¿La teoría de cuerdas reconcilia la propiedad del giro con nuestra noción intuitiva de giro?

Si, absolutamente.

Para las partículas puntuales, el giro, la parte interna del momento angular que se conserva, se esconde en algún lugar “dentro del punto” y no se puede decir exactamente dónde está o si está relacionado con cualquier movimiento. Un punto con una ubicación fija de su centro de masa (el mismo punto) simplemente no puede tener partes móviles. No se puede mover. Por lo tanto, el giro de una partícula similar a un punto se realiza mediante una “etiqueta adicional” o una “pegatina” que se adjunta al punto, no a ningún movimiento que pueda verse.

La situación es diferente en la teoría de cuerdas. Las partículas elementales ya no son puntuales. Se ven como cuerdas que tienen vibraciones internas y ondulaciones. Todas las propiedades medibles externamente de las partículas elementales se reducen a las características del movimiento interno de la cuerda.

En particular, la masa de la partícula resultante se codifica en la energía del modo de vibración. La energía, es decir, los niveles de masa son discretos, cuantificados, como es habitual en la mecánica cuántica.

El giro de la partícula elemental resultante también se codifica en el movimiento interno de la cuerda y se cuantifica, también, en las unidades de la mitad de la constante de Planck reducida.

Todas las vibraciones internas de una cuerda bosónica en 26 dimensiones, para comenzar con el ejemplo simple específico, pueden producirse agregando las excitaciones de los operadores de creación de osciladores armónicos [math] \ alpha _ {- n} ^ \ mu [/ math] en parte superior del estado fundamental taquiónico de la cadena [math] | 0 \ rangle [/ math]. Todos estos operadores de creación están cambiando literalmente la probabilidad de que las partes de la cadena se muevan de una forma u otra.

Entonces, cuando una cadena lleva algún giro con respecto al eje [math] z [/ math], puede describirse literalmente como la cadena que gira alrededor del eje. Podemos decir que el momento angular de las partículas puntuales puede surgir del giro o del momento angular orbital, es decir, el movimiento relativo. En la teoría de cuerdas, todo el momento angular surge de la parte orbital, es decir, el movimiento relativo de las cuerdas y sus partes.

En el caso de la supercuerdas, los puntos de las cuerdas se mueven en un “superespacio” que también tiene algunas dimensiones fermiónicas. Puede tratarse de forma análoga a las dimensiones bosónicas. Pero también se puede decir que el modo cero de las dimensiones fermiónicas agrega nuevamente algo así como el “giro” a la cadena que no se visualiza de ninguna manera. Si el giro de una supercuerdas se visualiza completamente mediante “movimiento” depende de si considera las variables de Grassmann (anticomputación) generalmente dependientes del tiempo para describir el “movimiento”. Y debe tener en cuenta el hecho de que la contribución de los modos cero fermiónicos al giro es una contribución de algunas variables que no dependen del tiempo. En este sentido, todavía hay un término en el momento angular que lleva una “etiqueta” inmóvil: el giro no ha desaparecido del todo en la supercuerdas. Pero es justo decir que en la cuerda bosónica, el momento angular que incluye el giro de las partículas se reduce completamente al movimiento orbital de las partes de las cuerdas.

Lo primero es lo primero. Los supuestos que has hecho allí en los detalles de la pregunta no son correctos. Vamos a aclarar eso:

  1. Los constituyentes fundamentales en QM no son puntos adimensionales, sino vectores de onda abstractos, o funciones de onda, si lo desea, que viven en un espacio de Hilbert. Ni partículas ni ondas.
  2. El concepto de un giro intrínseco, sin embargo, muy contrario a la intuición, no es muy confuso después de todo, si uno se acostumbra a pensar con la lógica QM.

Sugeriría leer. ¿Cómo resulta el giro en dipolos magnéticos? y la referencia mencionada en el mismo, que justifica el hecho de que la noción de un giro intrínseco podría obtenerse de una ‘rotación’ en el sentido clásico.

Para las estructuras teóricas de cuerdas u otras estructuras de gravedad cuántica, el giro desempeña un papel clave en la formulación matemática al determinar cómo se transformarían los campos bajo la acción del grupo de Lorentz. Más aquí: Teoría de la representación del grupo lorentz.