Towards natural inflation from weakly coupled heterotic string theory
本文在具有多个$U(1)$磁通量的“瑞士奶酪”Calabi-Yau流形上提出了杂化弦论的自然暴胀。这样的多个$U(1)$磁通量稳定了相同数量的普适轴子和凯勒轴子的线性组合,其中一个凯勒轴子被确定为暴胀子。这个轴子衰减常数可以通过对隐规范群的规范动力学函数的单圈修正的大小来确定,这有效地导致了与WMAP,Planck和/或BICEP 2数据一致的trans-Planck轴子衰减常数。在暴胀过程中,模的实部也通过利用“瑞士奶酪”卡-丘流形的性质来稳定。
2014-09-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Heterotic QCD Axion
我们证明了在某些$E_8\times E_8$杂化弦模型中可以得到衰变常数在唯象允许范围内的KSVZ轴子。这些模型在模空间中具有增强的对称性轨迹,以及在该轨迹处消失的非通用的、依赖于Kahler模的Fayet-Iliopoulos项。接近这个轨迹的Fayet-Iliopoulos长期是小的,可以导致一个轴子衰变常数显着低于弦尺度。通过这种方式,可以避免Svrcek和Witten基于普遍的、依赖于费耶特-伊利奥普洛斯项的不可行论证。相关的轴子起源于相束模量对应的变形远离增强的对称轨迹。我们构建了一个明确的例子,基于杂种优势系束标准模型,与所有需要的成分。
2015-02-27 hep-th
Matrix Dilaton-Axion for Heterotic String in Three Dimensions
新的和令人惊讶的简单的表示被发现的杂种优势字符串玻色有效作用在三维方面的复杂的潜力。该系统是作为一个Kähler $σ$ -模型使用复杂的对称$2\times 2$矩阵(矩阵介子-轴子),它线性依赖于三个恩斯特-型潜力和转换下$U$ -对偶通过矩阵值$SL(2,R)$。两个离散的自同构有关的十个等距的目标空间(U-对偶变换)被发现,并用于生成非平凡的Ehlers-Harrison部门的平凡规范部门的映射。有限变换得到了一个简单的形式在复势。采用新的解生成技术构造EMDA双克尔解。
1995-07-29 hep-th
Is the Universal String Axion the QCD Axion?
我们考虑一类有效的超引力理论,从弱耦合杂合弦,其中局部超对称性被破坏的高根诺凝聚在一个隐藏的部门,通过修正经典的Kähler势实现的稳定。如果有一个隐藏的凝聚(简单)规范群,轴子在QCD凝聚标度以上是无质量的(直到高维算符的贡献)。我们展示了如何在这类模型中修改轴子质量和普朗克尺度耦合常数之间的标准关系,由于贡献的轴子-胶子耦合出现在超对称破缺的尺度下,当胶子被整合出来。特别是在参数空间中有一个对称性增强的点,在那里轴子质量被抑制。根据这些结果,我们重新讨论了普适轴子作为Peccei-Quinn轴子的问题,发现在弱耦合杂合弦的大多数紧化中,都避免了强CP问题。
2005-10-22 hep-ph hep-th
Moving Five-Branes and Membrane Instantons in Low Energy Heterotic M-Theory
我们研究宇宙学的解决方案的背景下,4-维低能异质M-理论与移动体膜。特别是,我们提出了非平凡的,解析的轴子解决方案所产生的新的对称性的完全潜在的自由行动,这是类似的“三重轴子”的解决方案中发现的前大爆炸(PBB)宇宙学。我们还考虑了非微扰超势的存在,我们发现宇宙学的解决方案,并没有一个完美的背景流体。在没有流体存在的情况下,膜子和T-模量在较晚的时候进入无势解,而运动的膜试图避免与边界碰撞并在体块内稳定。当流体被包括在内时,我们发现场的实部跟踪它的行为,并且运动的膜在边界之间的中点处变得稳定。在后一种情况下,我们可以对场的演化进行解析近似,无论是否包括轴子,我们认为这种设置是实现典型场景的可能性。
2004-06-21 hep-ph hep-th
Moduli Axions, Stabilizing Moduli and the Large Field Swampland Conjecture in Heterotic M-Theory
本研究针对杂化M理论的现实真空问题,提出结合多种非微扰超势的势能推导方案,实现多类模的完全稳定,并验证所得真空满足大标量场沼泽地猜想。
2024-05-13 hep-th
Towards a Realistic Picture of CP Violation in Heterotic String Models
我们发现在模群的不动点处具有奇异超势的杂化弦模型中可以实现介子主导的超对称破缺和自发的CP破坏。一个半现实的图片CP破坏出现在这样的模型:CKM阶段出现由于复杂的VEV的T-模量,而软超对称CP阶段是缺席的,由于轴-型对称。
2002-03-26 hep-ph hep-th
Heterotic Warm Inflation
University of Edinburgh(爱丁堡大学);University of Lethbridge(莱斯布里奇大学);Indian Statistical Institute(印度统计研究所);University of Sussex(萨塞克斯大学);Universidade do Estado do Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
提出一个由杂化弦理论启发的双场温暴涨模型,包含轴子和类膨胀子标量场,通过数值分析发现温暴涨通常沿轴子方向实现,热修正抑制膨胀子驱动的暴涨。
2026-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Universal Anomalies in Heterotic String Constructions
我们研究了杂种优势orbifolds和他们的爆破异常。我们给出了一个简单的例子,其中包含反常的U(1)对称性,被抵消的轴子,非普遍耦合到不同的规范群,从而澄清了一些混乱,最近出现在文献中关于反常的普遍性。我们认为,非普遍的axionic耦合的一般情况下,和耦合的情况下,只有普遍的orbifolds。我们评论的后果,这种非普遍性的离散R对称性。我们进一步研究光滑卡-丘流形上离散(R和非R)对称性的起源。
2012-11-16 hep-th
Exact Solutions in Bosonic and Heterotic String Theory
本文综述了高膜结构弦论的一些精确孤子解。其中包括玻色子弦论的一个轴瞬子解,以及杂合弦论的多瞬子和多瞬子解。杂化解揭示了弦论作为量子引力理论的一些有趣的方面。
1992-05-29 hep-th
Inflation Assisted by Heterotic Axions
我们探讨了在弱耦合杂合弦理论中获得暴胀的可能性,其中依赖模型的轴子负责驱动暴胀。这个模型可以被看作是$m^{2}ϕ^{2}$ -暴胀的某种外推,并且是明确实现弦理论中所谓的N-暴胀提议的一种尝试。轴子的瞬子生成势基本上有两个参数:自然质量尺度$M$和弦耦合$g_{s}$。对于各向同性紧致导致的顺序$\mathcal{O} (10^4)$轴子在四维光谱中,我们发现,与$(M, g_{s})\simeq(M_{GUT}, 0.5)$的CMB中观察到的温度波动正确地再现。我们假设一个初始随机分布的轴子的vevs。光谱指数$n_{s}$通常比$m^{2}ϕ^{2}$ -膨胀更红。vevs越大,光谱指数变得越红。考虑到从暴胀结束时开始的55个$e$折叠的大范围变化,我们发现$0.946\lesssim n_{s} \lesssim 0.962$。张量标量比$r$对vev更敏感,但通常小于$m^{2}ϕ^{2}$ -暴胀。此外,在首阶理论有效的区域中,$r$受$r < 0.10$约束。谱指数和张量标量比是相关的。例如,$n_{s}\simeq 0.951$对应于$r\simeq 0.036$。
2007-04-10 astro-ph hep-th
Cosmic Birefringence within the Framework of Heterotic String Theory
低能弦论预言了轴子场的存在,轴子场可以导致宇宙双折射。我们求解了存在这种轴子场和介子场的电磁波方程,以确定它们对光的偏振的影响。我们发现,介子场的存在导致一个非平凡的修改的最终结果。我们评论的可能性,发现这样的效果的观测无线电波偏振从遥远的射电星系和类星体。我们还确定了由来自遥远类星体和射电星系的当前偏振数据所强加的弦论参数的极限。
2001-02-24 astro-ph hep-ph hep-th
Calculating Axion-Matter Couplings in String Theory
New York University(纽约大学);Institute for Advanced Study(高等研究院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
本文首次在弦论中计算轴子-物质耦合,利用神经网络求解微分方程,发现模型依赖轴子耦合为O(1)而模型无关轴子受环抑制,适用于杂弦线丛模型。
2026-10-07 hep-ph hep-th
Natural Inflation from Near Alignment in Heterotic String Theory
我们提出了一个杂化弦论中的大场暴胀模型。该构造应用Kim、Nilles和Peloso的近对准机制。通过考虑高吉诺凝聚和世界片瞬子的非微扰效应,我们得到了一个大的有效轴子衰变常数。
2015-04-14 gr-qc hep-th
Duality Symmetries of 4D Heterotic Strings
目标空间的对偶性(T对偶性),交换卡鲁扎-克莱因和缠绕模式激发的紧杂弦,实现作为一个对称的世界片行动。轴子-介子对偶(S对偶)是同一理论的一种受限的非微扰SL(2,Z)对称,对五膜起着类似的作用。我们描述了一个孤立子谱具有对偶对称性,并认为该理论有一个无限多的双弦描述。
1993-05-31 hep-th
R-Symmetry and the Topological Twist of N=2 Effective Supergravities of Heterotic Strings
本文讨论了N=2的局部超对称超多重态规范理论中的R对称性,它可以被认为是杂合超弦模型的有效理论。在这种类型的超引力中,存在一个合适的R-对称性,并且可以用来拓扑地扭曲理论:包含介子-轴子场的矢量多重态相对于其他矢量多重态具有不同的R-电荷分配。相应地,出现了一个耦合瞬子方程系统,将引力瞬子和杨-米尔斯瞬子与三体纯超瞬子和轴子瞬子混合在一起。对于树型的经典特殊流形$ST(n)=SU(1,1)/U(1)\times SO(2,n)/(SO(2)$ $\times SO(n))$ R-对称性与指定的属性是一个连续的对称性,但对于量子校正流形${\hat {ST}}(n)$一个离散的R-群的电-磁对偶旋转是足够的,我们认为它的存在。
1995-11-03 hep-th
Compact heterotic orbifolds in blow-up
我们比较杂化弦模型的orbifolds与超引力模型的光滑紧空间,通过解决orbifolds奇点。我们的主要重点是杂种优势E8 xE 8模型的解决方案的紧凑T^6/Z_3 orbifold与威尔逊线。我们解释了如何不同的规范通量在不同的解决固定点可以解释在吹下来威尔逊线。即使这样的威尔逊线从轨道的角度来看是微不足道的,他们仍然可以导致额外的对称性破缺爆破。在规范相互作用、无质量谱和异常取消的水平上,轨道和解析模型之间实现了完全一致。在这种匹配中,爆破模是至关重要的:它们扮演着模型依赖的轴子的角色,参与了多个异常U(1)的消除。我们通过研究具有两条Wilson线的Z_3 MSSM模型的爆破来说明各种问题:如果它的所有不动点同时分解,则SM规范群必然是破缺的。最后,我们详细讨论了C^2/Z_2复二维分辨率上的反常抵消。
2008-02-20 hep-ph hep-th
Stable and Metastable Cosmic Strings in Heterotic M-Theory
我们解决的问题,找到稳定和亚稳态宇宙弦准现实的杂种M-理论紧化与稳定的模量。根据波尔钦斯基猜想,在没有无质量场的情况下,唯一稳定的弦是阿哈罗诺夫-玻姆弦。这样的弦可以在杂合紧化中作为开膜的束缚态、包裹在四圈上的五膜和孤波弦而产生。然而,在一般紧化中,模稳定化的过程可能会与Aharanov-Bohm弦的产生相冲突。在这种情况下,杂化宇宙弦在单极子断裂时必须是不稳定的。我们估计了弦的质量,发现它们足够大,使得弦可以是亚稳态的,具有足够长的寿命。另一方面,如果我们允许一个或多个轴子在低能量下保持无质量,就可以产生稳定的整体弦。
2006-06-03 hep-th
Gauge Symmetry Enhancement and N = 2 Supersymmetric Quantum Black Holes in Heterotic String Vacua
在杂化S-T-U模型中给出了N=2的超对称量子黑洞.特别考虑了三类无轴子的量子黑洞,它们具有一半N=2,D=4的超对称性.首先,我们在模空间的一般点上研究了这些量子黑洞。然后,线性化的非阿贝尔黑洞表示的一个子集的非阿贝尔黑洞解的扰动规范对称性增强的临界点在模空间。结果表明,从模空间的非临界点开始,通过连续改变模空间的模值和适当地确定非阿贝尔荷,可以得到线性化非阿贝尔黑洞的熵.
1997-11-05 hep-th
Axions and the Strong CP Problem in M-theory
本文研究了在E_8 × E_8杂化弦论(M-理论)的强耦合极限下,用弦论轴子解决强CP问题的可能性.我们首先讨论了紧化M理论中规范动力学函数的一般特征,并详细研究了弦论轴子非线性U(1)_{PQ}对称性的显破缺而非QCD反常所诱导的轴子势。基于超对称性和离散的规范对称性,我们认为如果紧化半径足够大,那么除了QCD反常之外,还可以存在一个U(1)_{PQ}-对称,不管它的微观起源是什么,它的破缺都被抑制到足以使轴子机制起作用。如此大半径的唯象可行性关键取决于规范动力学函数中的量子化系数。我们注意到,大半径所需的轴子机制是可行的,只有在有限的一类模型。例如,对于第二E_8场强为零的光滑Calabi-Yau流形上的紧化,只有当M-理论中的反对称张量场的量子化通量具有最小非零值时,紧化才是可行的。还强调,这种大的紧化半径允许M-理论中的QCD轴子在存在后期熵产生的情况下在宇宙学上是可行的。
1997-06-25 hep-ph hep-th
Taub--NUT Dyons in Heterotic String Theory
本文从爱因斯坦方程的Taub-NUT解出发,结合常数介子,利用$O(1,1)$变换,构造了具有非平凡介子、轴子和$U(1)$规范场的低能杂化弦论的Taub-NUT解.利用$SL(2,\rline)$变换构造了该解的电磁对偶。通过适当改变尺度变量,对偶解的极值极限对应于先前提出的精确共形场论的低能量极限。
1994-06-23 gr-qc hep-th
The low-energy effective action for perturbative heterotic strings on $K_3 \times T^2$ and the d=4 N=2 vector-tensor multiplet
我们考虑了d=4 N=2的超引力理论,它们是K_3 \times T^2上杂化弦的低能有效作用量。在微扰水平上,我们构造了一种新的杂种有效作用量,其中轴子被交换为反对称张量场。在弦标架中,反对称张量在庞加莱超对称下不转化为Stron-Stronini系统。这表明在这个标架中,反对称张量场和介子不包含在N=2的向量-张量多重态中。相反,我们发现,杂合双光子是一个补偿超多重态的一部分,而反对称张量是引力多重态的一部分。为了得到我们的结果,我们使用超共形技术。这使我们能够评论这一特定框架的适用范围。
1998-06-19 hep-th
Type $\mathbf{\bar{0}}$ Heterotic String Orbifolds
$Z_2\times Z_2$杂合弦轨道产生了一个大的唯象三代模型空间,作为一个试验场,探索粒子物理学的标准模型如何可能被纳入量子引力理论。最近,我们证明了0型$Z_2\times Z_2$杂化弦轨道的存在,其中没有无质量的费米子态。在本文中,我们证明了存在非超对称无快子$Z_2\times Z_2$杂化弦轨道,它不包含任何来自扭曲扇区的无质量玻色子态。我们称这些配置为${\bar 0}$型模型。它们必然包含无扭曲的玻色子态,产生引力、规范和标量模的自由度,但拥有比玻色子态多的无质量费米子态,因此产生正的宇宙学常数。当我们试图理解早期宇宙中的弦动力学时,这样的组态可能是有用的。
2021-01-22 hep-ph hep-th
Heterotic Strings on Generalized Calabi-Yau Manifolds and Kaehler Moduli Stabilization
广义卡-丘流形上的杂合弦论的紧化被期望给出与卡-丘定向折叠上的IIB型紧化相同类型的柔性。本文推广了其他作者在半平坦流形上所做的工作,从调和形式的基出发,然后将其推广,以说明在一般情况下通量量子化是如何发生的。然而,在Kaehler模空间中,只有与非调和方向相关的轴子才能被几何(挠)项稳定。我们还证明了当流形上的第二(和第四)上同调群是非平凡的时,势函数不存在超对称极值。我们认为对经典规范耦合函数的阈值修正可以解决这些问题。
2008-12-12 hep-th
Heterotic Mini-landscape in blow-up
在紧致额外维度中,场的局部化性质是建立弦模型的关键因素,特别是在轨道紧致化的框架中。现实模型通常需要稍微偏离轨道点,这可以使用场论方法进行分析,考虑具有非平凡真空期望值的(单线态)场。这些领域中的一些对应的爆破模式,代表的解决方案orbifold奇点。改进以前的分析,我们在这里给出了一个明确的例子,从杂种优势的微型景观模型的爆破。给出了在各种固定点和固定环面上,具有轨道折叠扭曲场的爆破模的精确识别。我们匹配的无质量谱,并确定作为非普适的紧化弦论的轴子爆破模式。我们强调的重要作用的格林-施瓦茨异常多项式的描述的解决orbifold奇点。
2013-02-08 hep-th
Kahler Stabilized, Modular Invariant Heterotic String Models
本文综述了基于弱耦合杂化弦轨道紧化的有效超引力理论的理论和唯象。特别是,我们考虑的理论,其中的四维理论显示目标空间的模块化不变性,并在那里的电子模式进行卡勒稳定。一个自包含的阐述有效的拉格朗日方法,高吉诺凝聚和杂种弦论,导致Binetruy,盖拉德和吴的模型的发展。这类模型的现象学的各个方面被认为是。这些问题包括超对称性破缺和超伴子谱、反常U(1)因子的作用、味和R-宇称守恒、对撞机签名、轴子物理和早期宇宙学。对于绝大多数的唯象考虑的理论比较相当有利的文献中的其他字符串导出的模型。理论上的反对意见的框架和进一步研究的方向进行了确定和讨论。
2007-03-26 hep-th
Phenomenology of Strongly Coupled Heterotic String Theory
这是1996年6月9日在韩国首尔举行的亚太理论物理中心首届会议上发表的演讲全文。如果自然是用弦论来描述的,并且如果紧化半径很大(就像耦合的统一所暗示的那样),那么这个理论就处在一个由$M$ -理论的低能量极限来描述的最佳状态中。我们讨论了这种观点的一些现象学方面。传统的量子场论崩溃的尺度是统一尺度,因此(近似)离散对称性对防止质子衰变是必不可少的。有一个或多个轻轴子,其中一个解决了强CP问题。模宇宙学仍然有问题,但比微扰弦真空复杂得多。
1996-09-05 hep-th
A Computational Companion to Transient de Sitter and Quasi de Sitter States in SO(32) and E_8 X E_8 Heterotic String Theories I: Formalisms
Department of Physics, Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校物理系)
本文通过动态对偶序列构建四维de Sitter空间作为激发态,规避真空基无解定理,并分析有效场论描述条件与FLRW宇宙学的null能量条件等价性。
2026-04-09 gr-qc hep-th
Axionic Defect Anomalies and their Cancellation
本文给出了Callan-Harvey-Naculich效应的一个简单推导,{ \it,即}通过从周围空间吸积电荷到弦上来补偿由于规范异常而引起的轴子弦上的电荷破坏。然后,我们表明,在没有潜在的轴子场的情况下,另一种解释是可能的,其中没有参考周围的空间是必要的,因为异常被取消的版本的格林-施瓦茨机制。我们证明了这样一个替代的解释总是可能的p膜缺陷在d维场论的更一般的上下文中,因此,总是存在一个无异常的有效世界体积的作用量时,时空理论是异常自由。我们的研究结果的影响,我们讨论,杂种优势和II型fivebrans。
1993-07-07 hep-th
String Theory and the Donaldson Polynomial
结果表明,在零动量下,时空轴子与杂化弦论的五膜孤子的散射正比于Donaldson多项式。
1991-08-26 hep-th
Green-Schwarz Mechanism in Heterotic (2,0) Gauged Linear Sigma Models: Torsion and NS5 Branes
杂种优势弦紧化可以方便地用(2,0)规范线性西格玛模型(GLSMs)描述。这样的模型允许Fayet-Iliopoulos(FI)项,这可以被解释为目标空间几何形状上的Kahler参数和轴子。我们表明,依赖于场的非规范不变的FI-条款导致一个格林-施瓦茨机制的世界表,可以用来取消世界表异常。然而,考虑到这些FI项受到世界面规范瞬子的量子化条件的约束,异常条件仍然相当具有约束性。场相关的非规范不变的FI-条款的结果在非卡勒,即扭转,目标空间一般。当FI项包含对数项时,GLSM似乎描述了Neveu-Schwarz(NS)5膜存在下的杂化弦。特别地,当规范丛覆盖Bianchi恒等式时,GLSM描述了由于反NS 5膜而导致的去压缩的目标空间几何。
2011-07-22 hep-th
Cosmological Consequences of String Axions
暴胀过程中产生的轴子涨落导致宇宙微波背景辐射的等曲率和非高斯温度涨落。根据先前的分析模型独立的弦轴子,我们考虑的后果,这些波动的测量两个额外的弦轴子。除了在暴胀期间轴子是无质量的之外,我们这样做与任何宇宙学假设无关。第一个轴子已被证明解决强CP问题的大多数紧化的杂种优势字符串,而第二个轴子,这并不解决强CP问题,服从一个质量公式,这是独立的轴子规模。我们发现,如果在H_inf \apprge 10 ^13 GeV的暴胀过程中,用普朗克偏振测量实验观测到由暴胀引起的引力波,那么第一个轴子的存在就被排除了,第二个轴子也不能服从标度无关的质量公式。在附录中,我们定量地证明了经常持有的假设,即温度T \apprle Λ_QCD可以忽略对零温度QCD轴子质量的温度修正。
2006-06-11 hep-th
On (de Sitter) Vacua in Heterotic String Theory
本文回顾了杂化环面轨形模型构建的最新进展,包括证明德西特不可行定理,并指出通过引入非微扰、依赖于dilaton的Kähler势修正及非BPS杂化瞬子,可能为杂化弦理论实现德西特真空提供途径。
2025-01-31 hep-th
Dyonic BPS Saturated Black Holes of Heterotic String on a Six-Torus
在有效的杂合超弦理论紧化的六环面,我们得到最低能量(超对称),静态,球对称的解决方案,这是明显不变的目标空间$O(6,22)$和强弱耦合$SL(2)$对偶对称性与28个电和28个磁荷受一个约束。具有恒定轴子的解的类对应于受两个电荷约束的双子组态,其中纯电[或纯磁]和双子组态分别保持$N=4$的${1\over 2}$和${1\over 4}$超对称性。在这一类中,一般的双子组态有一个极端Reissner-Nordstr\”om黑洞的时空,而更多约束电荷的组态有一个零或裸奇点。
1995-11-05 gr-qc hep-th
Calabi-Yau compactifications of non-supersymmetric heterotic string theory
对于杂合弦的唯象学探索通常主要集中在E8xE8理论上。我们考虑所有三个十维杂种优势理论的光滑紧化,以展示非超对称SO(16)xSO(16)理论与相关的超对称E8xE8和SO(32)理论之间的许多相似之处。特别是,我们利用这些相似性,以确定玻色子和费米子谱的卡-丘紧化与线丛的非超对称字符串。我们利用四维超对称有效场论的元素来刻画首阶的非超对称作用量,并确定Green-Schwarz诱导的轴子耦合。利用这些方法,我们构造了一个非超对称的类标准模型理论。此外,我们表明,它是可能的,以获得SM样模型的标准嵌入使用至少四阶威尔逊线。最后,我们提出了SO(16)xSO(16)理论中存在于五个膜上的态的一个建议,并在一定的假设下发现了反常因子分解最多只能有一个膜解的令人惊讶的结果。
2016-01-18 hep-th
Heterotic Z6-II MSSM Orbifolds in Blowup
杂合轨道褶皱为弦论中的MSSM模型提供了有希望的构造。我们通过检查具有阿贝尔规范通量的T^6/Z6-II轨道的分辨率(远不是唯一的)来研究这种轨道模型与光滑卡-丘紧化的联系。这些规范背景的拓扑特征在于扭曲状态的权重向量;每个固定点或固定线。这些状态的VEV从轨道的角度产生了爆破,并且它们在爆破中重新出现为轴子。我们解释的方法来解决24分辨率依赖的Bianchi身份,并提出了一个明确的解决方案。尽管一个解可能包含MSSM粒子谱,超荷却被证明是反常的:由于迄今为止分析的所有杂化MSSM轨道都有不动点,只有SM带电态出现,它的规范群只能在这些奇点不被炸毁的情况下才能被保留。超越纯粹拓扑量(例如反常U(1)质量)的比较可能会受到以下事实的阻碍:在轨道极限中,超引力近似到α素数的最低阶是崩溃的。
2009-01-20 hep-th
PhD Thesis: String theory in the early universe
弦论与宇宙学的交叉在早期宇宙中是不可避免的,对它的探索可能会给这两个领域都带来光明。在这篇论文中,三篇论文在这个交叉点提出和审查,其目的是提供一个彻底的和教学指导他们的结果。首先,我们解决了长期存在的问题,找到一个弦论实现的轴子。利用杂化弦论中的翘曲紧化,我们证明了通过翘曲因子可以将轴子衰变常数降低到可接受的值。接下来,我们转向宇宙弦的主题,它的网络演化可能对天体物理学和宇宙学产生重要影响。特别是,宇宙超弦网络和大统一理论宇宙弦网络之间存在着数量上的差异。我们研究了宇宙超弦网络在翘曲背景中的性质,给出了在这些背景中三弦结的张力和性质。最后,我们研究的可能性,杂合弦论中的宇宙弦可以负责产生银河系磁场,播种今天观察到的。
2009-11-14 hep-th
Einstein-Yang-Mills Theory with a Massive Dilaton and Axion: String-Inspired Regular and Black Hole Solutions
本文研究了非阿贝尔规范场(规范群$SU(2)$)与大质量介子、大质量轴子和爱因斯坦引力耦合的经典理论。该理论的灵感来自于一般杨米尔斯场的低能杂化弦作用的玻色子部分,我们认为这是紧化到$(3+1)$维后的领先顺序。我们施加的条件,时空是静态的和球对称的,我们通过引入质量与超对称性(SUSY)-打破在隐藏的部门的高吉诺凝聚的介子-轴子潜在的。在描述简化理论的可能的非阿贝尔解的过程中,我们详细考虑了两个候选者:耦合到纯磁性杨-米尔斯场的大质量介子场,以及耦合到非阿贝尔双子组态的大质量轴子场,其中电场和磁场衰减得太快,以至于不能对应于任何全局规范荷。我们讨论了解决方案的可行性,没有一个非平凡的介子后一种情况下,目前的数值正规和黑洞解前。
1993-11-03 hep-th
Heterotic $M$-Theory Hidden Sectors with an Anomalous $U(1)$ Gauge Symmetry
详细讨论了规范丛中含有反常$U(1)$因子的杂种优势$M$ -理论真空的隐扇区.本文给出了在反常$U(1)$变换下计算介子和Kähler模轴子的非齐次变换的数学形式。随着物质多重态,在$U(1)$下均匀变换,$U(1)$不变的低能隐扇区拉格朗日的相关部分被提出和分析。给出了将这些场旋转到具有归一化动能和对角质量矩阵的手征超场基的详细数学形式。结果表明,这种手征超场的标量分量和费米子分量产生一个大质量的$U(1)$矢量超场,其质量由分别与非均匀变换和均匀变换相关的反常贡献和Higgs贡献组成.分别给出了Fayet-Iliopoulos项为零和非零的两个显式例子。这里给出的正则归一化隐扇区拉格朗日量仅限于规范相互作用。对模和物质多重态的高阶相互作用以及与超引力的耦合的研究将在其他地方介绍。
2021-10-13 hep-th
Testing F-theory GUTs with the Axiverse
Harvard University(哈佛大学);CERN(欧洲核子研究中心);Universität Hamburg(汉堡大学)
本文证明F-理论大统一理论中与光子耦合的轴子满足耦合-质量比上限,并指出该上限在有效理论可控区域内排除参数高于QCD轴子带的轴子,使F-理论大统一理论可被证伪。
2026-06-08 hep-ph hep-th
Dilaton-Axion Symmetry
在六环面上紧化的杂合弦是由一个低能有效作用量描述的,该作用量由N=4的超引力和N=4的超级杨-米尔斯耦合而成,这个理论在很多年前就被详细研究过。通过对无质量场的显式降维,我们得到了该理论的玻色子扇区。在阿贝尔情形下,作用量是用明显的全局$O(6,6+n)$对称性来表示的。用轴子代替反对称张量场的对偶变换使它成为一种形式,在这种形式中,轴子和轴子参数化一个$SL(2,R)/SO(2)$陪集,运动方程具有$SL(2,R)$对称性。这种对称性,它结合了Peccei-Quinn翻译与Montonen-Olive对偶变换,已被利用在最近的几篇论文中构建黑洞解进行电和磁电荷。我们的目的是探索是否像许多作者所指出的那样,一个$SL(2,Z)$子群可能是全量子弦论的精确对称。如果这是真的,这将是非常重要的,因为这个群非线性地变换介子,并且可以联系弱耦合和强耦合。
1992-09-29 hep-th
Black Hole Solutions in Heterotic String Theory on a Torus
我们构造了六维环面上紧化的杂化弦论理论中的一般带电旋转黑洞解,并研究了它的经典性质。这个黑洞的特征在于它的质量,角动量和28维的电荷矢量。对于特殊的电荷矢量,我们恢复了轴子-介子型黑洞和Kaluza-Klein型黑洞.对于这类一般的黑洞,28维磁偶极矩矢量与电荷矢量不成比例,我们需要两个不同的旋磁比来确定这两个矢量之间的关系。给出了构造该理论中58参数旋转双子黑洞解的算法,该黑洞解由质量、角动量、28维电荷矢量和28维磁荷矢量表征.这是最一般的渐近平坦的黑洞解在这个理论符合无毛定理。
1994-12-03 gr-qc hep-th
The anomalous U(1) global symmetry and flavors from an SU(5) x SU(5)$'$ GUT in $Z_{12-I}$ orbifold compactification
在弦紧化中,经常出现反常的U(1)规范对称性,它属于杂化弦的E8 $\times$ E8。这种反常的U(1)规范玻色子通过从二阶反对称张量场$B_{MN}$吸收一个赝标量(对应于模型无关的轴子),在紧化标度下获得质量,刚好低于$10^{18\,}$ GeV。在紧化标度之下,产生了一个整体对称U(1)$_{\rm anom}$,其电荷$Q_{\rm anom}$是原始规范U(1)电荷。这是最自然的全局对称性,实现了“看不见”的轴子。这种整体对称U(1)$_{\rm anom}$适合于味对称。在最简单的SU(5)翻转大统一紧化模型中,我们根据标准模型单态的真空期望值计算了所有的低能参数。
2017-11-23 hep-ph hep-th
Axion Experiments to Algebraic Geometry: Testing Quantum Gravity via the Weak Gravity Conjecture
已知的量子引力理论的共同特征可能暗示了量子引力的一般性质。缺乏连续的整体对称性就是这样一个特征。这激发了弱引力猜想,它限制了带电粒子的质量。我们提出了格点弱引力猜想,它进一步要求在阿贝尔和非阿贝尔规范群下存在一个无限的粒子塔,并且直接暗示了量子场论的截止。它在各种各样的弦论例子中成立,并且对现实世界和纯数学都有可检验的结果。我们勾勒出这些想法对暴胀模型、QCD轴子(和LIGO)、共形场论和代数几何的一些影响。
2016-05-17 gr-qc hep-th
Symmetries of Heterotic String Effective Theory in Three and Two Dimensions
研究了包含一个介子、一个轴子和一个$U(1)$向量场的环面紧化杂化弦在具有一个和两个交换Killing向量的弯曲时空流形上的四维玻色有效作用量.在第一种情况下,理论被减少到一个三维西格玛模型拥有一个对称的伪黎曼目标空间同构的陪集$SO(2,3)/(SO(3)\times SO(2))$。目标空间等距的十参数群$SO(2,3)$包含杂化弦的嵌入的$S$和$T$经典对偶对称。由于多了一个可积坐标,该理论简化为建立在上述陪集上的二维手征模型,因此属于完全可积系统。这需要无限维对称的Geroch-Kinnersley-Chitre类型。声子理论仅对两个特定的声子耦合常数值是二维可积的。在静态的情况下(对角度量),两个理论基本上是一致的;在这种情况下,可积性对所有的介子耦合值都成立。
1996-06-07 gr-qc hep-th
COMPLEX STRING AS SOURCE OF KERR GEOMETRY
克尔解被认为是自旋基本粒子的类孤子背景。克尔几何中存在两种弦结构,一种是实弦,另一种是复弦。本文主要讨论了与克尔度规源的Lind-Newman表示有关的复弦,它是一个具有复世界线的物体。在另一个注记中,宣布了关于实弦的一个新结果:在介子-轴子引力中,Kerr奇异环可以被认为是杂化弦,Kerr奇异性附近的场与Sen对杂化弦得到的解一致。
1995-03-14 hep-th
Couplings and Scales in Strongly Coupled Heterotic String Theory
如果自然是用弦论来描述的,并且如果紧化半径很大(就像耦合的统一所暗示的那样),那么这个理论就处在一个由$M$ -理论的低能量极限来描述的最佳状态中。我们讨论了这种观点的一些现象学方面。传统的量子场论崩溃的尺度是统一尺度,因此(近似)离散对称性对防止质子衰变是必不可少的。有一个或多个轻轴子,其中一个解决了强CP问题。模宇宙学仍然有问题,但比微扰弦真空复杂得多。我们还考虑了一系列更多的理论问题,特别是集中在稳定的模量的问题。我们给出了Witten表达式的一个简单的弱耦合推导,推导出了耦合常数对11维半径的依赖关系。我们讨论了长波长分析的有效性的标准,并发现“现实世界”似乎就坐在这个分析是打破。另一方面,来自N=2超对称性的剩余约束使得很难看到模如何稳定,同时产生大的层次结构。
1996-05-29 hep-th
Godel Universes in String Theory
我们证明了在低能有效弦论中,齐次哥德尔时空不需要包含封闭的类时曲线。我们发现精确的解决方案,哥德尔度规在弦论的完整的$O(α^{\prime})$行动,包括介子和轴子领域。结果对玻色、杂种和超弦都是有效的。对于逆弦张力$α^{\prime}$的一阶,这些解显示了哥德尔宇宙的角速度$Ω,$和没有轴子场时形式为$α^{\prime}=1/Ω^2$的逆弦张力之间的简单关系。当存在轴子场时,也发现了这种关系的推广。
1998-04-28 astro-ph gr-qc hep-th
String or M theory axion as a quintessence
目前,一种具有势能$V_Q\sim (3\times 10^{-3} {\rm eV})^4$的慢滚动标量场($Q\equiv$ Quintessence)被认为是加速宇宙的起源。在超引力模型的框架下研究了$Q$的有效势,包括$Q$与规范多重态和带电物质多重态的一般(不可重正化)耦合引起的量子修正.本文认为,为了提供一个可工作的经典势,超引力模型的Kähler势、超势和规范动力学函数必须在$Q$的变化下保持极高的精度不变。将这些结果应用于弦或$M$理论,我们指出,杂合$M$理论或I型弦轴子可以是一个合理的候选者的quintessence,如果(i)它不耦合到不弱于标准模型的规范相互作用的瞬子数和(ii)的模伙伴${\rm Re}(Z)$的周期quintessence轴子${\rm Im}(Z)\equiv {\rm Im}(Z)+1$有一个大的VEV:${\rm Re}(Z)\sim \frac{1}{2π}\ln(m_{3/2}^2 M_{Planck}^2/V_Q)$。它强调,这样一个大的${\rm Re}(Z)$给出的规范统一尺度在周围的唯象有利于值$3\times 10^{16}$ GeV。为了提供一个加速的宇宙,精粹轴子目前应该接近其有效势的顶部,这需要对早期宇宙中的$Q$和$\dot{Q}$的初始条件进行严格的微调。我们讨论了一个晚时间膨胀的情况下,基于模和CP不变性的…
2000-05-29 astro-ph hep-ph hep-th
One-loop Renormalization of BPS String Masses in Pseudo-anomalous Heterotic String
本文研究伪反常杂化弦紧致化中BPS弦的一圈质量重整化,证明其非零且正比于伪反常$U(1)$荷。
2025-03-11 hep-th
Black Holes and Solitons in String Theory
在这篇评论中,我讨论了最近在弦论中构造的一些黑洞和孤子解的各个方面。我从玻色子和杂化弦论的轴子瞬子和相关解开始。后10维解可以紧致化为超对称的弦、畴壁解,它们打破了$N=4, D=4$杂化弦论理论时空超对称性的$1/2$,并可以推广到双参数带电黑洞解.我们还讨论了这些解的低能动力学,以及它们与弦论中的强/弱耦合对偶和目标空间对偶的联系。最后,新的解决方案,打破了$3/4, 7/8$和所有的时空超对称性,也出现在更现实的$N=1$和$N=2$紧化。
1995-06-09 hep-th
General Static Spherically Symmetric Black Holes of Heterotic String on a Six Torus
我们通过执行O(8,24)变换的一个子集,即,对称变换的有效三维作用的固定解决方案,对史瓦西解决方案。生成解的显式形式由六个$SO(1,1)\subset O(8,24)$升压确定,其中零Taub-NUT电荷约束在两个升压参数中施加一个约束。非平凡的标量场是轴子场和二环面的模。通过对生成解施加不影响四维时空的$[SO(6)\times SO(22)]/[SO(4)\times SO(20)] \subset O(6,22)$(T-对偶)变换和$SO(2)\subset SL(2,R)$(S-对偶)变换,得到了由{ \it无约束} 28磁荷和28电荷以及与Bogomol'nyi束缚相容的ADM质量参数化的通解.根据boost参数的取值范围,非极端解具有Schwarzschild或Reissner-Nordstr”om黑洞的时空,而极端解具有零(或裸)奇点或极端Reissner-Nordstr”om黑洞的时空.
1996-04-22 gr-qc hep-th
Anomalous U(1) Vortices and The Dilaton
本文研究了杂化弦论中反常U(1)的自发破缺所引起的涡旋中(动力学)声子的作用。我们演示了如何异常(和耦合到介子/轴子)可以出现在拉格朗日方程和相关的场方程作为一个控制扰动的标准尼尔森-奥尔森方程。在这样的图片中,额外的场方程的介子成为一系列的修正,一个常数的介子vev的异常打开。特别是,我们发现,即使是第一个非平凡的修正,一个常数的介子一般会导致一个(正)对数发散的杂化介子附近的涡核。由于介子场决定了弦论中量子涨落的强度,这种失控行为意味着弦论中的反常U(1)涡旋本质上是量子力学的对象。
2000-10-18 hep-th
ALE Instantons in String Effective Theory
我们表明,经典的运动方程的低能有效场论描述的杂化(或I型)弦的无质量模式承认两类超对称自对偶背景。第一类,这是已经考虑在文献中,由一个(共形)平坦度规耦合到轴瞬子的解决方案。第二个包括渐近局部欧几里德(ALE)引力瞬子背景耦合到规范瞬子通过所谓的“标准嵌入”。我们表明,这两类解决方案的一些元素是对偶的Buscher的对偶意义上的对方。我们给出了一个世界-片解释的杂种优势ALE的超共形$N=(4,4)$ $\s$ -模型的解决方案,并认为他们的有效性,所有订单$α^\prime$。将引力背景专门化到江口-汉森瞬子,计算了费米子算符的指数,并给出了所有相关的费米子和玻色子零模的显式形式。
1994-09-07 hep-th