D粒子と反D粒子の多体系を記述する行列模型による超弦理論の再構成

• Project/Area Number: 03J03698
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 百武 慶文 大阪大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2003: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: Superstring / M-theory / D-brane / Higher Derivative Correction / Black Hole / Supertube / 超弦理論 / ブラックホール / Dブレーン / 素粒子論 / Dブレイン

Research Abstract

90年代半ば以降、Dブレーンや双対性をキーワードとして超弦理論に対する理解は大きく進展した。しかし超弦理論の強結合領域がどのような物理で記述されるかは未だに謎であり、この問題を理解する上で重要なのがMブレーンを基本的物体とするM理論である。M理論はMブレーンを量子化して摂動的に構成されると期待されているが、現段階ではこの試みは上手くいっていない。従ってM理論の研究においてはその低エネルギー有効理論である11次元超重力理論を用いた解析が主流である。超重力理論の枠内ではMブレーンは重力場やU(1)ゲージ場のソース(ブラックブレーン解)として記述される。これらのブラックブレーン解はM理論を用いてブラックホール力学を理解する上で非常に重要である。
しかしながらM理論の摂動論が完成してMブレーンの散乱振幅が計算可能となった場合、それらの結果から超重力理論は高次微分を含む項によって補正を受けると考えられる。これはM理論と超弦理論が双対性で結びついていることと、超弦理論における4つの重力子の散乱振幅がノンゼロであることから容易に予想されることである。具体的な補正項の形としてはリーマンテンソルの4乗の補正項(R^4項)が存在することが予想される。このような補正項はM理論におけるブラックホール力学に重大な影響を及ぼすと考えられるが、今のところ完全な形、特にU(1)ゲージ場に関する補正項は未だ完全には導出されていない。
以上の観点から、私はM理論の有効作用を構成する研究は非常に重要であると考えており、この有効作用のうちR^4項の部分を用いて完全に決定した。この研究の成果としては、局所超対称性を明白にした形で作用を構成できたこと、および作用と超対称変換の形を成分の形で具体的に書き下せたこと、が挙げられる。なお計算を実行するに当たって私は独自のプログラムを構成した。

Research Products

• [Journal Article] Higher Derivative Corrections to Eleven Dimensional Supergravity via Local Supersymmetry (2006)
  • Author(s): Y.Hyakutake, S.Ogushi
  • Journal Title: JHEP 0602 Pages: 68-68
• [Journal Article] Entropy Counting of Supertubes (2005)
  • Author(s): Y.Hyakutake
  • Journal Title: Mod.Phys.Lett.A 20 Pages: 1859-1859
• [Journal Article] A GEOMETRIC LOOK ON THE MICROSTATES OF SUPERTUBES (2005)
  • Author(s): D.Bak
  • Journal Title: Nuclear Physics (in press)
• [Journal Article] PHASE MODULI SPACE OF SUPERTUBES (2004)
  • Author(s): D.Bak
  • Journal Title: Nuclear Physics B696 Pages: 251-251
• [Publications] Yoshifumi Hyakutake: "Notes on the Construction of the D2-brane from Multiple D0-branes"Nucl.Phys.B. 675. 241-269 (2003)
• [Publications] Yoshifumi Hyakutake: "Fuzzy BIon"Phys.Rev.D. 68. 046003 (2003)
• [Publications] Yoshifumi Hyakutake: "D-brane Anti-D-brane System in String Theory"Prog.Theor.Phys.Suppl.. 148. 48-53 (2003)
• [Publications] Yoshifumi Hyakutake: "Expanded Strings in the Background of NS5-branes"Grav.Cosmol.. 9. 37-40 (2003)