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京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第20904号 / 理博第4356号 / 新制||理||1625(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻 / (主査)教授 杉本 茂樹, 教授 川合 光, 准教授 國友 浩 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DFAM

On étude les effets non-perturbatifs généré par des branes instantoniques Euclidiens en compactifications de la théorie des cordes de type I/II avec orientifolds et D-branes magnétisées. Le focus est sur les instantons qui peuvent générer des corrections au superpotentiel. Une condition nécessaire est que les instantons doivent enrouler des cycles rigides. On considère la compactification de la théorie de Type I (IIB) sur l'orientifold T^6/Z_2xZ_2 avec torsion discrète et D-branes magnétisées. Les instantons enroulant le même cycle que l'O-plane exotique (requis par la torsion discrète) ont la structure désiré de modes zéro pour générer des corrections au superpotentiel. On construit des modèles globales basée sur cet orientifold ou les instantons génère des termes linaires et de termes de masse dans le superpotentiel. En théorie des cordes on calcule un couplage physique duquel on doit extraire la partie olomorphique pour obtenir le superpotentiel non-perturbatif. Les facteurs non-olomorphiques sont absorbés dans le potentiel de Kähler et dans redéfinitions des champs chiraux et modules des cordes fermées. On a dérivé ces redéfinitions pour les compactifications toroïdales (avec orientifolds) de la théorie de Type I avec branes magnétisées et lignes Wilson. Finalement, on a considéré des modèles globales avec des termes linéaires. On a calculé explicitement le superpotentiel non-perturbatif pour les orientifolds toroïdales. On a montré comment faire la somme sur les contributions a un instanton. Les modèles analysées possédaient des vides non-perturbatifs supersymétriques ou le group de jauge était brisé et certains modules des cordes ouvertes étaient stabilisés.

Este trabalho tem o objetivo de rever a obtenção das soluções do tipo brana em supergravidade e contém uma dedução detalhada das soluções extrema e negra. A fim de motivar algumas escolhas feitas ao longo do cálculo, o trabalho inclui uma breve revisão dos conceitos advindos da teoria de cordas e supersimetria. Esta revisão nos permitirá ainda relacionar as soluções da supergravidade com as branas da teoria de cordas e tecer considerações sobre o papel desta relação na dualidade entre teoria de calibre e gravitação. / This work intends to review the brane solutions of supergravity and contains a datailed deduction of the extremal and black solutions. In order to provide some motivations to the choices through the calculation, this work includes a brief review of some concepts from string theory and supersymmetry. This review will enable us to relate the supergravity solutions to string theory\'s branes and to make considerations about the role of this relationship in the duality between gauge and gravity theories.

Li Baojiu = 宇宙学和新物理学的交叉领域 / 李宝九. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2006. / Includes bibliographical references (leaves 93-99). / Text in English; abstracts in English and Chinese. / Li Baojiu = Yu zhou xue he xin wu li xue de jiao cha ling yu / Li Baojiu. / Chapter 1 --- Introduction --- p.1 / Chapter 1.1 --- Some Basic Conceptions in Cosmology --- p.2 / Chapter 1.1.1 --- "The Big Bang, Hubble's Law" --- p.2 / Chapter 1.1.2 --- The Cosmological Principle and Robertson-Walker Metric --- p.3 / Chapter 1.1.3 --- The Cosmological Redshift --- p.4 / Chapter 1.1.4 --- The Friedmann Equations --- p.4 / Chapter 1.2 --- Big Bang Nucleosynthesis --- p.5 / Chapter 1.3 --- Dark Energy --- p.9 / Chapter 2 --- "Branes, Varying Constants and BBN" --- p.16 / Chapter 2.1 --- A Brief Introduction to Theories Involving Extra Dimensions --- p.17 / Chapter 2.1.1 --- The Kaluza-Klein Theory --- p.18 / Chapter 2.1.2 --- Large Extra Dimensions --- p.19 / Chapter 2.1.3 --- Warped Extra Dimensions --- p.22 / Chapter 2.1.4 --- Universal Extra Dimensions --- p.24 / Chapter 2.1.5 --- Cosmology in a Brane World --- p.27 / Chapter 2.2 --- BBN and Varying Constants in Brane Models --- p.29 / Chapter 2.2.1 --- The Low Energy Effective Action in Brane Models --- p.30 / Chapter 2.2.2 --- BBN with a Varying Higgs VEV --- p.34 / Chapter 2.3 --- Numerical Results --- p.38 / Chapter 2.4 --- Discussion and Conclusions --- p.47 / Chapter 3 --- "Universal Extra Dimensions, Varying Constants and BBN" --- p.49 / Chapter 3.1 --- Introduction --- p.50 / Chapter 3.2 --- The Low Energy 4-Dimensional Effective Actions --- p.50 / Chapter 3.3 --- Radion Dependence of Fundamental Constants --- p.54 / Chapter 3.4 --- Variations of Quantities Relevant For BBN Calculation --- p.57 / Chapter 3.4.1 --- Neutron-proton Mass Difference --- p.57 / Chapter 3.4.2 --- Weak Interaction Rates --- p.58 / Chapter 3.4.3 --- Expansion Rate of the Universe --- p.58 / Chapter 3.4.4 --- Nuclear Reaction Rates --- p.59 / Chapter 3.5 --- Numerical Results --- p.64 / Chapter 3.6 --- Discussion and Conclusions --- p.70 / Chapter 4 --- Dark Energy as a Signature of Extra Dimensions --- p.74 / Chapter 4.1 --- Introduction --- p.75 / Chapter 4.2 --- The Underlying Higher Dimensional Theory --- p.75 / Chapter 4.3 --- The Cosmic Evolution in Different Eras --- p.79 / Chapter 4.3.1 --- The Blazing Era --- p.79 / Chapter 4.3.2 --- The Radiation Dominated Era --- p.83 / Chapter 4.3.3 --- The Matter Dominated Era --- p.84 / Chapter 4.4 --- A Realistic Cosmology --- p.85 / Chapter 4.5 --- Discussions and Conclusions --- p.92 / Bibliography --- p.93

Ce mémoire présente divers aspects de la physique des dimensions supplémentaires et leurs liens avec la supersymétrie. L'accent a été mis sur la brisure de supersymétrie dans les modèles de branes et le rôle que les configurations non-BPS jouent dans ce contexte. Après un rappel sur les constructions de branes issues de la théorie des cordes, une courte introduction à la théorie de Horava-Witten est donnée sous l'angle des membranes ouvertes. Une présentation des branes non-BPS en supergravité à dix dimensions est ensuite effectuée. Dans ces deux cas les dimensions supplémentaires ne sont pas compactifiées. La seconde partie de ce mémoire traite des modèles à cinq dimensions. Une étude des branes non-BPS dans le modèle de Randall-Sundrum met en exergue deux types de configurations non-supersymétriques, les branes non-parallèles et le cas où la chiralité des fermions est différentes sur les bords de l'espace-temps. Dans le cadre de la théorie de Horava-Witten à cinq dimensions on considère le cas où l'une des branes est de tension violant la borne BPS, conduisant à des configurations non-statiques. Enfin on consacre une partie à la supersymétrie singulière où des champs scalaires vivent entre les branes. Là aussi nous présentons des configurations non-BPS qui sont dépendantes du temps. Ceci nous conduit à une brève étude de la cosmologie branaire avec champs scalaires.

Thesis (Ph. D.)--University of Chicago, Dept. of Physics, Dec. 2003. / Includes bibliographical references. Also available on the Internet.

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2007. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 346-357).

Thesis (Ph.D.)--Baylor University, 2009. / Includes bibliographical references (p. 141-147).

The quantum creation of membranes by a totally antisymmetric tensor and gravitational fields is considered in arbitrary space-time dimensions. The creation process is described by instanton tunneling. As membranes are created, the energy density associated with the antisymmetric field decreases, reducing the effective cosmological constant to a lower value. For a collection of parameters and initial conditions, the creation mechanism goes to a halt as soon as the cosmological constant is near zero. A brief exploration of a canonical gravity representation is also considered, where the system of ADM-composition in arbitrary space-time dimensions is introduced. / Kvantprocessen av membranskapelse via en total anti-symmetrisk tensor och gravitationsfält är betänkt i arbiträra rumstidsdimensioner. Skapelseprocessen är beskriven via instantontunnling. Då membranen är skapade, reduceras värdet på energidensiteten som är associerad med det anti-symmetriska fältet. För en samling av parametrar och begynnelsevärden, stannar skapelseprocessen upp så fort den kosmologiska konstanten har ett värde nära noll. En kort utforskning av kanonisk gravitation är också betänkt, där ett system i termer av ADM-dekomposition i arbiträra rumstidsdimensioner är introducerat.