Кіріспе
Салыстыру және қарама-қайшылық мақаласы Кванттық өріс теориясындағы көптеген алғашқы принциптер, немесе қосымша түсінік алу, струн теориясында түсіндіріледі.
Many first principles in quantum field theory are explained, or get further insight, in string theory.
Кванттық өріс теориясынан сап теориясына дейін
Эмиссия және сіңіру: кванттық өріс теориясының ең негізгі құрылыс блоктарының бірі - бөлшектер (мысалы, электрондар) басқа бөлшектерді (мысалы, фотондар) шығара алады және сіңіре алады деген түсінік. Осылайша, электрон белгілі бір ықтималдықпен (бұл шамамен қосарлану тұрақтысы) электронды фотондарға "бөлініп" кетуі мүмкін. Бұл ішекті теорияда бір ішектің екіге бөлінуі ретінде сипатталады. Бұл процесс теорияның ажырамас бөлігі болып табылады. Бастапқы тізбектегі режім де оның екі бөлігіне "бөлініп" екі түрлі режімге ие екі тізбекке айналады, бұл екі түрлі бөлшектерді білдіреді. Қоспа тұрақтысы: кванттық өріс теориясында бұл шамамен бір бөлшектің басқа бөлшекті шығаратын немесе сіңіретін ықтималдығы, соңғысы әдетте өлшегіш бозон (көшіргіш күшті бөлшек) болып табылады. Сызық теориясында, жалғау тұрақтысы енді тұрақты емес, керісінше белгілі бір режимдегі, дилатондағы саптардың көптігімен анықталады. Бұл режимдегі тізбектер басқа тізбектердің әлемдік кесте қисықтығына жұптасады, сондықтан олардың кеңістіктегі уақыт бойынша көптігі орташа тізбек әлемдік кестесін қисықтайтын өлшемені анықтайды. Бұл оның бөліну немесе басқа тізбектерге қосылу ықтималдығын анықтайды: әлемдік парақ неғұрлым қисық болса, бөліну және қайта қосылу мүмкіндігі соғұрлым жоғары болады. Спин: кванттық өріс теориясындағы әрбір бөлшектің белгілі бір спин s, яғни ішкі бұрыштық импульсі бар. Классикалық түрде бөлшектер тұрақты жиілікпен айналады, бірақ егер бөлшектер нүктелік болса, мұны түсінуге болмайды. Сызық теориясында спинді тізбектің айналуы арқылы түсінеді; мысалы, жақсы анықталған спин компоненттері бар фотон (яғни дөңгелек полярлануда) өзінің ортасы бойынша айналатын ұсақ түзу сызыққа ұқсайды. Гаузельдік симметрия: кванттық өріс теориясында физикалық өрістердің математикалық сипаттамасы физикалық емес күйлерді қамтиды. Бұл күйлерді әрбір физикалық процестің сипаттамасынан алып тастау үшін гаузалық симметрия деп аталатын механизм қолданылады. Бұл шындық, сондай-ақ, string теориясы, бірақ string теориясы жиі көбірек интуитивті түсіну үшін, неге физикалық емес мемлекеттері болуы тиіс жою. Ең қарапайым мысал - фотон: фотон - векторлық бөлшектер (оның ішкі "аяғы" бар, ол белгілі бір бағытқа, оның поляризациясына бағытталады). Математикалық тұрғыдан алғанда, ол кеңістікте кез келген бағытқа бағытталуы мүмкін. Фотон z бағытында қозғалады деп болғанда, онда ол x, y немесе z кеңістіктік бағыттарға немесе t (уақыт) бағытына (немесе кез келген диагональдық бағытқа) қарай бағытталуы мүмкін. Алайда, фотондар физикалық жағынан z немесе t бағыттарына (ұзындықтық поляризацияға) емес, тек x y жазықтығына (тігінен поляризацияға) бағытталуы мүмкін. Физикалық емес күйлерді жою үшін гаузерлік симметрия қолданылады. Сызық теориясында фотоны шағын тербелісті сызық арқылы сипатталады, сызықтың осі поляризацияның бағыты (яғни фотондардың ішкі бағыты фотондар құралған тізбектің осі). Егер біз әлемге қарасақ, фотондар уақыт бағыты бойынша z бағытына қарай бұрышпен созылатын ұзын жолақ сияқты көрінеді (себебі ол уақыт өткен сайын z бағыты бойынша қозғалады); сондықтан оның қысқа өлшемдері x y жазықтықта. Бұл жолақтың қысқа өлшемдері фотондардың бағыты (олардың поляризациясы) белгілі бір уақыт аралығында. Осылайша фотондар z немесе t бағыттарына қарай бағыттала алмайды, ал оның поляризациясы көлденең болуы керек. Ескертпе: формальды түрде, сап теориясындағы гаузалық симметриялар (кем дегенде көп жағдайда) ғаламдық симметрияның болуының нәтижесі болып табылады. Ренормализация: бөлшектер физикасында бөлшектердің ең кішкентай масштабтағы мінез-құлқы негізінен белгісіз. Бұл қиындықты болдырмау үшін бөлшектер төмен энергиялы масштабтарда "тиімді өріс теориясы" бойынша әрекет ететін өрістер ретінде қарастырылады және осы тиімді теорияның белгісіз аспектілерін бірнеше параметрлерді ғана қолдана отырып, қайта нормалау деп аталатын математикалық құрал қолданылады. Бұл параметрлерді есептеулер жеткілікті нәтижелер беруі үшін реттеуге болады. Сызық теориясында бұл қажет емес, өйткені саптардың мінез-құлқы әр шкалаға белгілі деп есептеледі. Фермиондар: бозондық тізбекте тізбекті кеңістікте "өмір сүретін" икемді бір өлшемді нысан (яғни сызық) ретінде сипаттауға болады. Супертізбе теориясында, тізбектің әрбір нүктесі тек уақыт-ғарыштың белгілі бір нүктесінде ғана емес, сонымен қатар оған "жасалған" шағын жебе болуы мүмкін, ол уақыт-ғарышт...