膜世界引力

可观测宇宙可能是一个嵌入在1+3+d维时空（“bulk”）中的1+3维表面（“膜”），其中标准模型粒子和场被限制在膜上，而引力可自由进入bulk。至少一个d个额外的空间维度相对于普朗克尺度可能非常大，这降低了基本引力尺度，甚至可能降至弱相互作用尺度（~ TeV）。这一革命性图景源于M理论的最新发展。1+10维M理论包含已知的1+9维超弦理论，广泛认为是通往量子引力的有前景的道路。一般相对论无法在足够高的能量下描述引力，必须被量子引力理论所取代，并在接近基本能量尺度时获得显著修正。在低能量下，引力局限在膜上，恢复一般相对论；但在高能量下，引力“渗漏”到bulk中，以真正的1+3+d维方式存在。这引入了对引力动力学和扰动的显著变化，对高能天体物理学、黑洞和宇宙学都有有趣的可测试含义。膜世界模型提供了一种以现象学方式测试M理论所暗示的一些新颖的、对一般相对论的修正的方法。本综述讨论了简单膜世界模型的几何、动力学和扰动，主要关注基于Randall-Sundrum模型的扭曲5维膜世界。