[论文解读] Warped de Sitter compactifications and modulus stabilization

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

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 49被引用 2

一句话总结

本文提出在D维时空中具有有限体积内部空间的新型翘曲 de Sitter 紧化解，通过规范场强度、曲率与宇宙学常数贡献的平衡来稳定内部模。内部尺度的有效势能呈现正能最小值，导致具有固定内部维度的稳定dSₙ宇宙，并可计算Kaluza-Klein谱。

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.

研究动机与目标

• 在具有有限体积内部空间的D维时空中构造新的翘曲de Sitter紧化解。
• 在低维有效理论中稳定内部空间的模。
• 确定宇宙演化至具有固定内部尺寸的de Sitter相的条件。
• 分析n维de Sitter宇宙中Kaluza-Klein模谱。

提出的方法

• 构建包含物质场和有限体积内部空间的D维解。
• 分析在dSₙ × S¹ × S^{D−n−1} 紧化下内部空间尺度的有效势能。
• 评估规范场强度、内部空间曲率与宇宙学常数对模的稳定贡献。
• 推导低维有效理论以研究模的动力学与dSₙ行为。
• 在n维de Sitter背景中计算Kaluza-Klein模。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否构造具有有限体积内部空间和模稳定的翘曲de Sitter紧化？
• RQ2 规范场强度、曲率与宇宙学常数的何种平衡可实现模的稳定？
• RQ3 在dSₙ × S¹ × S^{D−n−1} 紧化下，内部尺度的有效势能行为如何？
• RQ4 在所得n维de Sitter宇宙中，Kaluza-Klein模谱为何？

主要发现

• 内部空间尺度的有效势能发展出正能最小值，实现稳定的de Sitter紧化。
• 模的稳定源于规范场强度、内部空间曲率与宇宙学常数贡献之间的精确平衡。
• 在特定耦合选择下，宇宙演化至具有固定内部空间尺寸的dSₙ相。
• n维de Sitter宇宙中的Kaluza-Klein模谱被显式推导，并与紧化几何一致。