[論文レビュー] Strings, Unification and dilaton/moduli-induced SUSY-breaking

Luis E. Ibáñez|ArXiv.org|May 16, 1995

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 1被引用数 4

ひとこと要約

本稿は、$SU(5)$ および $SO(10)$ モデルの枠組みにおいて、軌道化コンパクト化を用いて現実的なGUTスケーラーを構築する、文字列に基づくグランドユニフィケーション理論（GUT）を調査する。ダイラトンおよびモジュライ場によるスレートスレート対称性破壊項を分析し、これらの項がダイラトン結合の背後にある $SU(1,1)$ 対称性と関連する、改善された有限性性質を示すことを示す。これは、文字列によって誘導されるスレート対称性破壊に、より深い構造が存在することを示唆する。

ABSTRACT

I discuss several issues concerning the use of string models as unified theories of all interactions. After a short review of gauge coupling unification in the string context, I discuss possible motivations for the construction of $SU(5)$ and $SO(10)$ String-GUTs. I describe the construction of such String-GUTs using different orbifold techniques and emphasize those properties which could be general. Although $SO(10)$ and $SU(5)$ String-GUTs are relatively easy to build, the spectrum bellow the GUT scale is in general bigger than that of the MSSM and includes colour octets and $SU(2)$ triplets. The phenomenological prospects of these theories are discussed. I then turn to discuss soft SUSY-breaking terms obtained under the assumption of dilaton/moduli dominance in SUSY-breaking string schemes. I underline the unique finiteness pr of the soft terms induced by the dilaton sector. These improved finiteness properties seem to be related to the underlying $SU(1,1)$ structure of the dilaton couplings. I conclude with an outlook and some speculations regarding $N=1$ duality.

研究の動機と目的

• すべての相互作用の統一理論としての $SU(5)$ および $SO(10)$ 文字列-GUTの妥当性を調査すること。
• 特に、色八重項や $SU(2)$ 三重項のような異常状態を含む、GUTスケール未満のスペクトルの理解。
• ダイラトン／モジュライ支配の仮定の下での文字列モデルにおけるスレート対称性破壊項の分析。
• これらのスレート対称性破壊項の有限性性質と、ダイラトン結合の $SU(1,1)$ 構造との関係の調査。
• $N=1$ 対称性の役割が、異なる文字列コンパクト化を結ぶものとしての可能性を考察すること。

提案手法

• 文字列理論における軌道化技法を用いて、$SU(5)$ および $SO(10)$ GUTを構築する。
• GUTスケール未満の低エネルギースぺクトルを分析し、色八重項や $SU(2)$ 三重項のような異常状態を同定する。
• スレート対称性破壊の主因として、ダイラトンおよびモジュライ場を仮定する。
• ケーラー項および超ポテンシャルからスレート対称性破壊項を導出し、特にダイラトン系の寄与に注目する。
• ケーラー項におけるダイラトン結合の $SU(1,1)$ 対称性構造が、スレート項の向上した有限性の原因であることを特定する。
• 双対性の議論を用いて、$N=1$ 文字列コンパクト化における統一的構造の可能性を調査する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして、軌道化コンパクト化を用いた文字列理論において $SU(5)$ および $SO(10)$ GUTを一貫して構築できるか？
• RQ2 これらの文字列-GUTモデルにおける、GUTスケール未満の低エネルギースぺクトルの性質は何か。特に、異常状態の存在に関して。
• RQ3 どの程度まで、ダイラトンおよびモジュライ場が文字列モデルにおけるスレート対称性破壊項の主因となるか？
• RQ4 なぜ、ダイラトン系によって誘導されるスレート項が改善された有限性性質を示すのか？
• RQ5 ダイラトン結合の $SU(1,1)$ 対称性は、スレート項の有限性とどのように関係しているのか？

主な発見

• 軌道化技法による $SU(5)$ および $SO(10)$ 文字列-GUTの構築は、GUTスケール未満に色八重項や $SU(2)$ 三重項といった異常状態を含むスぺクトルをもたらす。
• ダイラトン系によって誘導されるスレート対称性破壊項は、一般の場の理論モデルには見られない、特異な有限性性質を示す。
• この改善された有限性性質は、ケーラー項におけるダイラトン結合の背後にある $SU(1,1)$ 対称性に起因する。
• ダイラトン支配のメカニズムは、UV物理学への感受性が最小限に抑えられたスレート項の生成に自然な枠組みを提供する。
• 結果は、文字列理論に、スレート項の有限性を保護するより深い幾何的または双対性的構造が存在することを示唆する。
• 本稿では、$N=1$ 双対性が、異なる文字列コンパクト化およびそれらの低エネルギー物理学を結ぶ統一的役割を果たす可能性があると考察する。