[論文レビュー] BRANE INFLATION IN THE BACKGROUND OF D-BRANE WITH NS B FIELD

Donam Youm, Abdus Salam|arXiv (Cornell University)|Nov 6, 2000

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 33被引用数 5

ひとこと要約

本稿は、非ゼロのNS B場を持つ曲がったD$p$-Dブレーン背景において、測地的に運動するプローブD3-ブレーン上に実現された4次元宇宙におけるブレーンインフレーションを調査する。修正されたフリードマン方程式を導出し、分析することにより、NS B場が標準的宇宙論的進化に顕著な補正をもたらし、インフレーションダイナミクスを変化させ、観測可能な宇宙論的パラメータに影響を及ぼす可能性があることを示している。

ABSTRACT

We study the cosmological evolution of the four-dimensional universe on the probe D3-brane in geodesic motion in the curved background of the source D$p$-brane with non-zero NS $B$ field. The Friedman equations describing the expansion of the brane universe are obtained and analyzed for various limits. We elaborate on corrections to the cosmological evolution due to nonzero NS $B$ field

研究の動機と目的

• 非ゼロのNS B場を持つ曲がったD$p$-Dブレーン背景におけるプローブD3-ブレーン上に実現された4次元宇宙の宇宙論的進化をモデル化すること。
• これらの条件下でブレーン宇宙の膨張を支配する修正されたフリードマン方程式を導出し、分析すること。
• NS B場の存在がインフレーション期における標準的宇宙論的ダイナミクスにどのように影響を与えるかを調査すること。
• ブレーン宇宙フレームワークにおける有効エネルギー密度および状態方程式に対するNS B場補正の意味を検討すること。

提案手法

• ストリング理論のコンパクト化フレームワークを用い、非ゼロのNS B場を持つD$p$-ブレーンによって生成される曲がった背景におけるプローブD3-ブレーンを考察する。
• 曲がった時空内でのD3-ブレーンの測地的運動を用いて、誘導されたブレーン作用から有効4次元宇宙論的ダイナミクスを導出する。
• NS B場の存在下での運動方程式の縮約により、ブレーン張力およびエネルギー運動量テンソルへのその効果を組み込んだ、修正されたフリードマン方程式を導出する。
• 弱いおよび強いB場領域などのさまざまな極限において分析を行い、標準的宇宙論的進化に対する定性的および定量的補正を抽出する。
• ブレーン上の有効エネルギー密度および圧力を計算し、NS B場強度に明示的な依存性があることを示す。
• 数値的および極限状況における解析的解法により、修正されたフリードマン方程式を解くことによって、宇宙論的進化を検討する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非ゼロのNS B場が、D3-ブレーンインフレーション状況における標準的フリードマン方程式にどのように修正を加えるか。
• RQ2 ブレーン宇宙モデルにおいて、NS B場による膨張率およびエネルギー密度への定性的および定量的補正は何か。
• RQ3 非ゼロのNS B場が存在するとき、曲がったD$p$-ブレーン背景内でのD3-ブレーンの測地的運動が、インフレーションダイナミクスにどのように影響を与えるか。
• RQ4 NS B場が、ブレーン宇宙論フレームワークにおける有効状態方程式およびインフレーションの持続時間にどのような意味を持つのか。
• RQ5 どのような極限において、NS B場の補正が宇宙論的進化において支配的または無視可能になるか。

主な発見

• NS B場は、4次元ブレーン宇宙の膨張を支配する標準的フリードマン方程式に明示的な補正をもたらす。
• ブレーン上の有効エネルギー密度は、NS B場強度に非自明な依存性を示し、標準的な放射能的および物質的スケーリング行動が変更される。
• 非ゼロのNS B場が存在する場合、状態方程式パラメータは標準的値からずれ、インフレーション期におけるダイナミクスが修正されていることを示す。
• 補正は、強いB場領域において最も顕著であり、ブレーンの有効張力およびエネルギー密度が著しく変化することが判明した。
• 分析により、NS B場は場の配置およびブレーン次元数に応じて、膨張率を抑制または増幅することが可能であることが明らかになった。
• 修正されたフリードマン方程式は、NS B場がインフレーションのブレーン上での軌道に影響を与える非自明な有効ポテンシャルを寄与させることを示している。