[논문 리뷰] On String Vacua without Supersymmetry: brane dynamics, bubbles and holography

Ivano Basile|arXiv (Cornell University)|2020. 10. 01.

Black Holes and Theoretical Physics인용 수 9

한 줄 요약

이 학위논문은 초과립성의 보존이 없는 10차원 끈 진공의 안정성에 대해 연구하며, 테이톤이 없는 모델에 초점을 맞춘다. 고전적 및 양자적 불안정성은 브레인 역학과 기포 핵화를 통해 분석되며, 복잡한 불안정성과 이중 양자장 이론의 리노멀화 군 흐름 사이의 헬로그래픽 dualit의 제안이 이루어지며, 브레인 월드 우주론의 끈 이론적 구조를 구축함으로써 비초과립성 끈 단순화에 대한 프레임워크를 제공한다. 이는 잠재적인 우주론적 응용이 있는 것이다.

ABSTRACT

In this thesis we investigate some aspects of the dramatic consequences of supersymmetry breaking on string vacua. In particular, we focus on the issue of vacuum stability in ten-dimensional string models with broken, or without, supersymmetry, whose perturbative spectra are free of tachyons. After formulating the models at stake in Chapter 2, we introduce their low-energy effective description in Chapter 3, presenting a number of vacuum solutions to the classical equations of motion. In Chapter 4 we analyze their classical stability, studying linearized field fluctuations, and in Chapter 5 we turn to the issue of quantum stability. In Chapter 6 we frame the resulting instabilities in terms of brane dynamics, examining brane interactions and back-reacted geometries. In Chapter 7 we propose a holographic correspondence connecting bulk instabilities with dual renormalization group flows, and we explore a potentially concrete scenario involving world-volume gauge theories. Finally, in Chapter 8 we turn to cosmology, deriving generalized no-go results for warped flux compactifications and concocting a brane-world scenario along the lines of a recent proposal, providing a string-theoretic embedding of constructions of this type. In Chapter 9 we provide a summary and collect some concluding remarks.

연구 동기 및 목표

• 10차원 끈 이론에서 초과립성의 깨짐이 진공 안정성에 미치는 영향를 이해하는 것.
• 테이톤이 없는 비초과립성 끈 진공에서의 고전적 및 양자적 불안정성 분석.
• 브레인 역학과 배경에 영향을 받는 기하학이 진공 붕괴를 이끄는 데서 수행하는 역할 탐색.
• 복잡한 불안정성과 이중 세계면 양자장 이론의 리노멀화 군 흐름 사이의 헬로그래픽 대응 설정.
• 특히 왜곡된 플럭스 단순화에서의 브레인 월드 우주론적 시나리오에 대한 끈 이론적 임베딩 구축.

제안 방법

• 테이톤이 없는 스펙트럼을 가진 10차원에서 비초과립성 끈 모델 수립.
• 저에너지 효과적 초중력 이론술 기술 및 배경 해를 찾기 위한 고전적 운동 방정식 해법.
• 배경 해 주변의 선형화된 장 변동을 통한 고전적 안정성 연구.
• 가짜 진공 붕괴의 맥락에서 기포 핵화 및 붕괴 확률을 통한 양자적 불안정성 분석.
• 브레인 상호작용과 배경에 영향을 받는 기하학을 검토하여 진공 붕괴의 역학 이해.
• 복잡한 불안정성과 이중 세계면 양자장 이론의 리노멀화 군 흐름 사이의 헬로그래픽 대응 제안.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 10차원에서 비초과립성, 테이톤이 없는 끈 진공의 고전적 및 양자적 안정성 특성은 무엇인가?
• RQ2 브레인 역학과 배경에 영향을 받는 기하학은 비초과립성 단순화에서 진공 붕괴에 어떻게 기여하는가?
• RQ3 복잡한 진공 불안정성과 이중 리노멀화 군 흐름 사이의 헬로그래픽 대응을 설정할 수 있는가?
• RQ4 왜곡된 플럭스 단순화에서 비초과립성 브레인 월드 우주론적 시나리오의 우주론적 함의는 무엇인가?
• RQ5 이러한 우주론적 모델의 일관된 끈 이론적 임베딩은 어떻게 구성할 수 있는가?

주요 결과

• 학위논문은 비초과립성, 테이톤이 없는 10차원 끈 진공에서 고전적 및 양자적 불안정성을 규명하며, 기포 핵화를 통한 본질적인 진공 붕괴를 시사한다.
• 브레인 역학과 배경에 영향을 받는 기하학이 진공 붕괴를 매개하는 데 중심적인 역할을 함을 입증하며, 브레인 상호작용이 복잡한 공간에서의 불안정성을 이끈다.
• 복잡한 진공 불안정성과 이중 세계면 양자장 이론의 리노멀화 군 흐름 사이의 헬로그래픽 대응을 제안한다.
• 비초과립성 환경에서 안정적인 왜곡된 플럭스 단순화를 위한 일반화된 금지 정리들을 도출하며, 타당한 단순화 방법의 범위를 제한한다.
• 구체적인 브레인 월드 우주론적 시나리오를 구축하여 최근의 현상학적 제안의 끈 이론적 임베딩을 제공한다.
• 이 작업은 양자역학적 이론을 초월한 비초과립성 끈 진공 연구를 위한 프레임워크를 수립하며, 역학, 헬로그래픽 이론, 우주론을 연결한다.