[논문 리뷰] Warped de Sitter compactifications and modulus stabilization

Masato Minamitsuji, Kunihito Uzawa|arXiv (Cornell University)|2011. 09. 22.

Black Holes and Theoretical Physics참고 문헌 49인용 수 2

한 줄 요약

이 논문은 유한 부피를 가진 내부 공간을 가진 D차원 시공간에서 새로운 왜곡된 de Sitter 압축해석 해를 제시한다. 내부 모듈러스는 장 강도, 곡률 및 진공 에너지 밀도 기여의 균형을 통해 안정화된다. 내부 치수에 대한 효과적 포텐셜은 양의 에너지를 가진 최솟값을 가지며, 고정된 내부 치수를 가진 안정된 dSₙ 우주와 계산 가능한 Kaluza-Klein 스펙트럼을 이끈다.

ABSTRACT

We present new solutions of warped de Sitter compactification. These solutions are constructed in the D-dimensional spacetime with matter fields, with the internal space that has a finite volume. In the case of dSn×S 1 ×S D−n−1 compactifcation in the D-dimensional theory, the effective potential for the scale of internal space has a minimum with a positive energy. We also discuss the dynamics of the modulus of the internal space in the lower-dimensional effective theory. We show that for the certain choice of couplings the universe settles down to dSn and the size of the internal space is fixed because of the balance of contributions from the field strength, the internal space curvature and the cosmological constant. We also investigate the spectrum of the Kaluza-Klein modes realized in the n-dimensional de Sitter universe.

연구 동기 및 목표

• 유한 부피 내부 공간을 가진 D차원 시공간에서 새로운 왜곡된 de Sitter 압축해석 해를 구축하는 것.
• 내부 공간의 모듈러스를 낮은 차원 효과적 이론에서 안정화하는 것.
• 우주가 고정된 내부 치수를 가진 de Sitter 상태로 수렴하는 조건을 규명하는 것.
• n차원 de Sitter 우주에서의 Kaluza-Klein 모드 스펙트럼을 분석하는 것.

제안 방법

• 유한 부피 내부 공간과 물리장이 포함된 D차원 해를 구성하는 것.
• dSₙ × S¹ × S^{D−n−1} 압축해석에서 내부 공간 척도에 대한 효과적 포텐셜을 분석하는 것.
• 모듈러스 안정화에 기여하는 장 강도, 내부 공간 곡률 및 진공 에너지 밀도의 기여를 평가하는 것.
• 모듈러스 역학과 dSₙ 행동을 연구하기 위해 저차원 효과적 이론을 유도하는 것.
• n차원 de Sitter 배경에서의 Kaluza-Klein 모드를 계산하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 유한 부피 내부 공간과 안정화된 모듈러스를 가진 왜곡된 de Sitter 압축해석을 구성할 수 있는가?
• RQ2 장 강도, 곡률 및 진공 에너지 밀도의 어떤 균형이 모듈러스 안정화를 이끌어내는가?
• RQ3 dSₙ × S¹ × S^{D−n−1} 압축해석에서 내부 치수에 대한 효과적 포텐셜은 어떻게 행동하는가?
• RQ4 결과적으로 유도된 n차원 de Sitter 우주에서의 Kaluza-Klein 모드 스펙트럼은 무엇인가?

주요 결과

• 내부 공간 척도에 대한 효과적 포텐셜은 양의 에너지를 가진 최솟값을 가지며, 이는 안정된 de Sitter 압축해석을 가능하게 한다.
• 모듈러스 안정화는 장 강도, 내부 공간 곡률 및 진공 에너지 밀도 기여 간 정밀한 균형으로 발생한다.
• 특정 결합 조건을 선택할 경우, 우주는 고정된 내부 공간 치수를 가진 dSₙ 상태로 진화한다.
• n차원 de Sitter 우주에서의 Kaluza-Klein 모드 스펙트럼은 명시적으로 유도되었으며, 압축해석 기하학과 일관됨을 확인했다.