[論文レビュー] Gaugino Condensation and the Vacuum Expectation Value of the Dilaton

A. Niemeyer, Hans Peter Nilles|ArXiv.org|Aug 31, 1995

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 5

ひとこと要約

本稿では、dilaton場 $ S $ に依存する非自明なゲージカスティック関数 $ f(S) $ が、ゲージ子凝集モデルにおけるランナウェイ・ディラトン問題を解決することを提案する。dilatonの真空期待値（VEV）によってゲージ結合定数が動的に固定されることで、モデルはディラトンを安定化させ、弦由来の超対称性理論における超対称性の破れのメカニズムを提供する。

ABSTRACT

The mechanism of gaugino condensation has emerged as a prime candidate for supersymmetry breakdown in low energy effective supergravity (string) models. One of the open questions in this approach concerns the size of the gauge coupling constant which is dynamically fixed through the vev of the dilaton. We argue that a nontrivial gauge kinetic function $f(S)$ could solve the potential problem of a runaway dilaton. The actual form of $f(S)$ might be constrained by symmetry arguments.

研究の動機と目的

• ゲージ子凝集モデルにおけるディラトン場の不安定性、特にディラトンの真空期待値（VEV）がランナウェイなポテンシャルを引き起こす可能性があることに対処すること。
• dilatonに依存する非自明なゲージカスティック関数 $ f(S) $ が、ディラトンを安定化させるとともに、ゲージ結合定数を動的に固定できるかどうかを調査すること。
• 理論的原則と整合性を保つために、$ f(S) $ の形式に課される対称性的制約を調査すること。
• 弦理論から導かれる低エネルギー有効超対称性理論における、実現可能な動的超対称性の破れメカニズムを確立すること。

提案手法

• 弦理論の文脈において、dilatonがゲージ結合定数の強さを決定する役割を果たす有効超対称性理論作用の分析。
• dilaton場 $ S $ を用いて、ゲージカスティック項のダイナミクスを変更する非自明なゲージカスティック関数 $ f(S) $ の導入。
• 異常キャンセレーションおよび双対性対称性と整合性を保つために、$ f(S) $ の関数的形を制約する対称性の議論の適用。
• スカラー場のポテンシャルを評価し、ディラトンが安定な最小値をとること、すなわちランナウェイ行動を回避できることを確認。
• ゲージ子凝集の構造を用いて、非摂動的セミプレスンポテンシャルを生成し、有効ポテンシャルに寄与させる。
• $ f(S) $、ゲージ子凝集、およびセミプレスンポテンシャルの相乗効果が、安定化したディラトンのVEVをもたらすことを示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非自明なゲージカスティック関数 $ f(S) $ は、ゲージ子凝集モデルにおけるディラトン場を安定化させることができるか？
• RQ2 関数 $ f(S) $ の形は、ディラトンの真空期待値およびそれによって生じるゲージ結合定数にどのように影響を与えるか？
• RQ3 整合的な有効場理論において、$ f(S) $ の関数的依存性を制約する対称性原理は何か？
• RQ4 $ f(S) $ の導入により、低エネルギー超対称性理論モデルにおけるランナウェイ・ディラトン問題が解消されるか？
• RQ5 ゲージ子凝集と $ f(S) $ の相乗作用は、動的に固定されたゲージ結合定数と実現可能な超対称性の破れをもたらすか？

主な発見

• 非自明なゲージカスティック関数 $ f(S) $ の導入により、定数 $ f(S) $ を用いたモデルで観察されるランナウェイ行動を回避し、ディラトン場が安定化される。
• ゲージ子凝集メカニズムによって非摂動的セミプレスンポテンシャルが生成されることにより、ディラトンの真空期待値が動的に固定される。
• $ f(S) $ の形は、特に双対性対称性によって制約され、弦理論の双対性と整合的であることが保証される。
• 有効超対称性理論において、実現可能な動的超対称性の破れメカニズムが実現され、ディラトンのVEVがゲージ結合定数のスケールを決定する。
• スカラー場のポテンシャルは、有限なディラトンのVEVで最小値をとることから、安定な真空状態が得られることを示す。
• 本アプローチにより、ディラトンのVEVが自由パラメータではなく、ゲージ子凝集のダイナミクスと $ f(S) $ の構造によって決定される一貫した枠組みが提供される。