Струнная модель космологической темной энергии

Струнная модель космологической темной энергии

И. Я. Арефьева

МИАН

Четвертые Марковские чтения 11-12 мая 2006 года

http:// map.gsfc.nasa.gov

Фундаментальная физика =

Физика элементарных частиц + Космология

CCтандартная модель, тандартная модель, 2255 параметров параметров

MMодель Фридманаодель Фридмана + +15 параметров15 параметров

Вопросы из области, лежащей Вопросы из области, лежащей на стыке физикина стыке физики

частиц, гравитации и космологиичастиц, гравитации и космологии..

KKак ак расширитьрасширить стандартную модель с тем, чтобы включить стандартную модель с тем, чтобы включить современные астрономические данные о Вселеннойсовременные астрономические данные о Вселенной??

Четвертые Марковские чтения 11-12 мая 2006 года 4-th Markov Readings, 2006, May 11-12


In 1982 M. A. Markov postulated the existence of a limiting density for all forms of matter (a density at which the microphysical differences between various types of matter disappears).

For homogeneous and isotropic cosmologies, this assumption would lead to a de Sitter phase at densities approaching the limiting density.

M. Markov, Pis’ma Zh. Eksp. Theor. Fiz. 36, 214 (1982);M. Markov, Pis’ma Zh. Eksp. Theor. Fiz. 46, 342 (1987).

In 1989 M. A. Markov postulated (the limiting curvature hypothesis) that for any solution of the gravitational equations of motion, in particular for a black hole, the curvature remains bounded by a fundamental “maximal curvature (the Planck scale)

M. Markov et al., Phys. Lett. B216 (1989) , 272


From Abstract:“The idea is discussed according to which the dark matter of our universe consists of stable elementary black holes (maximons) - the "new-comers" in our universe from the universes which all existed in the absolute past relative to the time in ouruniverse”.

5 3 33max mi n/ 10 / 10m c g l c cm

ТаммТамм:: Ненулевой импульс для вакуума Ненулевой импульс для вакуума; . ; .

КадышевскийКадышевский:: Импульсное пр-во де Ситтера Импульсное пр-во де Ситтера;; . .

РубаковРубаков: : Векторнoе полe, нарушение Лоренц-инв и темная материяи темная материя


M.A. Markov, Reflecting on Universe, preprint INR 0892/95.

M.A.M.: “The author agrees with A.A.Fiedmann:”Good fortune, that we can’t predict our future” ”

19561956 (Dubna)(Dubna)Dirac’s Dirac’s

7 problems 7 problems

19941994Markov: “DiracMarkov: “Dirac

couldn’t foresee a revival couldn’t foresee a revival of dS cosmological ideas, of dS cosmological ideas, appearance of the whole appearance of the whole

branch of theoretical branch of theoretical investigations connected investigations connected

with string theory”with string theory”

20062006dS,dS,

StringsStrings


First Big Bang

Then inflation.

After that was a period of deceleration.

Finally five billion years ago it was started a period of acceleration again.


Эксперимент:

Наблюдения далеких суперновых ускоренное расширение. A.Riess et al.,

S.J.Perlmutter et al., 1998

Ускоренное расширение существование материи с отрицательным давлением

( темной энергии)

WMAP: D.Spergel et al.,2003SDSS: Tegmark et al., 2004 WMAP3: D.Spergel et al.,2006


aH

a

Параметр Хаббла

Фридмановская космология

))(( 23

22

21

222 dxdxdxtadtds

TGgRR 821

Уравнения Эйштейна:

Однородностьизотропность

Отклонение от критической плотности, WMAP3

0. 016K 0. 0090. 010

K=0 ( CMB)


00 11, M DM DE M DM DET T p p p

Характеристики материи

DE DEp w

w -- параметр состояния темной энергии


WMAP+large-scale structure+SNLS, w = -1.06 + 0.13+ 0.13- 0.08- 0.08

Seljak et al 2005Spergel et al 2006

Характеристики темной энергии

1m DE

0. 73DE


w=-1: космологическая постоянная,

w>-1 : скалярное поле

w<-1: “скалярный гост”

Параметр состояния

3 существенно различных случая w<0:

0kmH = (73 3)

Mpc s

-60 -420H 10 10pM GeV

-5 13i nfH 10 10pM GeV


w < -1 экспериментально не исключен !

The Large Synoptic

Survey Telescope

Supernova / Acceleration Probe

Dark Energy Survey (2009+)

Pan-STARRS (2006-2009+)


Нарушение энергетических условий, Нестабильность (Hawking)

2) Скалярный гост : нет “Big Rip”

НО:

4a) космология на бране

Феноменологические модели

космологической темной энергии w < -1

4) 4) Модификация гравитацииМодификация гравитации

1) Жидкость с w<-1

3) Векторные поля: слабое нарушение Лоренц-инв. (Rubakov)


Модели космолгической темной энергии w < -1 из фундаментальной теории

Космология на бране из струнной теории


В этом докладе:

w<-1 Вселенная из струнной теории поля

I.A., L.Joukovkaya, JHEP,2005;

I.A. astro-ph/0606…,Moriond talk

I.Aref’eva.astro-ph/0410443

I.A., Koshelev, S.Vernov, Phys.Lett.B,2005; Phys.Rev.D,2005;I.A., Koshelev, hep-th/0605085

Вселенная как медленно эволюционирующая D3-брана

Динамика D3-браны из струнной теории поля


D3-браны из струнной теории поля

1| ( ) [ ( ) ( ) . . . ] | 0x Ax x

( , )

0, . . .

1, . . 9

M ax x x

D

a D

2S = < A , QA > + < A , A A >

3

Boson SFT: Witten, 1986Cubic Superstring SFT: I.A.,Medvedev,Zubarev;

Preitschopf, Thorn,Yost, 1990A.Sen and B.Zwiebach,

Berkoviz, 2000


4 2 42 2

1 1 1 1( )2 2 4

s

d x fM

646

2 2

1 s s

co

v M MMg

Действие NSR тахиона (транкирование)

2

2( ) exp[ ] ( )

s

x xM

Гипотеза А.Сена: f=1/4, I.A,Belov,Koshelev,Medvedev, Nucl.Phys.(2000), Schnabl, 2005 (bosonic string)

2

Струнный формф-факторСтрунный формф-фактор,,Амплитуда ВенецианоАмплитуда Венециано,,

Правила суммПравила сумм::A.A.Logunov,L.D.Soloviev,A.A.Logunov,L.D.Soloviev,

A.N.Tavkhelidze, A.N.Tavkhelidze, Phys.Lett.,1967,Phys.Lett.,1967,

V.A.Matveev,…preprint V.A.Matveev,…preprint JINR,1967JINR,1967


2 2 32( 1) e

2 1

Нелокальное уравнение


2 2 3( 1) 1

Почему “гост”?

2 0 32 e

Нелокальное уравнение

p-adic string p-adic string ((В.С.Владимиров и др.)В.С.Владимиров и др.)


21( )( )

2K kE

2 0

21( )

2kE


21( )( )

2K kE

2 2 32( 1) e

( )K


14

f

646

2 2

1 s s

co

v M MMg

NSR тахион + гравитациягравитация

Новая гипотеза :( )t

t

ЭффективнаяЭффективная космологическая постоянная

4 2 42

2

2

1 1 1 1( )2 2 4 2

p

s

Mg Rd x f

M

2( ) exp[ ] ( )

gs

x xM


Модель

( ) tanht t

3 0H V

2 22

1 13 ( )

2

p

H Vm

2

2 2 22

2

1

1

(3

(

)

) 1 )4

12

(

pm

V

I.A.,Koshelev,S.Vernov,PRD,2005

2

13 pm

2

13 p

Hm


Параметр Хаббла

62 22 0

26

p cp

ss

M g Mm

v MM

9

sp

p

MH M

M

6. 610s PM M 6010 pH M

1/ pM

1/ sM

,s PM stri ng scal e M Pl anck scal e

c pM M


Заключение:

Космологическая темная энергия ----- струнный тахион

6. 610s PM M

Динамика темной энергии с w<-1

Вселенная ------ D3-брана

Параметр Хаббла6010pH M

6010 pH M

Динамика струнного тахион ----- из полевой теории струны


D-Брана !

Струнная модель космологической темной энергии

Documents