论大额外维中的 Kaluza-Klein 态

我们考虑了新颖的 Kaluza-Klein (KK) 场景，其中引力在 $4+n$ 维时空体中传播，而规范场和物质场被限制在膜位形的 3+1 维世界体积上。为简单起见，我们假设额外的 $n$ 维在具有共同尺度 $R$ 的环面上紧致化，并识别出四维时空中的大质量 KK 态。对于给定的 KK 能级 $\vec{n}$，存在一个自旋-2 态、$(n-1)$ 个自旋-1 态和 $n(n-1)/2$ 个自旋-0 态，它们的质量均是简并的。我们构造了这些 KK 态与普通物质场（费米子、规范玻色子和标量场）之间的有效相互作用。我们发现自旋-1 态退耦，而自旋-0 态仅通过伸缩子模式耦合。随后我们推导了 KK 态与标准模型场的相互作用拉格朗日量，并给出了完整的费曼规则。我们讨论了当 $1/R$ 与电弱标度相比较小且有效 KK 理论的紫外截断约为 1 TeV 时，这些新相互作用的低能唯象学。