[논문 리뷰] Theoretical and Phenomenological Aspects of Superstring Theories

Christos Kokorelis|arXiv (Cornell University)|1998. 12. 07.

Black Holes and Theoretical Physics참고 문헌 36인용 수 3

한 줄 요약

이 박사학위논문은 이종적 스트링(compactification)에서의 임계보정과 전위함수 계산을 오르비폭드 구조를 통해 연구하며, (2,2) 및 (0,2) 비분해 가능 모델에 초점을 맞춘다. 일반화된 코스터 자동형사를 통해 모듈리에 의존하는 게이지 커플링을 도출하고, 동치군의 주하프모듈렌(Hauptmoduln)을 식별함으로써 스트링 이론적 히긴스 효과에 대한 증거를 제공하며, 효과적인 양자장론에서 μ-항 생성과 게이지인자 응집 현상과 연관시킨다.

ABSTRACT

We discuss aspects of the heterotic string effective field theories in orbifold constructions of the heterotic string. We calculate the moduli dependence of threshold corrections to gauge couplings in (2,2) symmetric orbifold compactifications. We perform the calculation of the threshold corrections for a particular class of abelian (2,2) symmetric non-decomposable orbifold models... internal twist is realized as generalized Coxeter automorphism. We define the limits for the existence of states causing singularities in the moduli space in the perturbative regime for a generic vacuum of the heterotic string. The 'proof' provides evidence for the explanation of the stringy 'Higgs effect'. Furthermore, we calculate the moduli dependence of threshold corrections as target space invariant free energies for non-decomposable orbifolds, identifying the Hauptmodul' functions for the relevant congruence subgroups. The required solutions provide for the μmass term generation in the effective low energy theory and affect the induced sypersymmetry breaking by gaugino condensation. In addition, we discuss the one loop gauge and gravitational couplings in (0,2) non-decomposable orbifold compactifications. In the second part of the Thesis the one loop correction to the Kahler metric for a generic N=2 orbifold compactification of the heterotic string is calculated... In this way, with the use of the one loop string amplitudes, the prepotential of the vector multiplets of the N=2 effective low-energy heterotic string is calculated in decomposable toroidal compactifications of the heterotic string ... This method provides the solution for the one loop correction to the prepotential of the vector multiplets of the heterotic string compactified on the K_3 imes T^2...

연구 동기 및 목표

• 이종적 스트링의 (2,2) 대칭 오르비폭드(compactification)에서 게이지 커플링 임계보정의 모듈리 의존성을 이해하기 위해.
• 퍼티브이션 이종적 진공에서 모듈리 공간 내 특이 상태 존재 조건을 분석하기 위해.
• N=2 오르비폭드(compactification)에서의 Kähler 계량과 전위함수에 대한 1-루프 보정을 계산하기 위해.
• 비분해 가능 오르비폭드 모델에서 주하프모듈렌 함수의 역할과 저에너지 효과적 이론에 대한 영향을 규명하기 위해.
• 스트링 앰리튜드를 μ-항 생성과 게이지인자 응집에 의한 초대칭 붕괴로 연결하기 위해.

제안 방법

• 분해 가능한 토로이드(compactification)에서의 벡터 다중체 전위함수를 계산하기 위해 1-루프 스트링 앰리튜드를 사용한다.
• (2,2) 비분해 가능 오르비폭드 모델에서 내부의 비틀림을 실현하기 위해 일반화된 코스터 자동형사를 적용한다.
• 목표공간 불변 자유 에너지로써 임계보정을 계산하고, 관련된 동치군을 식별한다.
• 대칭 오르비폭드 구조에서의 직접 계산을 통해 모듈리에 의존하는 게이지 커플링의 의존성을 도출한다.
• 모듈러 불변성과 자동형식을 이용하여 효과적 장론의 구조를 결정한다.
• 유도된 전위함수와 임계보정을 μ-항 생성 및 게이지인자 응집에 의한 초대칭 붕괴와 연결한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 이종적 스트링의 (2,2) 대칭 오르비폭드(compactification)에서 게이지 커플링의 임계보정은 모듈리에 어떻게 의존하는가?
• RQ2 퍼티브이션 영역에서 이종적 스트링 진공의 모듈리 공간에서 특이 상태가 나타나는 조건은 무엇인가?
• RQ3 비분해 가능 (2,2) 오르비폭드 모델에서 자유 에너지 계산으로 유도되는 주하프모듈렌 함수는 무엇이며, 어떤 동치군과 대응하는가?
• RQ4 이종적 스트링의 N=2 오르비폭드(compactification)에서 Kähler 계량과 전위함수의 1-루프 보정은 어떻게 유도되는가?
• RQ5 유도된 전위함수와 μ-항 생성 및 게이지인자 응집에 의한 초대칭 붕괴 사이의 연결고리는 무엇인가?

주요 결과

• 일반화된 코스터 자동형사를 사용하여 아벨리안 (2,2) 대칭 비분해 가능 오르비폭드 모델의 클래스에 대해 모듈리 의존성의 임계보정을 명시적으로 계산하였다.
• 특이 상태의 존재는 유도된 한계에 의해 제약을 받으며, 이는 퍼티브이션 진공에서 스트링 이론적 히긴스 효과를 지지한다.
• 임계보정은 목표공간 불변 자유 에너지로 표현되며, 관련된 주하프모듈렌 함수는 특정 동치군에 대해 식별되었다.
• K_3 × T^2 compactification에서 스트링 앰리튜드 기법을 통해 벡터 다중체의 전위함수에 대한 1-루프 보정이 도출되었다.
• 전위함수 계산은 μ-항 생성과 게이지인자 응집에 의한 유도된 초대칭 붕괴를 이해하는 데 프레임워크를 제공한다.
• (0,2) 비분해 가능 오르비폭드 compactification에서 1-루프 게이지 및 중력 커플링이 계산되었으며, 이는 모델의 현상학적 적용 범위를 확장시켰다.