[论文解读] New Ambitwistor String Theories

Eduardo Casali, Yvonne Geyer+3 more|arXiv (Cornell University)|Jun 29, 2015

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 37被引用 7

一句话总结

本文通过用组合系统（SCS）替代传统的电流代数，引入了新的歧路超弦理论，该系统自然生成色因子和Parke-Taylor分母，且无需人为去除虚假的多迹项。该方法得到了临界、无反常的理论，包括爱因斯坦-杨 Mills 理论和非线性σ模型，通过世界面对偶性将双重复制框架扩展至更广泛的规范与引力理论类别。

ABSTRACT

We describe new ambitwistor string theories that give rise to the recent amplitude formulae for Einstein-Yang-Mills, (Dirac)-Born-Infeld, Galileons and others introduced by Cachazo, He and Yuan. In the case of the Einstein-Yang-Mills amplitudes, an important role is played by a novel worldsheet conformal field theory that provides the appropriate colour factors precisely without the spurious multitrace terms of earlier models that had to be ignored by hand. This is needed to obtain the correct multitrace terms that arise when Yang-Mills is coupled to gravity.

研究动机与目标

• 解决早期歧路超弦模型中因使用电流代数而产生的非物理多迹项问题。
• 开发一种新的世界面CFT——即组合系统（SCS）——其天然产生正确的色因子和循环分母，无需人为去除项。
• 为包括爱因斯坦-杨 Mills 理论和非线性σ模型在内的广泛规范与引力理论构建无反常、临界的歧路超弦模型。
• 通过世界面对偶性将双重复制构造扩展至引力和杨-米尔斯理论之外的新理论。
• 探索这些模型中是否存在额外的顶点算符及潜在的超对称推广。

提出的方法

• 用新的世界面CFT——组合系统（SCS）——替代歧路超弦中标准的电流代数（SJ），SCS以“梳子”模式编码结构常数。
• 利用SCS生成色因子为结构常数的串，自然产生Parke-Taylor分母，避免多迹项。
• 构建一个具有正确规范场数量的简化SYM系统，尽管仍存在反常，但可重现正确的树幅振幅。
• 将规范理论作用量表述为T*YM，即在完整杨-米尔斯背景上的线性化杨-米尔斯场，其共轭场为场强。
• 在世界面层面应用双重复制形式化，其中一对世界面系统(Sl, Sr)决定最终的时空理论。
• 利用散射方程和CHY形式化推导树幅振幅，并通过高亏格黎曼面探索环幅振幅。

实验结果

研究问题

• RQ1 组合系统（SCS）能否用于构建无反常、临界的歧路超弦模型，以避免非物理的多迹项？
• RQ2 T*YM作用量在生成一环杨-米尔斯振幅中起什么作用？为何其在纯规范 sector 中缺乏更高环振幅？
• RQ3 双重复制结构如何在世界面层面体现？能否将其推广至引力和杨-米尔斯理论之外？
• RQ4 SΨ和SCS模型中是否存在额外的顶点算符，可扩展理论以包含新场和超对称性？
• RQ5 T*YM模型的临界维度D=10是否支持杨-米尔斯理论的有效一环积分子？

主要发现

• 组合系统（SCS）成功生成了正确的色因子和Parke-Taylor分母，且未引入虚假的多迹项，解决了早期模型的关键局限。
• T*YM作用量（描述在完整杨-米尔斯背景上的线性化规范场）可产生正确的一环杨-米尔斯振幅，但在纯规范 sector 中无法生成更高环振幅。
• 在10维中，T*YM模型的中心电荷为零且为临界，表明其可能作为杨-米尔斯理论一环积分子具有有效性。
• 新模型在世界面层面实现了双重复制：一对世界面系统(Sl, Sr)决定时空理论，将双重复制推广至广泛理论类别。
• 该构造产生了新的临界、无反常理论，包括爱因斯坦-杨-米尔斯理论、非线性σ模型和广义YMS理论，且具有一致的色-动量结构。
• SΨ和SCS系统可推广为超对称形式，从而生成新的超对称歧路超弦模型，可生成扩展振幅。