Введение

Математическая концепция

В теории струн, мировая поверхность — это двумерное многообразие, описывающее вложение струны в пространство-время. Термин был введен Леонардом Саскиндом как прямое обобщение концепции мировой линии для точечной частицы в специальной и общей теории относительности. Тип струны, геометрия пространства-времени, в котором она распространяется, и наличие фоновых полей дальнего действия (таких как калибровочные поля) кодируются в двухмерной конформной теории поля, определенной на мировой поверхности. Например, бозонная струна в 26 измерениях имеет мировую конформную теорию поля, состоящую из 26 свободных скалярных бозонов. В то же время, теория суперструнной мировой поверхности в 10 измерениях состоит из 10 свободных скалярных полей и их фермионных суперпартнеров.

Бозоновые струны

Начнем с классической формулировки бозоновой струны. Сначала фиксируем плоское пространство-время (пространство Минковского) , которое служит пространством, в котором струна существует. Мировой лист – это встроенная поверхность, то есть двумерное вложение , такое, что индуцированная метрика имеет сигнатуру везде. Следовательно, можно локально определить координаты , где является времениподобной, а – пространственноподобной. Струны далее классифицируются на открытые и замкнутые. Топология мирового листа открытой струны – это , где – открытый интервал, и допускает глобальную координатную диаграмму с и . В то же время, топология мирового листа замкнутой струны – это , и допускает 'координаты' с и . То есть, – периодическая координата с отождествлением . Избыточное описание (с использованием частных от деления) можно устранить, выбрав представителя.

Мировой лист метрики

Для определения действия Полякова, мировой лист снабжается метрикой мирового листа, которая также имеет сигнатуру, но не зависит от индуцированной метрики. Поскольку преобразования Вейля рассматриваются как избыточность в структуре метрики, то вместо этого считается, что мировой лист снабжен конформным классом метрик. Тогда это определяет данные конформного многообразия с сигнатурой .