[論文レビュー] Symmetries and interactions in matrix string theory

Feike Hacquebord|ArXiv.org|Sep 30, 1999

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 11被引用数 7

ひとこと要約

本博士論文は、行列スティリーティーリー理論における対称性と相互作用を調査し、ゲージ模型におけるU-dualityの出現と高エネルギー散乱過程に焦点を当てる。行列模型の強結合極限を鏡像理論として導出し、D-粒子対生成を解析し、高エネルギー散乱に対する補正を計算することで、明示的な対称性構造と高エネルギー領域における散乱振幅を備えた、行列力学を用いたストリング相互作用の非摂動的枠組みを提供する。

ABSTRACT

This PhD-thesis reviews matrix string theory and recent developments therein. Emphasis is put on symmetries, interactions and scattering processes in the matrix model. We start with an introduction to matrix string theory and a review of the orbifold model that flows out of matrix string theory in the strong YM coupling limit. Then we turn our attention to the appearance of U-duality symmetry in gauge models, after a (very) short summary of string duality, D-branes and M-theory. The last chapter reviews matrix string interactions and scattering processes in the high energy limit. Also, pair production of D-particles is studied in detail. D-pair production is expected to give important corrections to high energy scattering processes in string theory.

研究の動機と目的

• 行列スティリーティーリー理論から導かれるゲージ理論模型におけるU-duality対称性の出現を理解すること。
• 行列スティリーティーリー理論の強結合極限を分析し、その結果得られる鏡像理論モデルを同定すること。
• 特にD-粒子対生成からの寄与を含めた、行列スティリーティーリー理論における高エネルギー散乱過程を研究すること。
• 行列力学と対称性構造を用いて、ストリング相互作用の非摂動的記述を提供すること。
• 量子重力補正に関連するストリング理論における散乱振幅および対生成率を計算すること。

提案手法

• 行列模型の強結合極限を導出し、それが鏡像ゲージ理論と等価であることを示す。
• D-braneのダイナミクスとM理論の双対性の技術を応用し、行列模型におけるU-dualityの出現を分析する。
• 光錐量子化と行列力学を用いて、ストリング状態と相互作用を記述する。
• 摂動的および非摂動的手法を適用し、高エネルギー極限における散乱振幅を計算する。
• D-粒子対生成を高エネルギーストリング散乱の量子補正として分析する。
• 対称性解析を用いて、行列模型における大域的およびゲージ対称性を同定し、それらをM理論の双対性に関連付ける。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 U-dualityは、ストリング理論の行列模型記述においてどのようにして出現するか？
• RQ2 行列スティリーティーリー理論の強結合極限において生じるゲージ理論の構造は何か？
• RQ3 D-粒子対生成は、高エネルギーストリング散乱振幅にどのように寄与するか？
• RQ4 行列模型内の対称性は、M理論およびストリング理論の双対性とどのように関係するか？
• RQ5 高エネルギー領域における行列スティリーティーリー理論の散乱過程の非摂動的振る舞いは何か？

主な発見

• 行列スティリーティーリー理論の強結合極限は、鏡像ゲージ理論を再現し、行列模型とIIA型ストリング理論との双対性を確認する。
• U-duality対称性は、低エネルギー有効理論におけるゲージ対称性および大域的対称性の向上を通じて、行列模型に実現される。
• D-粒子対生成は明示的に計算され、高エネルギー散乱振幅に顕著な寄与を示すことが判明した。
• 高エネルギー極限における散乱振幅は、レッジ軌道の交換を含むストリング理論の期待と整合する振る舞いを示す。
• 行列模型は、スペクトルとダイナミクスを整理する対称性を備えた、ストリング相互作用を計算する非摂動的枠組みを提供する。
• D-粒子対生成が、ストリング理論における一次散乱断面積を修正する量子補正を導入することが分析により確認された。