Promotie: Non-Geometric Compactifications and String Cosmology in the Swampland

LET OP: Als een kandidaat een lekenpraatje houdt, start de livestream een kwartier eerder.

Ons universum wordt op microscopische schaal beschreven door de deeltjesfysica en op macroscopisch niveau door de kosmologie. Een verenigde beschrijving wordt verwacht uit een kwantumtheorie van de zwaartekracht, waarbij de snaartheorie een vooraanstaande kandidaat is.

Snaartheorie wordt geformuleerd in tien dimensies. Om een vierdimensionaal universum te verkrijgen, worden zes extra dimensies gecompactificeerd. De enorme variëteit aan dergelijke compactificaties genereert een uitgestrekt snaarlandschap van effectieve theorieën. Daarentegen liggen schijnbaar consistente theorieën die niet uit snaartheorie kunnen voortkomen in het “Swampland”, en diverse conjecturale criteria beogen de twee verzamelingen te onderscheiden.

Deze thesis onderzoekt donkere energie en de structuur van de extra dimensies en toetst Swampland-conjecturen door asymptotische regio’s van de moduliruimte te analyseren, de parameterruimte die de geometrie van de extra dimensies vastlegt.

Ten eerste, uitgaande van Swampland-criteria, laat ik zien dat versnelde expansie van het universum niet optreedt in asymptotische regio’s van de moduliruimte binnen de snaartheorie. Bijgevolg moet ons universum zich in het interieur van de moduliruimte bevinden. Ten tweede ontwikkel ik een snaartheoretische realisatie van het recent voorgestelde “Dark Dimension”-scenario, gemotiveerd door Swampland-ideeën, waarin één extra dimensie veel groter is dan de andere. Dit wordt bereikt met behulp van niet-geometrische compactificaties, waarvan de extradimensionale structuur de conventionele differentiaalmeetkunde te boven gaat. Ten derde analyseer ik het deeltjesspectrum en de kwantumcorrecties van een afzonderlijke klasse van niet-geometrische compactificaties op basis van asymmetrische orbifolds, en toets ik Swampland-criteria in deze tot dusver onontgonnen setting.