[論文レビュー] A Quantum Analysis on Recombination Process and Dynamics of D-p-branes at one angle

Takeshi Sato|arXiv (Cornell University)|Apr 28, 2003

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 5被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、U(2)超ヤン・ミルズ理論を用いて、角度をなして再結合する2つのD-p-braneの量子的再結合をモデル化し、タキオン凝縮と、曲がった多極小を持つブレーン形状の出現を分析している。その結果、極小点の形成はコンパクト化ではなくタキオン局在化が駆動していることが判明し、 braneworld宇宙論におけるエネルギー散逸と、おそらく短時間のタキオン的プリヒーティング段階の可能性が示唆される。また、ストリングの対生成ダイナミクスとも関連している。

ABSTRACT

A quantum-mechanical technique is used within the framework of U(2) super-Yang-Mills theory to describe recombination processes of two D-p-branes at one angle; how tachyons condense starting from certain initial conditions, and how (curved) shapes of the recombined branes develop. Two types of initial conditions are considered: branes at one angle made put from parallel ones at the initial moment, and the ones approaching each other slowly, which is important as a candidate of inflation mechanism. An interesting behavior of the branes' shapes is shown to appear, each of which comes to have multiple (three) extremes due to localization of tachyon condensation but not the effect of compact spaces. This implies that the branes in the process are subject to dissipation of energy, and the tachyonic preheating era might be rather short if this set-up is applied to the braneworld scenarios. Blowing-up behavior of pair-creations of stings connecting the recombined branes are also observed.

研究の動機と目的

• U(2)超ヤン・ミルズ理論の枠組み内で、非ゼロの角度を持つD-p-braneの再結合における量子的ダイナミクスを理解すること。
• 初期条件が異なる場合に、タキオン凝縮がどのように始まり、進化するかを調査すること。
• 観察されたブレーン形状の変形が、タキオン局在化に起因するのか、あるいはコンパクト空間の効果に起因するのかを特定すること。
• これらのダイナミクスが、とりわけタキオン的プリヒーティング段階の持続時間に関連して、braneworld宇宙論に及ぼす影響を評価すること。

提案手法

• U(2)超ヤン・ミルズ理論の枠組み内で、量子力学的フレームワークを適用して再結合過程をモデル化した。
• 初期条件を2つシミュレートした：最初は平行に配置されたブレーンがその後傾けられ、別のシナリオではゆっくりと角度をなして接近するブレーン。
• ブレーン幾何学とエネルギー分布の進化を追跡するために、タキオン凝縮のダイナミクスを分析した。
• タキオン局在化が再結合ブレーンの形状に与える役割を、コンパクト空間の効果と比較することで分離して分析した。
• ブレーン配置の進化を通じて、系のエネルギー散逸とストリング対生成を検討した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 タキオン凝縮は、角度をなして再結合するD-p-braneにおいて、複数の極小点をどのように形成するのか？
• RQ2 再結合ブレーンの形状に与えるタキオン局在化とコンパクト空間幾何学の役割はそれぞれ何か？
• RQ3 ブレーンが角度をなしてゆっくり接近する場合、タキオン的プリヒーティングの持続時間とダイナミクスにどのような影響を与えるか？
• RQ4 観察されたブレーン形状の進化は、braneworldインフレーションモデルにどのような意味を持つのか？
• RQ5 再結合過程中にストリング対生成はどのように現れるのか？

主な発見

• 再結合ブレーンは、コンパクト空間の効果ではなく、タキオン凝縮によって3つの明確な極小点を形成する。
• タキオン局在化が、多極小ブレーン形状の形成を主導する主要なメカニズムであると特定された。
• 複雑な形状の進化からエネルギー散逸が示唆され、短時間のタキオン的プリヒーティング時代が存在する可能性がある。
• 再結合ブレーンを接続するストリングの対生成において、爆発的挙動（blowing-up behavior）が観察された。
• ブレーンが角度をなしてゆっくり接近することは、braneworldシナリオにおけるインフレーションメカニズムの有力候補であると特定された。