[论文解读] Self-Dual Superstring in Six Dimensions

John H. Schwarz|ArXiv.org|Apr 27, 1996

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 8被引用 13

一句话总结

本文提出了一种具有手征性 N=2 超对称性的自由六维超弦，其耦合至自对偶的二形式 gauge 场。在环面上的紧化导致四维强耦合 N=4 规范理论，具有 SL(2,Z) duality 对称性及无限多的 dyon 状态，当与 M-theory 五膜关联时，黑体熵计算中出现了一个令人困惑的两倍因子问题。

ABSTRACT

A free superstring with chiral N=2 supersymmetry in six dimensions is proposed. It couples to a two-form gauge field with a self-dual field strength. Compactification to four dimensions on a two-torus gives a strongly coupled N=4 four-dimensional gauge theory with SL(2, Z) duality and an infinite tower of dyons. Various authors have suggested that this string theory should be also the world-volume theory of M theory five-branes. Accepting this proposal, we find a puzzling factor of two in the application to black-hole entropy computations.

研究动机与目标

• 构建一个具有手征性 N=2 超对称性的六维自由超弦理论。
• 将该超弦耦合至具有自对偶场强的二形式 gauge 场。
• 研究该理论在二环面上紧化以获得四维 N=4 规范理论。
• 探讨该超弦理论对 M-theory 五膜及其黑洞熵计算的影响。
• 识别当该超弦被解释为 M-theory 五膜的世界体积理论时，熵计算中出现的令人困惑的两倍因子差异。

提出的方法

• 假设一个具有手征性 N=2 超对称性并耦合至自对偶二形式 gauge 场的六维超弦。
• 在二环面上实施维数约化以获得四维有效理论。
• 分析所得理论，识别出 SL(2,Z) duality 对称性及无限多的 dyon 状态。
• 将谱结构与 duality 性质与 M-theory 五膜世界体积理论的预期进行比较。
• 研究其对黑洞熵计算的影响，特别是两倍因子差异的问题。

实验结果

研究问题

• RQ1 自对偶的二形式 gauge 场如何与具有手征性 N=2 超对称性的六维超弦一致耦合？
• RQ2 在二环面上紧化六维超弦后，其低能有效场论性质为何？
• RQ3 所得四维理论是否表现出如 M-theory 所预期的 SL(2,Z) duality 对称性与无限 dyon 谱？
• RQ4 为何当将此超弦解释为 M-theory 五膜的世界体积理论时，会导致黑洞熵计算中出现两倍因子差异？
• RQ5 此差异对 type IIB 超弦理论与 M-theory 之间的 duality 关系有何影响？

主要发现

• 所提出的具有手征性 N=2 超对称性的六维超弦可与自对偶二形式 gauge 场一致耦合。
• 在二环面上紧化后，得到一个具有 SL(2,Z) duality 对称性的强耦合四维 N=4 规范理论。
• 紧化后的理论包含一个无限 dyon 状态谱系，与 M-theory 五膜的预期一致。
• 当将其解释为 M-theory 五膜的世界体积理论时，该模型在黑洞熵计算中导致一个令人困惑的两倍因子差异。
• 该差异暗示在状态计数或 M-theory 背景下对偶理论的识别中可能存在不匹配。