[논문 리뷰] Open String Creation by S-Branes

Andrew Strominger|ArXiv.org|2002. 09. 10.

Black Holes and Theoretical Physics참고 문헌 20인용 수 97

한 줄 요약

이 논문은 경계 리우빌 이론의 미니스우퍼스페이스 근사법을 사용하여 불안정한 s-브레인에 의해 열리는 스트링 쌍 생성을 조사한다. 이는 고에너지 개방 스트링 상태의 지수적 증가로 인해 허거드론 유사 발산이 발생함을 발견하였으며, 이는 빠른 에너지 전달이 닫힌 스트링으로 이어질 가능성을 시사하고, 이 근사에서 $g_s \to 0$ 극한이 매끄럽지 않음을 암시한다.

ABSTRACT

An sp-brane can be viewed as the creation and decay of an unstable D(p+1)-brane. It is argued that the decaying half of an sp-brane can be described by a variant of boundary Liouville theory. The pair creation of open strings by a decaying s-brane is studied in the minisuperspace approximation to the Liouville theory. In this approximation a Hagedorn-like divergence is found in the pair creation rate, suggesting the s-brane energy is rapidly transferred into closed string radiation.

연구 동기 및 목표

• 불안정한 D(p+1)-브레인에서의 시간에 따라 변하는 타치온 붕괴를 s-브레인 역학을 통해 이해하기 위해.
• 미니스우퍼스페이스 근사를 사용하여 반- s-브레인 배경에서의 개방 스트링 생성을 분석하기 위해.
• s-브레인 붕괴를 기술하는 데 있어 스트링 양자역학의 섭동 이론에서의 $g_s \to 0$ 극한의 타당성을 평가하기 위해.
• 개방 스트링 쌍 생성이 강한 결합 상수를 유도하고 닫힌 스트링으로 에너지 전달을 일으키는지 확인하기 위해.

제안 방법

• 리우빌 이론의 미니스우퍼스페이스 근사를 변형하여 반-s-브레인에서 시간에 따라 변하는 개방 스트링 질량을 모델링한다.
• 타치온 배경이 $m^2(X^0) \propto e^{X^0/\sqrt{\alpha'}}$를 통해 지수적으로 증가하는 개방 스트링 질량을 생성한다고 모델링한다.
• 붕괴하는 s-브레인의 반쪽을 기술하기 위해 $e^{X^0}$ 상호작용을 포함한 경계 리우빌 이론을 사용한다.
• 지수적 질량 증가를 갖는 스칼라 장을 사용하여 개방 스트링 생성률을 계산하며, 이는 허거드론 행동과 유사하다.
• $\int N_\omega d\mathcal{E}_\omega$를 통해 생성된 개방 스트링의 총 에너지를 추정하며, 여기서 $N_\omega \sim \omega^{-a} e^{\omega/T_H}$이다.
• 고에너지에서의 적분 발산을 분석하며, 이는 허거드론 온도 $T_H = 1/(4\pi\sqrt{\alpha'})$와 관련이 있다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 붕괴하는 s-브레인에 의한 개방 스트링 쌍 생성이 미니스우퍼스페이스 근사에서 발산하는 생성률을 초래하는가?
• RQ2 반-s-브레인에서 개방 스트링 생성 과정에서 허거드론 온도는 어떤 역할을 하는가?
• RQ3 $g_s \to 0$ 극한이 s-브레인 붕괴를 기술하는 섭동 이론의 타당성에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 비콤팩트 횡방향 차원의 수를 늘림으로써 개방 스트링 생성률의 발산을 억제할 수 있는가?
• RQ5 개방 스트링 생성으로 인한 강한 결합으로 인해 s-브레인의 에너지가 닫힌 스트링 복사로 빠르게 전달되는가?

주요 결과

• 고에너지 상태 밀도가 $\omega^{-a} e^{\omega/T_H}$로 스케일링됨에 따라 개방 스트링 쌍 생성률이 발산한다. 여기서 $a$는 비콤팩트 횡방향 차원의 수이다.
• 이 발산은 허거드론 행동과 유사하며, 이는 시스템이 허거드론 온도 $T_H = 1/(4\pi\sqrt{\alpha'})$에서 개방 스트링을 생성하려는 경향을 암시한다.
• 이 발산은 강한 결합으로 인한 선형 근사의 붕괴가 유 end 시간 $t_C$에 도달함에 따라 발생하며, 이는 $g_s$에 독립적이다.
• 작은 $g_s$ 값일지라도 시스템은 $t_C$ 이전에 강한 결합 상태에 도달하여 섭동 분석의 타당성을 상실하며, 닫힌 스트링으로의 빠른 에너지 전달 가능성을 시사한다.
• 미니스우퍼스페이스 근사에서 $g_s \to 0$ 극한은 매끄럽지 않으며, 발산이 지속되며 섭동 이론의 붕괴를 암시한다.
• 형식적으로 $g_s \to 0$ 극한에서 분리되는 것으로 보이지만, 최종 상태는 닫힌 스트링 복사에 의해 지배될 가능성이 높다.