亚毫米维度的稳定化：等级问题的新貌

近来提出了一种解决等级问题的新框架，其不依赖于低能超对称或技彩。基本普朗克质量位于$\tev$，而引力在长程上表现微弱是由于存在新的亚毫米空间维度。在这一图像中，标准模型场被定域于一个$(3+1)$维壁或“3-膜”上。等级问题变为与额外维度之巨大等同构的问题。这进而与宇宙学常数问题不可分割地关联，暗示了共同解决的可能。额外维度的半径必须既被阻止膨胀到过大尺寸，也被阻止坍缩到基本普朗克长度$\tev^{-1}$。本文提出若干应对此问题的机制。我们论证正的体宇宙学常数$\bar\Lambda$可稳定内部流形免于膨胀，且只要弦理论的超对称性被我们3-膜上的动力学所破缺，$\bar\Lambda$的值便不对辐射修正敏感。我们进一步论证，额外维度可通过两种方法以现象学成功的方式稳定免于坍缩：1）与高阶体U(1)规范场（如自然出现的Ramond-Ramond规范场）或体标量场卷绕数相关的、大的拓扑守恒量子数。2）体中大量3-膜的膜-晶格结晶。这些机制与理论、实验室及宇宙学考量一致，例如原初核合成期间及之后牛顿常数无大时间变化，以及引力的毫米尺度检验。