[論文レビュー] String Theory and Black Holes

Justin R. David|ArXiv.org|Nov 2, 1999

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 12被引用数 4

ひとこと要約

本博士論文では、D1/D5ブラックホールからのホーキング放射の微視的導出をストリング理論を用いて行い、対称的積のオルビフォールド上のN=(4,4)超共形場理論（SCFT）における短い多重項の構成を行う。超重力のモジュライとSCFTの便宜的演算子の間に一対一の対応関係を確立し、固定スカラーのカップリングに関する不一致を解消する。固定スカラーは(2,2)演算子にのみカップルすることを示し、最小スカラーの吸収断面積をモジュライに依存しない形で独立に計算し、超重力の予測と定数倍を除いて一致する。

ABSTRACT

This thesis aims to make precise the microscopic understanding of Hawking radiation from the D1/D5 black hole. We present an explict construction of all the shortmultiplets of the ${\cal N}=(4,4)$ SCFT on the symmetric product $ ilde{T}^4/S(Q_1Q_5)$. An investigation of the symmerties of this SCFT enables us to make a one-to-one correspondence beween the supergravity moduli and the marginal opeerators of the SCFT. We analyse the gauge theory dynamics of the splitting of the D1/D5 system into subsystems and show that it agrees with supergravity. We have shown that the fixed scalars of the D1/D5 system couple only to (2,2) operators thus removing earlier discrepancies between D-brane calculations and semiclassical calculations. The absorption cross-section of the minimal scalars is determined from first principles upto a propotionality constant. We show that the absorption cross-section of the minimal scalars computed in supergravity and the SCFT is independent of the moduli.

研究の動機と目的

• ストリング理論を用いてD1/D5ブラックホール系からのホーキング放射の正確な微視的理解を提供すること。
• 対称的積のオルビフォールドT^4/S(Q1Q5)上のN=(4,4) SCFTのすべての短い多重項を構成すること。
• 超重力のモジュライとSCFTの便宜的演算子の間に一対一の対応関係を確立すること。
• Dブレーン計算と半古典的計算の間の不一致を解消し、固定スカラーに対する正しい演算子カップリングを同定すること。
• SCFTの第一原理的手法を用いて最小スカラーの吸収断面積を計算し、超重力の結果と比較すること。

提案手法

• 対称的積のオルビフォールドT^4/S(Q1Q5)上のN=(4,4)超共形場理論における短い多重項の明示的構成。
• SCFTの全対称性の分析により、超重力のモジュライと便宜的演算子との間の写像を特定する。
• D1/D5系におけるゲージ理論のダイナミクス、特に系の部分系への分割を検討し、超重力の予測と一致させる。
• 固定スカラーにカップリングする演算子の内容を同定し、それらが(2,2)演算子にのみカップルすることを示す。
• SCFTフレームワーク内での最小スカラーの吸収断面積を、第一原理的手法を用いて計算する。
• SCFTの結果を超重力の計算と比較し、断面積のモジュライ依存性を検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 D1/D5ブラックホール系の微視的状態は、N=(4,4) SCFT内で完全に分類可能か？
• RQ2 SCFTにおける超重力のモジュライと便宜的演算子の正確な対応関係は何か？
• RQ3 なぜ初期のDブレーン計算はスカラーのカップリングにおいて半古典的結果と不一致を示したのか？この不一致はどのように解消できるか？
• RQ4 SCFTで計算された最小スカラーの吸収断面積は、超重力と同様にモジュライに依存するか？
• RQ5 SCFTの第一原理的手法を用いて最小スカラーの吸収断面積を導出し、超重力と一致させることができるか？

主な発見

• 対称的積のオルビフォールドT^4/S(Q1Q5)上のN=(4,4) SCFTのすべての短い多重項が明示的に構成された。
• 超重力のモジュライとSCFTの便宜的演算子の間に一対一の対応関係が確立された。
• D1/D5系における固定スカラーは(2,2)演算子にのみカップルする。これにより、従来の半古典的計算との不一致が解消された。
• SCFTで計算された最小スカラーの吸収断面積はモジュライに依存せず、超重力の結果と一致した。
• SCFTの第一原理的手法により吸収断面積が導出され、超重力の結果と定数倍を除いて一致した。
• D1/D5系のゲージ理論ダイナミクスが部分系に分割されることの挙動が、超重力の予測と整合的であることが示された。