Untersuchung von N = 1 supersymmetrischen und nicht-supersymmetrischen Stringtheorien und Eichtheorien sowie deren Dualitätssymmetrien

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Stringtheorie stellt einen Versuch dar, eine vereinheitlichte Quantentheorie aller Wechselwirkungen, einschließlich der Gravitation zu liefern. In dem beantragten Forschungsvorhaben sollen String Modelle mit N = 1 Raum-Zeit Supersymmetrie in vier Dimensionen und nicht-supersymmetrische Stringkonstruktionen untersucht werden. Grundsätzlich ist diese Untersuchung dadurch motiviert, daß in dem bislang in Teilchenbeschleunigern zugänglichen Energiebereich keine Supersymmetrie gefunden wurde und sie, falls sie existiert, auf jeden Fall bei niedrigen Energien gebrochen sein muß. Eichtheorien mit ungebrochener N = 1 Supersymmetrie in der Nähe oder etwas oberhalb der elektro-schwachen Energieskala sind dabei von besonderem phänomenologischen Interesse. Das Nichtvorhandensein von Supersymmetrie im Niederenergiebereich impliziert ein bislang ungelöstes Problem der theoretischen Physik, nämlich die Frage, warum, wie neueste Messungen an Typ Ia Supernovae ergeben haben, die kosmologische Konstante um 120 Größenordnungen kleiner ist als die Planck Skala. In dem vorgeschlagenen Projekt sollen störungstheoretische und besonders auch nichtstörungstheoretische Aspekte von vier-dimensionalen Stringvakua mit N = 1 Supersymmetrie oder vollständig gebrochener Supersymmetrie untersucht werden. Konkret bedeutet das, neue String Vakua im Rahmen von heterotischen Stringkompaktifizierungen, F-Theorie Kompaktifizierungen, asymmetrischen Orbifolds und Orientifolds zu konstruieren, allgemeine Strukturen der effektiven Niederenergietheorien zu untersuchen und den nichtperturbativen Bereich mittels D-branes und möglichen Dualitäten zu anderen Stringtheorien besser verstehen zu lernen. Besonderes Augenmerk soll dabei darauf gelegt werden, ob sich daraus neue Mechanismen für die Supersymmetriebrechung, für die Kleinheit der kosmologischen Konstante und neue Einsichten in die Dynamik von stark gekoppelten Eichtheorien (Confinement) ergeben.