[논문 리뷰] D-branes and boundary states in closed string theories

Ben Craps|ArXiv.org|2000. 04. 27.

Black Holes and Theoretical Physics참고 문헌 108인용 수 8

한 줄 요약

이 학위논문은 닫힌 끈 이론에서 D-brane와 경계 상태를 스크래칭 진폭과 이상성 유입 메커니즘을 사용하여 종합적으로 분석하며, 다양한 D-brane의 Wess-Zumino 작용을 유도하고 검증한다. 이는 타입 II, 타입 0, 비-BPS D-brane에서 이상성 결합의 존재를 확립하고, 명시적 계산을 통해 비이상성 항을 확인하며, 곡률이 있는 배경으로의 BPS 방법 확장으로써 끈 이론에서 이중성과 브레인 역학에 대한 새로운 통찰을 제공한다.

ABSTRACT

In this Ph.D. thesis, we study some aspects of strings and branes. We mainly focus on anomalous D-brane couplings and on non-supersymmetric branes. In Chapter 2, we illustrate three key concepts in a field theory context: duality, supersymmetry and anomaly inflow. Chapter 3 contains an introduction to string theory, emphasizing the concepts relevant to this thesis, like string scattering amplitudes and D-brane actions. In Chapter 4, we introduce the boundary state formalism and use it to check the presence of anomalous couplings in the D-brane Wess-Zumino action. In addition, we show that this action also contains non-anomalous terms. Chapter 5 gives a BPS analysis of D-branes in D-brane backgrounds, focusing on the baryon vertex in the AdS/CFT correspondence. Chapter 6 is devoted to branes in type 0 string theory. We derive the D-brane Wess-Zumino action and the massless spectra of NS-fivebranes, and combine these ingredients to comment on type 0B S-duality. In Chapter 7, we study non-BPS D-branes in type II string theory. We propose a Wess-Zumino action for these branes, check it by computing string scattering amplitudes and show that it is consistent with the interpretation of BPS D-branes as topologically non-trivial tachyon configurations on a non-BPS D-brane.

연구 동기 및 목표

• 명시적 끈 진폭 계산을 통해 다양한 끈 이론에서 D-brane의 Wess-Zumino 작용을 유도하고 검증한다.
• 특히 비초등 대칭 및 타입 0 설정에서 D-brane 효과적 작용의 일관성을 보장하는 데 이상성 유입의 역할을 조사한다.
• AdS/CFT 대응에서 바리온 정점 연구를 위해 D3-브레인 배경과 같은 곡률이 있는 배경에서 BPS 방법을 D-브레인으로 확장한다.
• 타입 0 끈 이론에서 NS-오비브레인의 스펙트럼과 이상성 구조를 분석하여 비채널, 순수하게 보소닉 스펙트럼을 드러낸다.
• 불안정성의 역할을 하는 테이톤 장을 포함하여 타입 II 끈 이론에서 비-BPS D-브레인의 Wess-Zumino 작용을 수립한다.

제안 방법

• 경계 상태 파동함수와 결합 구조를 추출하기 위해 정점 연산자와 BRST 불변성을 사용하여 끈 산란 진폭을 계산한다.
• 이상성 유입 메커니즘을 적용하여 D-브레인 세계막에서의 게이지 및 중력 이상성 상쇄를 보장하는 Wess-Zumino 작용을 도출한다.
• D3-브레인 기하학과 같은 곡률이 있는 시공간 배경에서 BPS 방법을 사용하여 AdS/CFT 프레임워크 내에서 바리온 정점 계산을 수행한다.
• R-R 장 강도와 게이지 장 항을 포함한 타입 II 형식의 일반화를 통해 타입 0 D-브레인의 Wess-Zumino 작용을 유도한다.
• 워크시트 및 시공간 방법을 사용하여 타입 0 이론에서 NS-오비브레인의 질량 없는 스펙트럼을 분석하여 채널 이상성의 부재를 확인한다.
• 명시적 끈 이론 계산을 수행하여 Wess-Zumino 작용 내 항의 존재를 테스트한다. 이는 tr R² ∧ C_{p-3} 및 B ∧ C_{p-1} 결합을 포함한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 명시적 끈 진폭 계산을 통해 D-브레인 효과적 작용의 이상성 결합을 유도하고 검증할 수 있는가?
• RQ2 비-BPS D-브레인의 타입 II 끈 이론에서 Wess-Zumino 작용의 구조는 무엇이며, 테이톤 장은 이상성 상쇄에 어떻게 기여하는가?
• RQ3 BPS 방법은 D3-브레인 기하학과 같은 곡률이 있는 배경에서 D-브레인으로 어떻게 일반화되는가?
• RQ4 타입 0 끈 이론에서 NS-오비브레인의 질량 없는 스펙트럼은 무엇이며, 채널 이상성을 나타내는가?
• RQ5 S dualities는 타입 0B 끈 이론에 대해 어떤 함의를 가지며, 특히 D-브레인과 NS-오비브레인 간의 이중성은 어떻게 되는가?

주요 결과

• 명시적 끈 진폭 계산을 통해 D-브레인 Wess-Zumino 작용 내 $\hat{B} \wedge \hat{C}_{p-1}$ 및 $\mathrm{tr}\, R^2 \wedge \hat{C}_{p-3}$ 와 같은 이상성 결합의 존재를 확인한다.
• 4중 중력자 진폭에서 유도된 비이상성 결합, 즉 고차 곡률 항을 포함한 항들이 효과적 작용의 기존 구조를 확장한다.
• D3-브레인 배경에서 BPS 방법이 성공적으로 확장되어 AdS/CFT 대응에서 바리온 정점 계산이 가능해졌다.
• 타입 0 D-브레인의 Wess-Zumino 작용은 $S_{\rm WZ} = \frac{T_p}{\kappa} \int_{p+1} (C)_\pm \wedge e^{2\pi\alpha' F + B} \wedge \sqrt{\hat{A}(R_T)/\hat{A}(R_N)}$ 로 유도되었으며, $\pm$ 기호는 전기적 및 자석 브레인을 구분한다.
• 타입 0A 및 타입 0B 이론에서 NS-오비브레인은 비채널, 순수하게 보소닉 질량 없는 스펙트럼을 가지며, 부스러기 이상성 유입의 부재와 일관된다.
• 타입 II 끈 이론에서 비-BPS D-브레인의 Wess-Zumino 작용은 $S'_{\rm WZ} = a \int_{p+1} \hat{C} \wedge d\{ \mathrm{tr}\, T e^{2\pi\alpha' F} \} \wedge e^{\hat{B}} \wedge \sqrt{\hat{A}(R_T)/\hat{A}(R_N)}$ 로 유도되었으며, $T$는 불안정성의 역할을 하는 테이톤 장이다.