[論文レビュー] Dynamical Gauge Coupling Constants

Hans Peter Nilles|ArXiv.org|Jan 11, 1996

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 4被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、モジュライ場の真空期待値によって、弦理論におけるゲージ結合定数が動的に決定されることを調査し、それらを低エネルギー有効場理論と結びつける。超対称性の破れ、ダイルトンの走破、弦のしきい値効果、および弦スケールでの統一の可能性を検討し、統一理論における現実的な結合定数を実現するための枠組みを提示する。

ABSTRACT

In string theory the coupling parameters are functions of moduli fields. The actual values of the coupling constants are then dynamically determined through the vacuum expextation values of these fields. We review the attempts to connect such theories to low energy effective field theories with realistic gauge coupling constants. This includes a discussion of supersymmetry breakdown, the question of a running dilaton, string threshold calculations and the possibility of string unification.

研究の動機と目的

• 弦理論におけるゲージ結合定数が、モジュライ場の真空期待値によってどのように動的に決定されるかを理解すること。
• 弦理論的モデルと、現実的なゲージ結合定数を再現する低エネルギー有効場理論を結びつけること。
• 超対称性の破れが結合定数のダイナミクスに果たす役割を検討すること。
• ダイルトン場の走破とその結合定数の統一に与える影響を分析すること。
• 弦のしきい値補正と、それらが統一スケールの予測に与える影響を調査すること。

提案手法

• 有効場理論の技法を用いて、弦スケールの物理学と低エネルギー観測量を関連付ける。
• ゲージ結合定数が、 compactified 空間内のスカラー場であるモジュライ場に依存することを分析する。
• ゲージ結合定数のストリングスケールから弱いスケールへの走破を調べるため、正則化群の手法を適用する。
• 未統一スケール付近の高品質なストリング状態を考慮するために、ストリングのしきい値補正を組み込む。
• ダイルトン場を、その真空期待値によって結合定数に影響を与える動的なスカラーとして扱う。
• 超対称性の破れが、結合定数の安定性と物性論的性質に与える影響を検討する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ストリング理論におけるモジュライ場が、どのようにしてゲージ結合定数の値を動的に決定するか。
• RQ2 ダイルトンがゲージ結合定数の走破と統一に果たす役割は何か。
• RQ3 ストリングのしきい値補正は、ゲージ結合定数の統一予測にどのように影響するか。
• RQ4 現実的な低エネルギーにおけるゲージ結合定数は、ストリング理論的モデルから導けるか。
• RQ5 超対称性の破れが、結合定数の動的決定に与える影響は何か。

主な発見

• ストリング理論におけるゲージ結合定数は、基本的パrameterではなく、モジュライ場の真空期待値によって動的に決定される。
• ダイルトン場の走破は、特に統一スケール付近で、ゲージ結合定数の進化において重要な役割を果たす。
• ストリングのしきい値補正は、統一スケールに顕著な影響を与え、最小GUT予測からのずれを引き起こす可能性がある。
• 超対称性の破れは、プランクスケールと弱いスケールの間の階層を安定化させつつ、ゲージ結合定数の統一を維持することができる。
• この枠組みにより、現実的な結合定数を統一的ストリング理論的設定に一貫して埋め込むことが可能である。
• 有効場理論の範囲内で計算可能な補正を伴うストリング統一の可能性を支持する。