[논문 리뷰] New Type II String Theories with Sixteen Supercharges

Simeon Hellerman|ArXiv.org|2005. 12. 05.

Black Holes and Theoretical Physics참고 문헌 7인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 16개의 초대칭을 보존하는 두 가지 새로운 type IIA 끈 이론 배경을 소개한다: $(-1)^{F_{L_S}}$에 대한 윌슨 선과, 네 개의 좌표에 대한 반사와 결합된 $(-1)^{F_{L_S}}$에 의한 옥시포르드. 양자 배경 모두에서 새로운 현상이 나타나며, 이는 원 위의 자기 dual 성질, 자기 이중성 반경에서의 강화된 게이지 대칭, 고정된 위치에 고정된 안정한 비-BPS D-브레인을 포함한다. T-duality는 전하를 띤 브레인과 전하가 없는 브레인을 연결한다.

ABSTRACT

We present two new backgrounds of type IIA string theory preserving 16 supercharges. One is a Wilson line for (-1) to the left-moving spacetime fermion number, and the other is an orbifold by a reflection of four coordinates, along with the action of (-1) to the left-moving spacetime fermion number. The Wilson line theory has many new phenomena, including a self-duality of type IIA on a single circle, enhanced gauge symmetry at the self-dual radius, and a T-duality between uncharged and (locally) charged branes. The orbifold theory also presents many novel features, including charged, stable non-BPS D1, D3, and D5-branes pinned to the fixed locus, and an instability of the D0-brane near the fixed locus.

연구 동기 및 목표

• 16개의 초대칭을 보존하는 두 가지 새로운 type IIA 끈 이론 배경을 구축하고 분석하기.
• $(-1)^{F_{L_S}}$ 작용—특히 윌슨 선과 옥시포르드—이 닫힌 끈 및 열린 끈 스펙트럼에 미치는 영향을 탐구하기.
• 이 배경에서 자가 이중성, 강화된 게이지 대칭성, 안정한 비-BPS 브레인과 같은 새로운 현상들을 조사하기.
• 비-BPS 브레인의 역할을 M-이론에서 명확히 하고, T-duality와 S-duality를 통한 이중성 관계를 규명하기.
• 이 해법 가능한 모델들이 $ ilde{c}=4$ 비대칭 옥시포르드의 맥락에서 더 넓은 비기하학적 끈 이론 구조와 어떻게 연결되는지 밝히기.

제안 방법

• 폐 끈 스펙트럼을 분석하고 윌슨 선 배경에서 질량이 없는 상태를 유도하기 위해 라이트 콜드 게이지의 그린-샤프리스 형식을 사용하기.
• 제약 조건을 해소하고 열린 끈 및 D-브레인 경계 조건을 일관되게 분석하기 위해 RNS 형식으로 전환하기.
• $(-1)^{F_{L_S}}$와 함께 좌표 반사가 결합된 $Z_2$에 의한 $ R^4$의 몫을 취해 옥시포르드 배경을 구성하기.
• 틀어진 섹터를 식별하고 정점 연산자를 계산하여 국소화된 모드와 분수 브레인의 스펙트럼을 결정하기.
• T-duality와 S-duality를 적용하여 다양한 브레인 구성과 비-BPS 상태의 안정성을 확인하고 관련시키기.
• type IIA 결과를 M-이론으로 올리기, 윌슨 선을 M-이론에서 클라인 병에 대응시어 자가 이중성 행동과 모드 교환을 드러내기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 type IIA 끈 이론에서 $(-1)^{F_{L_S}}$에 대한 윌슨 선은 원 위에서 자가 이중성과 강화된 게이지 대칭성을 어떻게 유도하는가?
• RQ2 네 개의 좌표가 반사된 $(-1)^{F_{L_S}}$ 옥시포르드 배경에서 D-브레인의 스펙트럼과 안정성 특성은 무엇인가?
• RQ3 이 배경에서 T-duality와 S-duality는 국소적으로 전하를 띤 브레인과 전하가 없는 브레인을 어떻게 연결하는가?
• RQ4 이 이론들에서 안정한 비-BPS 브레인이 존재할 수 있으며, M-이론으로의 리프트 과정에서 그 이중성 기원은 무엇인가?
• RQ5 이 모델들은 비기하학적 끈 이론과 어떻게 관련되어 있으며, 특히 $ ilde{c}=4$ 비대칭 옥시포르드의 탈 compactification 근처에서 어떻게 나타나는가?

주요 결과

• 윌슨 선 배경은 단일 원 위에서 자가 이중성을 나타내며, 감싸인 두 브레인을 칼루차-클라인 모드로 매핑하고, 복잡화된 공간의 부피를 변화시킨다.
• 자기 이중 반경에서 이론은 강화된 게이지 대칭성을 보이며, 이는 기존의 슈크-슐라츠 compactification에서는 관찰되지 않는 새로운 특성이다.
• 옥시포르드 배경은 고정된 위치에 고정된 안정한 비-BPS D1, D3, D5-브레인을 수용하며, D0-브레인은 고정점 근처에서 불안정성을 보인다.
• T-duality는 윌슨 선 모델에서 국소적으로 전하를 띤 D-브레인과 전하가 없는 브레인을 연결하며, 전하를 띤 상태와 중성 상태 사이의 깊은 이중성을 시사한다.
• 옥시포르드 배경의 type IIB 변형에서 S-duality는 D5-브레인 시스템의 이중체로 안정한 비-BPS 0-브레인의 존재를 확인하며, 기대되는 이중성 특성을 충족한다.
• 윌슨 선 배경의 M-이론 리프트는 M-이론이 클라인 병 위에 정의된 것으로 나타나며, 여기서 자가 이중성이 감싸인 M2-브레인을 칼루차-클라인 모드로 매핑하며, $T^3$ 위의 M-이론과는 다를 새로운 이중성 구조를 드러낸다.