[论文解读] Theoretical and Phenomenological Aspects of Superstring Theories

Christos Kokorelis|arXiv (Cornell University)|Dec 7, 1998

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 36被引用 3

一句话总结

本博士论文通过 orbifold 构造研究了异规弦紧化中的阈值修正与预势计算，重点关注 (2,2) 和 (0,2) 非可分解模型。通过广义 Coxeter 自同构推导出模形式依赖的规范耦合，并识别出同余子群的 Hauptmoduln，为弦论 Higgs 效应提供了证据，并将结果与有效场论中的 μ 项生成及 gaugino 凝结联系起来。

ABSTRACT

We discuss aspects of the heterotic string effective field theories in orbifold constructions of the heterotic string. We calculate the moduli dependence of threshold corrections to gauge couplings in (2,2) symmetric orbifold compactifications. We perform the calculation of the threshold corrections for a particular class of abelian (2,2) symmetric non-decomposable orbifold models... internal twist is realized as generalized Coxeter automorphism. We define the limits for the existence of states causing singularities in the moduli space in the perturbative regime for a generic vacuum of the heterotic string. The 'proof' provides evidence for the explanation of the stringy 'Higgs effect'. Furthermore, we calculate the moduli dependence of threshold corrections as target space invariant free energies for non-decomposable orbifolds, identifying the Hauptmodul' functions for the relevant congruence subgroups. The required solutions provide for the μmass term generation in the effective low energy theory and affect the induced sypersymmetry breaking by gaugino condensation. In addition, we discuss the one loop gauge and gravitational couplings in (0,2) non-decomposable orbifold compactifications. In the second part of the Thesis the one loop correction to the Kahler metric for a generic N=2 orbifold compactification of the heterotic string is calculated... In this way, with the use of the one loop string amplitudes, the prepotential of the vector multiplets of the N=2 effective low-energy heterotic string is calculated in decomposable toroidal compactifications of the heterotic string ... This method provides the solution for the one loop correction to the prepotential of the vector multiplets of the heterotic string compactified on the K_3 imes T^2...

研究动机与目标

• 理解异规弦在 (2,2) 对称 orbifold 紧化中规范耦合阈值修正的模形式依赖性。
• 分析在微扰异规真空中模形式空间内奇异态存在的条件。
• 计算 N=2 orbifold 紧化中 Kähler 度规与预势的一圈修正。
• 识别 Hauptmoduln 函数在非可分解 orbifold 模型中的作用及其对低能有效场论的含义。
• 通过 gaugino 凝结将弦振幅与 μ 项生成及超对称性破缺联系起来。

提出的方法

• 利用一圈弦振幅计算可分解环面紧化中向量多重态的预势。
• 应用广义 Coxeter 自同构以实现 (2,2) 非可分解 orbifold 模型中的内部扭变。
• 将阈值修正表示为靶空间不变的自由能，识别出相关的同余子群。
• 通过在对称 orbifold 紧化构造中的显式计算，推导出规范耦合的模形式依赖性。
• 依赖模形式不变性与自守形式，确定有效场论的结构。
• 将所得预势与阈值修正与 μ 项生成及 gaugino 凝结等现象学特征联系起来。

实验结果

研究问题

• RQ1 在异规弦的 (2,2) 对称 orbifold 紧化中，规范耦合的阈值修正如何依赖于模形式？
• RQ2 在微扰区域的异规弦真空模形式空间中，奇异态出现的条件是什么？
• RQ3 在非可分解 (2,2) orbifold 模型中，自由能计算会产生哪些 Hauptmoduln 函数，它们对应于哪些同余子群？
• RQ4 在异规弦的 N=2 orbifold 紧化中，Kähler 度规与预势的一圈修正如何产生？
• RQ5 所推导的预势与 μ 项生成及通过 gaugino 凝结实现的超对称性破缺之间有何关联？

主要发现

• 通过广义 Coxeter 自同构，显式计算了一类阿贝尔 (2,2) 对称非可分解 orbifold 模型中阈值修正的模形式依赖性。
• 模形式空间中奇异态的存在性受到推导出的极限约束，支持了微扰真空中的弦论 Higgs 效应。
• 阈值修正被表示为靶空间不变的自由能，且已识别出特定同余子群对应的 Hauptsmoduln 函数。
• 通过弦振幅技术，推导出 K_3 × T^2 紧化中向量多重态预势的一圈修正。
• 预势计算为理解通过 gaugino 凝结诱导的 μ 项生成与超对称性破缺提供了框架。
• 在 (0,2) 非可分解 orbifold 紧化中，计算了一圈规范与引力耦合，扩展了该模型的理论物理适用范围。