The World in Eleven Dimensions: Supergravity, supermembranes and M-theory (Series in High Energy Physics, Cosmology and Gravitation)

A unified theory embracing all physical phenomena is a major goal of theoretical physics. In the early 1980s, many physicists looked to eleven-dimensional supergravity in the hope that it might provide that elusive superunified theory. In 1984 supergravity was knocked off its pedestal by ten-dimensional superstrings, one-dimensional objects whose vibrational modes represent the elementary particles. Superstrings provided a perturbative finite theory of gravity which, after compactification to four spacetime dimensions, seemed in principle capable of explaining the Standard Model. Despite these major successes, however, nagging doubts persisted about superstrings. Then in 1987 and 1992 the elementary supermembrane and its dual partner, the solitonic superfivebrane, were discovered. These are supersymmetric extended objects with respectively two and five dimensions moving in an eleven-dimensional spacetime.Over the period since 1996, perturbative superstrings have been superseded by a new nonperturbative called M-theory, which describes supermembranes and superfivebranes, subsumes string theories, and has as its low-energy limit, eleven-dimensional supergravity. M-theory represents the most exciting development in the subject since 1984 when the superstring revolution first burst on the scene.The first book devoted to M-theory, The World in Eleven Dimensions: Supergravity, Supermembranes and M-Theory brings together seminal papers that have shaped our current understanding of this eleven-dimensional world, from supergravity through supermembranes to M-theory. Each chapter includes commentaries intended to explain the importance of these papers and to place them in a wider perspective. Each chapter also has an extensive bibliography. The book is of interest to researchers and postgraduate students in particle physics, mathematical physics, gravitation, and cosmology. Cover......Page 1 front_001......Page 2 front_002......Page 3 front_003......Page 4 front_004......Page 5 front_005......Page 6 front_006......Page 7 front_007......Page 8 front_008......Page 9 front_009......Page 10 front_010......Page 11 front_011......Page 12 front_012......Page 13 page_001......Page 14 page_002......Page 15 page_003......Page 16 page_004......Page 17 page_005......Page 18 page_006......Page 19 page_007......Page 20 page_008......Page 21 page_009......Page 22 page_010......Page 23 page_011......Page 24 page_012......Page 25 page_013......Page 26 page_014......Page 27 page_015......Page 28 page_016......Page 29 page_017......Page 30 page_018......Page 31 page_019......Page 32 page_020......Page 33 page_021......Page 34 page_022......Page 35 page_023......Page 36 page_024......Page 37 page_025......Page 38 page_026......Page 39 page_027......Page 40 page_028......Page 41 page_029......Page 42 page_030......Page 43 page_031......Page 44 page_032......Page 45 page_033......Page 46 page_034......Page 47 page_035......Page 48 page_036......Page 49 page_037......Page 50 page_038......Page 51 page_039......Page 52 page_040......Page 53 page_041......Page 54 page_042......Page 55 page_043......Page 56 page_044......Page 57 page_045......Page 58 page_046......Page 59 page_047......Page 60 page_048......Page 61 page_049......Page 62 page_050......Page 63 page_051......Page 64 page_052......Page 65 page_053......Page 66 page_054......Page 67 page_055......Page 68 page_056......Page 69 page_057......Page 70 page_058......Page 71 page_059......Page 72 page_060......Page 73 page_061......Page 74 page_062......Page 75 page_063......Page 76 page_064......Page 77 page_065......Page 78 page_066......Page 79 page_067......Page 80 page_068......Page 81 page_069......Page 82 page_070......Page 83 page_071......Page 84 page_072......Page 85 page_073......Page 86 page_074......Page 87 page_075......Page 88 page_076......Page 89 page_077......Page 90 page_078......Page 91 page_079......Page 92 page_080......Page 93 page_081......Page 94 page_082......Page 95 page_083......Page 96 page_084......Page 97 page_085......Page 98 page_086......Page 99 page_087......Page 100 page_088......Page 101 page_089......Page 102 page_090......Page 103 page_091......Page 104 page_092......Page 105 page_093......Page 106 page_094......Page 107 page_095......Page 108 page_096......Page 109 page_097......Page 110 page_098......Page 111 page_099......Page 112 page_100......Page 113 page_101......Page 114 page_102......Page 115 page_103......Page 116 page_104......Page 117 page_105......Page 118 page_106......Page 119 page_107......Page 120 page_108......Page 121 page_109......Page 122 page_110......Page 123 page_111......Page 124 page_112......Page 125 page_113......Page 126 page_114......Page 127 page_115......Page 128 page_116......Page 129 page_117......Page 130 page_118......Page 131 page_119......Page 132 page_120......Page 133 page_121......Page 134 page_122......Page 135 page_123......Page 136 page_124......Page 137 page_125......Page 138 page_126......Page 139 page_127......Page 140 page_128......Page 141 page_129......Page 142 page_130......Page 143 page_131......Page 144 page_132......Page 145 page_133......Page 146 page_134......Page 147 page_135......Page 148 page_136......Page 149 page_137......Page 150 page_138......Page 151 page_139......Page 152 page_140......Page 153 page_141......Page 154 page_142......Page 155 page_143......Page 156 page_144......Page 157 page_145......Page 158 page_146......Page 159 page_147......Page 160 page_148......Page 161 page_149......Page 162 page_150......Page 163 page_151......Page 164 page_152......Page 165 page_153......Page 166 page_154......Page 167 page_155......Page 168 page_156......Page 169 page_157......Page 170 page_158......Page 171 page_159......Page 172 page_160......Page 173 page_161......Page 174 page_162......Page 175 page_163......Page 176 page_164......Page 177 page_165......Page 178 page_166......Page 179 page_167......Page 180 page_168......Page 181 page_169......Page 182 page_170......Page 183 page_171......Page 184 page_172......Page 185 page_173......Page 186 page_174......Page 187 page_175......Page 188 page_176......Page 189 page_177......Page 190 page_178......Page 191 page_179......Page 192 page_180......Page 193 page_181......Page 194 page_182......Page 195 page_183......Page 196 page_184......Page 197 page_185......Page 198 page_186......Page 199 page_187......Page 200 page_188......Page 201 page_189......Page 202 page_190......Page 203 page_191......Page 204 page_192......Page 205 page_193......Page 206 page_194......Page 207 page_195......Page 208 page_196......Page 209 page_197......Page 210 page_198......Page 211 page_199......Page 212 page_200......Page 213 page_201......Page 214 page_202......Page 215 page_203......Page 216 page_204......Page 217 page_205......Page 218 page_206......Page 219 page_207......Page 220 page_208......Page 221 page_209......Page 222 page_210......Page 223 page_211......Page 224 page_212......Page 225 page_213......Page 226 page_214......Page 227 page_215......Page 228 page_216......Page 229 page_217......Page 230 page_218......Page 231 page_219......Page 232 page_220......Page 233 page_221......Page 234 page_222......Page 235 page_223......Page 236 page_224......Page 237 page_225......Page 238 page_226......Page 239 page_227......Page 240 page_228......Page 241 page_229......Page 242 page_230......Page 243 page_231......Page 244 page_232......Page 245 page_233......Page 246 page_234......Page 247 page_235......Page 248 page_236......Page 249 page_237......Page 250 page_238......Page 251 page_239......Page 252 page_240......Page 253 page_241......Page 254 page_242......Page 255 page_243......Page 256 page_244......Page 257 page_245......Page 258 page_246......Page 259 page_247......Page 260 page_248......Page 261 page_249......Page 262 page_250......Page 263 page_251......Page 264 page_252......Page 265 page_253......Page 266 page_254......Page 267 page_255......Page 268 page_256......Page 269 page_257......Page 270 page_258......Page 271 page_259......Page 272 page_260......Page 273 page_261......Page 274 page_262......Page 275 page_263......Page 276 page_264......Page 277 page_265......Page 278 page_266......Page 279 page_267......Page 280 page_268......Page 281 page_269......Page 282 page_270......Page 283 page_271......Page 284 page_272......Page 285 page_273......Page 286 page_274......Page 287 page_275......Page 288 page_276......Page 289 page_277......Page 290 page_278......Page 291 page_279......Page 292 page_280......Page 293 page_281......Page 294 page_282......Page 295 page_283......Page 296 page_284......Page 297 page_285......Page 298 page_286......Page 299 page_287......Page 300 page_288......Page 301 page_289......Page 302 page_290......Page 303 page_291......Page 304 page_292......Page 305 page_293......Page 306 page_294......Page 307 page_295......Page 308 page_296......Page 309 page_297......Page 310 page_298......Page 311 page_299......Page 312 page_300......Page 313 page_301......Page 314 page_302......Page 315 page_303......Page 316 page_304......Page 317 page_305......Page 318 page_306......Page 319 page_307......Page 320 page_308......Page 321 page_309......Page 322 page_310......Page 323 page_311......Page 324 page_312......Page 325 page_313......Page 326 page_314......Page 327 page_315......Page 328 page_316......Page 329 page_317......Page 330 page_318......Page 331 page_319......Page 332 page_320......Page 333 page_321......Page 334 page_322......Page 335 page_323......Page 336 page_324......Page 337 page_325......Page 338 page_326......Page 339 page_327......Page 340 page_328......Page 341 page_329......Page 342 page_330......Page 343 page_331......Page 344 page_332......Page 345 page_333......Page 346 page_334......Page 347 page_335......Page 348 page_336......Page 349 page_337......Page 350 page_338......Page 351 page_339......Page 352 page_340......Page 353 page_341......Page 354 page_342......Page 355 page_343......Page 356 page_344......Page 357 page_345......Page 358 page_346......Page 359 page_347......Page 360 page_348......Page 361 page_349......Page 362 page_350......Page 363 page_351......Page 364 page_352......Page 365 page_353......Page 366 page_354......Page 367 page_355......Page 368 page_356......Page 369 page_357......Page 370 page_358......Page 371 page_359......Page 372 page_360......Page 373 page_361......Page 374 page_362......Page 375 page_363......Page 376 page_364......Page 377 page_365......Page 378 page_366......Page 379 page_367......Page 380 page_368......Page 381 page_369......Page 382 page_370......Page 383 page_371......Page 384 page_372......Page 385 page_373......Page 386 page_374......Page 387 page_375......Page 388 page_376......Page 389 page_377......Page 390 page_378......Page 391 page_379......Page 392 page_380......Page 393 page_381......Page 394 page_382......Page 395 page_383......Page 396 page_384......Page 397 page_385......Page 398 page_386......Page 399 page_387......Page 400 page_388......Page 401 page_389......Page 402 page_390......Page 403 page_391......Page 404 page_392......Page 405 page_393......Page 406 page_394......Page 407 page_395......Page 408 page_396......Page 409 page_397......Page 410 page_398......Page 411 page_399......Page 412 page_400......Page 413 page_401......Page 414 page_402......Page 415 page_403......Page 416 page_404......Page 417 page_405......Page 418 page_406......Page 419 page_407......Page 420 page_408......Page 421 page_409......Page 422 page_410......Page 423 page_411......Page 424 page_412......Page 425 page_413......Page 426 page_414......Page 427 page_415......Page 428 page_416......Page 429 page_417......Page 430 page_418......Page 431 page_419......Page 432 page_420......Page 433 page_421......Page 434 page_422......Page 435 page_423......Page 436 page_424......Page 437 page_425......Page 438 page_426......Page 439 page_427......Page 440 page_428......Page 441 page_429......Page 442 page_430......Page 443 page_431......Page 444 page_432......Page 445 page_433......Page 446 page_434......Page 447 page_435......Page 448 page_436......Page 449 page_437......Page 450 page_438......Page 451 page_439......Page 452 page_440......Page 453 page_441......Page 454 page_442......Page 455 page_443......Page 456 page_444......Page 457 page_445......Page 458 page_446......Page 459 page_447......Page 460 page_448......Page 461 page_449......Page 462 page_450......Page 463 page_451......Page 464 page_452......Page 465 page_453......Page 466 page_454......Page 467 page_455......Page 468 page_456......Page 469 page_457......Page 470 page_458......Page 471 page_459......Page 472 page_460......Page 473 page_461......Page 474 page_462......Page 475 page_463......Page 476 page_464......Page 477 page_465......Page 478 page_466......Page 479 page_467......Page 480 page_468......Page 481 page_469......Page 482 page_470......Page 483 page_471......Page 484 page_472......Page 485 page_473......Page 486 page_474......Page 487 page_475......Page 488 page_476......Page 489 page_477......Page 490 page_478......Page 491 page_479......Page 492 page_480......Page 493 page_481......Page 494 page_482......Page 495 page_483......Page 496 page_484......Page 497 page_485......Page 498 page_486......Page 499 page_487......Page 500 page_488......Page 501 page_489......Page 502 page_490......Page 503 page_491......Page 504 page_492......Page 505 page_493......Page 506 page_494......Page 507 page_495......Page 508 page_496......Page 509 page_497......Page 510 page_498......Page 511 page_499......Page 512 page_500......Page 513 page_501......Page 514 page_502......Page 515 page_503......Page 516 page_504......Page 517 page_505......Page 518 page_506......Page 519 page_507......Page 520 page_508......Page 521 page_509......Page 522 page_510......Page 523 page_511......Page 524 page_512......Page 525 page_513......Page 526 A unified theory embracing all physical phenomena is a major goal of theoretical physics. In the early 1980s, many physicists looked to eleven-dimensional supergravity in the hope that it might provide that elusive superunified theory. In 1984 supergravity was knocked off its pedestal by ten-dimensional superstrings, one-dimensional objects whose vibrational modes represent the elementary particles. Superstrings provided a perturbative finite theory of gravity which, after compactification to four spacetime dimensions, seemed in principle capable of explaining the Standard Model. Despite these major successes, however, nagging doubts persisted about superstrings. Then in 1987 and 1992 the elementary supermembrane and its dual partner, the solitonic superfivebrane, were discovered. These are supersymmetric extended objects with respectively two and five dimensions moving in an eleven-dimensional spacetime. Over the period since 1996, perturbative superstrings have been superseded by a new nonperturbative called M-theory, which describes supermembranes and superfivebranes, subsumes string theories, and has as its low-energy limit, eleven-dimensional supergravity. M-theory represents the most exciting development in the subject since 1984 when the superstring revolution first burst on the scene. The first book devoted to M-theory, The World in Eleven Supergravity, Supermembranes and M-Theory brings together seminal papers that have shaped our current understanding of this eleven-dimensional world, from supergravity through supermembranes to M-theory. Each chapter includes commentaries intended to explain the importance of these papers and to place them in a wider perspective. Each chapter also has an extensive bibliography. The book is of interest to researchers and postgraduate students in particle physics, mathematical physics, gravitation, and cosmology.