Compactification pour un univers à trois-branes

Un modèle de théorie effective du champ entièrement réaliste et systématique pour un univers à 3-branes est construit. Il consiste en un espace-temps gravitant de six dimensions, contenant plusieurs défauts (3+1) dimensions approximativement parallèles, ou ``3-branes''. Les particules du modèle standard sont confinées à vivre sur l'une des 3-branes tandis que différentes théories du champ en quatre dimensions peuvent habiter les autres, dans un cas littéral de ``univers parallèles''. La théorie effective du champ est valable jusqu'à l'échelle de Planck en six dimensions, où elle doit être remplacée par une théorie plus fondamentale de la gravité et de la structure des 3-branes. Chaque 3-brane induit une géométrie conique dans les deux dimensions transversales à celle-ci. Collectivement, la courbure induite par les 3-branes peut compactifier les dimensions supplémentaires en un espace de topologie sphérique. Il est possible de prendre l'échelle de Planck en six dimensions pour ne pas être beaucoup plus grande que l'échelle faible, et l'espace compact pour ne pas être beaucoup plus petit qu'un millimètre, réalisant ainsi la récente proposition d'Arkani-Hamed, Dimopoulos et Dvali pour éliminer le problème de la hiérarchie de jauge. Dans ce cas, une force supplémentaire est requise pour stabiliser l'espace compact contre l'effondrement. Cela est fourni par un champ de jauge U(1) de six dimensions (compact) avec un quantum de flux magnétique emprisonné dans l'espace compact. La nature du problème de la constante cosmologique dans ce scénario est discutée.