Procesos de dispersión a la energía de Planck

• Autores: Lousto, Carlos Oscar
• Año de publicación: 1991
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Castagnino, Mario Alberto
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Los procesosa a la más alta escala de energía (la energíade Planck, Ept = √hc^5/G ~ 10^19'GeV) están bien fuera del alcance experimental de nuestros laboratorios. A talesenergías, los efectos de la gravedad cuántica jugarán un papel muy importante pero, hastael momento, no tenemos una teoría cuántica completa de la gravitación para estudiar endetalle estos efectos. Sin embargo, hay procesos que pueden ser descriptos apropiadamentecon las herramientas que poseemos actualmente (Relatividad General y Teoría Cuánticade Campos). En esta Tesis, abordaremos el estudio de uno de tales procesos: La dispersiónde partículas a energias del orden de Ept. A estas energías la interacción predominanteentre particulas es la gravitacional. Esta estará descripta (según la Relatividad General)por la métrica generada por partículas ultrarrelativistas en dispersión. La primera parte de la Tesis está dedicada a obtener, precisamente, estas métricastipo onda de choque que describen el campo gravitacional creado por fuentes viajandoa la velocidad de la luz y llevando energías tan grandes como la de Planck. Entonces,podemos realizar un estudio semiclásico del problema de dispersión, tomando una métricaclásica de fondo sobre la cual se estudian campos cuantizados. Esto significa estudiarla colisión de una partícula en reposo (representada por un campo cuántico Ø)con unapartícula viajando a velocidades ultrarrelativistas (representada por la métrica de unaonda de choque gravitacional). Afortunadamente, para este problema se puede hallar unaexpresión analítica de la matriz S de dispersión. Aquí aparece el primer contacto con lateoría de cuerdas fundamentales, ya que la amplitud de dispersión hallada se asemeja a laconocida amplitud de Veneziano para la teoría de cuerdas. Estudiamos, además, las métricas generadas por fuentes extendidas viajando a velocidadesultrarrelativistas. En particular, aquellas creadas por defectos topológicos talescomo: monopolos, cuerdas cósmicas y paredes de dominio. En estos casos también sepuede hallar una expresión analítica para la matriz S de dispersión. Por otro lado, al estudiar la colisión de cuerdas fundamentales en el espacio - tiempoplano, se halla una matriz de dispersión que puede interpretarse, en forma efectiva, como lamatriz S de una sola cuerdas fundamentales en un fondo tipo onda de choque gravitacionalde los ya nombrados. Este fondo tiene la forma, en el límite dc gran parámetros deimpactos, de aquél generado por una fuente puntual. Mientras que, para parámetrosde impactos pequeños, la métrica asume la forma de aquella creada por una paredes dedominio. Esto muestra la conección entre el análisis semiclásico y la teoría de cuerdasfundamentales, que pretende ser (también) una teoría cuántica de la gravitación. Asi vemosque hay procesos a la energía dc Planck en que se pueden hacer predicciones teóricas máso menos razonables, a pesar de no contar aún con una teoría cuántica de la gravitacióncompleta y confiable.
Fil: Lousto, Carlos Oscar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.