[論文レビュー] Open String Creation by S-Branes

Andrew Strominger|ArXiv.org|Sep 10, 2002

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 20被引用数 97

ひとこと要約

この論文は、境界リーマン理論のミニサブスケール近似を用いて、不安定なs-ブレーンによるオープンスティング対生成を調査している。高エネルギーのオープンスティング状態の密度が指数関数的に増加することにより、Hagedornに類似した発散が生成レートに生じ、これはエネルギーが閉じたスティングへ迅速に移動することを示唆しており、この近似において $g_s \to 0$ の極限が滑らかでないことを示している。

ABSTRACT

An sp-brane can be viewed as the creation and decay of an unstable D(p+1)-brane. It is argued that the decaying half of an sp-brane can be described by a variant of boundary Liouville theory. The pair creation of open strings by a decaying s-brane is studied in the minisuperspace approximation to the Liouville theory. In this approximation a Hagedorn-like divergence is found in the pair creation rate, suggesting the s-brane energy is rapidly transferred into closed string radiation.

研究の動機と目的

• 不安定なD(p+1)-ブレーンにおける時間に依存するタキオン崩壊をs-ブレーンの力学を用いて理解すること。
• ミニサブスケール近似を用いて半分のs-ブレーン背景におけるオープンスティング生成を分析すること。
• s-ブレーン崩壊を記述するためのストリング微小理論における $g_s \to 0$ 極限の妥当性を評価すること。
• オープンスティング対生成が強い結合性を引き起こし、エネルギーが閉じたスティングへ移動するかどうかを特定すること。

提案手法

• リーマン理論のミニサブスケール近似を、半分のs-ブレーン上での時間に依存するオープンスティング質量をモデル化するために適応する。
• タキオン背景が $m^2(X^0) \propto e^{X^0/\sqrt{\alpha'}}$ を通じて指数関数的に増加するオープンスティング質量を生成するとモデル化する。
• 崩壊するs-ブレーンの半分を記述するため、$e^{X^0}$ 個の相互作用を有する境界リーマン理論を用いる。
• 指数関数的質量増加を持つスカラー場を用いて、オープンスティング生成レートを計算し、Hagedorn的挙動に類似させる。
• $\int N_\omega d\mathcal{E}_\omega$ を用いて生成されたオープンスティングの全エネルギーを推定し、$N_\omega \sim \omega^{-a} e^{\omega/T_H}$ とする。
• 高エネルギーにおける積分の発散を分析し、Hagedorn温度 $T_H = 1/(4\pi\sqrt{\alpha'})$ と関連付ける。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 時間に依存するs-ブレーンの崩壊によるオープンスティング対生成が、ミニサブスケール近似において発散する生成レートを引き起こすか？
• RQ2 Hagedorn温度は、半分のs-ブレーン上でのオープンスティング生成プロセスにおいて果たす役割は何か？
• RQ3 $g_s \to 0$ 極限が、s-ブレーン崩壊を記述するための摂動的ストリング理論の妥当性にどのように影響するか？
• RQ4 非コンパクトな横方向の次元数を増やすことで、発散するオープンスティング生成レートを抑制できるか？
• RQ5 オープンスティング生成による強い結合性により、s-ブレーンのエネルギーが閉じたスティング放射へ迅速に移動するか？

主な発見

• 高エネルギー状態密度が $\omega^{-a} e^{\omega/T_H}$ のようにスケーリングするため、オープンスティング対生成レートが発散する。ここで $a$ は非コンパクトな横方向の次元数である。
• この発散はHagedorn挙動に類似しており、系がHagedorn温度 $T_H = 1/(4\pi\sqrt{\alpha'})$ でオープンスティングを生成しようとしていることを示唆している。
• この発散は、オープンスティング生成による強い結合性のため、線形化近似が有限時間 $t_C$ で破綻することを示しており、$g_s$ に依存しない。
• $g_s$ が小さい場合でも、$t_C$ より前に系は強い結合性に陥り、摂動的解析が無効になる。これはエネルギーが閉じたスティングへ迅速に移動することを示唆している。
• ミニサブスケール近似において、$g_s \to 0$ 極限は滑らかではなく、発散が持続し、摂動理論の破綻を示している。
• 形式的には $g_s \to 0$ 極限で分離しているにもかかわらず、最終状態は閉じたスティング放射が支配的になると予想される。