[论文解读] Open String Creation by S-Branes

Andrew Strominger|ArXiv.org|Sep 10, 2002

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 20被引用 97

一句话总结

本文通过边界Liouville理论的迷你超空间近似，研究了不稳定s-brane产生的开弦对的产生。发现由于高能开弦态密度呈指数增长，导致配对产生率出现类似Hagedorn的发散，暗示能量迅速转移至闭弦，且在此近似下$g_s \to 0$极限是非光滑的。

ABSTRACT

An sp-brane can be viewed as the creation and decay of an unstable D(p+1)-brane. It is argued that the decaying half of an sp-brane can be described by a variant of boundary Liouville theory. The pair creation of open strings by a decaying s-brane is studied in the minisuperspace approximation to the Liouville theory. In this approximation a Hagedorn-like divergence is found in the pair creation rate, suggesting the s-brane energy is rapidly transferred into closed string radiation.

研究动机与目标

• 通过s-brane动力学理解不稳定D(p+1)-膜上时间依赖的tachyon衰变。
• 使用迷你超空间近似分析半s-brane背景下的开弦产生。
• 评估在s-brane衰变中，$g_s \to 0$极限在弦微扰理论中的有效性。
• 确定开弦对产生是否导致强耦合及能量向闭弦的转移。

提出的方法

• 将Liouville理论的迷你超空间近似适配至半s-brane上，以建模时间依赖的开弦质量。
• 将tachyon背景建模为通过$m^2(X^0) \propto e^{X^0/\sqrt{\alpha'}}$产生指数增长的开弦质量。
• 使用具有$e^{X^0}$相互作用的边界Liouville理论来描述s-brane的衰减部分。
• 通过具有指数质量增长的标量场计算开弦产生率，其行为类比Hagedorn行为。
• 通过$\int N_\omega d\mathcal{E}_\omega$估算产生的开弦中的总能量，其中$N_\omega \sim \omega^{-a} e^{\omega/T_H}$。
• 分析高能区域积分的发散性，其与Hagedorn温度$T_H = 1/(4\pi\sqrt{\alpha'})$相关。

实验结果

研究问题

• RQ1 在迷你超空间近似下，衰减的s-brane是否导致开弦对产生率发散？
• RQ2 Hagedorn温度在半s-brane上的开弦产生过程中起什么作用？
• RQ3 $g_s \to 0$极限如何影响微扰弦理论在描述s-brane衰变时的有效性？
• RQ4 通过增加非紧致横向维度的数量，是否可以抑制发散的开弦产生率？
• RQ5 由于开弦产生的强耦合，s-brane的能量是否迅速转移至闭弦辐射？

主要发现

• 由于高能态密度按$\omega^{-a} e^{\omega/T_H}$标度增长，其中$a$为非紧致横向维度的数量，开弦对产生率发散。
• 该发散类似于Hagedorn行为，表明系统试图在Hagedorn温度$T_H = 1/(4\pi\sqrt{\alpha'})$下产生开弦。
• 该发散意味着线性化近似在有限时间$t_C$处失效，且与$g_s$无关，这是由于开弦产生导致的强耦合。
• 即使$g_s$较小，系统在$t_C$之前也已变为强耦合，使微扰分析失效，并暗示能量迅速转移至闭弦。
• 在迷你超空间近似下，$g_s \to 0$极限并非光滑，因为发散持续存在，表明微扰理论失效。
• 尽管在$g_s \to 0$极限下形式上实现解耦，最终态可能主要由闭弦辐射主导。