quantistica]] è la branca della fisica che cerca di descrivere la gravità usando i principi della meccanica quantistica. Un popolare approccio alla gravità quantistica è la [[teoria delle stringhe]],<ref name="Maldacena2005p62">{{Cita|Maldacena 2005|p. 62}}.</ref> che modellizza le [[Particella elementare|particelle elementari]] non come punti a zero dimensioni ma come oggetti uno-dimensionali chiamati [[Stringa (fisica)|stringhe]]. Nella corrispondenza AdS/CFT, si considerano tipicamente le teorie della gravità quantistica derivate dalla teoria delle stringhe o dalla sua estensione moderna, la [[teoria M]].<ref>Vedere la sottosezione intitolata "Esempi della corrispondenza". Per esempi che non coinvolgono la teoria delle stringhe o la teoria M, vedere la sezione intitolata "Generalizzazioni".</ref>

Nella vita di tutti i giorni, ci sono tre dimensioni familiari (sopra/sotto, sinistra/destra e avanti/dietro), e c'è una dimensione temporale. Pertanto, nel linguaggio della [[fisica moderna]], si dice che lo spaziotempo è quadridimensionale.<ref>{{Cita|Wald 1984|p. 4}}.</ref> Una caratteristica peculiare della teoria delle stringhe e della teoria M è che queste teorie hanno bisogno di [[Dimensione extra|dimensioni extra]] dello spaziotempo per essere matematicamente coerenti: in teoria delle stringhe lo spaziotempo deve avere dieci dimensioni, mentre in teoria M undici.<ref>{{Cita|Zwiebach 2009|p. 8}}.</ref> Le teorie di gravità quantistica presenti nella corrispondenza AdS/CFT sono tipicamente ottenute dalla teoria delle stringhe e M tramite un processo conosciuto come [[Compattificazione (fisica)|compattificazione]]. Ciò produce una teoria in cui lo spaziotempo ha effettivamente un numero minore di dimensioni e le dimensioni extra sono "arrotolate" in cerchi.<ref>{{Cita|Zwiebach 2009|pp. 7-8}}.</ref>

Una tipica analogia della compattificazione è considerare un oggetto tri-dimensionale come una pompa da giardino. Se si vede la pompa da lontano, sembra avere una sola dimensione, la lunghezza, ma avvicinandosi, si vede che contiene un'altra dimensione, la [[circonferenza]]. Quindi, una formica che si muove al suo interno si sposta in due dimensioni.<ref>Questa analogia è presente ad esempio in {{Cita|Greene 2000|p. 186}}.</ref>

=== Teoria quantistica dei campi ===