弦论中的隐藏区：动能混合、第五种力与精质

摘要 弦紧致化中的轻模场可对粒子物理学和宇宙学产生有趣的启示。第五种力的界限对此类模场与可见区之间的相互作用施加了严格的约束。为了符合这些界限，它们需要属于隐藏区的一部分，该隐藏区与Standard Model以弱于普朗克压低相互作用的方式相互作用。我们考虑这样一种场景：可见区自由度定域在紧致化中，而轻模场作为与隐藏区相关的闭弦自由度出现，该隐藏区在几何上（在额外维度中）与Standard Model分离。动能混合导致模场与可见区之间产生相互作用——我们利用弦/M-theory紧致化的Kähler势计算了这些相互作用。我们认为，通常这些相互作用为模场与可见区之间的相互作用强度提供了下界。相互作用与紧致化体积的负幂次成比例，因此第五种力的界限可转化为额外维度体积的下界。我们发现紧致化体积必须很大才能规避这些界限。这对弦论中的精质模型构建施加了有趣的约束。我们关于相互作用强度的结果也可用于量化轻模场势能抵抗涉及可见区回路的量子修正所需的微调程度。