Jump to content

Супергравитация I типа

В суперсимметрии супергравитация типа I — это теория супергравитации в десяти измерениях с одним суперзарядом . Он состоит из одного мультиплета супергравитации и одного Янга – Миллса мультиплета . Полное неабелевое действие было впервые получено в 1983 году Джорджем Чаплином и Николасом Мэнтоном . [ 1 ] Классически теория может допускать любую калибровочную группу , но непротиворечивая квантовая теория, приводящая к устранению аномалий, существует только в том случае, если калибровочная группа либо или . Обе эти супергравитации реализуются как низкоэнергетические пределы теорий струн , в частности теории струн типа I и двух гетеротических теорий струн .

Супергравитация широко изучалась в 1980-е годы как кандидат теории природы . В рамках этого было важно понять различные виды супергравитации, которые могут существовать в разных измерениях, причем возможные супергравитации были классифицированы в 1978 году Вернером Намом . [ 2 ] Супергравитация типа I была впервые описана в 1983 году Эриком Бергшоффом, Месом де Ру, Бернаром де Витом и Питером ван Ньювенхейзеном , описывающими абелеву теорию: [ 3 ] а затем Джордж Чаплин и Николас Мэнтон распространили это на полную неабелеву теорию. [ 1 ] Важная разработка была сделана Майклом Грином и Джоном Шварцем в 1984 году, когда они показали, что лишь немногие из этих теорий свободны от аномалий. [ 4 ] с дополнительной работой, показывающей, что только и привести к созданию последовательной квантовой теории . [ 5 ] В то время было известно, что первый случай соответствует низкоэнергетическому пределу суперструн I типа. Гетеротические теории струн были открыты в следующем году. [ 6 ] причем они имеют низкоэнергетический предел, описываемый супергравитацией типа I с обеими калибровочными группами.

Супергравитация I типа – это десятимерная супергравитация с одним суперзарядом Майораны Вейля спинорным . [ номер 1 ] Содержимое его поля состоит из супергравитация , вместе с Супермультиплеты Янга – Миллса с некоторой связанной калибровочной группой. [ 7 ] : 271  Здесь это метрика , двухформное поле Калба–Рамонда , является дилатоном , и является калибровочным полем Янга–Миллса. [ 8 ] : 317–318  Тем временем, это гравитино , является дилатино, и a gaugino , причем все они являются спинорами Майораны – Вейля. Гравитино и гаудино имеют одинаковую хиральность , тогда как дилатино имеет противоположную хиральность.

Супералгебра суперсимметрии типа I имеет вид [ 9 ]

Здесь это суперзаряд с фиксированной киральностью , где — соответствующий оператор проекции . Тем временем, оператор зарядового сопряжения и являются гамма-матрицами . Правая часть должна иметь ту же киральность, что и суперзаряды, а также должна быть симметричной относительно замены спинорных индексов. Второй член — единственный центральный заряд , допустимый при этих ограничениях с точностью до двойственности Пуанкаре . Это потому, что только в десяти измерениях с модуль являются симметричными матрицами. [ 10 ] : 37–48  [ номер 2 ] Центральный заряд соответствует решению 5-браны в супергравитации, двойственному фундаментальной струне в гетеротической теории струн. [ 11 ]

Действие

[ редактировать ]

Действие четырехфермионных супергравитации типа I в системе Эйнштейна задается с точностью до членов формулой [ 12 ] : 325  [ номер 3 ]

Здесь – константа гравитационного взаимодействия, является дилатоном, и [ 13 ] : 92–93 

где является следом формы Янга – Миллса Черна – Саймонса, заданной формулой

Тензор неабелева напряженности поля, соответствующий калибровочному полю обозначается . Гамма -матрицы индекса пространства-времени являются позиционно-зависимыми полями. . Тем временем, ковариантная производная , пока и это спиновая связь .

Преобразования суперсимметрии

[ редактировать ]

Правила преобразования суперсимметрии задаются до трех фермионных членов формулой [ 12 ] : 324 

Параметр суперсимметрии обозначается . Эти правила преобразования полезны для построения спинорных уравнений Киллинга и нахождения суперсимметричных основных состояний .

Отмена аномалий

[ редактировать ]

На классическом уровне супергравитация имеет произвольную калибровочную группу , однако не все калибровочные группы согласованы на квантовом уровне. [ 13 ] : 98–101  Механизм подавления аномалий Грина-Шварца используется, чтобы показать, когда калибровочные , смешанные и гравитационные аномалии исчезают на гексагональных диаграммах . [ 4 ] В частности, единственными теориями супергравитации I типа, свободными от аномалий, являются теории с калибровочными группами , , , и . Позже было обнаружено, что последние две с абелевыми факторами представляют собой противоречивые теории квантовой гравитации . [ 14 ] Обе теории без аномалий имеют ультрафиолетовые дополнения к теории струн, где также можно показать, что соответствующие теории струн не содержат аномалий на уровне струн.

Связь с теорией струн

[ редактировать ]

Супергравитация типа I — это низкоэнергетическая эффективная теория поля теории струн типа I и обеих гетеротических теорий струн. В частности, теория струн типа I и гетеротическая теория струн сводит к супергравитации I типа с группа датчиков, в то время как гетеротическая теория струн сводится к супергравитации I типа с калибровочная группа. [ 13 ] : 92–93  Есть дополнительные поправки, которые супергравитация получает в теории струн, в частности, член Черна – Саймонса становится линейной комбинацией трех форм Янга – Миллса Черна – Саймонса, найденных на уровне дерева, и трехформ Лоренца Черна – Саймонса. . [ 15 ] Эта последняя трехформа представляет собой поправку с более высокой производной, определяемую формулой

,

где представляет собой спиновую связь. Чтобы сохранить суперсимметрию действия при включении этого члена, к действию необходимо добавить дополнительные поправки от высших производных до второго порядка по .

В теории струн типа I калибровочная константа связи связана с десятимерной константой связи Янга – Миллса соотношением , а константа связи связана с длиной струны к . [ 8 ] : 318  Между тем, в гетеротической теории струн константа гравитационной связи связана с длиной струны соотношением . [ 13 ] : 108 

Поля в системе Эйнштейна не совпадают с полями, соответствующими состояниям струны. Вместо этого нужно преобразовать действие в различные струнные рамки посредством преобразования Вейля и переопределения дилатона. [ 13 ] : 93 

S-двойственность между теорией струн типа I и гетеротическую теорию струн можно увидеть на уровне действия, поскольку соответствующие действия струнного фрейма эквивалентны правильным переопределениям полей. [ 16 ] Аналогично, теория Хоржавы-Виттена , описывающая двойственность между гетеротическую теорию струн и М-теорию также можно рассматривать на уровне супергравитации, поскольку компактификация одиннадцатимерной супергравитации на , дает супергравитация. [ 16 ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Эту супергравитацию иногда записывают как или супергравитация для обозначения киральности сверхзаряда, причем эти две теории эквивалентны преобразованию киральности.
  2. ^ В первом случае центральная плата не взимается, поскольку это эквивалентно переопределению .
  3. ^ Масштаб полей изменен с Грина, Шварца, Виттена, [ 12 ] как , , , а также масштабирование всех фермионов в раз .
  1. ^ Jump up to: а б Чаплин, ГФ ; Мэнтон, Н.С. (1983). «Объединение теории Янга – Миллса и супергравитации в десяти измерениях» . Буквы по физике Б. 120 (1–3): 105–109. дои : 10.1016/0370-2693(83)90633-0 .
  2. ^ Нам, В. (1978). «Суперсимметрии и их представления» . Ядерная физика Б . 135 (1): 149–166. дои : 10.1016/0550-3213(78)90218-3 .
  3. ^ Бергшофф, Э.; Де Роо, М.; Де Вит, Б .; Ван Ньювенхейзен, П. (1982). «Десятимерная супергравитация Максвелла-Эйнштейна, ее течения и проблема ее вспомогательных полей» . Ядерная физика Б . 195 (1): 97–136. дои : 10.1016/0550-3213(82)90050-5 .
  4. ^ Jump up to: а б Грин, МБ ; Шварц, Дж. Х. (1984). «Сокращения аномалий в суперсимметричной калибровочной теории D = 10 и теории суперструн» . Буквы по физике Б. 149 (1–3): 117–122. дои : 10.1016/0370-2693(84)91565-X .
  5. ^ Адамс, Аллан ; ДеВульф, О.; Тейлор, В. (2010). «Струнная универсальность в десяти измерениях». Физ. Преподобный Летт . 105 : 071601. arXiv : 1006.1352 . doi : 10.1103/PhysRevLett.105.071601 .
  6. ^ Гросс, диджей ; Харви, JA ; Мартинец, М .; Ром, Р. (1986). «Гетеротическая теория струн: (II). Взаимодействующая гетеротическая струна» . Ядерная физика Б . 267 (1): 75–124. дои : 10.1016/0550-3213(86)90146-X .
  7. ^ Далл'Агата, Г.; Загерманн, М. (2021). Супергравитация: от первых принципов к современным приложениям . Спрингер. ISBN  978-3662639788 .
  8. ^ Jump up to: а б Беккер, К.; Беккер, М .; Шварц, Дж. Х. (2006). Теория струн и М-теория: современное введение . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0521860697 .
  9. ^ Таунсенд, ПК (1995). «П-бранная демократия». Мир в одиннадцати измерениях. Супергравитация, супермембраны и М-теория . ЦРК Пресс. ISBN  978-0750306720 .
  10. ^ Фридман, ДЗ ; Ван Пройен, А. (2012). Супергравитация . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0521194013 .
  11. ^ Строминджер, А. (1990). «Гетеротические солитоны». Нукл. Физ. Б. 343 : 167–184. дои : 10.1016/0550-3213(90)90599-9 .
  12. ^ Jump up to: а б с Грин, М .; Шварц, Дж. Х. ; Виттен, Э. (1988). Теория суперструн: издание к 25-летию: Том 2 . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-1107029132 .
  13. ^ Jump up to: а б с д и Полчински, Дж. (1998). Теория струн, том II: Теория суперструн и не только . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-1551439761 .
  14. ^ Адамс, Аллан ; ДеВульф, О.; Тейлор, В. (2010). «Струнная универсальность в десяти измерениях». Физ. Преподобный Летт . 105 : 071601. arXiv : 1006.1352 . doi : 10.1103/PhysRevLett.105.071601 .
  15. ^ Нат, П. (2016). «18». Суперсимметрия, супергравитация и объединение . Издательство Кембриджского университета. п. 420–421. ISBN  978-0521197021 .
  16. ^ Jump up to: а б Ортин, Т. (2015). Гравитация и струны (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. п. 702. ИСБН  978-0521768139 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0c8eed18560447a1265c4cb3e0be211b__1724109000
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/0c/1b/0c8eed18560447a1265c4cb3e0be211b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Type I supergravity - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)