[論文レビュー] S-Duality as an Open String Gauge Symmetry

Dimitri Polyakov|ArXiv.org|Mar 2, 1997

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 5

ひとこと要約

本稿では、タイプIIB超弦理論におけるS双対性が、D-braneに終わる開弦のゲージ対称性として現れることを提案している。絵の入れ替え形式を用いて、M5-braneに関連するトポロジカルな5形式荷電が明らかになり、中心的結果として、非摂動的D-brane状態がゴースト数コホロロジーに一致することを示しており、開弦ゲージ対称性を介したOlive-Witten双対性の場理論的実現が得られている。

ABSTRACT

The paper discusses the connection between S-duality and string-theoretic picture-changing formalism. The singular limit of the picture-changing transformation at zero momentum leads to the presence of the topological 5-form charge in the type IIB superalgebra which is attributed to the M5-brane. The topological charge defines the boundary D-brane state, which also is the analogue of the monopole part of the Olive-Witten's result in field theory.The correlation functions involving this non-perturbative state are computed.The non-perturbative D-brane states are associated with the ghost number cohomologies, introduced in the paper. Connections with M(atrix) theory are discussed.

研究の動機と目的

• タイプIIB超弦理論におけるS双対性と開弦ゲージ対称性の間の関係を確立すること。
• タイプIIBスーパ algebraにおけるトポロジカルな5形式中心荷電が、ゼロ運動量における絵の入れ替え演算子の特異極限から生じることを解釈すること。
• ストリング場理論の枠組みにおいて、非摂動的D-brane状態を特定のゴースト数コホロロジーに同定すること。
• 絵の入れ替え形式を用いて、スーパ algebraにおける中心荷電の物理的動機づけと新しい導出を提供すること。
• 提案された枠組みとM(atrix)理論との関係、特にM5-braneの力学的側面を検討すること。

提案手法

• ストリング理論における絵の入れ替え形式を用いて、BRST作用素がゼロ運動量においてどのように振る舞うかを分析する。
• 絵の入れ替え変換の特異極限を分析し、タイプIIBスーパ algebraにトポロジカルな5形式中心荷電が出現することを明らかにする。
• 境界にあるD-brane状態が、このトポロジカル荷電の物理的実現であると特定し、Olive-Witten双対性におけるモノポール状態に類似している。
• ゴースト数コホロロジー技法を用いて、ストリング場理論の定式化における非摂動的D-brane状態を分類する。
• 絵の入れ替え演算子に基づく新しい物理的動機づけを用いて、スーパ algebraにおける中心荷電を導出する。
• 結果をM(atrix)理論と比較し、M5-braneを含むM理論の compactification と整合的であることを示唆する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ストリング理論における絵の入れ替え形式は、タイプIIBスーパ algebraにトポロジカルな5形式中心荷電をどのように生成するか？
• RQ2 ゼロ運動量における絵の入れ替え演算子の特異極限の物理的解釈は何か？
• RQ3 タイプIIB超弦理論における非摂動的D-brane状態は、どのようにゴースト数コホロロジーに関連しているか？
• RQ4 トポロジカルな5形式荷電は、M5-braneおよびその世界面理論とどのような形で対応するか？
• RQ5 提案された開弦ゲージ対称性はS双対性をどのように実現し、M(atrix)理論とどのように接続されるか？

主な発見

• ゼロ運動量における絵の入れ替え演算子の特異極限が、タイプIIBスーパ algebraにトポロジカルな5形式中心荷電を生成する。
• この中心荷電はM5-braneの荷電と同定され、開弦の文脈におけるM5-braneの場理論的実現を提供する。
• 境界D-brane状態は、Olive-Witten双対性におけるモノポール的状態に対応し、BRST作用素のコホロロジーにおける物理的状態として実現される。
• 非摂動的D-brane状態は特定のゴースト数コホロロジーによって分類され、これらの状態の体系的分類が可能になる。
• スーパ algebraにおける中心荷電は、絵の入れ替え形式に基づく新しい物理的動機づけを用いて再導出された。
• この枠組みはM(atrix)理論と整合的であり、開弦ゲージ対称性とM理論の力学的性質との間のより深い関係を示唆している。