[논문 리뷰] On Mediating Supersymmetry Breaking in D-brane Models

John H. Brodie|ArXiv.org|2001. 01. 17.

Black Holes and Theoretical Physics참고 문헌 11인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 D-brane 모델에서의 초대칭 붕괴를 위한 새로운 메커니즘인 '스트링 매개'를 제안한다. 이 메커니즘은 초대칭이 은밀한 D6-브레이너에서 붕괴되고, 개방된 끈(게이지 매개 유사)과 닫힌 끈(중력 매개 유사)을 통해 가시 영역으로 전달된다. 핵심 결과는 두 번째 고리에서 스칼라 질량을 올리는 데 브레이너의 힘과 굽힘을 이용하여 충분한 로렌츠 대칭을 유지함으로써 테이치온을 피하는 안정적인 비초대칭 브레이너 구성을 포함한 큰 클래스를 제공한다는 것이다.

ABSTRACT

We consider the 3+1 visible sector to live on a Hanany-Witten D-brane construction in type IIA string theory. The messenger sector consists of stretched strings from the visible brane to a hidden D6-brane in the extra spatial dimensions. In the open string channel supersymmetry is broken by gauge mediation while in the closed string channel supersymmetry is broken by gravity mediation. Hence, we call this kind of mediation ``string mediation''. We propose an extension of the Dimopoulos-Georgi theorem to brane models: only detached probe branes can break supersymmetry without generating a tachyon. Fermion masses are generated at one loop if the branes break a sufficient amount of the ten dimensional Lorentz group while scalar potentials are generated if there is a force between the visible brane and the hidden brane. Scalars can be lifted at two loops through a combination of brane bending and brane forces. We find a large class of stable non-supersymmetric brane configurations of ten dimensinoal string theory.

연구 동기 및 목표

• 가시 영역에서 테이치온을 생성하지 않으면서 D-브레이너 모델에서 초대칭 붕괴를 위한 메커니즘을 개발하기.
• 개방-닫힌 끈 대칭을 통한 게이지 및 중력 매개를 통합하여 '스트링 매개'라는 하이브리드 프레임워크로 문자 이론 내에서의 통합을 제안하기.
• fermion 및 스칼라 질량이 안정성이나 현상학적 타당성을 위반하지 않도록 생성되는 조건을 규명하기.
• 브레이너 모델로의 딘아폴로스-지오르기 정리의 확장을 시도하며, 테이치온 없이 초대칭을 붕괴시킬 수 있는 조건은 분리된 프로브 브레이너 뿐임을 보여주기.
• 브레이너 굽힘과 브레이너 간 힘을 통해 두 번째 고리 스칼라 립핑을 통해 비초대칭 구성이 어떻게 안정화되는지 탐구하기.

제안 방법

• 개방-닫힌 끈 채널 대칭을 사용하여 게이지 매개(개방 끈 영역)와 중력 매개(닫힌 끈 영역)를 하나의 프레임워크 안에서 연결한다.
• 가시 영역을 D-브레이너에, 은밀한 영역을 추가 차원 내의 별개의 D6-브레이너에 모델링하며, 미디에이터 상태는 그 사이를 연결하는 스트레칭된 끈으로 간주한다.
• 추가 차원 내에서 브레이너의 회전을 통해 로렌츠 대칭을 깨뜨려 제1 고리에서 게이지노 질량을 생성한다.
• 브레이너 간 상호작용 힘을 통해 스칼라 포텐셜을 분석하고, 브레이너 굽힘이 두 번째 고리 스칼라 립핑을 위한 메커니즘으로 기능함을 분석한다.
• GSO 프로젝션과 분할 함수 기법을 사용하여 개방 끈 스펙트럼을 계산하고, 테이치온 여부를 점검한다.
• 공간-시간 초대칭을 평가하기 위해 조건 $ Z_{NS} - Z_{R} = 0 $ 을 사용하고, NS 영역에서의 테이치온 존재 여부를 판단하기 위해 $ u = p' - p $ 를 사용한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 D-브레이너 모델에서 가시 영역에서 테이치온을 생성하지 않고도 초대칭을 붕괴시킬 수 있는가?
• RQ2 개방-닫힌 끈 대칭을 통해 문자 이론적 프레임워크에서 게이지 매개와 중력 매개를 어떻게 통합할 수 있는가?
• RQ3 브레이너의 회전과 브레이너 간 상호작용 힘은 비초대칭 브레이너 구성에서 페르미온 및 스칼라 질량을 어떻게 올리는가?
• RQ4 딘아폴로스-지오르기 정리는 어떤 조건에서 브레이너 모델으로 일반화되며, 어떤 제약을 가진다?
• RQ5 10차원 문자 이론에서 안정적인 비초대칭 D-브레이너 구성이 존재할 수 있는가? 그리고 무엇이 그들을 안정화시키는가?

주요 결과

• 10차원 문자 이론에서 초대칭이 분리된 프로브 브레이너를 통해 붕괴될 경우, 안정적인 비초대칭 D-브레이너 구성의 큰 클래스가 존재한다.
• 브레이너가 10차원 로렌츠 군의 충분한 부분을 깨뜨리면 제1 고리에서 페르미온 질량이 생성되며, 이는 게이지노가 질량 없음 상태를 보호한다.
• 브레이너 간 상호작용 힘으로부터 스칼라 포텐셜이 발생하고, 브레이너 굽힘과 브레이너 힘의 조합 효과로 두 번째 고리에서 스칼라 질량을 올릴 수 있다.
• '스트링 매개' 메커니즘은 개방-닫힌 끈 대칭을 통해 게이지 매개와 중력 매개를 통합하며, 개방 끈은 질량을 가진 메디에이터 상태를 통해, 닫힌 끈은 트리 수준 결합을 통해 매개한다.
• ND 방향 수 $ u < 4 $ 일 경우 테이치온을 피할 수 있으며, 이는 NS 영역에서의 안정성을 보장한다.
• 모델은 $ F_S $-항이나 플럭스를 켜면 게이지노 질량이 올라가며, 현상학적으로 타당한 비초대칭 스펙트럼을 위한 실현 가능한 길을 제공한다.