Las cadenas siempre tienen un dilaton en su espectro. Es un campo escalar (de modo que, presumiblemente, no spin), y hasta el momento de una partícula hipotética. ¿Cuál es su importancia?
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En la teoría de cuerdas, la dilaton campo $\phi$ describe cómo fuertemente las cadenas de pareja el uno al otro. Más precisamente, en la teoría de la perturbación, la cadena abierta constante de acoplamiento es la exponencial de la dilaton la expectativa de valor de $g_s = e^{\langle \phi\rangle}$.
La palabra dilaton también se utiliza para referirse a un quantum de la dilaton campo. Esto es sólo un escalar de partículas.
En la teoría de Kaluza-Klein, la palabra dilaton se utiliza a veces para el campo escalar que surge cuando se compactify una métrica, pero la palabra 'radio' es más estándar; es la diagonal de los componentes de la métrica en la compactified dirección. La teoría de cuerdas mezclas de estas ideas hasta cierto grado. IIA de la cadena de resultados de la teoría de compactifying M-teoría en un círculo, y el dilaton campo de la IIA es el radio de la M-teoría sobre este círculo.
heathrow
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El dilaton en el tipo IIA de la teoría de cuerdas es una medida de la local radial tamaño de las 11 de la circular de la dimensión en la M-teoría de la descripción. El IIA serie de perturbación es una expansión de alrededor del cero radio límite, donde el M-teoría 2-brane envuelto en el círculo se hace larga y la luz, y entonces se convierte en el IIA de la cadena, por lo que el dilaton campo es entonces completamente local, y su origen geométrico es algo oscuro.
La razón de esto es importante es porque no hay ningún dilaton en la M-teoría, el nivel de energía de las excitaciones son los más simples máximo supersimétricas supermultiplet: 11-dimensional gravitón, tres formulario medidor de campo, y un spinor. El 11 dimensiones de la teoría obedece el principio de equivalencia, pero no es una cadena de teoría de la perturbación. Para que haya una cadena de teoría de la perturbación, se necesita una luz larga cadena, un agujero negro cargado con una de dos formas cuyas excitaciones convierte en mucho más que cualquier otra cosa. El círculo compactification hace esto, pero también el toro compactification, o una línea.
En el tipo IIB de la teoría de cuerdas, la dilaton viene junto con un socio, que junto parametrizar la forma de la pequeña toro de la M-teoría compactification, que puede ser interpretado como T-dualized IIA. En heterotic cadenas, es la distancia entre el Horava-Witten final-de-la-universo orbifold-paredes en la 11 ª dimensión. En cualquier forma de mirarla, la dilaton proviene de la reducción de las dimensiones donde la cadena de teorías surgen, entonces no es una característica fundamental de la fibrosa de la gravedad en cualquier sentido profundo.
Este fenómeno puede ser visto simplemente en la llanura teoría de Kaluza-Klein. Cuando compactify una de las 5 dimensiones de la teoría en un círculo, además de 4d gravitón y una KK de fotones, se obtiene un escalar a partir de los 55 componentes del tensor métrico, que, por definición, se mide el tamaño de la dimensión extra. Este extra escalares ha gravitacional acoplamientos a partir de la reducción, y junto con el gravitón, se hace una 4-d escalares-tensor de la teoría.
Gravedad, masa, de bosonic sector de la cadena de la acción eficaz contiene el tensor métrico, y al menos uno de los más fundamentales de campo φ, el dilaton. Mediante la comparación de la de Einstein (d+1) dimensional de la acción de Einstein-Hilbert con el árbol de nivel de acción mencionado antes una relación entre el efectivo de la cadena de acoplamiento (también la fijación del G constante) y la dilaton campo se manifiesta. El dilaton en la teoría de cuerdas también se puede aplicar el zoom a absorber trivial volumen factores asociados con espacios compactos, pero también están presentes en la no compactada cadena de modelos. El dilaton es fundamental para escalar campo cerrado en la teoría de cuerdas. La gravedad efectiva las ecuaciones de la teoría de cuerdas incluye la gravi-dilaton parte que se ve muy similar a la de Brans-Dicke escalar-tensor de la teoría de la gravedad (Esto sólo es válido en el árbol). El dilaton campo, como se ha mencionado antes, los controles de la cadena constante de acoplamiento para el género de expansión en la teoría de cuerdas está directamente relacionada con la dilaton campo y a las correcciones de la Relatividad General. También existe la posibilidad de un dilaton potencial en dimensiones críticas. Esto crea la posibilidad de que el dilaton campo expectativa de valor se fija en un mínimo local (probablemente en un no-perturbativa de régimen), la fijación del acoplamiento entre las cadenas. El dilaton campo es entonces un componente esencial de todos los superstrings modelos, y por lo tanto de los escenarios cosmológicos basados en una eficaz cadena de acciones. Capítulo 9 en Maurizios Gasperini de la Cadena de la Cosmología libro es una muy buena introducción a dilaton la fenomenología y su importancia en la cosmología.
