Dilaton

En physique théorique, le dilaton désignait à l'origine un champ scalaire théorique (comme le photon réfère à un champ électromagnétique).

Modèle CGHS

Concepts

Big Bang

Dilaton

Relativité générale

Modèle RST

Gravité Jackiw–Teitelboim

Gravité Liouville

Auteurs du modèle

Curtis Callan

Steven Giddings

Jeffrey A. Harvey

Andrew Strominger

Historique et contexte

Le dilaton apparaît dans la théorie de Kaluza-Klein — comme le composé $g_{55}$ du tenseur métrique où « 5 » est la direction circulaire additionnelle — et obéit à une équation ondulaire non homogène, généralisant l'équation de Klein-Gordon, avec un champ électromagnétique très fort comme source :

$\Box \phi =-{\frac {\kappa ^{2}\phi ^{3}}{4}}F_{\alpha \beta }F^{\alpha \beta }$

De plus, dans la théorie des cordes, le dilaton est une particule d'un champ scalaire $\phi$ qui peut être vu comme la trace du graviton ; un champ scalaire (suivant l'équation Klein-Gordon) qui vient toujours avec la gravité. Bien que la théorie des cordes incorpore naturellement la théorie Kaluza-Klein, les théories des cordes perturbatrices, telles que la théorie des cordes de type I, la théorie des cordes de type II et la théorie des cordes hétérotique, contiennent déjà le dilaton dans le nombre maximal de 10 dimensions. Par contre, la théorie M à 11 dimensions n'inclut pas le dilaton dans son spectre.

L'exponentielle de sa valeur attendue au vide détermine sa constante de couplage $g$

$g=\exp(\langle \phi \rangle )$

Donc la constante de couplage est la variable dynamique dans la théorie des cordes, à la différence du cas de la théorie quantique des champs où elle est constante. Tant que la supersymétrie n'est pas brisée, de tels champs scalaires peuvent avoir des valeurs arbitraires (ce sont des modules). Cependant, la brisure de supersymétrie crée ordinairement une énergie potentielle pour les champs scalaires et les champs scalaires se localisent proches d'un minimum auquel la position devrait en principe être calculable dans la théorie des cordes.

Articles connexes

• Réduction dimensionnelle
• Gravité quantique