超对称 场算符在新的对称性变化下如何变化?我们可以尝试在矢量(标量)和旋量之间进行操作。而且应该已经看到,所谓费米子玻色子,不过

超对称(一)

(2010-05-18 08:57:29)
标签:

杂谈

分类: 数理

什么是超对称?

 

在粒子的规范相互作用中,我们通过作用量在变分下不变得到了场的运动方程,再让作用量在某种对称变换下不变,利用运动方程,得到守恒流(轴矢流反常这种对称性明显破坏的情况先不考虑),对其时间分量在全空间积分得到守恒荷,这个守恒荷,就是该对称性群的生成元。根据场算符的对易关系我们可以得到守恒荷的泊松括号。并且进一步得到场算符在生成元(所代表的对称变换下)的作用下如何变化(一个对称变换对矢量和算符的作用是不同的,我们通常的到的X--UX这种变化实际上是场算符在上述操作下的最终结果,此时U里面的生成元已经变为我们熟知的某个对称性群的生成元。)

 

我们可以看到,如果有人说有一种新的对称性存在,我们要知道:场算符在该对称性变化下如何变化。

 

实际上在规范理论中,我们回避了粒子有无结构这样的问题,把它们全当成点粒子来看待,用一系列对称性来表征它们的全部特点。也就是说我们认为粒子是某种对称性群的表示。(如果我们指望对称性能回答粒子物理的所有问题,那么就要能描述粒子的所有特性,能解释粒子物理实验的所有现象,能预期所有还没有看到的可能性并最终被检验。)

 

于是在线性表示理论中,我们估计所谓新的对称性是要出现在矢量表示、张量表示及旋量表示之中。显而易见,张量表示只不过是矢量表示的直乘分解,相反的过程对一个表示的约化都是说的同一类事情,这在规范对称中被反复应用。但是旋量表示,其间涉及的Clifford代数,却并不是自明的。所以进一步,我们希望能在旋量表示里面找到新的对称性。

 

这可以从SO(4)~SU(2)*SU(2)的等价关系中略见一斑,简单说来它阐述一个矢量表示如何可以表示为两个旋量表示的直积。(SU(2)的j量子数用来表征角动量(自旋角动量))。我们熟知的洛伦兹群和SO(4)很像(但是绝不相同,它们参数的实数性条件不同,导致两个群的整体性质不同),我们可以看到洛伦兹群的表示和旋量表示之间可以建立联系(涉及伽马矩阵群的特点,SO(N)群张量基的自对偶特点等等)。

 

于是,回到前面的问题,场算符在新的对称性变化下如何变化?我们可以尝试在矢量(标量)和旋量之间进行操作。而且应该已经看到,所谓费米子玻色子,不过是说明在这个世界,与洛伦兹群相关的粒子的内禀属性。

 

到这里我们就可以构造我们熟悉的超对称代数了。

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