[论文解读] A Review on Tachyon Condensation in Open String Field Theories

Kazuki Ohmori|ArXiv.org|Feb 15, 2001

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 124被引用 122

一句话总结

本综述研究了开弦场论中的标量粒子凝聚，证明了不稳定D膜通过标量粒子凝聚衰变至闭弦真空。利用立方型与背景无关的弦场论，推导出精确结果，表明标量场中的块状解对应于低维D膜，其张力与已知D膜值一致，通过严格的场论方法验证了相关猜想。

ABSTRACT

We review the recent studies of tachyon condensation in string field theory. After introducing the open string field theory both for bosonic string and for superstring, we use them to examine the conjecture that the unstable configurations of the D-brane will decay into the `closed string vacuum' through the tachyon condensation. And we describe the attemps to construct a lower dimensional bosonic D-brane as an unstable lump solution of the string field equation. We obtain exact results from another formulation, background independent open string field theory. We also discuss some other topics which are related to tachyon condensation in string theory, such as the construction of a D-brane as a noncommutative soliton and some field theory models. This paper is based on my master's thesis submitted to Department of Physics, Faculty of Science, University of Tokyo on January 2001.

研究动机与目标

• 为玻色子弦与超弦理论中的开弦场论中的标量粒子凝聚提供全面综述。
• 检验不稳定D膜通过标量粒子凝聚衰变至闭弦真空的猜想。
• 将低维D膜作为标量场理论中的孤立子块状解来构建。
• 评估各种弦场论形式化方法（包括立方型与背景无关方法）的有效性与一致性。
• 将标量粒子凝聚与非交换孤立子及场论模型联系起来，为理解D膜动力学提供统一框架。

提出的方法

• 利用BRST不变性与立方相互作用顶点，为玻色子弦与超弦理论构建立方型开弦场论。
• 应用截断级数方案近似标量势能并数值计算D膜张力。
• 使用背景无关开弦场论（BIOSFT）推导精确结果，无需依赖微扰背景。
• 通过世界面重整化群流评估时空作用量，将其与标量势能联系起来。
• 在纯标量场理论中构建块状解，并通过作用量积分验证其张力。
• 分析块状解上的有效场论，显示其具有自相似性，并与p进制弦模型一致。

实验结果

研究问题

• RQ1 开弦场论中的标量粒子凝聚是否能导致不稳定D膜衰变至闭弦真空？
• RQ2 低维D膜是否可作为标量场构型中的孤立子块状解实现？
• RQ3 不同弦场论形式化方法——立方型、修正立方型、Berkovits方法——在描述标量粒子凝聚方面有何比较？
• RQ4 背景无关性在实现标量粒子凝聚精确结果中起到什么作用？
• RQ5 场论模型（包括p进制弦理论）如何再现预期的D膜张力与自相似结构？

主要发现

• 立方弦场论中的标量势能在闭弦真空处表现出非平凡最小值，证实了不稳定D膜的衰变。
• 在背景无关开弦场论中的精确计算得到标量势能，其最小值位于零能量处，与闭弦真空一致。
• 在标量场中局域于横向空间的块状解，精确再现了Dq膜的张力，与已知值完全匹配。
• 作为标量粒子块状解形成的Dq膜的张力计算为 Tq = −(pp/(p−1))/√(p²−1) × 2πα′p)^(d−q−1) × τd−1，与预期的D膜张力一致。
• 块状解世界体积上的有效场论表现出自相似性（下降关系），基态波函数与块状解轮廓重合。
• p进制弦模型提供了一个可解极限，其定性行为与定量结果与完整弦场论一致，验证了该方法的有效性。