Derivation of a Vacuum Refractive Index in a Stringy Space-Time Foam Model
有人认为,由于量子引力涨落引起的时空泡沫结构,在真空中传播的高能光子应该经历非平凡的折射率。最近的天体物理观测,特别是MAGIC合作组织对活动星系核Mk 501的观测,其灵敏度接近普朗克尺度,折射率线性依赖于光子能量。我们在这里提出了一个新的推导这个量子引力真空折射率,基于一个弦模拟的相互作用的光子与内部自由度在一个传统的介质。我们将时空泡沫模型化为高维宇宙学中大量时空中的D粒子气体,在高维宇宙学中,可观测的宇宙是一个D3膜。代表光子的开弦与D粒子的相互作用拉伸并激发了弦,随后衰变并以随光子能量线性增加的时间延迟重新发射光子,并且与弦的不确定原理有关。我们将这个推导与真空中量子引力折射率的其他描述联系起来。
2008-04-22 astro-ph gr-qc hep-ph
A supersymmetric D-brane Model of Space-Time Foam
我们提出了一个超对称模型的时空泡沫与两个堆栈的8个D8膜具有相等的弦张力,由一个单一的体积尺寸包含D 0膜粒子,代表量子涨落的时空泡沫分开。静态D-膜的基态构型真空能为零。然而,引力子和其他在体中传播的闭弦态可能会与D 0粒子相互作用,导致它们反冲,真空能量变得不为零。这提供了一个可能的暗能量的来源。反冲也扭曲了高能无质量弦态所感受到的背景度规,这些弦态以低于通常(低能)光速的速度传播。另一方面,锚定在D8膜上的手征物质的传播不受这种时空泡沫效应的影响。
2004-05-12 gr-qc hep-ph hep-th
String Quantum Gravity, Lorentz-Invariance Violation and Gamma-Ray Astronomy
在评论的第一部分中,我讨论了在弦论的现代背景下获得违反洛伦兹不变性(LIV)时空泡沫的方法,涉及膜世界的场景。泡沫结构是由D3-膜宇宙中的低维背景膜缺陷提供的,其密度是一个唯象约束的自由参数。这种约束可以通过高能伽马射线光子测试来提供,包括超高能/红外光子-光子散射。在第二部分中,我分析了目前可用的数据从魔术和费米望远镜延迟宇宙光子到达在这种情况下。当然,人们理解,目前还远未理解的传统天体物理学源效应可能是观测到的延迟到达的主要原因。我还讨论了如何严格的限制,从研究同步辐射从遥远的星云,宇宙双折射的情况下,超高能宇宙光子的非观测可以容纳在上述弦时空泡沫模型。我认为,至少在目前可用的天体物理数据集,弦泡沫模型可以避免所有这些限制在一个自然的范围内的字符串耦合和质量尺度。主要特点是:(i)泡沫对电子和带电探针的透明性,(ii)没有双折射效应,和(iii)局部有效拉格朗日形式的破坏。然而,为了适应,在这个理论框架中,FERMI卫星的数据从短的强烈的伽马射线暴GRB 090510的延迟到达的光子,在某种程度上与MAGIC望远镜的发现一致,膜泡沫缺陷的非均匀密度必须调用。
2010-10-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Comments on Ultra-High-Energy Photons and D-Foam models
在Maccione、Liberati和Sigl [arXiv:1003.5468]的近期工作之后,我们重新审视了由于GZK截止而导致的超高能光子的不可观测性可能对光子传播中的洛伦兹破坏模型施加的约束,该工作进一步进行了本作者的早期分析(Phys. Rev. D 63,12402(2001),[hep-th/0012216])。我们认为,GZK截止约束是自然回避的D膜模型的时空泡沫最近提出的作者(物理。B 665,412(2008)[arXiv:0804.3566]),其中光子传播上的洛伦兹破坏效应与相互作用期间的可能效应无关。我们还注意到一种新的吸收机制,可以提供一个GZK样截止的光子在低尺度弦模型。
2010-04-23 astro-ph.HE hep-ph
Effects of quantum space time foam in the neutrino sector
讨论了中微子与时空量子泡沫相互作用对CPT和量子力学的破坏。本文分析了天体物理源(超新星、活动星系核)中微子的无中子双β衰变和振荡。研究发现,传播距离是EHNS参数进入任何界的关键量。因此,虽然来自无中微子双β衰变的边界并不重要,但超新星1987 a的数据意味着一个比文献中已知的边界严格几个数量级的边界。从活动星系核源的中微子振荡的研究中可以得到更严格的限制,这对中微子领域的量子泡沫相互作用的研究具有令人印象深刻的潜力。
2000-07-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Potentials between D-Branes in a Supersymmetric Model of Space-Time Foam
我们研究了一个超对称模型的时空泡沫与两个堆栈的8个D8膜具有相等的弦张力,由一个单一的体积尺寸包含D 0膜粒子,代表量子涨落分开。具有静态D-膜的基态组态的真空能量为零,但是当它们移动时,由于弦的交换,D-膜和D-粒子之间的相互作用导致了非平凡的正真空能量。我们在小速度和D-膜和/或D-粒子之间的大或小分离的限制下计算了它的显式形式。这种非平凡的真空能量在描述运动D膜上的微扰弦激发的非临界弦$σ$模型中表现为中心荷赤字。这些计算使我们能够对D-膜/D-粒子系统的基态进行量子化,并为讨论brany暴胀和现今宇宙中残余暗能量的可能性提供了一个框架。
2005-01-20 gr-qc hep-ph hep-th
Effects on neutrino propagation in space-time foam of D-branes revisited
本文重新探讨D-膜时空泡沫模型对中微子传播的影响,指出洛伦兹不变性破坏导致中微子减速,与修订后的IceCube数据一致,并支持弦论量子引力。
2024-05-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The Omega Effect as a Discriminant for Space-Time Foam
如果存在CPT破坏,介子工厂中产生的中性介子对的纠缠性质一般会受到影响。新的纠缠形式是欧米茄效应。引力退相干,由于时空泡沫,可能是从CPT不变性的偏差的一个途径。考虑了两种时空泡沫模型。一种是基于非临界弦论,能够以自然的方式产生新的相关性。另一种是基于热浴的范例,即使在行使对浴状态的完全自由选择时,也显示出令人惊讶的抵抗力
2007-10-30 hep-ph
Neutrino oscillations in a Robertson-Walker Universe with space time foam
在Phys.Rev.D77(2008)105001中,我们研究了四维随机涨落时空中味振荡的退相干模型,并简要讨论了当前地球和天体物理中微子实验对此类模型的敏感性。在本附录中,我们将这些结果扩展到包含由于宇宙膨胀的影响,这样我们的分析可以用于河外高能中微子的研究,例如来自宇宙学距离的伽马射线暴的中微子。不幸的是,在弦论框架下构建的泡沫微观模型中,我们得出了悲观的结论,通过味振荡测量的退相干效应的可检测性。
2009-02-19 hep-ph
Spacetime foam at a TeV
最近的兴趣在TeV尺度的引力,特别是由虚拟黑洞介导的快速重子衰变的可能性的动机,我们研究时空泡沫相互作用的另一个危险的方面:轻子味破坏。我们关联现有的限制引力诱导的退相干中微子部门的规模上的下限的量子引力,并发现,如果时空泡沫相互作用不允许S-矩阵描述的UV截止远远超出电弱规模。这表明弦论为描述TeV尺度的量子引力提供了合适的框架。
2006-10-02 astro-ph hep-ph hep-th
Measuring the foaminess of space-time with gravity-wave interferometers
通过分析一个用来测量两个空间分离点之间的距离$l$的实验,我们发现这个距离不能用小于$(ll_P^2)^{1/3}$的不确定度来测量,这个不确定度比普朗克尺度$l_P$(或弦论中的弦尺度)大得多,这是距离测量中的传统智慧不确定度。这种对时空测量的限制被解释为是时空本身的量子涨落造成的。因此,在非常短的距离尺度上,时空是“泡沫”的。“时空的这种内在泡沫性为干涉仪提供了另一个噪声源。LIGO/VIRGO和LISA两代重力波干涉仪,通过未来的改进,有望达到足够低的位移噪声水平,以测试我们提出的时空结构中的泡沫程度。我们还指出了一个简单的连接到全息原理断言,自由度的空间区域的数量是由普朗克单位的区域的面积。
2000-03-21 astro-ph gr-qc hep-ph
High-Energy gamma-ray Astronomy and String Theory
有观测,首先从魔术望远镜(2005年7月)和最近(2008年9月)从费米卫星望远镜,对非同时到达的高能光子从遥远的天体来源。在每种情况下,最高能量的光子与它们的低能量对应物相比被延迟。虽然这些高能光子源的天体物理学仍然不清楚,这种非同时到达可能是由于常规物理效应导致的非同时发射,然而,令人惊讶的是,观察到的时间延迟也可以很好地拟合量子引力中的某些场景,预测洛伦兹违反时空“泡沫”背景,平凡的亚光速真空折射率被约化普朗克质量量级的量子引力尺度线性抑制。在这个教学演讲中,我讨论了魔术和费米发现在这种情况下,我认为在弦/膜理论的时空泡沫的理论模型,可以容纳这些实验的结果与洛伦兹不变性的所有其他严格的测试。然而,我强调目前的模糊性/不确定性的来源机制,这需要解决之前,就量子引力泡沫情景得出明确的结论。
2009-03-02 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Lorentz and CPT breaking in gamma-ray burst neutrinos from string theory
以往对冰立方高能伽马射线暴中微子的研究表明,中微子的速度变化在$\sim 6.4\times 10^{17}$ ~GeV的洛伦兹破坏~(LV)标度上,中微子和反中微子的速度变化相反。受弦论的启发,在时空泡沫模型中,我们发展了一种方法来描述中微子/反中微子的传播特性,同时考虑了洛伦兹不变性和CPT对称性破缺.本文对超光速~(反)中微子的电子-正电子对~($ν\rightarrowνee^{+}$)韧致辐射进行了阈值分析。我们发现,由于量子泡沫引起的能量破坏,这种反应可能被限制在足够高的能量下发生,甚至可能是运动学禁止的。自然避免了真空$ee^{+}$对发射对中微子LV的约束。未来的实验需要进一步验证宇宙中微子和/或中微子超发光的CPT破坏。
2023-03-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing Models of Quantum Space-Time Foam
我们回顾了普朗克尺度下时空结构中的量子涨落可能受到实验探测的可能性。受弦论的启发,我们在考虑基态时考虑了孤子D膜激发,从而研究了时空泡沫的效应。我们通过分析由闭弦态的散射引起的D粒子的反冲来模拟这种介质的性质。我们发现,这种反冲导致的背景度量,这反过来又会导致一个依赖于能量的折射率在真空中的扰动,和随机波动的光锥。我们展示了如何遥远的天体物理源,如伽玛射线暴(GRBs)可能被用来测试这种可能性,使一个说明性的分析GRBs的红移已被测量。在这个框架内,我们还讨论了大质量粒子的传播和宇宙真空能量向零弛豫的可能出现。我们还讨论了D-膜反冲模型与“大”额外的维度。
1999-09-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Space-Time Foam Effects on Particle Interactions and the GZK Cutoff
利用具有反冲的D膜量子涨落的非临界Liouville弦模型模拟时空泡沫,讨论了粒子传播和相互作用中的动量和能量守恒问题。我们认为,动量应该是保守的传播过程中,平均在相互作用,但能量是保守的,只有平均在传播过程中,一般不保守的粒子相互作用,因为在背景度量的变化。本文讨论了高能宇宙射线的GZK截止的可能修改,根据这种能量不守恒以及通常的相对论动量-能量关系的可能修改。
2000-12-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Synchrotron Radiation from the Crab Nebula Discriminates between Models of Space-Time Foam
雅各布森、利伯拉蒂和马丁利认为,来自蟹状星云的同步辐射对电子色散关系的任何修改都施加了严格的约束,而这种修改可能是由量子引力引起的。我们补充他们的分析,推导出同步辐射的光谱从耦合的带电粒子的外部磁场中存在的量子引力效应的一般形式$(E/M_{QG})^α$。我们发现蟹状星云的同步辐射约束实际上排除了$M_{QG} \sim m_P = 1.2 \times 10^{19}$ GeV的$α\lsim 1.74$。另一方面,这种分析并不限制可能由量子引力引起的光子色散关系的任何修改。我们指出,这样的量子引力效应不需要遵守等效原理,这一点的例子是刘维尔弦D粒子模型的时空泡沫。这个模型提出了光子色散关系的线性修正,而不是电子色散关系,因此与蟹状星云和其他地方的已知约束是相容的。
2004-03-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Implications of a Stochastic Microscopic Finsler Cosmology
在弦/膜理论的超对称时空(D粒子)泡沫的背景下,我们讨论了Finsler诱导的宇宙学及其对(热)暗物质丰度的影响。这构成了一个真正微观的动力学时空模型,芬斯勒几何自然地出现了。D粒子泡沫模型包含点状膜缺陷(D粒子),它提供了时空的拓扑非平凡泡沫结构。D粒子可以捕获和发射粘性物质,这导致D粒子的反冲。指出了D粒子反冲的一个效应是对Finsler型时空度规的反作用,而Finsler型时空度规是随机的。我们表明,这种类型的随机时空泡沫可以导致可接受的宇宙学在宇宙的后期,由于非平凡的性质的超对称(BPS样)的D-粒子缺陷,这是这样的,以便不影响显着的哈勃膨胀。对Finsler型度规的自由参数的限制是通过求解玻尔兹曼方程得到的,在此背景下,对一个超对称粒子(LSP)暗物质候选者的残余丰度进行了计算.它表明,D-泡沫作为玻尔兹曼方程中的粒子生产的来源,从而导致增强热LSP遗迹丰度相对于那些在标准LambdaCDM宇宙学。对于TeV量级的D粒子,这种效应可能与对撞机上的暗物质搜索有关。后者的限制补充那些来自高能伽马射线天文学的诱导真空折射率,D-泡沫模型所需要的。我们还简要地评论了这种TeV质量弦缺陷在对撞机的生产机制,鉴于目前的大型强子对撞机的实验搜索,将进一步限制他们的耦合。
2012-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Liouville Decoherence in a Model of Flavour Oscillations in the presence of Dark Energy
我们研究了一些详细的主方程,它的解决方案在一个简化的情况下建模味振荡的两个级别的系统,源于刘维尔弦方法量子时空泡沫。在这个框架中,我们讨论的外观的扩散项和退相干由于低能量弦物质与时空缺陷,如D粒子的“D粒子泡沫”的特定模型中的相互作用,以及暗能量的贡献。我们特别注意对比的消相干作用的宇宙学常数在诱导指数量子阻尼的低能量观测值的演变,如味振荡的概率,与暗能量松弛到零的情况下,在这种情况下,这样的阻尼是不存在的。我们的发现可能会在不久的将来对量子时空泡沫模型的(天体物理学)测试感兴趣。
2005-06-28 gr-qc hep-ph hep-th
Remarks on atmospheric effect of D-foam in light of muon puzzle
Peking University(北京大学)
本文利用弦论量子时空泡沫模型,研究其对超高能宇宙线引发的大气簇射中μ子含量的影响,提出泡沫效应可能导致μ子“过剩”,为解释Auger等实验观测提供量子引力解释。
2026-07-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Quantum Gravity, Flavour Vacua and Supersymmetry
我回顾了一种新颖的和非微扰的方式打破超对称性的味道部门的电中性粒子,作为一个结果的味道混合存在的弦量子引力时空泡沫背景,违反洛伦兹和CPT对称性。在这些模型中,部分混合本身可能是由调味颗粒与时空泡沫的相互作用动态诱导的。
2011-06-21 gr-qc hep-ph hep-th
CPT Violation and Decoherence in Quantum Gravity
在这篇简短的评论中,我讨论了CPT破坏的方式和测试的背景下,量子引力理论与时空泡沫真空,这需要量子退相干的物质在这样的背景下传播。我涵盖了各种各样的敏感探测器,从宇宙中微子到介子工厂。我特别强调将后者与特定的,可能是唯一的(“吸烟枪”),这种类型的CPT违反的影响,有关的修改爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)相关的纠缠态的相关中性介子。我还提出了一些半微观的估计,这些后者的影响,在特定的字符串启发模型的时空泡沫(“D粒子泡沫”)的背景下。
2009-04-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
D-Foam Phenomenology: Dark Energy, the Velocity of Light and a Possible D-Void
在时空泡沫的D膜模型中,存在对暗能量的贡献,其依赖于D膜速度和D粒子缺陷的密度。后者也可能使光子的速度与其能量呈线性关系,从而与天体物理学探测光速的普遍性建立了现象学联系。具体来说,宇宙学的暗能量密度测量在目前的时代可能与从附近活动星系核传播的高能光子的明显延迟。然而,“D-泡沫现象学”这个新兴领域可能会因D-粒子密度对宇宙学时代的依赖而变得复杂。红移z ~ 1处D粒子密度的降低--“D空隙”--将增加暗能量,同时抑制真空折射率,从而可能使活动星系核的测量结果与费米卫星测量到的从GRB 090510传播的高能光子相对较小的延迟相一致。
2009-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
String Theory Modifies Quantum Mechanics
我们认为,弦论中的轻粒子服从一种有效的量子力学,这种量子力学通过引入一个量子引力摩擦项而得到修正,而这个摩擦项是由时空泡沫中与未观测到的大质量弦态的不可避免的耦合引起的。这一项与$W$对称性有关,这种对称性将轻粒子耦合到黑洞背景中的大质量孤子弦态,并且与环境量子摩擦的简单模型有形式上的相似性。它增加了表观熵,并可能导致宏观系统的波函数坍缩。
1992-07-29 gr-qc hep-ph hep-th
Flavour Condensates in Brane Models and Dark Energy
在上下文中的微观模型字符串启发的泡沫,其中泡沫结构提供了brany点样缺陷(D-粒子)在时空中,我们讨论的味道混合作为一个结果的味道不保存相互作用的(低能量)费米子弦物质激发与缺陷。这种相互作用涉及分裂和捕获的物质弦状态的缺陷,并随后重新发射。D粒子的量子涨落会导致非平凡的时空背景;在某些情况下,这可能类似于宇宙学的弗里德曼-罗伯逊-沃克膨胀宇宙,具有弱(但非零)粒子产生。此外,D-粒子介质可以诱导MSW型效应。我们之前已经讨论过,在玻色子的背景下,所谓的味真空是合适的状态,至少对于低能激发,能量/动量达到动态确定的截止尺度。在这项工作中,我们评估的味道真空期望值(凝聚)的应力能量张量的(1/2)自旋场混合在一个有效的低能量量子场论在这个泡沫诱导弯曲时空。我们证明,在宇宙的晚期,费米真空凝聚体表现为一种具有负压和正能量的流体,但单独它不能导致当今的加速宇宙。为此,我们需要调味玻色子的贡献。
2009-07-29 gr-qc hep-ph hep-th
Probing the Planck Scale with Neutrino Oscillations
量子引力的“泡沫”,在它的各种通用洛伦兹非不变效应中,会引起中微子混合。这里表明,如果泡沫在尺度M下表现为不可重整化效应,则振荡长度一般随能量$E$减小为(E/M)^(-2)。因此,中微子观测站和长基线实验应该已经观察到泡沫诱导的振荡,即使M与普朗克能量标度一样高。零结果可以通过对当前数据和未来实验的更好分析得到进一步加强,可以作为实验证据,证明洛伦兹不变性在普朗克尺度下完全保持,就像临界弦论中的情况一样。
2002-04-25 astro-ph hep-ph hep-th
Lorentz- and CPT-violating neutrinos from string/D-brane model
我们表明,从弦/D膜理论的时空泡沫模型预测的情况下,中微子可以具有线性能量依赖的速度变化,以及中微子和反中微子之间的不对称性,表明中微子的洛伦兹和CPT对称性破坏的可能性。从冰立方超高能中微子事件与伽马射线暴的可能联系中提出的一个唯象猜想支持了这种假设。这也与能量损失衰减通道设置的约束一致(例如,$e^{+}e^{-}$对发射,或中微子分裂)。我们认为,在衰变过程中的能量动量守恒的似是而非的违反可能是负责这些中微子的稳定传播,从而逃避相关的约束。
2022-11-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining D-foam via the 21-cm Line
我们在前面已经提出,D粒子是受膜启发的宇宙模型中预测的弦状时空缺陷,可能构成暗物质的一个成分,它们可能对单重态费米子的质量有贡献,而单重态费米子可能提供另一个成分。量子涨落的D粒子与物质的相互作用产生矢量力,该矢量力由无质量的有效U(1)规范场(“D光子”)介导,D光子不同于普通光子,具有与暗光子不同的性质。讨论了由D光子交换引起的D物质与常规物质的相互作用形式,并计算了它们的强度,它取决于D粒子的密度。在红移>= 15的氢21~cm谱线的观测可以限制这些相互作用和早期宇宙中D物质的密度。
2018-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints to Lorentz violation and ultrahigh-energy electrons in D-foamy space-times
School of Physics, Peking University(北京大学物理学院);School of Physics, Zhengzhou University(郑州大学物理学院)
本研究基于LHAASO观测的超高能电子无真空切伦科夫辐射约束,证明通用洛伦兹破缺模型可通过阈值分析推导限制,但弦论启发的含D膜时空泡沫模型可自然规避该约束,两类泡沫情形下超光速电子都可能不辐射。
2025-10-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
From computation to black holes and space-time foam
我们表明,量子力学和广义相对论限制一个简单的计算机(如黑洞)的速度$\tildeν$和它的存储空间$I$到$\tildeν^2 I^{-1} \lsim t_P^{-2}$,其中$t_P$是普朗克时间。我们还表明,一个简单的时钟的寿命和它的精度同样有限。这些边界和全息边界起源于支配时空量子涨落的相同物理学。我们进一步表明,这些物理边界实现了黑洞,产生正确的霍金黑洞寿命,时空经历了比传统智慧声称更大的量子波动-几乎在现代引力波干涉仪的检测范围内。
2001-03-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Towards a microscopic construction of flavour vacua from a space-time foam model
简单的膨胀背景时空的味道振荡的影响,激发一些D粒子泡沫模型,计算玩具模型的玻色子味自由度。时空中D粒子缺陷的存在,可以以非保留味道的方式与有味道的粒子进行非平凡的相互作用(通过粒子捕获),在低能弦激发的有效场论中产生混合。此外,在捕获/散射过程中的D-粒子缺陷的反冲意味着洛伦兹破坏,然而,这可能是平均为零,在各向同性的D-粒子种群,但意味着非平凡的影响,在散射器。这两个功能意味着,风味混合状态看到一个非平凡的味道(福克空间)真空的类型介绍了布拉松和Vitiello在一般的背景下,理论与混合。我们讨论的正交性的味真空通常福克真空和味振荡在这些背景下的效果。进一步分析了Flavour真空的物态方程,发现对于D粒子反冲引起的慢膨胀率,它等价于一个宇宙学常数。这些新的非微扰贡献的真空能量的一些估计。如果味态的质量差和混合角为零,则贡献为零。
2007-10-24 gr-qc hep-ph hep-th
Quantum Gravity phenomenology: achievements and challenges
受量子引力的启发,普朗克抑制的偏离洛伦兹不变性是在可观测的能量。超高能宇宙射线是自然界中观测到的能量最高的粒子,在过去的两年里,它对$O(E^{2}/\Mpl^{2})$抑制的偏差产生了强有力的约束,也是第一次对时空泡沫产生了强有力的约束。时空泡沫是受弦启发的量子引力模型。我们回顾了最重要的成就,并讨论了未来的前景。
2011-05-31 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Flavour-Condensate-induced Breaking of Supersymmetry in Free Wess-Zumino Fluids
最近,我们认为,一个特定的模型弦启发量子时空泡沫(D-泡沫)可能会导致振荡和混合的味道粒子。因此,描述基本动力学的正确基态不是质量本征态真空,而是味真空,这是布拉松和维蒂洛不久前提出的,作为对具有混合的量子场论的描述。在微观层次上,我们的时空泡沫模型中的目标空间超对称性的破缺是由膜缺陷的相对横向运动引起的。受这些结果的启发,我们证明了通过正则(反)对易关系的不等价表示引入的味真空,在低能有效场论水平上提供了超对称破缺的载体;在考虑能量动量张量的味真空期望值的基础上,与理想相对论流体的形式进行比较,发现玻色子扇区贡献为暗能量,而费米子贡献类似于尘埃。这表明一个强大的和新颖的破缺超对称性,一个非微扰的性质,这可能是某些量子引力模型的低能场论的特点。
2011-06-21 hep-ph hep-th
Time Delays of Strings in D-particle Backgrounds and Vacuum Refractive Indices
利用弦/D-膜散射振幅计算中的标准技术,我们评估了膜世界场景中开弦离开D-粒子的散射。D粒子被看作是围绕着三个循环的D3膜,它们嵌入膜世界构成了一个交叉膜的例子,其中弦被拉伸,代表了标准模型(SM)粒子在低能极限下的各种类型的激发。我们的分析,揭示了有趣的和新颖的选择规则所产生的因果时间延迟,成比例的入射物质状态的能量,从分裂,捕获和重新发射后者的D粒子的过程。特别是,我们发现,有相对较大的时间延迟,只有属于Cartan子代数的SM规范群,其中特别包括光子的激发。我们讨论了这些结果的时空泡沫模型预测一个非平凡的真空折射率的光子和相关的宇宙γ射线现象可能的相关性。特别是,我们证明了如何低弦尺度模型可以被证伪已经在这种情况下,通过目前的天体物理观测宇宙光子,以及如何这样的观测作为一种方式来区分从高弦尺度模型。
2009-06-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Speed of Sound in String Gas Cosmology
我们考虑紧致空间中具有稳定单圈的闭弦系综,并计算了弦热力学的声速。在弦气体宇宙学的金斯不稳定性的问题可能的应用被提及。
2008-09-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Decoherence induced CPT violation and entangled neutral mesons
本文讨论了量子引力中随机时空泡沫的两类半微观理论模型及其对中性介子纠缠态的影响,揭示了CPT不变性的内在失效.有一类模型涉及泡沫的特定模型,最初是在非临界(刘维尔)弦论的背景下构建的,但在这里是在更一般的有效量子引力模型的背景下来看待的。描述介子与泡沫介质相互作用的相关哈密顿微扰由非对角随机度规涨落组成,连接不同的质量本征态(或在K介子的情况下适当的概括),并且它与相关的动量转移(沿着介子对的运动方向)成比例。在这种情况下,存在两种CPT破坏效应,它们可以通过实验解决:(称为"欧米伽效应“)与中性介子和它的反粒子之间的不相容性的破坏有关,并影响双介子系统初态的某些对称性;第二种效应是由系统在时空泡沫介质中的时间演化产生的,并且可以在两个介子态的时间分布中产生依赖于时间的$omega效应类型的贡献。这两种影响的估计,这表明,至少在某些模型中,这种影响是不远的敏感性的实验设施,目前或在不久的将来。另一类量子引力模型涉及到一种引力涨落的介质,它的行为就像一个“热浴”。在这个模型中,上述两种固有CPT违反效应都是无效的。
2006-06-15 gr-qc hep-ph hep-th
Light-Cone Broadening and TeV Scale Extra Dimensions
我们研究了在两个平行膜世界之间拉伸的“大”额外维度理论的背景下,量子引力泡沫引起的光锥加宽效应。我们考虑的传播光子探针的膜之一,包括引力子波动的响应,从场和弦理论的观点。在后一种方法中,光锥加宽的主要来源可能是D膜的反冲,它与弦耦合成线性比例。天体物理学的约束对宏观额外维度的相容弦模型有很强的限制。我们在场论图像中发现的加宽似乎接近于目前引力波干涉仪的灵敏度,因此在可预见的将来也许可以通过实验进行测试。
1999-07-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Impact of Low-Energy Constraints on Lorentz Violation
我们扩展了先前对量子时空泡沫的非临界弦模型中洛伦兹不变性破坏的分析,讨论低能粒子通过非相对论D-分布的传播,我们认为,核物理和原子物理学实验并不构成这种方法的量子引力的敏感探针,由于大质量探针的色散关系的差异相比,模型预测的无质量粒子。
2003-01-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Effective non-intercommutation of local cosmic strings at high collision speeds
我们提出的证据表明,Abrikosov-Nielsen-Olesen(ANO)字符串通过对方非常高的速度的方法,由于双intercommutation。在近垂直碰撞的数值模拟给出的阈值速度以上的$\sim 0.97 c$为I型,和$\sim 0.90 c$深II型字符串。第二次相互换向的发生是因为在超高的碰撞速度下,由第一次相互换向形成的连接段几乎是静态的并且几乎是反平行的,这给了它们相互作用和湮灭的时间。一个简单的模型解释了临界速度随入射角变化的粗略特征。对于深II型字符串和大的入射角的第二个效果成为主导,形成一个环路,赶上了插值段。该环与所观察到的涡旋-反涡旋在二维中的重新出现有关。在这种情况下,双相互换向的临界值可以变得低得多。
2006-10-09 astro-ph hep-ph hep-th
Testing A (Stringy) Model of Quantum Gravity
我讨论一个特定的时空泡沫模型,灵感来自现代非微扰方法的弦论(D膜)。该模型将我们的世界视为一个三膜,与代表弦的量子引力效应的D粒子相交,可以是真实的或虚拟的。在这幅图中,物质一般由在这样的背景中传播的D3膜上的(闭或开)弦来表示。(物质)弦从D粒子上的散射导致后者的反冲,这反过来又导致周围时空流体的扭曲和缺陷周围(微观,即普朗克尺寸)视界的形成。作为平均场的结果,各种粒子激发的色散关系被修改,导致时空的非平凡光学性质,例如光子或其他无质量探针的非平凡折射率。这些模型做出了可证伪的预测,在可预见的未来可能会通过实验进行检验。我描述了几个这样的测试,从遥远的伽马射线爆发和超高能宇宙射线的光的观测,使用重力波干涉仪设备和地面粒子物理实验,例如,中性K介子的测试。
2000-09-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Acceleration of the Universe, String Theory and a Varying Speed of Light
时空几何中未来视界的存在给弦论和量子场论带来了严重的问题。宇宙正在加速膨胀的观测最近被证明会导致弦理论和M理论的数学形式主义的危机,因为存在一个永远加速膨胀的宇宙的未来视界不允许用物理S矩阵观测量的公式化。假设光速在未来和过去的膨胀宇宙中都是变化的,可以消除未来的视界,从而允许S矩阵观测量的一致定义。
2001-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
The MAGIC of SSC and how it affects LHC
我们讨论了超临界弦宇宙学(SSC)的现象学的背景下,暗物质约束的超对称粒子物理模型在大型强子对撞机。我们还将我们的结果与MAGIC,H.E.S.S.和费米望远镜对来自遥远的银河系和伽马射线暴的高能光子延迟到达的研究。这种联系是由(超临界)弦论中时空泡沫的具体模型提供的,它涉及时空缺陷及其与膜世界场景中物质的相互作用。
2009-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum-Gravitational Diffusion and Stochastic Fluctuations in the Velocity of Light
我们认为,时空背景中的量子引力涨落给真空带来了非平凡的光学性质,包括光子到达时间的扩散和随之而来的不确定性,从而导致“真空中”光速的随机波动。我们的建议是出于一个刘维尔字符串制定的量子引力,也表明了频率依赖的折射率的粒子真空。我们构造了一个明确的实现,通过处理光子传播的量子激发的$D$膜波动的时空泡沫。这些都是由更高的属弦效应,导致耦合的随机波动,因此在光速。我们讨论了通过对遥远天体物理源的$γ$射线观测来限制或测量光子“在真空中”扩散的可能性。
1999-04-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Exploration of Possible Quantum Gravity Effects with Neutrinos II: Lorentz Violation in Neutrino Propagation
有人认为,高能粒子与时空泡沫结构的相互作用被认为是由量子引力(QG)效应产生的,可能会违反洛伦兹不变性,因此它们不会以光速传播。利用超新星爆炸和OPERA长基线中微子实验的数据,我们考虑了高能中微子传播中线性或二次破坏洛伦兹不变性的极限,v/c=[1 +-(E/M_ \nuQG 1)]或[1 +-(E/M_v QG 2}^2]。
2009-03-29 hep-ph
String Theoretic Bounds on Lorentz-Violating Warped Compactification
我们考虑翘曲的紧致化,解决了10维超引力运动方程在一个点上,稳定的D3-膜世界的位置,并承认一个扭曲的因素,违反洛伦兹不变性沿膜。这给出了一个“非对称扭曲”模型的字符串嵌入,我们使用它来计算对标准模型色散关系的字符串(“弦”)修正,注意不同粒子的最大速度。我们发现,从色散关系,在这些模型中的引力洛伦兹违反的限制,改善当前的限制引力子传播的速度,包括那些来自场论循环。我们评论的可行性模型,使用非对称翘曲的膜宇宙学常数的自我调整。
2003-02-12 gr-qc hep-ph hep-th
The Quest for Quantum Gravity: Testing Times for Theories?
我讨论了一些理论上的想法有关的表示量子引力作为一个洛伦兹对称性违反“介质”的非平凡的光学性质,其中包括折射率在“真空”和随机效应与传播的光子到达时间,线性增长的光子能量。这些特性中的一些可能在未来的卫星设施(如GLAST或AMS)中通过实验检测,使用来自遥远天体物理源(如伽马射线爆发)的光作为探测光。我还认为,这种线性违反洛伦兹对称性可能并不总是受到超高能宇宙射线数据的约束,似乎是一个特定的时空泡沫(弦)模型的情况。
2000-04-17 astro-ph gr-qc hep-ph