npsm 새물리 New Physics : Sae Mulli

pISSN 0374-4914 eISSN 2289-0041
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Article

Research Paper

New Physics: Sae Mulli 2017; 67: 221-225

Published online February 28, 2017 https://doi.org/10.3938/NPSM.67.221

Copyright © New Physics: Sae Mulli.

Brane Universe in a Background of $AdS_5 \times T^{1,1}$

$AdS_5 \times T^{1,1}$ 배경에서의 막우주

Jin Young KIM*

Department of Physics, Gunsan National University, Gunsan 54150, Korea

Correspondence to:jykim@kunsan.ac.kr

Received: September 22, 2016; Revised: September 27, 2016; Accepted: September 27, 2016

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

We consider the motion of a 3-brane universe in the background of a type-IIB string-theory bulk background with an $AdS_5 \times T^{1,1}$ structure. Assuming that the 3-brane is light enough compared with the background, we ignore the back-reaction and derive a Friedman-type equation. The expansion due to the motion of the brane can be described as being similar to the expansion by matter on the brane. We express the effective matter density as a function of the scale factor, including the energy and the angular momentum as parameters. When the universe brane is close to the event horizon of the black brane, the effective matter density shows superluminal properties that cannot be explained by real matter. If the energy and the angular momentum are conserved in the background with an $AdS_5$ structure, regardless of the structure of the extra dimension, the evolution of a brane universe can be explained in the same way as in an $AdS_5 \times S^5$ background. 

Keywords: Brane universe, String theory, Higher-dimensional cosmology

$AdS_5 \times T^{1,1}$ 구조를 가진 유형 IIB 끈이론 체적배경에서의 3-막우주의 운동을 고려하였다. 3-막우주가 체적배경에 비해 충분히 가벼워 그 역작용을 무시하고 막의 운동에 의해 유도되는 프리드만형 방정식을 구하였다. 막의 운동에 의한 팽창은 막 위의 물질에 의해 일어나는 팽창과 유사하게 기술될 수 있다. 막의 운동에 의한 유효물질밀도를 3-막의 에너지와 각운동량을 매개변수로 포함한 크기인자의 함수로 나타내었다. 유효물질밀도는 막우주가 블랙브래인의 사건지평선 근처에서 실제 물질로는 도달할 수 없는 초발광적인 특성을 보여준다. $AdS_5$구조를 가진 끈이론 배경에서는 초과차원이 무엇이든지 초과차원 내의 에너지와 각운동량이 보존되기만 하면 $AdS_5 \times S^5$ 배경에서의 막우주의 진화와 같은 방법으로 기술될 수 있을 것이다.

Keywords: 막우주, 끈이론, 고차원 우주론

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