[論文レビュー] A Review on Tachyon Condensation in Open String Field Theories

Kazuki Ohmori|ArXiv.org|Feb 15, 2001

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 124被引用数 122

ひとこと要約

このレビューは、開きじゅつきょうりっけいせつがりょくりつてきに、不安定なD-braneがタキオン凝縮を通じて閉じたじゅつきょうりつてきに崩壊することを示している。立方体およびバックグラウンドに依存しないじゅつきょうりつてきに、正確な結果が得られ、タキオン場のラムプ解が低次元D-braneに対応し、その張力は既知のD-braneの値と一致する。この結果は、厳密な場の理論的手法により、予想を確認した。

ABSTRACT

We review the recent studies of tachyon condensation in string field theory. After introducing the open string field theory both for bosonic string and for superstring, we use them to examine the conjecture that the unstable configurations of the D-brane will decay into the `closed string vacuum' through the tachyon condensation. And we describe the attemps to construct a lower dimensional bosonic D-brane as an unstable lump solution of the string field equation. We obtain exact results from another formulation, background independent open string field theory. We also discuss some other topics which are related to tachyon condensation in string theory, such as the construction of a D-brane as a noncommutative soliton and some field theory models. This paper is based on my master's thesis submitted to Department of Physics, Faculty of Science, University of Tokyo on January 2001.

研究の動機と目的

• ボソン的およびスーパーストリング理論における開きじゅつきょうりつてきに、タキオン凝縮の包括的レビューを提供すること。
• 不安定なD-braneがタキオン凝縮を通じて閉じたじゅつきょうりつてきに崩壊するという予想を検証すること。
• タキオン的じゅつきょうりつてきに、低次元D-braneをソリトン的ラムプ解として構成すること。
• 立方体およびバックグラウンドに依存しないアプローチを含む、さまざまなじゅつきょうりつてきに理論の妥当性と一貫性を評価すること。
• タキオン凝縮を非可換ソリトンおよび場の理論モデルと結びつけ、D-braneダイナミクスを統合的に理解するためのフレームワークを提供すること。

提案手法

• BRST不変性と立方体相互作用頂点を用いて、ボソン的およびスーパーストリング理論の立方体開きじゅつきょうりつてきに理論を定式化する。
• レベル切断スキームを適用してタキオンポテンシャルを近似し、D-braneの張力を数値的に計算する。
• バックグラウンドに依存しない開きじゅつきょうりつてきに理論（BIOSFT）を用いて、摂動的バックグラウンドに依存しない正確な結果を導出する。
• 世界面の再正規化群フローを通じて時空作用を評価し、それらをタキオンポテンシャルと関連付ける。
• 純粋なタキオン的場の理論におけるラムプ解を構築し、作用の積分によりその張力を検証する。
• ラムプの世界面における有効場の理論を分析し、自己同型性およびp-進ストリングモデルと的一致を示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 開きじゅつきょうりつてきに、タキオン凝縮が不安定なD-braneを閉じたじゅつきょうりつてきに崩壊させることができるか？
• RQ2 低次元D-braneは、タキオン場配置におけるソリトン的ラムプ解として実現可能か？
• RQ3 立方体、修正立方体、Berkovitsの理論を含む、さまざまなじゅつきょうりつてきに理論のアプローチは、タキオン凝縮をどのように記述するか？
• RQ4 バックグラウンド不変性は、タキオン凝縮の正確な結果を得るために果たす役割は何か？
• RQ5 場の理論モデル、特にp-進ストリング理論は、期待されるD-braneの張力および自己同型構造をどのように再現するか？

主な発見

• 立方体じゅつきょうりつてきに理論におけるタキオンポテンシャルは、閉じたじゅつきょうりつてきに、非自明な最小値を示し、不安定なD-braneの崩壊を確認する。
• バックグラウンドに依存しない開きじゅつきょうりつてきに理論における正確な計算により、エネルギーがゼロとなる最小値を持つタキオンポテンシャルが得られ、閉じたじゅつきょうりつてきに一致する。
• 横方向空間に局在化したタキオン場のラムプ解は、正確にDq-braneの張力を再現し、既知の値と一致する。
• タキオン的ラムプとして形成されたDq-braneの張力は、Tq = −(pp/(p−1))/√(p²−1) × 2πα′p)^(d−q−1) × τd−1 として計算され、期待されるD-braneの張力と一致する。
• ラムプの世界面における有効場の理論は、自己同型性（降下関係）を示し、基底状態の波動関数はラムププロファイルと一致する。
• p-進ストリングモデルは、完全なじゅつきょうりつてきに理論と同一の定性的な振る舞いと定量的結果を再現する可解な極限を提供し、この手法の妥当性を裏付けている。