On flux vacua, SU(n)-structures and generalised complex geometry

par Daniël Prins

Thèse de doctorat en Physique théorique

Sous la direction de Dimitrios Tsimpis.

Soutenue le 25-09-2015

à Lyon 1 , dans le cadre de École doctorale de Physique et Astrophysique de Lyon , en partenariat avec Institut de physique nucléaire (Villeurbanne, Rhône) (laboratoire) .

Le président du jury était Aldo Deandrea.

Le jury était composé de Michela Petrini, Henning Samtleben.

Les rapporteurs étaient Xenia De la Ossa, Daniel Waldram.

  • Titre traduit

    Sur des vides à flux, des SU(n)-structures et de la géométrie complexe généralisée


  • Résumé

    Pour connecter la théorie des cordes à la physique observable, il est essentiel de comprendre des vides supersymmétriques à flux non triviaux. Dans cette thèse, ils sont étudiés en deux cadres mathématiques : les SU(n)-structures et la géométrie complexe généralisée. Les variétés équipées de SU(n)-structures sont des généralisations de variétés de Calabi-Yau. La géométrie complexe généralisée est un cadre géométrique qui regroupe les géométries complexe et symplectique. On donne des classes de vide à flux de supergravité de type II et de théorie-M sur des variétés équipées de SU(4)-structures. Des vides explicites sont donnés sur l'espace de Stenzel, un Calabi-Yau non-compact. Ensuite, sur cette variété, des familles de SU(4)-structures sont construites. À l'aide de celles-ci, on trouve des vides à flux sur des variétés non-symplectiques. Il est démontré que les conditions permettant une supersymétrie à d = 2, N = (2,0) de type IIB peut être reformulées dans le langage de la géométrie complexe généralisée, partiellement interprétables en termes de conditions d'intégrabilité de structures presque complexes généralisées. Enfin, la théorie de type II euclidienne est examinée sur des variétés équipées de SU(5)-structures, donnant des équations généralisées qui sont nécessaires mais pas suffisantes pour satisfaire les équations de supersymétrie. Des classes de solutions explicites sont également donnés


  • Résumé

    Understanding supersymmetric flux vacua is essential in order to connect string theory to observable physics. In this thesis, flux vacua are studied by making use of two mathematical frameworks: SU(n)-structures and generalised complex geometry. Manifolds with $SU(n)$ structure are generalisations of Calabi-Yau manifolds. Generalised complex geometry is a geometrical framework that simultaneously generalises complex and symplectic geometry. Classes of flux vacua of type II supergravity and M-theory are given on manifolds with SU(4) structure. The N = (1,1) type IIA vacua uplift to N=1 M-theory vacua, with four-flux that need not be (2,2) and primitive. Explicit vacua are given on Stenzel space, a non-compact Calabi Yau. These are then generalised by constructing families of non-CY SU(4)-structures to find vacua on non-symplectic SU(4)-deformed Stenzel spaces. It is shown that the supersymmetry conditions for N = (2,0) type IIB can be rephrased in the language of generalised complex geometry, partially in terms of integrability conditions of generalised almost complex structures. This rephrasing for d=2 goes beyond the calibration equations, in contrast to d=4,6 where the calibration equations are equivalent to supersymmetry. Finally, Euclidean type II theory is examined on SU(5)-structure manifolds, where generalised equations are found which are necessary but not sufficient to satisfy the supersymmetry equations. Explicit classes of solutions are provided here as well. Contact with Lorentzian physics can be made by uplifting such solutions to d=1, N = 1 M-theory


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