[論文レビュー] Supersymmetric Superconducting Bag as a Core of Kerr Spinning Particle

Alexander Burinskii|ArXiv.org|Aug 16, 2000

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 1被引用数 7

ひとこと要約

本稿は、Wittenの宇宙的超電導ストリングから拡張されたU(1)×Ũ(1)場モデルを用いて、Kerr-Newmanスピン粒子の正則で有限核源として、超対称的超電導バッグモデルを提案する。このモデルは、内部の反de Sitter (AdS)真空と外部のミンコフスキー空間を分けるBPS飽和型ドメイン壁を生じさせ、全質量がBPS境界を下回る「超極端」状態を実現する。これにより、電子様モデルにおけるパrameter不一致が解消される。

ABSTRACT

The problem of a regular matter source for the Kerr spinning particle is discussed. A class of minimal deformations of the Kerr-Newman solution is considered obeying the conditions of regularity and smoothness for the metric and its matter source. It is shown that for charged source corresponding matter forms a rotating bag-like core having (A)dS interior and smooth domain wall boundary. Similarly, the requirement of regularity of the Kerr-Newman electromagnetic field leads to superconducting properties of the core. We further consider the U(I) x U'(I) field model (which was used by Witten to describe cosmic superconducting strings), and we show that it can be adapted for description of superconducting bags having a long range external electromagnetic field and another gauge field confined inside the bag. Supersymmetric version of the Witten field model given by Morris is analyzed, and corresponding BPS domain wall solution interpolating between the outer and internal supersymmetric vacua is considered. The charged bag bounded by this BPS domain wall represents an `ultra-extreme' state with a total mass which is lower than BPS bound of the wall. It is also shown that supergravity suggests the AdS vacuum state inside the bag. Peculiarities of this model for the rotating bag-like source of the Kerr-Newman geometry are discussed.

研究の動機と目的

• Kerr-Newman解の特異性を、正則で有限質量の物質源を導入することによって解消すること。
• 核を、長距離に及ぶ電磁場と閉じ込められた内部ゲージ場を持つ超電導バッグとしてモデル化すること。
• 特にMorrisのU(1)×Ũ(1)モデルを用いた超対称場理論を適用し、相転移および真空構造を記述すること。
• 荷電バッグの全質量がBPSエネルギー境界を下回ることを示し、現実的な粒子的パrameterを実現すること。
• 超重力がバッグ内部で反de Sitter (AdS)真空を生成する役割を探索し、正則性および安定性と整合すること。

提案手法

• 時空およびその物質源の正則性と滑らかさを保証するため、Kerr-Schildクラスの計量を採用する。
• 宇宙的ストリングの目的で開発されたU(1)×Ũ(1)ゲージ・ヒッグスモデルを用い、二つの独立した超電導セクターを持つ超電導バッグを記述する。
• Morrisが提唱した超対称版モデルを適用し、チャイral超場とスカラー場Zを導入して位相同期を実現する。
• ボゴモロリ方程式を解き、内部（偽）および外部（真）の超対称真空の間を補間するBPS飽和型ドメイン壁解を導出する。
• N=1超重力におけるストレステンソルおよび宇宙定数を分析し、強いチャイral場が負の宇宙定数（Λ < 0）を生成することを示し、バッグ内部でAdS幾何学が生じることを示す。
• ケーラー汎関数および超ポテンシャル形式を用いてスカラー場ポテンシャルおよび真空構造を計算し、二つの分離した超対称真空の存在を確認する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 特異性なしに、Kerr-Newmanスピン粒子の正則で有限質量の源として、超電導的性質を持つバッグを構築可能か？
• RQ2 超対称性を有するU(1)×Ũ(1)場モデルは、Kerr-Newman幾何学に必要な長距離外部電磁場および内部ゲージ場の閉じ込めを実現可能か？
• RQ3 内部および外部の真空を分けるドメイン壁がBPS飽和状態となり得るか？ また、その場合、バッグの全質量がBPS境界を下回るか？
• RQ4 超重力がバッグ内部で反de Sitter (AdS)真空を生成する役割を果たすか？ また、これは計量の正則性と整合的か？
• RQ5 超対称真空および位相転移ダイナミクスは、粒子的モデルの安定性および物理的パrameterにどのように影響を与えるか？

主な発見

• 計量の正則性および滑らかさの要請から、厚さのある滑らかなドメイン壁境界を持つバッグ型核が得られ、Kerr解の特異な輪環に代わる。
• U(1)×Ũ(1)場モデルは、外部に長距離電磁場を生成するとともに、バッグ内部に別のゲージ場を閉じ込めることに成功し、Kerr-Newman場構造と整合する。
• 超対称版モデルは、内部（偽）および外部（真）の超対称真空を補間するBPS飽和型ドメイン壁解を導出する。
• ドメイン壁による負の重力的寄与のおかげで、荷電バッグの全質量はBPSエネルギー境界を下回る—「超極端」状態が実現される。
• N=1超重力において、強いチャイral場は負の宇宙定数（Λ < 0）を生成し、バッグ内部で反de Sitter (AdS)真空を生じさせる。これは正則性および安定性と整合的である。
• モデルは二つの独立した超電導セクターを支持する：内部の真空は外部電磁場に対して超電導的であるが、外部の真空は内部ゲージ場に対して磁気的超電導的であり、スカラー場Zを介した弱い結合に限定される。