[論文レビュー] Brane World Susy Breaking

Alexey Anisimov, Michael Dine+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 26, 2001

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、ブレインワールドにおける超対称性の破れモデルにおいて、バルク超重力の交換と幾何学的ワーピングのため、カーラー・ポテンシャルが分離されたスケールなし形式をとらず、木レベルでの非一様なスクォークおよび Slepton の質量が生じることを示している。予想に反して、これは顕著なフレーバー違反寄与を引き起こし、異常媒介超対称性の破れがフレーバー問題の一般的な解決策であるという仮定を揺るがすものである。

ABSTRACT

In brane world models of nature, supersymmetry breaking is often isolated on a distant brane in a higher dimensional space. The form of the Kahler potential in generic string and M-theory brane world backgrounds is shown to give rise to tree-level non-universal squark and slepton masses. This results from the exchange of bulk supergravity fields and warping of the internal geometry. This is contrary to the notion that bulk locality gives rise to a sequestered no-scale form of the Kahler potential with vanishing tree-level masses and solves the supersymmetric flavor problem. As a result, a radiatively generated anomaly mediated superpartner spectrum is not a generic outcome of these theories.

研究の動機と目的

• ブレインワールド超対称性の破れ（BWSB）モデルが、木レベルでのスカラー質量を抑制する分離されたスケールなしカーラー・ポテンシャルを一般に与えるかを調査すること。
• ストリング／M理論の背景におけるBWSBシナリオにおける非一様なソフト質量の起源を特定すること。
• 一般的なBWSBモデルにおいて、標準的な異常駆動スペクトルの仮定が妥当かどうかを評価すること。
• バルク超重力の交換と幾何学的ワーピングが、木レベルでのスカラー質量の普遍性に与える影響を評価すること。
• 物理的なブレインの分離のみが超対称モデルにおけるフレーバー保護を保証するという一般的な考えを疑問視すること。

提案手法

• タイプI′、タイプIIB、ヘテロティックM理論のコンパクト化における高次元超重力作用から導かれる4次元有効カーラー・ポテンシャルを分析する。
• マクロな超重力技術を用いて、分離された可視領域および隠れ領域のブレインを持つBWSB背景におけるカーラー・ポテンシャルの主要形を導出する。
• 非微分的ブレイン・ブレイン結合がバルク超重力多重項の交換から生じ、分離構造を破ることを特定する。
• 内部幾何のワーピングによる補正を評価し、カーラー・ヤウ多様体上の非一様なゼロモード波動関数が普遍性を破ることを示す。
• 超重力フレーム形式を用い、カーラー・ポテンシャルを超重力作用における関数fに関連づけ、f_{i\bar{j}}を計算して非対角結合を検出する。
• モジュライの安定化とフラックスコンパクト化の役割を検討し、スケールなし形式を保存または破壊する可能性を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高次元空間における離れたブレイン上に配置された可視領域と隠れ領域が、木レベルでのスカラー質量が消える分離されたスケールなしカーラー・ポテンシャルをもたらすか？
• RQ2 ブレインワールドにおける超対称性の破れモデルで、木レベルの非一様なスカラー質量の微視的起源は何か？
• RQ3 バルク超重力の交換と幾何学的ワーピングは、BWSBシナリオにおけるスクォークおよびスlepton質量の普遍性にどのように影響するか？
• RQ4 ワーピングコンパクト化による補正は、一般のBWSBモデルにおける異常駆動スペクトルの仮定をどの程度無効にするか？
• RQ5 どのような条件下で、BWSB背景においてもスケールなし形式のカーラー・ポテンシャルが依然として出現するか？

主な発見

• 一般的なストリング理論およびM理論のブレインワールド背景におけるカーラー・ポテンシャルは、従来の仮定とは反して、分離されたスケールなし形式をとらない。
• スクォークおよびスleptonの木レベルでのスカラー質量が生成され、その大きさは4次元のグリビトニ質量のオーダーであり、普遍性が破られる。
• これらの非一様な質量は、分離されたブレイン間のバルク超重力場の交換から生じる。
• 内部コンパクト空間の幾何学的ワーピングは、Tに依存する運動項を通じて、スカラー質量に非一様な補正をさらに引き起こす。
• ワーピングによる補正は必ずしも小さくない。特にホラヴァ＝ウィッテン理論のような強い結合限界では顕著であり、例えばε ~ 1/3のように顕著な値をとる可能性がある。
• これらの結果は、異常駆動スペクトルがBWSBモデルの一般的な結果ではないことを示唆し、追加の仮定なしにはフレーバー問題は未解決のままである。