[论文解读] On Field Theory of Open Strings, Tachyon Condensation and Closed Strings

Samson L. Shatashvili|ArXiv.org|May 8, 2001

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 23被引用 14

一句话总结

本文提出，通过不稳定D-brane上的tachyon凝聚，背景无关的开弦场论中会动态地涌现出闭弦自由度。特别地，开弦场的孤立子解（尤其是tachyon真空）可在不显式引入闭弦场的情况下实现闭弦模式。关键贡献在于提出了一种场论机制：tachyon真空的结构自然地包含了闭弦规范不变性，意味着开弦模式成为物理上无意义的规范度，而闭弦则作为物理自由度涌现出来。

ABSTRACT

I review the physical properties of different vacua in the background independent open string field theory. Talk presented at Strings 2001, Mumbai, India, http://theory.theory.tifr.res.in/strings/Proceedings/#sha-s.

研究动机与目标

• 研究是否可在不显式引入闭弦场的情况下，于背景无关的开弦场论中实现闭弦自由度。
• 探讨不稳定D-brane上tachyon凝聚是否会导致一个开弦模式解耦、闭弦模式成为物理的真空。
• 考察开弦场论中孤立子构型在实现闭弦态中的作用。
• 建立tachyon凝聚的世界面描述与体中闭弦场论涌现之间的对应关系。
• 理解tachyon真空中的规范对称性如何恢复闭弦动力学并消除开弦物理自由度。

提出的方法

• 提出闭弦模式作为开弦场论中经典孤立子解出现，尤其在tachyon真空中，开弦模式成为规范赝影。
• 采用背景无关的开弦场论形式化，其中作用量通过带边界条件的圆盘世界面路径积分定义。
• 分析tachyon势及其在有限tachyon值处的最小值，此时D-brane张力因 f(T_c) = -1 而抵消，形成闭弦真空。
• 引入一个非局部弦场波函数 Ψ(X(σ))，其编码了物质和规范自由度，类似于非线性、非局部变换下的复标量场。
• 通过将圆盘映射到“1/3披萨”几何的共形映射，将开弦场论作用量与立方弦场论作用量联系起来，从而从边界插入项导出立方项。
• 考虑世界面极限：当边界收缩为点时（T → ∞），边界算符转变为球面上的体算符，暗示向闭弦理论的过渡。

实验结果

研究问题

• RQ1 是否可在不显式添加闭弦场的情况下，于开弦场论中实现闭弦自由度？
• RQ2 tachyon凝聚如何导致一个开弦模式解耦、闭弦模式成为物理的真空？
• RQ3 开弦场论中孤立子构型在实现闭弦态中起什么作用？
• RQ4 tachyon凝聚的世界面描述如何与场论框架中闭弦动力学的涌现相关联？
• RQ5 tachyon真空中的规范对称性以何种方式恢复闭弦规范不变性并消除开弦物理自由度？

主要发现

• 在 T_c 处的tachyon真空，其中 f(T_c) = -1，导致D-brane张力消失，形成无开弦自由度的闭弦真空。
• 在tachyon真空中，由于恢复了闭弦规范对称性，开弦模式成为纯规范度，有效从物理谱中移除。
• 可构造出非局部弦场波函数 Ψ(X(σ))，其编码了物质和规范场，其中2-形式B-场在这些泛函空间上提供了自然联络。
• 通过将圆盘映射到“1/3披萨”几何的共形映射，立方弦场论作用量可从开弦场论作用量导出，边界插入项对应立方项。
• 当tachyon场 T → ∞ 时，世界面圆盘的边界收缩为一点，边界算符转变为球面上的体算符，表明向闭弦理论的过渡。
• 开弦场论作用量的路径积分公式在tachyon真空下等价于闭弦作用量，表明完整的闭弦动力学可从开弦场论框架中涌现。