[论文解读] On Dp-Dp+4 systems, QCD dual and phenomenology

Horaƫiu Năstase|ArXiv.org|May 8, 2003

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 68被引用 30

一句话总结

本文通过D3-D7-D5-D7′膜系统，提出了一种具有 fundamental quarks 的大N QCD 的全息对偶，其中通过D8–D̄8膜凝聚破缺了超对称性，形成D5膜。尽管完整的超引力解尚不清楚，但该构造为将QCD嵌入弦理论标准模型提供了框架，尽管需要TeV尺度的弦物理，并面临在费米子世代和质量匹配方面的挑战。

ABSTRACT

D4-D8 and D3-D7 systems are studied and a possible holographic dual of large N QCD (SU(N) gauge fields and fundamental quarks) is sought. A candidate system is found, for which however no explicit solution is available. Susy is broken by having a $D7-\bar{D7}$ condensing to a D5. The mechanism for supersymmetry breaking is then used to try to construct a Standard Model embedding. One can either obtain too few low energy fields or too many. The construction requires TeV scale string theory.

研究动机与目标

• 构建具有 fundamental quarks 和破缺超对称性的大N QCD 的全息对偶。
• 探讨通过D膜构造将此QCD类模型嵌入真实标准模型的可行性。
• 识别在该膜世界GUT框架中匹配低能粒子内容（如费米子世代、希格斯）的局限性和挑战。
• 分析D膜凝聚与T对偶在实现非共形、非超对称QCD类理论中的作用。
• 确定是否可以在该全息设定中一致地实现标准模型的规范群和物质内容。

提出的方法

• 以 massive IIA 超引力中的 D4-D8 系统为起点，利用已知的 D8–D̄8 膜解。
• 应用T对偶将 D4-D8 系统映射为 D3-D7 系统，从而实现具有 fundamental matter 的QCD的全息描述。
• 通过 D8–D̄8 对的凝聚引入D5膜，破缺超对称性并生成非超对称QCD类理论。
• 利用M理论上抬和 [12,13] 的构造，定义 massive IIA 解的UV完备框架。
• 分析所得膜构型 D3-(D7–D̄7(D5))-D7′，该构型描述了QCD的候选全息对偶，尽管尚未存在显式的超引力解。
• 应用 orientifolds 和D膜世界体积作用，尝试实现标准模型嵌入，尤其在 SU(5) GUT 框架下。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否在不依赖超对称性或共形不变性的情况下，构建具有 fundamental quarks 的大N QCD 的全息对偶？
• RQ2 D8–D̄8 膜凝聚在生成非超对称、束缚的QCD类理论中起什么作用？
• RQ3 是否可以通过D膜世界体积构造，将所得QCD类理论嵌入真实的标准模型？
• RQ4 为何通过D膜系统尝试嵌入标准模型时，会得到过多或过少的轻场？
• RQ5 要求TeV尺度弦理论对这类全息GUT模型的可行性有何影响？

主要发现

• 提出了一种候选全息对偶，即 D3-D7-D5-D7′ 膜系统，用于具有 fundamental quarks 的大N QCD，尽管尚未存在显式的超引力解。
• 超对称性破缺通过 D8–D̄8 膜凝聚为 D5 膜而产生，这是生成非超对称QCD类理论的关键。
• D3-D7-D5 系统导致一个关于调和函数 H_{4,p;q}(x) 的积分微分方程，但尚无闭式解。
• 由于膜构型的复杂性，D3-D7-D5-D7′ 系统甚至无法完整地提出 ansatz。
• 通过 SU(5) GUT 尝试将模型嵌入标准模型，可得到正确的规范群和希格斯，但若不引入过多额外态，则无法产生所需的 10-费米子表示。
• 引入 orientifolds 可实现所需的物质谱，但导致质量过重且场过多，使模型在现象学上不一致。