[论文解读] Brane World Susy Breaking

Alexey Anisimov, Michael Dine+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 26, 2001

Black Holes and Theoretical Physics被引用 4

一句话总结

本文表明，在膜世界超对称性自发破缺模型中，由于体超引力交换和几何翘曲效应，Kähler势并不呈现隔离的无尺度形式，导致树图级标量夸克和轻子质量非简并。与预期相反，这导致了显著的味破坏贡献，从而削弱了异常介导超对称性破缺作为味问题通用解的可行性。

ABSTRACT

In brane world models of nature, supersymmetry breaking is often isolated on a distant brane in a higher dimensional space. The form of the Kahler potential in generic string and M-theory brane world backgrounds is shown to give rise to tree-level non-universal squark and slepton masses. This results from the exchange of bulk supergravity fields and warping of the internal geometry. This is contrary to the notion that bulk locality gives rise to a sequestered no-scale form of the Kahler potential with vanishing tree-level masses and solves the supersymmetric flavor problem. As a result, a radiatively generated anomaly mediated superpartner spectrum is not a generic outcome of these theories.

研究动机与目标

• 研究膜世界超对称性破缺（BWSB）模型是否通常产生隔离的无尺度Kähler势，从而抑制树图级标量质量。
• 确定在弦/M-理论背景下的BWSB情景中，非简并软质量的起源。
• 评估在通用BWSB模型中，标准的异常介导谱假设是否成立。
• 评估体超引力交换和几何翘曲在生成树图级标量质量中的作用。
• 挑战一种普遍观点，即仅靠膜的物理分离就足以在超对称模型中实现味保护。

提出的方法

• 分析来自Type I′、Type IIB和杂化M-理论紧化中高维超引力作用的四维有效Kähler势。
• 应用宏观超引力技术，推导在可见 sector 和隐藏 sector 膜分离的BWSB背景中Kähler势的主导形式。
• 识别出非导数膜-膜耦合源于体超引力多重态的交换，从而破坏了隔离结构。
• 评估内空间几何翘曲带来的修正，表明在Calabi-Yau流形上非均匀的零模波函数会破坏简并性。
• 使用超引力框架形式，将Kähler势与超引力作用中的函数f相关联，并计算f_{i\bar{j}}以检测非对角耦合。
• 考虑模的稳定化和通量紧化在可能保持或破坏无尺度形式中的作用。

实验结果

研究问题

• RQ1 在高维空间中，当可见和隐藏 sector 膜位于遥远的膜上时，是否会产生具有零树图级标量质量的隔离无尺度Kähler势？
• RQ2 在膜世界超对称性破缺模型中，树图级非简并标量质量的微观起源是什么？
• RQ3 体超引力交换和几何翘曲如何影响BWSB情景中标量夸克和轻子质量的简并性？
• RQ4 翘曲紧化带来的修正在多大程度上使通用BWSB模型中异常介导谱的假设失效？
• RQ5 在何种条件下，BWSB背景中仍可能涌现出Kähler势的无尺度形式？

主要发现

• 在通用弦理论和M-理论膜世界背景中，Kähler势并非如先前假设的那样呈现隔离无尺度形式。
• 树图级标量质量（包括标量夸克和轻子）被生成，其量级与四维引力微子质量相当，从而破坏了简并性。
• 这些非简并质量源于分离膜之间体超引力场的交换。
• 内紧化空间的几何翘曲通过T依赖的动能项进一步诱导标量质量的非简并修正。
• 翘曲修正并不一定很小，尤其在强耦合极限（如Horava-Witten理论）下，可能相当显著（例如，ε ~ 1/3）。
• 结果表明，异常介导谱并非BWSB模型的通用结果，且在无额外假设下，味问题仍未解决。