Exploring new physics in string theory from numerical analysis in open string field theory

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K03933
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Tokyo University of Science, Yamaguchi
• Principal Investigator: Kishimoto Isao 山陽小野田市立山口東京理科大学, 共通教育センター, 教授 (60399433)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 開弦の場の理論 / レベル切断近似 / 数値解周りの理論 / 単位弦場に基づく解析解 / 二重ブレーン / a-ゲージ / スペクトラム

Outline of Final Research Achievements

Superstring theory is one of the most likely candidates for the theory of everything and string field theory is one of its nonperturbative formulations. Here, we studied numerical solutions in the bosonic open string field theory. In particular, using the level truncation approximation, we extended numerical solutions to those around the identity-based solutions or in the a-gauges, conducted numerical analysis on the spectrum in the theory around the numerical double brane solution on the perturbative vacuum and the single brane solution on the nonperturbative vacuum, and clarified the consistency with earlier interpretations.

Free Research Field

素粒子論

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超弦理論の非摂動的定式化の一つである弦の場の理論が実際の物理現象の記述に役立つことを示すには、具体的な計算を実行する必要がある。本研究で、ボソン的開弦の場の理論の枠組みで実際に数値計算を行い、既知の数値解を拡張したり、数値解周りのスペクトラムを求めたりしたことでその有効性を示すことができた。特に、非摂動真空を表す単位弦場に基づく解に関する本研究の成果はこれまでの物理的解釈を正当化することになった。