[논문 리뷰] Brane World Susy Breaking

Alexey Anisimov, Michael Dine외 2명|arXiv (Cornell University)|2001. 11. 26.

Black Holes and Theoretical Physics인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 브레인 월드 초대칭 깨짐 모델에서, 부스러기 초대칭 장의 교환과 기하학적 워핑으로 인해 칼라 퍼텐셜이 고립된 스케일 없는 형태를 취하지 않으며, 이로 인해 고차원에서의 스쿼크와 슬레프톤 질량이 나무단계에서 비일관되게 된다. 예상과는 달리, 이는 상당한 풍미 위반 기여를 초래하여, 이론적 풍미 문제 해결책으로서의 비틀림 매개 초대칭 깨짐의 타당성을 약화시킨다.

ABSTRACT

In brane world models of nature, supersymmetry breaking is often isolated on a distant brane in a higher dimensional space. The form of the Kahler potential in generic string and M-theory brane world backgrounds is shown to give rise to tree-level non-universal squark and slepton masses. This results from the exchange of bulk supergravity fields and warping of the internal geometry. This is contrary to the notion that bulk locality gives rise to a sequestered no-scale form of the Kahler potential with vanishing tree-level masses and solves the supersymmetric flavor problem. As a result, a radiatively generated anomaly mediated superpartner spectrum is not a generic outcome of these theories.

연구 동기 및 목표

• 브레인 월드 초대칭 깨짐(BWSB) 모델이 일반적으로 나무단계에서 스칼라 질량을 억제하는 고립된 스케일 없는 칼라 퍼텐셜을 유도하는지 조사하기.
• 스트링/M-이론 배경에서의 브레인 월드 초대칭 깨짐 시나리오 내에서 비일관된 부드러운 질량의 기원을 규명하기.
• 일반적인 BWSB 모델에서 비틀림 매개 스펙트럼의 표준 가정이 타당한지 평가하기.
• 부스러기 초대칭 장의 교환과 기하학적 워핑이 나무단계 스칼라 질량에 미치는 영향을 평가하기.
• 브레인의 물리적 분리만으로도 초대칭 모델에서 풍미 보호가 보장된다는 일반적인 견해에 도전하기.

제안 방법

• 타입 I′, 타입 IIB, 헤테로지틱 M-이론 단순화에서 고차원 초대칭 장 이론의 효과적인 4차원 칼라 퍼텐셜을 분석한다.
• 거시적 초대칭 장 이론 기법을 적용하여, 분리된 시각적 및 은신 부문 브레인을 가진 BWSB 배경에서 칼라 퍼텐셜의 주요 형태를 유도한다.
• 비도함수적 브레인-브레인 상호작용이 부스러기 초대칭 장 다중체의 교환으로 인해 발생하며, 이로 인해 고립된 구조가 깨진다.
• 내부 기하학의 워핑에 의한 수정을 평가하여, 칼라-예이만 다양체에서 비균일한 영점 모드 파동 함수가 일관성을 깨뜨림을 보여준다.
• 초대칭 장 이론의 프레임 형식을 사용하여 칼라 퍼텐셜을 초대칭 액션의 함수 f와 연결하고, f_{i\bar{j}}를 계산하여 비대칭 상호작용을 탐지한다.
• 모듈라 안정화와 플럭스 단순화가 스케일 없는 형태를 유지하거나 깨뜨릴 수 있는 역할을 고려한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 고차원 공간에서 떨어진 브레인에 분리된 시각적 및 은신 부문이 존재할 때, 나무단계에서 스칼라 질량이 0이 되는 고립된 스케일 없는 칼라 퍼텐셜이 유도되는가?
• RQ2 브레인 월드 초대칭 깨짐 모델에서 나무단계 비일관된 스칼라 질량의 미세한 기원은 무엇인가?
• RQ3 부스러기 초대칭 장의 교환과 기하학적 워핑은 BWSB 시나리오에서 스쿼크와 슬레프톤 질량의 일관성에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 왜곡된 단순화에 의한 수정은 일반적인 BWSB 모델에서 비틀림 매개 스펙트럼의 가정을 어느 정도 무효화하는가?
• RQ5 어떤 조건에서 BWSB 배경에서 여전히 스케일 없는 형태의 칼라 퍼텐셜이 나타날 수 있는가?

주요 결과

• 일반적인 스트링 및 M-이론 브레인 월드 배경에서 칼라 퍼텐셜은 이전의 가정과는 달리 고립된 스케일 없는 형태가 아니다.
• 스쿼크와 슬레프톤의 나무단계 스칼라 질량이 생성되며, 이는 4차원 중력장 입자 질량과 비슷한 주어진다. 이는 일관성을 깨뜨린다.
• 이 비일관된 질량은 분리된 브레인 간의 부스러기 초대칭 장의 교환으로 인해 발생한다.
• 내부 단순화 공간의 기하학적 워핑은 T에 의존하는 운동에너지 항을 통해 비일관된 보정을 추가로 유도한다.
• 워핑에 의한 수정은 반드시 작지는 않으며, 특히 호라바-위튼 이론과 같은 강한 상호작용 한계에서 상당히 클 수 있다 (예: ε ~ 1/3).
• 결과적으로 비틀림 매개 스펙트럼은 BWSB 모델의 일반적인 결과가 아니며, 추가적인 가정 없이선 풍미 문제는 해결되지 않는다.