[論文レビュー] Thick branes and 4D gravity

Elias Kiritsis, N. Tetradis+1 more|arXiv (Cornell University)|Jun 6, 2001

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 13

ひとこと要約

本稿は、高次元的バルクにおける厚みのあるブレイン上に誘導される4次元重力の研究を行い、物性的条件下で、ブレインの厚さよりもはるかに大きな、おそらくサブミリメートル領域に位置する新たなしきい値スケールを明らかにした。さらに、バルクおよびブレイン上のR²補正が追加のしきい値スケールを導入し、一次近似の重力的挙動を著しく変化させることを示し、具体的なストリング理論/Dブレイン実現が提案された。

ABSTRACT

Abstract: The induced 4d gravity on a brane world is analyzed. The case of a thick brane is considered and the unexpected appearance of a new threshold scale, much larger than the thickness scale is found. In cases of phenomenological interest, this new length scale turns out to be in the submillimeter range. The effect of R 2 corrections, both in the bulk and on the brane, is also studied. It is shown that they introduce new threshold scales and may induce drastic modifications to the leading behavior. A concrete string/D-brane realization of the induced gravity scenario is

研究の動機と目的

• 高次元的バルクにおける厚みのあるブレイン上に4次元重力がどのように現れるかを分析すること。
• 厚みのあるブレイン上の誘導重力の状況に生じる新たなしきい値スケールを特定し、その特徴を明らかにすること。
• バルクおよびブレイン上のR²曲率補正が重力的ダイナミクスに与える影響を研究すること。
• 誘導重力メカニズムの具体的なストリング理論/Dブレイン実現を提供すること。

提案手法

• 高次元時空における厚みのあるブレイン設定を採用し、ブレイン上に誘導される有効4次元重力に注目する。
• バルクにおける計量およびスカラー場の場の運動方程式を解き、有効4次元重力ポテンシャルを導出する。
• ゼロモード波動関数および大距離におけるニュートン的ポテンシャルの振る舞いを通じて、しきい値スケールを特定する。
• バルクおよびブレインの作用にR²項を含め、それらが重力スペクトルおよび誘導重力挙動に与える影響を検討する。
• 誘導重力状況を実現するストリング理論/Dブレインモデルを構築し、場の理論的設定を基礎理論に結びつける。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 厚みのあるブレイン上に誘導される重力に現れる新たなしきい値スケールの性質と大きさは何か？
• RQ2 バルクおよびブレイン上のR²補正は、誘導重力メカニズムおよびその低エネルギー挙動をどのように変化させるか？
• RQ3 新たに特定されたしきい値スケールの物性的関連性、特にサブミリメートル領域における意義は何か？
• RQ4 厚みのあるブレイン上に誘導される重力の状況は、ストリング理論、特にDブレインを介して一貫して実現可能か？

主な発見

• 厚みのあるブレイン上に誘導される重力に新たなしきい値スケールが現れ、これはブレインの厚さよりも著しく大きく、おそらくサブミリメートル領域に位置する。
• この新たなスケールは、ブレインの厚さとバルク幾何の相互作用に起因し、有効4次元重力結合定数を変更する。
• バルクおよびブレイン上のR²補正は追加のしきい値スケールを導入し、一次近似の重力的挙動を著しく変化させる。
• R²項の存在は、補正の符号および大きさに応じて、大距離におけるニュートン的ポテンシャルを抑制または増幅させる可能性がある。
• 誘導重力状況の整合的なストリング理論/Dブレイン実現が構築され、モデルの基礎的埋め込みが得られた。