Gravedad y simetrías globales

Existe una noción ampliamente aceptada de que los efectos gravitacionales pueden violar fuertemente las simetrías globales. Si esto es correcto, podría llevar a muchas consecuencias importantes. Sostenemos, en particular, que los efectos gravitacionales no perturbativos en la teoría del axión conducen a una fuerte violación de la invariancia CP a menos que sean suprimidos por un factor extremadamente pequeño g10^-82. Se podría esperar que este problema desaparezca si se representa la simetría global de un campo axión pseudoscalar como una simetría de gauge del campo tensorial antisimétrico de Ogievetsky-Polubarinov-Kalb-Ramond. Sin embargo, mostramos que esta simetría de gauge no protege la masa del axión de correcciones cuánticas. La amplitud de los efectos gravitacionales que violan simetrías globales podría estar fuertemente suprimida por e^-S, donde S es la acción de un agujero de gusano que puede absorber la carga global. Desafortunadamente, en una amplia variedad de teorías basadas en la teoría de la gravedad de Einstein, la acción parece ser bastante pequeña, S10. Sin embargo, encontramos que la existencia de agujeros de gusano y el valor de su acción son extremadamente sensibles a la estructura del espacio en la escala casi Planckiana. Consideramos varios ejemplos (teoría de Kaluza-Klein, anomalía conforme, términos R^2) que muestran que las modificaciones de la teoría de Einstein en la escala de longitud l10M₏^-1 pueden suprimir fuertemente la violación de simetrías globales. También encontramos que en la teoría de cuerdas existe una supresión adicional del cambio de topología por el factor e^-82/g^2. Este efecto es lo suficientemente fuerte como para salvar la teoría del axión para los valores naturales de la constante de acoplamiento de gauge de cuerda.