[論文レビュー] Brane induced gravity from asymmetric compactification

K. Koyama, Kayoko Koyama|arXiv (Cornell University)|Jan 28, 2005

Granular flow and fluidized beds被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、一方の側が有限で他方が無限である非対称的コンパクト化を持つ宇宙におけるブレーン誘導重力モデルを提案する。このモデルでは、宇宙定数を導入しないまま自己加速的宇宙が出現可能であり、スピン2の重力子が $0 < m^2 \leq 2H^2$ の範囲で質量を獲得することが示され、自己加速的 de Sitter 解では $m^2 = 2H^2$ に達することが分かっている。

ABSTRACT

We show that a brane induced gravity can be realized as a low energy effective theory of the brane world with an asymmetric compactification. A self-accelerating universe without cosmological constant on the brane can be realized in the model where one side of the brane is finite but the other side of the brane is infinite. It is shown that, in de Sitter solution with Hubble parameter $H$, the spin 2 graviton has a mass $0&lt; m^2 \\leq 2H^2$ and the mass becomes $m^2=2H^2$ in a self-accelerating universe

研究の動機と目的

• 非対称的コンパクト化を持つブレーン・ワールド設定において、ブレーン誘導重力を低エネルギー有効理論として実現すること。
• このような設定において、宇宙定数を導入せずに自己加速的宇宙が出現可能かどうかを調査すること。
• 得られた de Sitter 解におけるスピン2重力子の質量スペクトルを特定すること。
• 自己加速的背景において重力子質量が最大値 $m^2 = 2H^2$ に達する条件を分析すること。

提案手法

• 一方が有限で他方が無限の余剰次元を持つ5次元のブレーン・ワールドモデルを構築すること。
• ブレーン誘導重力の枠組みを適用し、ブレーン上での有効4次元重力力学を導出すること。
• de Sitter背景のまわりにおける線形化重力セクターを分析し、重力子質量スペクトルを計算すること。
• 非対称的コンパクト化極限における誘導重力項の振る舞いを検討することで、自己加速の条件を導出すること。
• 重力子質量の二乗 $m^2$ を表すために、ハッブルパラメータ $H$ を主要パラメータとして用いること。
• ブレーン上に宇宙定数が存在しない一方で自己加速を維持できるかを確認することで、モデルの整合性を評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非対称的コンパクト化を持つモデルにおいて、ブレーン誘導重力が低エネルギー有効理論として実現可能か？
• RQ2 宇宙定数を導入せずに、ブレーン上に自己加速的宇宙を実現可能か？
• RQ3 このモデルの de Sitter 解におけるスピン2重力子の質量スペクトルは何か？
• RQ4 重力子質量が最大値 $m^2 = 2H^2$ に達する条件は何か？
• RQ5 非対称的コンパクト化は、ブレーン上の有効重力力学にどのように影響を与えるか？

主な発見

• 非対称的コンパクト化を持つモデルでは、一方のブレーン側が有限で他方が無限である場合、宇宙定数を必要としない自己加速的宇宙を実現可能である。
• de Sitter 解においてスピン2重力子は $0 < m^2 \leq 2H^2$ の範囲で質量を獲得し、自己加速的構成では上界に達することが分かっている。
• 重力子質量は、自己加速的 de Sitter 宇宙において最大値 $m^2 = 2H^2$ に達し、ハッブルパラメータがその役割を果たすことが示された。
• モデルは、ブレーン上に根本的な宇宙定数が存在しない状況でも、ブレーン誘導重力を低エネルギー有効理論として実現している。
• 非対称的コンパクト化は、追加のバルク場を必要とせずに、誘導重力項を幾何学的に生成するメカニズムを提供する。
• ブレーンの張力と余剰次元の非対称的幾何学との相互作用により、自己加速的解の整合性が維持されている。