宇宙論的スーパーストリングでさぐる余剰次元の物理

用宇宙超弦探索额外维度的物理

基本信息

批准号：
11F00327
负责人：
横山順一
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、宇宙論的スーパーストリングを用いることにより、宇宙論的な観測から余剰次元の物理を引き出すことにあった。昨年度から開始した研究として、まず一般のストリングが背景時空に及ぼす影響を考察するため、一様等方宇宙で対称性の破れに伴って宇宙ひもが生成した場合、時空構造にどのような影響を及ぼすか、解析し、その結果をPhysical Review D誌に論文として刊行した。次に宇宙論的スーパーストリングと場の理論的なストリングの対応関係を明らかにする研究に着手した。アーベリアンヒッグスモデルにおいて無限に長いストリング解を得るためにニールセンとオルセンが仮定した解の構造を拡張し、軸方向に波を持った解を構成した。通常はこのような波はゲージモードとして除去可能であるが、軸状にゲージ荷の分布が見られる場合には物理的なモードとして存在することが可能である。次にこのような新しい励起を持つ拡張ニールセン・オルセン解をスーパーストリング理論から得られるFストリング解と比較することにした。Fストリングは余剰次元空間にも及ぶため、クレバノフ・ストラスラー型の余剰次元空間を渦巻くストリングの形状が観測可能な4次元時空にも現れることになる。この余剰次元の影響が、場の理論によって構成された拡張ニールセン・オルセン型のストリングにおける軸方向の波動と同一視できることを見いだした。すなわち、軸方向にゲージ荷をもった場の理論的ストリングとスーパーストリング理論におけるFストリングは互いに対応関係を持つのである。

这项研究的目的是利用宇宙学超弦从宇宙学观测中推导出超维物理。作为我们去年开始的研究的一部分，我们首先考虑了一般弦对背景时空的影响。如果宇宙弦是由于均匀各向同性宇宙中的对称性破缺而产生的，那么它会对宇宙产生什么样的影响？时空结构？结果发表在《物理评论D》上。接下来，我们开始研究澄清宇宙超弦和场论弦之间的对应关系。为了获得阿贝尔希格斯模型中无限长的弦解，对Nielsen和Olsen假设的解的结构进行了扩展，构造了具有轴向波的解。通常，此类波可以作为规范模式去除，但如果观察到轴向规范载荷分布，它们可以作为物理模式存在。接下来，我们决定将具有此类新激励的扩展 Nielsen-Olsen 解与从超弦理论获得的 F 弦解进行比较。由于F弦延伸到了异维空间，因此在Klebanov-Strassler异维空间中旋转的弦的形状也出现在可观测的四维时空中。我们发现，这个额外维度的影响可以等同于由场论构造的扩展尼尔森-奥尔森型弦中的轴向波。换句话说，轴向具有规范载荷的场论弦与超弦理论中的F弦具有对应关系。