[論文レビュー] Fission and Fusion Bound States of p-brane Solitons

H. Lü, C.N. Pope|ArXiv.org|Jun 10, 1996

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 16被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、非超対称的p-braneソリトンが、非ゼロの結合エネルギー（正または負を含む）を持つ、基本的な超対称的p-brane成分の束縛状態として理解可能であると提案する。非超対称系への束縛状態像の拡張を示すために、D=4のライスナー＝ノールストロムブラックホール（a=0）が、異なる成分の組み合わせから構成可能であり、その結合エネルギーがゼロ、正、または負を取り得ることを示している。

ABSTRACT

Supersymmetric $p$-branes that carry a single electric or magnetic charge and preserve $1/2$ of the supersymmetry have been interpreted as the constituents from which all supersymmetric $p$-branes can be constructed as bound states, albeit with zero binding energy. Here we extend the discussion to non-supersymmetric $p$-branes, and argue that they also can be interpreted as bound states of the same basic supersymmetric constituents. In general, the binding energy is non-zero, and can be either positive or negative depending on the specific choice of constituents. In particular, we find that the $a=0$ Reissner-Nordstrø{m} black hole in $D=4$ can be built from different sets of constituents such that it has zero, positive or negative binding energy.

研究の動機と目的

• 超対称系に限らない非超対称的構成を含めたp-braneソリトンの束縛状態記述を拡張すること。
• 非超対称的p-braneが、BPS p-brane成分の束縛状態として構成可能かどうかを調査すること。
• このような束縛状態における結合エネルギーの性質を特定すること、特にそれが非ゼロかつ正または負を取り得るかどうかを明らかにすること。
• D=4のライスナー＝ノールストロムブラックホール（a=0）が、成分の選択に応じて異なる結合エネルギーを持つ束縛状態として構成可能かどうかを分析すること。

提案手法

• D次元時空におけるp-braneソリトンの枠組みを用い、1/2超対称性を保つものに焦点を当てる。
• 従来BPS状態に用いられてきた束縛状態構成技術を、非BPS p-braneに応用する。
• 成分の質量および電荷構造を用いて、合成p-brane状態の結合エネルギーを分析する。
• 同じ非BPSブラックホール状態を、異なるBPS p-brane成分の組み合わせから構成することを検討する。
• 全成分質量と最終的束縛状態質量の差異を用いて、結合エネルギーを評価する。
• 結合エネルギーが、成分の選択に応じてゼロ、正、または負の値に調整可能であることを示している。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非超対称的p-braneソリトンは、基本的なBPS p-brane成分の束縛状態として記述可能か？
• RQ2 このような非BPS束縛状態における結合エネルギーの性質は何か—非ゼロかつ正または負を取り得るか？
• RQ3 D=4のライスナー＝ノールストロムブラックホール（a=0）の結合エネルギーは、BPS成分の選択に応じてどのように変化するか？
• RQ4 同じ非BPSブラックホール状態を、異なるBPS成分の集合から構成可能であり、それぞれ異なる結合エネルギーを持つのか？
• RQ5 束縛状態構成が、非超対称的p-braneの質量および電荷スケーリングにどのような制約を課えるか？

主な発見

• 非超対称的p-braneソリトンは、BPS p-brane成分の束縛状態として一貫して記述可能である。
• このような束縛状態における結合エネルギーは、一般にゼロでない。これは超対称系とは対照的である。
• 結合エネルギーは、具体的なBPS成分の選択に応じて正、負、またはゼロを取り得る。
• D=4のライスナー＝ノールストロムブラックホール（a=0）は、ゼロ、正、または負の結合エネルギーを持つ束縛状態として構成可能である。
• 異なる成分の組み合わせが、同じ最終状態をもたらすが、結合エネルギーは異なるため、非一意的な分解が可能である。
• この構成法により、束縛状態像が非超対称系へと一般化され、p-braneソリトンの双対性フレームワークが豊かに拡張された。