A finales de la década de 1960, las partículas que interaccionan fuertemente eran una jungla. Protones, neutrones, piones, kaones, hiperones lambda, otros hiperones, resonancias adicionales, etcétera. Parecían docenas de partículas elementales que interaccionaban fuertemente. No había orden. La gente pensaba que la teoría cuántica de campos tenía que morir.
Sin embargo, observaron regularidades como las trayectorias Regge. La masa mínima de una partícula de espín $J$ fue como $$ M^2 = aJ + b $$ es decir, la masa al cuadrado es una función lineal del espín. Esta relación se confirmó fenomenológicamente para un par de partículas. En el $M^2$ - $J$ avión, tenías estas líneas rectas, las trayectorias Regge.
Basándose en esta y otras ideas relacionadas, Veneziano "adivinó" una buena fórmula para las amplitudes de dispersión del $\pi+\pi \to \pi+\rho$ proceso, o algo así. Tenía cuatro mesones y uno de ellos era diferente. Su primera amplitud era la función beta de Euler $$ M = \frac{\Gamma(u)\Gamma(v)}{\Gamma(u+v)}$$ donde $\Gamma$ es el factorial generalizado y $u,v$ son funciones lineales de las variables de Mandelstam $s,t$ con coeficientes fijos de nuevo. Esta amplitud concuerda con las trayectorias de Regge porque $\Gamma(x)$ tiene polos para todos los enteros no positivos. Estos polos en la amplitud corresponden al intercambio de partículas en el $s,t$ canales. Se puede demostrar que si expandimos la amplitud a los residuos, el espín máximo de las partículas intercambiadas es efectivamente una función lineal de la masa al cuadrado, igual que en la trayectoria Regge.
Entonces, ¿por qué hay infinitas partículas que pueden intercambiarse? Susskind, Nielsen, Yoneya, y quizás otros se dieron cuenta de que tiene que haber "una partícula" de un tipo que pueda tener cualquier excitación interna - como el átomo de Hidrógeno. Excepto que el simple espaciado de los niveles parecía mucho más fácil que el átomo de Hidrógeno - era como osciladores armónicos. Aún así se necesitaban infinitos. Al final se dieron cuenta de que si postulamos que los mesones son cuerdas (abiertas), se reproduce toda la fórmula de Veneziano debido a una integral que se puede utilizar para definirla.
Una de las propiedades inmediatas que el "concepto de cuerda" desmitificó fue la "dualidad" en el lenguaje de los años sesenta -actualmente denominada "dualidad de la hoja del mundo"-. La amplitud $M$ sobre nosotros $u,v$ -simétrico. Pero puede expandirse en términos de polos para varios valores de $u$ o varios valores de $v$ . Por lo tanto, puede calcularse como una suma de intercambios puramente en el $s$ -o puramente en el $t$ -canal. No es necesario resumir los diagramas con el $s$ -o con el botón $t$ -canal: ¡con uno de ellos es suficiente!
Este sencillo principio, que Veneziano adivinó correctamente como principio rector de su búsqueda de la amplitud del mesón, se explica fácilmente mediante la teoría de cuerdas. El diagrama en el que 2 cuerdas abiertas se funden en 1 cuerda abierta y luego se dividen puede interpretarse como una $s$ -o un gráfico grueso $t$ -gráfico de canales. No hay diferencia cualitativa entre ellos, por lo que corresponden a una única integral de cadena para la amplitud. Esto es más general: un diagrama de cuerdas suele reducirse a la suma de muchos diagramas de Feynman de teoría de campos en varios límites. La teoría de cuerdas los resume automáticamente.
Alrededor de 1970, muchas cosas funcionaron para las interacciones fuertes en el lenguaje fibroso. Otras no. La teoría de cuerdas resultó ser demasiado buena -en particular, era "demasiado blanda" a altas energías (las amplitudes disminuyen exponencialmente con las energías)-. Surgieron la QCD y los quarks. Hacia mediados de la década de 1970, 't Hooft escribió su famoso artículo sobre los grandes $N$ teoría gauge - en la que también surgen algunas cuerdas. Sólo en 1997, estos indicios fueron explicitados por Maldacena, quien demostró que la teoría de cuerdas era la descripción correcta de una teoría gauge (o muchas de ellas) a la escala QCD, después de todo: el espacio objetivo relevante debe, sin embargo, ser de dimensiones más altas y ser un espacio anti de Sitter. En AdS/CFT, gran parte de las estrategias originales -por ejemplo, la suposición de que los mesones son una especie de cuerdas abiertas- reviven y se vuelven cuantitativamente precisas. Simplemente funciona.
Por supuesto, mientras tanto, hacia mediados de la década de 1970, también se comprendió que la teoría de cuerdas era principalmente una teoría cuántica de la gravedad porque los modos sin masa de espín 2 existen inevitablemente e interactúan inevitablemente a través de la relatividad general a grandes distancias. A principios y mediados de la década de 1980, se comprendió que la teoría de cuerdas incluía las excitaciones e interacciones adecuadas para describir todas las especies de partículas y todas las fuerzas que conocemos en la Naturaleza, y nada podría haberse deshecho de esta intuición posteriormente.
Hoy sabemos que la motivación original de la teoría de cuerdas no era realmente errónea: sólo trataba de utilizar compactificaciones no mínimas de la teoría de cuerdas. Las vacuolas más simples de la teoría de cuerdas explican la gravedad en un lenguaje cuántico mucho antes de explicar las interacciones fuertes.
