Кіріспе
Суперсимметрия алгебрасының өрнегі. Теориялық физикада, супермультиплет – бұл суперсимметрия алгебрасының өрнегі, мүмкін толықтырылған суперсимметриямен. Ал супер өріс – мұндай өрнекте мәні берілген суперкеңістіктегі өріс. Жаңадан қарағанда немесе жазық суперкеңістікті қарастырғанда, супер өріс суперкеңістіктегі функция ретінде қарастырылуы мүмкін. Формальды түрде, ол сәйкес супермультиплет шоғырының қимасы болып табылады. Практикалық тұрғыдан алғанда, супер өрістер бөлшектерді сипаттау үшін қолданылады. Суперсимметриялық өріс теориясының ерекшелігі – бөлшектер жұптар құрайды, олар суперсеріктестер деп аталады, онда бозондар фермиондармен жұптасады. Бұл суперсимметриялық өрістер суперсимметриялық кванттық өріс теориясын құру үшін қолданылады, онда өрістер операторларға дейін көтеріледі.
In theoretical physics, a supermultiplet is a representation of a supersymmetry algebra, possibly with extended supersymmetry. Then a superfield is a field on superspace which is valued in such a representation. Naïvely, or when considering flat superspace, a superfield can simply be viewed as a function on superspace. Formally, it is a section of an associated supermultiplet bundle. Phenomenologically, superfields are used to describe particles. It is a feature of supersymmetric field theories that particles form pairs, called superpartners where bosons are paired with fermions. These supersymmetric fields are used to build supersymmetric quantum field theories, where the fields are promoted to operators.
Тарих
Супер өрістерді Абдус Салам және Дж. А. Стратди 1974 жылғы мақаласында енгізді. Бірнеше айдан кейін Серджио Феррара, Юлиус Весс және Бруно Цумино супер өрістермен операцияларды және ішінара жіктемені ұсынды.
Атау және сыныптау
Ең көп қолданылатын супермультиплеттер — векторлық мультиплеттер, хиральдық мультиплеттер (мысалы, суперсимметрияда), гипермультиплеттер (мысалы, суперсимметрияда), тензорлық мультиплеттер және гравитациялық мультиплеттер. Векторлық мультиплеттің ең жоғары компоненті — өлшегіш бозон, хиральдық немесе гипермультиплеттің ең жоғары компоненті — спинор, ал гравитациялық мультиплеттің ең жоғары компоненті — гравитон. Бұл атаулар өлшемдік азайту кезінде инвариантты болып анықталған, бірақ Лоренц тобының өкілдіктері ретіндегі өрістердің ұйымдастырылуы өзгереді. Әдебиетте әртүрлі мультиплеттерге қатысты осы атауларды қолдану әртүрлі болуы мүмкін. Хиральдық мультиплет (ең жоғары компоненті спинор) кейде скалярлық мультиплет деп аталуы мүмкін, ал SUSY-де векторлық мультиплет (ең жоғары компоненті вектор) кейде хиральдық мультиплет деп аталуы мүмкін.
Хиральды супер өрістердің әсері
Бір хиральды суперөрістен анықталатын әрекет туралы мәліметтер үшін Весс-Зумино моделіне қараңыз.
Скалалар
Скаляр ешқашан суперсаланың ең жоғары компоненті болмайды; оның суперсалада болуы кеңістік-уақыттың өлшемдеріне байланысты. Мысалы, 10 өлшемді N=1 теориясында векторлық мультиплет тек вектор және Майорана-Вейл спинорын ғана қамтиды, ал d өлшемді торда оның өлшемдік азайтуы d нақты скалярларды қамтитын векторлық мультиплетке айналады. Сол сияқты, 11 өлшемді теорияда шекті сандағы өрістері бар тек бір ғана супермультиплет бар – гравитациялық мультиплет, және онда скалярлар жоқ. Дегенмен, оның d торындағы өлшемдік азайтуы максималды гравитациялық мультиплетке айналып, скалярларды қамтиды.
Гиперкөптік
Гипермультиплет – кеңейтілген суперсимметрия алгебрасының бір түрі, атап айтқанда 4 өлшемдегі суперсимметрияның материялық мультиплеті, құрамында екі кешенді скалярлы Ai, Дирак спиноры ψ және тағы екі қосымша кешенді скалярлы Fi бар. "Гипермультиплет" атауы N=2 суперсимметриясы үшін қолданылған "гиперсимметрия" деген ескі терминнен шыққан; бұл термин қолданудан шығарылды, бірақ оның кейбір бейнелеулері үшін "гипермультиплет" атауы әлі де қолданылады.
Кеңейтілген суперсимметрия (N > 1)
Бұл бөлім кеңейтілген суперсимметрияда жиі қолданылатын, ыдырамайтын супермультиплеттерді тіркеп алады. Олар ең жоғары салмақты өкілдік құрылымы арқылы жасалады, яғни суперзарядтармен жойылған вакуумдық вектор болады. Ирептердің өлшемі болады. Массасыз бөлшектерді көрсететін супермультиплеттер үшін физикалық тұрғыдан ең жоғары рұқсат етілген шама , ал қайта нормалдану үшін ең жоғары рұқсат етілген шама болып табылады.
N = 2
Векторлық немесе хиральды мультиплетке өлшеу өрісі, екі Вейль фермионы және скаляр кіреді (олар да өлшеу тобының қосымша өкілдігінде өзгереді). Бұларды векторлық мультиплет және хиральды мультиплеттен тұратын жұпқа біріктіруге болады. Мұндай мультиплет Сейберг-Виттен теориясын тұжырымды түрде анықтау үшін қолданылады. Гипермультиплет немесе скалярлық мультиплет екі Вейль фермионынан және екі кешенді скалярдан, немесе екі хиральды мультиплеттен тұрады.
N = 4
Векторлық мультиплет бір гаузерлік өріс, төрт Вейль фермионы, алты скаляр және CPT конъюгаттарын қамтиды. Бұл N = 4 суперсимметриялық Янг-Милл теориясында пайда болады.