In particle physics, the hypothetical dilaton particle is a particle of a scalar field that appears in theories with extra dimensions when the volume of the compactified dimensions varies. It appears as a radion in Kaluza–Klein theory's compactifications of extra dimensions. In Brans–Dicke theory of gravity, Newton's constant is not presumed to be constant but instead 1/G is replaced by a scalar field and the associated particle is the dilaton.
In Kaluza–Klein theories, after dimensional reduction, the effective Planck mass varies as some power of the volume of compactified space. This is why volume can turn out as a dilaton in the lower-dimensional effective theory.
Although string theory naturally incorporates Kaluza–Klein theory that first introduced the dilaton, perturbative string theories such as type I string theory, type II string theory, and heterotic string theory already contain the dilaton in the maximal number of 10 dimensions. However, M-theory in 11 dimensions does not include the dilaton in its spectrum unless compactified. The dilaton in type IIA string theory parallels the radion of M-theory compactified over a circle, and the dilaton in string theory parallels the radion for the Hořava–Witten model. (For more on the M-theory origin of the dilaton, see Berman & Perry (2006).)
In string theory, there is also a dilaton in the worldsheet CFT – two-dimensional conformal field theory. The exponential of its vacuum expectation value determines the coupling constant g and the Euler characteristic as for compact worldsheets by the Gauss–Bonnet theorem, where the genus g counts the number of handles and thus the number of loops or string interactions described by a specific worldsheet.
Therefore, the dynamic variable coupling constant in string theory contrasts the quantum field theory where it is constant. As long as supersymmetry is unbroken, such scalar fields can take arbitrary values moduli). However, supersymmetry breaking usually creates a potential energy for the scalar fields and the scalar fields localize near a minimum whose position should in principle calculate in string theory.
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thumb|De gauche à droite : Kibble, Guralnik, Hagen, Englert et Brout, en 2010. Le boson de Higgs ou boson BEH, est une particule élémentaire dont l'existence, postulée indépendamment en juin 1964 par François Englert et Robert Brout, par Peter Higgs, en août, et par Gerald Guralnik, Carl Richard Hagen et Thomas Kibble, permet d'expliquer la brisure de l'interaction unifiée électrofaible (EWSB, pour l'anglais ) en deux interactions par l'intermédiaire du mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble et d'expliquer ainsi pourquoi certaines particules ont une masse et d'autres n'en ont pas.
En physique théorique, le dilaton désignait à l'origine un champ scalaire théorique (comme le photon réfère à un champ électromagnétique). Le dilaton apparaît dans la théorie de Kaluza-Klein et obéit à une équation ondulaire non homogène, généralisant l'équation de Klein-Gordon, avec un champ électromagnétique très fort comme source : De plus, dans la théorie des cordes, le dilaton est une particule d'un champ scalaire qui peut être vu comme la trace du graviton ; un champ scalaire (suivant l'équation Klein-Gordon) qui vient toujours avec la gravité.
La théorie M est une théorie physique devant unifier les différentes versions de la théorie des supercordes. L'existence de cette théorie fut conjecturée par Edward Witten en 1995, lors d'un colloque sur la théorie des cordes à l'Université de Californie du Sud. Cette annonce engendra un tourbillon de nouvelles recherches, qu'on a appelé la . Selon Witten le M de théorie M peut signifier magie, mystère ou membrane au choix, et le véritable sens ne s'imposera que quand la théorie sera formulée définitivement.
Explore les instabilités gravitationnelles dans l'espace-temps, se concentrant sur les bulles de rien et leurs implications pour la stabilité sous vide et la rupture supersymétrique.
Examine le problème de naturalité dans les finitions UV du Modèle Standard et propose un mécanisme lié à la masse de Higgs déterminant l'expansion de l'univers.
The Higgs-Dilaton model is able to produce an early inflationary expansion followed by a dark energy dominated era responsible for the late time acceleration of the Universe. At tree level, the model predicts a small tensor-to-scalar ratio (0.0021
Amer Physical Soc2014
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Goldstone's theorem does not apply straightforwardly to the case of spontaneously broken scale invariance. We elucidate under what conditions a light scalar degree of freedom, identifiable with the dilaton, can naturally arise. Our construction can be considered an explicit dynamical solution to the cosmological constant problem in the scalar version of gravity.
Springer2013
Recent analyses of cosmological data suggest the presence of an extra relativistic component beyond the Standard Model content. The Higgs-Dilaton cosmological model predicts the existence of a massless particle - the dilaton - associated with the spontaneous symmetry breaking of scale invariance and undetectable by any accelerator experiment. Its ultrarelativistic character makes it a suitable candidate for contributing to the effective number of light degrees of freedom in the Universe. In this Letter we analyze the dilaton production at the (p)reheating stage right after inflation and conclude that no extra relativistic degrees of freedom beyond those already present in the Standard Model are expected within the simplest Higgs-Dilaton scenario. The elusive dilaton remains thus essentially undetectable by any particle physics experiment or cosmological observation. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.