In this thesis we examine the viability of a recent proposal, known as Supersymmetric Large Extra Dimensions (SLED), for solving both the cosmological constant and the hierarchy problems. Central to this proposal is the requirement of two large extra dimensions of size r_c ~ 10 micrometres together with a low value for the higher-dimensional scale of gravity, M_* ~ 10 TeV. In order not to run into immediate conflict with experiment, it is presumed that all fields of the Standard Model are confined to a four-dimensional domain wall (brane). A realization of the SLED idea is achieved by relying on the 6D supergravity of Nishino and Sezgin (NS), which is known to have 4D-flat compactifications. When work on this thesis first began, there were many open questions which are now answered either partially or completely. In particular, we expand on the known solutions of NS supergravity, which now include: warped compactifications having either 4D de Sitter or 4D anti-de Sitter symmetry, static solutions with broken 4D Lorentz invariance, and time-dependent "scaling'' solutions. We elucidate the connection between brane properties and the asymptotic form of bulk fields as they approach the brane. Marginal stability of the 4D-flat solutions is demonstrated for a broad range of boundary conditions. Given that the warped solutions of NS supergravity which we consider are singular at the brane locations, we present an explicit regularization procedure for dealing with these singularities. Finally, we derive general formulae for the one-loop quantum corrections for both massless and massive field in arbitrary dimensions, with an eye towards applying these results to NS supergravity / Cette thèse examine la viabilité d'une approche récente, dite des Dimensions Supplémentaires Larges Supersymétriques (Supersymmetric Large Extra Dimensions, or SLED), qui propose une solution au problème de la constante cosmologique et à celui de la hiérarchie. Un aspect central de cette approche est l'existence de deux dimensions supplémentaires de grande taille r_c ~ 10 micromètres, et la faible valeur de l'échelle de gravité, M_* ~ 10 TeV. Afin d'éviter un conflit immédiat avec l'expérience, tous les champs du Modèle Standard sont supposés être confinés dans les quatre dimensions observées (i.e. sur une brane). Une implémentation de cette idée de SLED est realisée par le biais de la supergravité 6D de Nishino et Sezgin (NS), dont on sait qu'elle a des compactifications 4D-plates. Un certain nombre de questions, laissées ouvertes lorsque cette thèse à débutée, sont à présent partiellement ou complètement résolues. En particulier, nous étendons les solutions connues de la supergravité NS; elle incluent à present: compactifications déformées ayant la symétrie de Sitter ou anti-de Sitter 4D, solutions statiques avec invariance de Lorentz 4D brisée, et solutions d'échelle ("scaling'') dépendentes du temps. La relation entre les propriétés des branes et la forme asymptotique des champs de bulk lorsqu'ils approchent la brane est mise en lumière et expliquée. La stabilité marginale des solutions 4D-plate est démontrée pour une large classe de conditions de bord. Etant donné que les solutions déformées de la supergravité NS que l'on considère sont singulières à l'emplacement de la brane, une procédure explicite de rég
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.32520 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Hoover, Douglas Allan |
| Contributors | Clifford Peter Burgess (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Physics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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