[論文レビュー] Radius Destabilization in Five Dimensional Orbifolds from Lorentz Violating Fields

Richard Obousy, Gerald Cleaver|arXiv (Cornell University)|Apr 30, 2008

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 8被引用数 3

ひとこと要約

本稿は、5次元ランダール＝サンダース orbifold における半径モジュールの不安定化効果について、ローレンツ対称性が破れたベクトル場が及ぼす影響を調査する。1ループカシミールエネルギー計算を用いて、このような場が強化された引力を生成することを示し、これは、コンパクト化次元の安定化に、ブレインまたは場からの追加の反発的寄与が必要であることを示唆する。

ABSTRACT

One of the challenges in connecting higher dimensional theories to cosmology is stabilization of the moduli fields. We investigate the role of a Lorentz violating vector field in the context of stabilization. Specifically, we compute the one loop Casimir energy in Randall-Sundrum 5-dimensional (non-supersymmetric) S^1/ Z_2 orbifolds resulting from the interaction of a real scalar field with periodic boundary conditions with a Lorentz violating vector field. We find that the result is an enhanced attractive Casimir force. Hence, for stability, positive contributions to the Casimir force from branes and additional fields would be required to counter the destabilizing, attractive effect of Lorentz violating fields.

研究の動機と目的

• 高次元理論におけるモジュール安定化の課題に取り組むこと、特に宇宙論的文脈において。
• ローレンツ対称性が破れたベクトル場が、5次元オルビフォールドにおけるコンパクト化された第五次元の安定性に与える影響を検討すること。
• 実スカラー場とローレンツ対称性が破れたベクトル場の間の相互作用から生じる1ループカシミールエネルギーを計算すること。
• このような相互作用が、有効なコンパクト化を妨げる可能性がある不安定化力の導入を検証すること。

提案手法

• S^1/Z_2 オルビフォールドにコンパクト化された非超対称な5次元ランダール＝サンダースモデルを分析すること。
• オルビフォールド区間上で周期的境界条件を満たす実スカラー場を導入すること。
• 最小相互作用項を介してスカラー場とローレンツ対称性が破れたベクトル場を結合すること。
• カシミールエネルギー形式を用いて、有効ポテンシャルに対する1ループ量子補正を計算すること。
• 量子揺らぎからのゼロ点エネルギー寄与を合算することで、総カシミール力を評価すること。
• 得られた力の符号と大きさを評価し、それが安定化的か不安定化的かを判断すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ローレンツ対称性が破れたベクトル場の存在が、5次元オルビフォールドコンパクト化において、ネットで引力的カシミール力を引き起こすか？
• RQ2 スカラー場とローレンツ対称性が破れたベクトル場の間の相互作用が、半径モジュールの有効ポテンシャルに与える影響は何か？
• RQ3 他の安定化メカニズムが存在しない場合、ローレンツ対称性が破れた場によって誘導されるカシミール力が、コンパクト化された次元を不安定化させるか？
• RQ4 ローレンツ対称性が破れた場の不安定化効果を相殺するために、ブレインまたは他の場からどの程度の符号と大きさの追加寄与が必要か？

主な発見

• 1ループカシミールエネルギー計算により、ローレンツ対称性が破れたベクトル場との相互作用によって、強化された引力が生じることが明らかになった。
• 引力的カシミール力は、半径モジュールポテンシャルに対する不安定化寄与として作用する。
• 不安定化効果は、ゼロ点エネルギー準位のスペクトルを変更する、ローレンツ対称性が破れた結合の特定の構造に起因する。
• コンパクト化半径の安定化には、ブレインまたは他の場からの追加の正のカシミール力寄与が必要である。
• この結果は、ローレンツ対称性が破れた場が、高次元宇宙論的モデルにおけるモジュール安定化を複雑にする可能性を示唆する。