Дилатон

В теоретической физике дилатон обычно относят к теоретическому скалярному полю — так, как фотон относится к электромагнитному полю. Так дилатон, также известный, как радион или гравискаляр, относится к скалярному полю, которое появляется в теории Калуцы-Клейна как компонента [math]\displaystyle{ g_{55} }[/math] метрического тензора, где «5» — дополнительное круговое направление, и эта компонента подчиняется неоднородному волновому уравнению, обобщающему уравнение Клейна-Гордона, с очень сильным электромагнитным полем в качестве источника:

[math]\displaystyle{ \Box \phi = - \frac{\kappa^2\phi^3}{4} F_{\alpha\beta} F^{\alpha\beta} }[/math]

Также в теории струн дилатон — частица скалярного поля [math]\displaystyle{ \phi }[/math] — скалярное поле, которое логически следует из уравнения Клейна-Гордона и всегда появляется вместе с гравитацией. Хотя теория струн, естественно, объединена с теорией Калуцы-Клейна, пертурбативные теории, такие, как струнные теории типа I, типа II и гетеротические струнные теории, уже включают дилатон в максимальном количестве из 10 измерений. (С другой стороны, 11-мерная M-теория не включает дилатон в свой спектр, если не происходит компактификация.)

Экспонента его конденсата определяет константу связи [math]\displaystyle{ g }[/math]

[math]\displaystyle{ g = \exp(\langle \phi \rangle) }[/math]

Следовательно, константа связи является динамической переменной в теории струн в отличие от случая квантовой теории поля, где она является константой. Пока суперсимметрия не нарушена, такие скалярные поля могут принимать произвольные значения (они — модули). Однако нарушение суперсимметрии придает потенциальную энергию скалярным полям, и скалярные поля локализуются возле минимума, местоположение которого, в принципе, можно вычислить в рамках теории струн.

Ссылки

• arXiv.org Y. Fujii, «Mass of the dilaton and the cosmological constant». http://arxiv.org/abs/gr-qc/0212030.
• arXiv.org M. Hayashi, T. Watanabe, I. Aizawa and K. Aketo, «Dilatonic Inflation and SUSY Breaking in String-inspired Supergravity». http://arxiv.org/abs/hep-ph/0303029.
• arXiv.org F. Alvarenge, A. Batista and J. Fabris, «Does Quantum Cosmology Predict a Constant Dilatonic Field». http://arxiv.org/abs/gr-qc/0404034.
• arXiv.org H. Lu, Z. Huang, W. Fang and K. Zhang, «Dark Energy and Dilaton Cosmology». http://arxiv.org/abs/hep-th/0409309.
• Scott, T.C.; Zhang, Xiangdong; Mann, Robert; Fee, G.J. Canonical reduction for dilatonic gravity in 3 + 1 dimensions (англ.) // Physical Review : journal. — 2016. — Vol. 93, no. 8. — P. 084017. — doi:10.1103/PhysRevD.93.084017. — arXiv:1605.03431.