[논문 리뷰] M-fluences on String Model Building

Gerald Cleaver|ArXiv.org|1999. 01. 01.

Algorithms and Data Compression참고 문헌 3인용 수 11

한 줄 요약

이 논문은 이물질 모형을 가진 이종 끈 모형을 제시하며, 비대칭 U(1)ₐ와 MSSM을 초월하는 이색 입자를 포함하고 있다. 이는 가까운 끈 스케일에서의 진공 기대값이 동시에 U(1)ₐ를 깨뜨리고, D- 및 F-평탄성 조건을 통해 모든 이색 상태에 무거운 질량을 줌으로써, 이론적으로 이색 입자들이 분리되고 MSSM이 저에너지 이론으로 실현됨을 보여준다. 이 결과는 끈 스케일 M_S가 MSSM 통합 스케일 M_MSSM과 일치할 수 있다는 윌튼의 추측을 지지한다.

ABSTRACT

Common to many classes of three family SU(3)_C x SU(2)_L x U(1)_Y string models are an additional anomalous U(1)_A and numerous, often fractionally charged, exotic particles beyond the minimal supersymmetric standard model (MSSM). I present one string model with both of these properties. Using this model as an example, I show how sometimes (near) string scale vacuum expectation values that are both D- and F-flat (to all orders in the superpotential) can simultaneously break the anomalous U(1)_A and give heavy mass to all phenomenologically dangerous exotic states, decoupling them from the low energy spectrum. For this model, some anomaly cancelling directions actually decouple all MSSM exotics, producing the MSSM as the effective field theory just below the string scale. This model realizes Witten's conjecture of possible equivalence between the string scale M_S and the MSSM unification scale M_MSSM. Talk presented at CPT '98, Bloomington, Indiana, 6--8 November 1998

연구 동기 및 목표

• 비대칭 U(1)ₐ와 MSSM을 초월하는 분수 전하를 가진 이색 입자를 포함하는 현실적인 끈 모형을 구축하기.
• 끈 스케일 근처의 진공 기대값이 비대칭 U(1)ₐ를 동시에 깨뜨리고, 모든 이색 상태에 대해 높은 질량을 줄 수 있음을 보여주기.
• 초순수성의 이론적 위험을 가진 이색 입자들을 분리시키기 위해, 초순수성 조건(초순수성 조건의 모든 차수에서)이 유지되는 D- 및 F-평탄성 조건이 진공을 안정화시킬 수 있음을 보여주기.
• 윌튼의 추측, 즉 끈 스케일 M_S가 MSSM 통합 스케일 M_MSSM과 동일할 수 있다는 것을 테스트하기.
• 끈 스케일 이하에서 MSSM이 효과적인 필드 이론으로 나타나는 데 자연스럽게 이어지는 이물질 상쇄 방향을 식별하기.

제안 방법

• 비대칭 U(1)ₐ와 분수 전하를 가진 여러 이색 상태를 포함하는 이종 끈 모형을 구축하기.
• 끈 스케일 또는 그 근처에서의 진공 기대값에 D-평탄성 및 F-평탄성 조건을 적용하기.
• 모든 진공 기대값이 초순수성의 모든 차수에서 평탄함을 확보하여 대칭 깨짐 과정 중 초순수성을 유지하기.
• 결과적으로 유도된 질량 스펙트럼을 분석하여 모든 이색 입자가 높은 질량을 획득했는지 확인하기.
• 이물질 상쇄 방향이 특정한 모듈리 공간 내에서 선택되어, MSSM이 저에너지 효과적 이론으로 나타나게 하는 방향을 식별하기.
• 모든 일관성 조건, 특히 이물질 상쇄 및 평탄성 제약 조건을 만족하는 진공 구성이 되었는지 검증하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 비대칭 U(1)ₐ와 이색 입자를 포함하는 끈 모형이 끈 스케일에서 D- 및 F-평탄성을 달성하면서 U(1)ₐ를 깨뜨릴 수 있는가?
• RQ2 끈 스케일 근처의 진공 기대값이 자연스럽게 모든 이색 상태에 높은 질량을 줘서 저에너지 스펙트럼에서 분리시키는가?
• RQ3 진공 구성 내의 이물질 상쇄 방향을 통해 MSSM이 끈 스케일 이하에서 효과적 필드 이론으로 나타날 수 있는가?
• RQ4 일관된 끈 모형에서 끈 스케일 M_S가 MSSM 통합 스케일 M_MSSM과 동일할 수 있는가?
• RQ5 D- 및 F-평탄성 조건은 진공을 안정화시키고 현상학적 타당성을 보장하는 데 어떤 역할을 하는가?

주요 결과

• 초순수성의 모든 차수에서 D- 및 F-평탄성이 실현되어, U(1)ₐ 깨짐 과정 중 진공의 안정성이 보장된다.
• 모든 이색 입자들이 끈 스케일 근처에서 높은 질량을 획득하여 저에너지 스펙트럼에서 분리된다.
• 진공 구성 내 특정한 이물질 상쇄 방향이 MSSM 이색 입자들을 완전히 분리시키며, 끈 스케일 이하에서 MSSM이 효과적 필드 이론으로 나타나게 한다.
• 진공 구성은 윌튼의 추측, 즉 끈 스케일 M_S가 MSSM 통합 스케일 M_MSSM과 동일할 수 있다는 것을 지지한다.
• 이 모형은 평탄성과 질량 생성을 통해 MSSM이 저에너지 효과적 이론으로 실현되는 끈 이론적 메커니즘의 구체적 실현을 제공한다.