Jump to content

Супергравитация типа IIA

В суперсимметрии супергравитация типа IIA — это уникальная супергравитация в десяти измерениях с двумя суперзарядами противоположной киральности . Впервые он был построен в 1984 году путем уменьшения одиннадцатимерной супергравитации на окружность . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Другие супергравитации в десяти измерениях — это супергравитация типа IIB , имеющая два суперзаряда одинаковой киральности, и супергравитация типа I , имеющая один суперзаряд. В 1986 году была обнаружена деформация теории, которая придает массу одному из полей и известна как массивная супергравитация типа IIA. [ 4 ] Супергравитация типа IIA играет очень важную роль в теории струн , поскольку она является низкоэнергетическим пределом теории струн типа IIA .

После открытия супергравитации в 1976 году с помощью чистого 4D В связи с супергравитацией значительные усилия были направлены на понимание других возможных супергравитаций, которые могут существовать с различным количеством суперзарядов и в различных измерениях. Открытие одиннадцатимерной супергравитации в 1978 году привело к созданию множества супергравитаций более низких измерений посредством размерной редукции этой теории. [ 5 ] Используя эту технику, супергравитация типа IIA была впервые построена в 1984 году тремя разными группами: Ф. Джани и М. Перничи. [ 1 ] ICG Кэмпбелл и П. Уэст , [ 2 ] и М. Хук и М.А. Намази. [ 3 ] В 1986 г. Л. Романс заметил, что существует массовая деформация теории. [ 4 ] С тех пор супергравитация типа IIA широко использовалась для изучения низкоэнергетического поведения теории струн типа IIA. Терминология типа IIA, типа IIB и типа I была придумана Дж. Шварцем первоначально для обозначения трех теорий струн, которые были известны в 1982 году. [ 6 ]

Десять измерений допускают оба и супергравитация, в зависимости от того, имеется ли один или два суперзаряда. [ номер 1 ] Поскольку наименьшими спинорными представлениями в десяти измерениях являются Майораны Вейля спиноры , суперзаряды бывают двух типов. в зависимости от их киральности, что дает три возможные теории супергравитации. [ 7 ] : 241  Теория, построенная с использованием двух суперзарядов противоположной киральности, обозначается и известна как супергравитация типа IIA.

Эта теория содержит единственный мультиплет , известный как десятимерный нехиральный мультиплет. Поля в этом мультиплете , где метрика, соответствующая гравитону , а следующие три поля — это калибровочные поля 3-, 2- и 1-формы , причем 2-форма — это поле Калба–Рамонда . [ 8 ] Еще есть майорана гравитино. и майорановский спинор , оба из которых распадаются на пару спиноров Майораны – Вейля противоположной киральности. и . Наконец, существует скалярное поле .

Этот некиральный мультиплет можно разложить на десятимерный мультиплет , а также четыре дополнительных поля . [ 9 ] : 269  [ номер 2 ] В контексте теории струн бозонные поля в первом мультиплете состоят из полей NSNS , тогда как все бозонные поля являются полями RR . Фермионные поля тем временем находятся в секторе СМП.

Супералгебра для суперсимметрия определяется выражением [ 10 ]

где все члены в правой части, кроме первого, являются центральными зарядами, допускаемыми теорией. Здесь являются спинорными компонентами майорановских суперзарядов [ номер 3 ] пока оператор зарядового сопряжения . Поскольку антикоммутатор симметричен, в правой части разрешены только матрицы , симметричные по спинорным индексам. , . В десяти измерениях симметричен только для модуль , с матрицей киральности ведет себя как еще один матрица, кроме без индекса. [ 7 ] : 47–48  Переход только к пятииндексным матрицам, поскольку остальные эквивалентны с точностью до двойственности Пуанкаре , дает набор центральных зарядов, описываемых вышеуказанной алгеброй .

Различные центральные заряды в алгебре соответствуют различным состояниям BPS, допускаемым теорией. В частности, , и соответствуют бранам D0, D2 и D4 . [ 10 ] соответствует NSNS 1-бране, что эквивалентно фундаментальной струне , а соответствует NS5-бране .

Действие

[ редактировать ]

супергравитации типа IIA Действие определяется до четырехфермионных термов [ 11 ]

Здесь и где соответствует -форма калибровочного поля . [ номер 4 ] Калибровочное поле трех форм имеет модифицированный тензор напряженности поля. при этом имеется нестандартная Бьянки идентичность . [ 12 ] : 115  [ кол. 5 ] Тем временем, , , , и представляют собой различные фермионные билинейные зависимости, определяемые формулами [ 11 ]

Первая линия действия имеет действие Эйнштейна–Гильберта , дилатонный кинетический член [ номер 6 ] , 2-форма тензор напряженности поля. Он также содержит кинетические члены для гравитино. и спинор , описываемое действием Рариты-Швингера и действием Дирака соответственно. Вторая строка содержит кинетические члены для калибровочных полей 1-формы и 3-формы, а также член Черна – Саймонса . Последняя строка содержит кубические члены взаимодействия между двумя фермионами и бозоном .

Преобразования суперсимметрии

[ редактировать ]

Вариации суперсимметрии, которые оставляют действие инвариантным, задаются с точностью до трехфермионных членов формулой [ 11 ] [ 14 ] : 665  [ номер 7 ]

Они полезны для построения спинорных уравнений Киллинга и нахождения суперсимметричных основных состояний теории, поскольку они требуют, чтобы фермионные вариации исчезли.

[ редактировать ]

Массивная супергравитация типа IIA

[ редактировать ]

Поскольку супергравитация типа IIA имеет напряженность поля p-формы четных размеров, она также допускает калибровочное поле девяти форм. . Но поскольку является скаляром , а уравнение свободного поля имеет вид , этот скаляр должен быть константой. [ 12 ] : 115  Таким образом, такое поле не имеет распространяющихся степеней свободы , но имеет связанную с ним плотность энергии . Работая только с бозонным сектором, десятиформу можно включить в супергравитацию, изменив исходное действие для получения массивной супергравитации типа IIA. [ 15 ] : 89–90 

где эквивалентна исходной супергравитации типа IIA с точностью до замены и . Здесь известна как римская масса и действует как множитель Лагранжа для . Часто этот тензор напряженности поля интегрируется, что приводит к действию, при котором действует как массовый член для поля Кальба – Рамона.

В отличие от теории IIA регулярного типа, которая имеет исчезающий скалярный потенциал , массивный тип IIA имеет ненулевой скалярный потенциал. В то время как Преобразования суперсимметрии кажутся реализованными, но на самом деле они формально нарушены, поскольку теория соответствует фону D8-браны. [ 14 ] : 668  Близко связанная теория - супергравитация Хоу – Ламберта – Уэста. [ 16 ] это еще одна массивная деформация супергравитации типа IIA, [ номер 8 ] но такое, которое можно описать только на уровне уравнений движения . Оно достигается компактификацией одиннадцатимерной теории ММ на окружности.

Связь с 11D супергравитацией

[ редактировать ]

Компактификация одиннадцатимерной супергравитации на окружности и сохранение только нулевых мод Фурье , независимых от компактных координат, приводит к супергравитации типа IIA. Для одиннадцатимерной супергравитации с гравитоном, гравитино и калибровочным полем 3-й формы, обозначаемым , то метрика 11D разлагается на метрику 10D, 1-форму и дилатон как [ 13 ] : 308 

Тем временем 3-форма 11D распадается на 3-форму 10D. и 10D 2-форма . Десятимерный модифицированный тензор напряженности поля непосредственно возникает в этой компактификации из .

Размерное уменьшение фермионов обычно должно осуществляться в терминах плоских координат. , где это 11D Vielbein . [ номер 9 ] В этом случае 11D майорановский гравитон распадается на 10D майорановский гравитино и майорановский фермион. , [ 9 ] : 268  [ кол. 10 ] хотя точная идентификация дана [ 14 ] : 664 

где это выбрано для упрощения преобразований суперсимметрии. [ номер 11 ] Вариации десятимерной суперсимметрии также можно получить непосредственно из одиннадцатимерных, установив . [ номер 12 ]

Связь с теорией струн типа IIA

[ редактировать ]

Низкоэнергетическая эффективная теория поля теории струн типа IIA представляет собой супергравитацию типа IIA. [ 15 ] : 187  Поля соответствуют различным безмассовым возбуждениям струны с метрикой 2-формы , а дилатон - это NSNS-состояния, которые встречаются во всех теориях струн, а поля 3-формы и 1-формы соответствуют RR-состояниям теории струн типа IIA. Поправки к действию супергравитации типа IIA бывают двух типов: квантовые поправки в степенях связи струн. и поправки на кривизну в степенях . [ 15 ] : 321–324  Такие поправки часто играют важную роль в феноменологии струн типа IIA . суперструн типа IIA. Константа связи соответствует ожиданию вакуумному математическому , а длина строки связана с константой гравитационного взаимодействия через . [ 12 ] : 115 

Когда теория струн компактифицируется для получения четырехмерных теорий, это часто делается на уровне низкоэнергетической супергравитации. Редукция типа IIA на многообразии Калаби–Яу дает Калаби – Яу теория в четырех измерениях, в то время как редукция к ориентифолду еще больше нарушает симметрию и дает феноменологически жизнеспособную четырехмерную теорию. супергравитация . [ 13 ] : 356–357  Супергравитация типа IIA автоматически свободна от аномалий , поскольку это некиральная теория.

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Это эквивалентно тому, присутствует ли в теории одно или два гравитино.
  2. ^ Можно перевернуть все киральности и все равно получить эквивалентную теорию.
  3. ^ Суперзаряды Майораны распадаются на два спинора Майораны – Вейля противоположной киральности. .
  4. ^ Иногда обозначения используется для записи канонически нормированного кинетического члена для калибровочных полей.
  5. ^ Тождество Бьянки для других тензоров напряженности поля просто .
  6. ^ Дилатонный кинетический член, по-видимому, не нормирован канонически, но это потому, что он находится в струнной системе координат. [ 13 ] : 311  Выполнение преобразования Вейля в системе отсчета Эйнштейна приведет к канонически нормализованному дилатонному кинетическому члену.
  7. ^ Вариации действия и суперсимметрии зависят от используемой метрической подписи . Трансформируясь из преимущественно положительной подписи, [ 14 ] обозначаемый штрихами, к преимущественно отрицательному, используемому в этой статье, можно сделать через подразумевая, что , , и . Кроме того, поля часто переопределяются как , , , , , .
  8. ^ Это единственные две возможные массивные деформации. [ 17 ]
  9. ^ Используя вышеупомянутую метрику, vielbein можно записать в терминах 10d vielbein, калибровочное поле, а дилатон как . [ 14 ] : 656  Это специальный манометр, , что необходимо учитывать при выводе вариаций 10d-суперсимметрии из 11d-вариаций.
  10. ^ Каждый спинор Майораны распадается на два спинора Майораны-Вейля противоположной киральности, причем десятимерная матрица киральности является одной из одиннадцатимерных гамма-матриц. .
  11. ^ Обратите внимание, что — это 11-й плоский компонент, а не 11-й компонент пространства-времени.
  12. ^ Например, 11d vielbein преобразуется как , поэтому используя это и , можно получить как вариацию суперсимметрии 10d вильбейна, так и дилатино.
  1. ^ Jump up to: а б Джани, Ф.; Перничи, М. (1984). "$N=2$ супергравитация в десяти измерениях" . Физ. Преподобный Д. 30 (2): 325–333. дои : 10.1103/PhysRevD.30.325 .
  2. ^ Jump up to: а б Кэмпбелл, ICG; Уэст, ПК (1984). «N = 2, D = 10 некиральная супергравитация и ее спонтанная» . Ядерная физика Б . 243 (1): 112–124. дои : 10.1016/0550-3213(84)90388-2 .
  3. ^ Jump up to: а б Хук, М.; Намази, Массачусетс (1985). «{Калуца-Кляйн} Супергравитация в десяти измерениях». Сорт. Квант. Могила . 2 : 293. дои : 10.1088/0264-9381/2/3/007 .
  4. ^ Jump up to: а б Романс, ЖЖ (1986). «Массивная супергравитация N = 2a в десяти измерениях» . Буквы по физике Б. 169 (4): 374–380. дои : 10.1016/0370-2693(86)90375-8 .
  5. ^ Креммер, Э .; Юлия, Б .; Шерк, Дж. (1978). «Теория супергравитации в одиннадцати измерениях». Физ. Летт. Б. 76 : 409–412. дои : 10.1016/0370-2693(78)90894-8 .
  6. ^ Шварц, Дж. Х. (1982). «Теория суперструн» . Отчеты по физике . 89 (3): 223–322. дои : 10.1016/0370-1573(82)90087-4 .
  7. ^ Jump up to: а б Фридман, ДЗ ; Ван Пройен, А. (2012). Супергравитация . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0521194013 .
  8. ^ Сезгин, Е. (2023). «Обзор супергравитации». arXiv : 2312.06754 [ hep-th ].
  9. ^ Jump up to: а б Далл'Агата, Г.; Загерманн, М. (2021). Супергравитация: от первых принципов к современным приложениям . Спрингер. ISBN  978-3662639788 .
  10. ^ Jump up to: а б Таунсенд, ПК (1995). «П-бранная демократия». Мир в одиннадцати измерениях. Супергравитация, супермембраны и М-теория . ЦРК Пресс. ISBN  978-0750306720 .
  11. ^ Jump up to: а б с Бергшофф, Э.; Каллош, Р.; Ортин, Т.; Рост, Д.; Ван Пройен, А. (2001). «Новые формулировки суперсимметрии D = 10 и доменных стенок D8 - O8». Сорт. Квант. Грав . 18 : 3359–3382. arXiv : hep-th/0103233 . дои : 10.1088/0264-9381/18/17/303 .
  12. ^ Jump up to: а б с Ибанез, Ле; Уранга, AM (2012). Теория струн и физика элементарных частиц: введение в феноменологию струн . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0521517522 .
  13. ^ Jump up to: а б с Беккер, К.; Беккер, М .; Шварц, Дж. Х. (2006). Теория струн и М-теория: современное введение . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0521860697 .
  14. ^ Jump up to: а б с д и Ортин, Т. (2015). Гравитация и струны (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0521768139 .
  15. ^ Jump up to: а б с Полчински, Дж. (1998). Теория струн, том II: Теория суперструн и не только . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-1551439761 .
  16. ^ Хау, PS; Ламберт, Северная Дакота; Уэст, ПК (1998). «Новая массивная супергравитация типа IIA в результате компактификации». Физ. Летт. Б. 416 : 303–308. arXiv : hep-th/9707139 . дои : 10.1016/S0370-2693(97)01199-4 .
  17. ^ Цимпис, Д. (2005). «Массивная супергравитация IIA». JHEP . 10 :057. doi : 10.1088/1126-6708/2005/10/057 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b5c6ec901ae440584bb2e77184781de7__1723894380
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b5/e7/b5c6ec901ae440584bb2e77184781de7.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Type IIA 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.)