[논문 리뷰] Radius Destabilization in Five Dimensional Orbifolds from Lorentz Violating Fields

Richard Obousy, Gerald Cleaver|arXiv (Cornell University)|2008. 04. 30.

Black Holes and Theoretical Physics참고 문헌 8인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 5차원 Randall-Sundrum 오르비폭에서 라디우스 모드의 불안정성에 영향을 미치는 로렌츠 위반 벡터 장의 영향을 조사한다. 일주기 캐시미어 에너지 계산을 통해 이러한 장이 강화된 힘을 유도함을 보이며, 이는 추가적인 반발성 기여가 브레인 또는 장으로부터 필요함을 시사한다. 이는 압축된 차원의 안정화를 위해 필수적이다.

ABSTRACT

One of the challenges in connecting higher dimensional theories to cosmology is stabilization of the moduli fields. We investigate the role of a Lorentz violating vector field in the context of stabilization. Specifically, we compute the one loop Casimir energy in Randall-Sundrum 5-dimensional (non-supersymmetric) S^1/ Z_2 orbifolds resulting from the interaction of a real scalar field with periodic boundary conditions with a Lorentz violating vector field. We find that the result is an enhanced attractive Casimir force. Hence, for stability, positive contributions to the Casimir force from branes and additional fields would be required to counter the destabilizing, attractive effect of Lorentz violating fields.

연구 동기 및 목표

• 고차원 이론에서 모듈리 안정화 문제를 다루며, 특히 우주론적 맥락에서의 적용을 목적으로 한다.
• 로렌츠 위반 벡터 장이 5차원 오르비폭에서 압축된 다섯 번째 차원의 안정성에 미치는 영향을 분석한다.
• 실수 스칼라 장과 로렌츠 위반 벡터 장 간의 상호작용에서 기인하는 일주기 캐시미어 에너지를 계산한다.
• 이러한 상호작용이 압축된 차원의 타당한 압축화를 방해할 수 있는 불안정성 힘을 유도하는지 여부를 규명한다.

제안 방법

• S^1/Z_2 오르비폭에 압축된 비초월 대칭 5차원 Randall-Sundrum 모형을 분석한다.
• 오르비폭 간격에서 주기적 경계 조건을 갖는 실수 스칼라 장을 도입한다.
• 최소 상호작용 항을 통해 스칼라 장을 로렌츠 위반 벡터 장과 결합한다.
• 캐시미어 에너지 체계를 사용하여 효과적 포텐셜에 대한 일주기 양자 보정을 계산한다.
• 양자 변동의 영점 에너지 기여를 합산하여 총 캐시미어 힘을 평가한다.
• 유도된 힘의 부호와 크기를 평가하여 그 안정화 또는 불안정화 성향을 판단한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 로렌츠 위반 벡터 장의 존재가 5차원 오르비폭 압축화에서 순수 당김 성향의 캐시미어 힘을 유도하는가?
• RQ2 스칼라 장과 로렌츠 위반 벡터 장 간의 상호작용이 라디우스 모드에 대한 효과적 포텐셜에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 기타 안정화 메커니즘이 없는 상황에서 로렌츠 위반 장이 유도하는 캐시미어 힘이 압축된 차원을 불안정하게 만들 수 있는가?
• RQ4 로렌츠 위반 장의 불안정성 효과를 상쇄하기 위해 브레인 또는 다른 장으로부터 추가로 필요한 기여의 크기와 부호는 무엇인가?

주요 결과

• 일주기 캐시미어 에너지 계산 결과, 로렌츠 위반 벡터 장과의 상호작용으로 인해 강화된 당김 성향의 힘이 발생한다.
• 당김 성향의 캐시미어 힘은 라디우스 모드 포텐셜에 불안정성 기여로 작용한다.
• 불안정성 효과는 로렌츠 위반 결합의 특정 구조가 영점 에너지 스펙트럼을 수정하기 때문에 발생한다.
• 압축된 반경의 안정화를 위해서는 브레인 또는 다른 장으로부터 추가적인 양의 캐시미어 힘 기여가 필요하다.
• 결과적으로 로렌츠 위반 장은 고차원 우주론 모델에서 모듈리 안정화를 복잡하게 만들 수 있음을 시사한다.