[論文レビュー] New Ambitwistor String Theories

Eduardo Casali, Yvonne Geyer+3 more|arXiv (Cornell University)|Jun 29, 2015

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 37被引用数 7

ひとこと要約

この論文は、従来のカレント代数の代わりにコンブ構造（SCS）を導入することで、新たなアービトウィストリスト・ストリング理論を提案する。SCSは余分な多トレース項を生じさせることなく、自然に色因子とパルケ＝テイラー分母を生成する。この手法により、アインシュタイン＝ヤン・ミルズ理論や非線形スカラー・モデルを含む、臨界的かつアノマリーのない理論が得られ、世界面双対性を通じて、より広いクラスのゲージ理論および重力理論へとダブル・コピーカーフレームワークを拡張する。

ABSTRACT

We describe new ambitwistor string theories that give rise to the recent amplitude formulae for Einstein-Yang-Mills, (Dirac)-Born-Infeld, Galileons and others introduced by Cachazo, He and Yuan. In the case of the Einstein-Yang-Mills amplitudes, an important role is played by a novel worldsheet conformal field theory that provides the appropriate colour factors precisely without the spurious multitrace terms of earlier models that had to be ignored by hand. This is needed to obtain the correct multitrace terms that arise when Yang-Mills is coupled to gravity.

研究の動機と目的

• 従来のアービトウィストリスト・ストリング・モデルで生じる、カレント代数の使用に起因する物理的でない多トレース項の問題を解決すること。
• 物理的でない項を手動で除去することなく、正しい色因子と巡回的分母を自然に生成する、新たな世界面CFT（特にコンブ構造（SCS））を構築すること。
• アインシュタイン＝ヤン・ミルズ理論や非線形スカラー・モデルを含む、広範なゲージ理論および重力理論に対して、アノマリーのない臨界のアービトウィストリスト・ストリング・モデルを構築すること。
• ダブル・コピー構成を重力およびヤン・ミルズ理論にとどめず、世界面双対性を通じて新たな理論へと拡張すること。
• これらのモデルにおける追加の頂点演算子および超対称拡張の可能性を調査すること。

提案手法

• アービトウィストリスト・ストリングにおける標準的なカレント代数（SJ）を、構造定数を「コンブ」のパターンに符号化する新しい世界面CFT（SCS）に置き換える。
• SCSを用いて、構造定数の列として色因子を生成し、余分な多トレース項を回避しながら、自然にパルケ＝テイラー分母を生成する。
• 適切なゲージ場の数を持つ簡略化されたSYM系を構築するが、これは依然としてアノマリーを示すが、正しい木レベルの振幅を再現する。
• ゲージ理論の作用を、完全なヤン・ミルズ背景上での線形化されたヤン・ミルズ場（T*YM）として定式化し、場の強度に対して canonical に共役な場を導入する。
• 世界面レベルでダブル・コピーフォーマリズムを適用し、世界面系のペア (Sl, Sr) が生成される時空理論を決定する。
• 散乱方程式とCHY形式を用いて木レベルの振幅を導出し、高 genus のリーマン面を通じてループ振幅を探索する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 コンブ構造（SCS）を用いて、物理的でない多トレース項を避ける、アノマリーのない臨界のアービトウィストリスト・ストリング・モデルを構築できるか？
• RQ2 T*YM作用は、1ループでの正しいヤン・ミルズ振幅を生成するが、なぜ純粋なゲージ系では高次ループ振幅を生成しないのか？
• RQ3 ダブル・コピービルト構造は世界面レベルでどのように現れるのか？また、重力およびヤン・ミルズ理論を超えて一般化可能か？
• RQ4 SΨおよびSCSモデルに、新たな場および超対称性を含める可能性がある追加の頂点演算子は存在するか？
• RQ5 T*YMモデルの臨界次元 D=10 は、ヤン・ミルズ理論の1ループ積分子として有効であることを支持するか？

主な発見

• コンブ構造（SCS）は、余分な多トレース項を導入することなく、正しい色因子とパルケ＝テイラー分母を自然に生成し、従来のモデルの主要な制限を解決した。
• 完全なヤン・ミルズ背景上での線形化されたゲージ場を記述するT*YM作用は、正しい1ループヤン・ミルズ振幅を生成するが、純粋なゲージ系では高次ループ振幅を生成しない。
• 10次元において、T*YMモデルの中心電荷はゼロであり、臨界的であるため、ヤン・ミルズ理論の1ループ積分子としての有効性が示唆される。
• 新しいモデルは世界面レベルでダブル・コピーを実現する：世界面系のペア (Sl, Sr) が生成される時空理論を決定し、ダブル・コピーを広いクラスの理論へと一般化する。
• この構成により、アインシュタイン＝ヤン・ミルズ理論、非線形スカラー・モデル、一般化されたYMS理論を含む、臨界的かつアノマリーのない新しい理論が得られ、色運動量構造が一貫している。
• SΨおよびSCS系は超対称拡張を許容し、新たな超対称アービトウィストリスト・ストリング・モデルを導き、拡張された振幅を生成できる。