稳定膜世界模型中的物理自由度

我们考虑由Goldberger-Wise标量场稳定膜间距离的膜世界模型。对于此类模型中引力场和标量场的任意背景或真空构型，我们构造了二阶变分拉格朗日量，研究其规范不变性，找到相应的运动方程，并在合适的规范下将其解耦。我们还推导了此类模型的有效四维拉格朗日量，该拉格朗日量描述了无质量引力子、一系列有质量引力子和一系列有质量标量。结果表明，对于背景解的特殊选择，引力子激发质量可能在几个TeV量级，radion质量在100 GeV量级，额外维度的逆尺寸为几十GeV。在这种情况下，radion与负张力膜上物质的耦合与未稳定模型中具有相同基本五维能量标度和膜间距离时的耦合大致相同。