[論文レビュー] Warped de Sitter compactifications and modulus stabilization

Masato Minamitsuji, Kunihito Uzawa|arXiv (Cornell University)|Sep 22, 2011

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 49被引用数 2

ひとこと要約

本稿は、有限体積を有する内部空間を伴うD次元時空における新しい歪み付きde Sitter compactification解を提示する。内部モジュラスは、場強度、曲率、および宇宙定数の寄与のバランスによって安定化される。内部サイズの有効ポテンシャルは正エネルギーを有する最小値を示し、固定された内部次元を有する安定なdSₙ宇宙と計算可能なKaluza-Kleinスペクトルをもたらす。

ABSTRACT

We present new solutions of warped de Sitter compactification. These solutions are constructed in the D-dimensional spacetime with matter fields, with the internal space that has a finite volume. In the case of dSn×S 1 ×S D−n−1 compactifcation in the D-dimensional theory, the effective potential for the scale of internal space has a minimum with a positive energy. We also discuss the dynamics of the modulus of the internal space in the lower-dimensional effective theory. We show that for the certain choice of couplings the universe settles down to dSn and the size of the internal space is fixed because of the balance of contributions from the field strength, the internal space curvature and the cosmological constant. We also investigate the spectrum of the Kaluza-Klein modes realized in the n-dimensional de Sitter universe.

研究の動機と目的

• 有限体積を有する内部空間を伴うD次元時空における歪み付きde Sitter compactificationの新しい解の構築。
• 下位次元有効理論における内部空間のモジュラスの安定化。
• 宇宙が固定された内部サイズを有するde Sitter状態に落ち着く条件の同定。
• n次元de Sitter宇宙におけるKaluza-Kleinモードスペクトルの分析。

提案手法

• 物質場と有限体積の内部空間を有するD次元解の構築。
• dSₙ × S¹ × S^{D−n−1} compactificationにおける内部空間スケールの有効ポテンシャルの分析。
• モジュラスの安定化に寄与する場強度、内部空間曲率、および宇宙定数の寄与の評価。
• モジュラスのダイナミクスとdSₙの振る舞いを研究するための下位次元有効理論の導出。
• n次元de Sitter背景におけるKaluza-Kleinモードの計算。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 有限体積の内部空間と安定化されたモジュラスを有する歪み付きde Sitter compactificationは構築可能か？
• RQ2 場強度、曲率、および宇宙定数のどのバランスがモジュラスの安定化をもたらすか？
• RQ3 dSₙ × S¹ × S^{D−n−1} compactificationにおける内部サイズの有効ポテンシャルはどのように振る舞うか？
• RQ4 得られるn次元de Sitter宇宙におけるKaluza-Kleinモードスペクトルは何か？

主な発見

• 内部空間スケールの有効ポテンシャルは正エネルギーを有する最小値を示し、安定なde Sitter compactificationを可能にする。
• モジュラスの安定化は、場強度、内部空間曲率、および宇宙定数の寄与の正確なバランスによって生じる。
• 特定のカップリング選択の下で、宇宙は固定された内部空間サイズを有するdSₙ状態に進化する。
• n次元de Sitter宇宙におけるKaluza-Kleinモードスペクトルは明示的に導出され、compactification幾何学と整合的であることが判明した。