Фундаментальные частицы со спином > 1

Я учусь на бакалавриате по квантовой механике, и ассистент небрежно заметил, что в настоящее время никто не знает, как описать фундаментальные частицы со спином > 1 без суперсимметрии. Мне стало любопытно, и я попытался найти информацию об этом, и в Википедии есть некоторые комментарии о проблемах со вращением 3/2 http://en.wikipedia.org/wiki/Rarita%E2%80%93Schwinger_equation.

Итак, мои вопросы

  1. Есть ли простая для понимания причина, по которой фотоны не проблема, а гипотетическая частица со спином 3/2 не работает?
  2. Означает ли это также, что существуют проблемы с объяснением составных частиц 3/2 в низкоэнергетическом режиме, когда мы можем рассматривать композит как сильно связанный / «фундаментальный»?
  3. Как здесь помогает суперсимметрия?
В своих «Лекциях по гравитации» (доступных в виде книги) Фейнман объясняет, почему гравитонное поле должно быть целым числом (0, 1, 2, 3,...), а затем объясняет, почему об 0 и 1 не может быть и речи. Затем он пытается построить теорию со спином 2, потому что это самое простое из возможных. В конце концов Фейнман отказался от своей программы квантования гравитации, используя в качестве аналогии КЭД.
Частицы со спином 3/2 описываются уравнением Рарита-Швингера, но есть огромная проблема: когда эти частицы связаны с электромагнитным полем, они нарушают причинно-следственную связь.

Ответы (1)

Большая часть этого описана в этом ответе: почему у нас нет вращения больше 2?

Что касается вопроса 2, это действительно так: вы всегда разрешаете составную структуру частиц со спином 3/2 (которые не являются гравитино) в масштабе, сравнимом с массой частиц. Явление состоит в том, что частица со спином 3/2 должна попасть в семейство других связанных состояний, называемых траекторией Редже, которая унитаризирует рассеяние путем обмена этой частицы. Без других степеней свободы с такой же энергией нельзя принять точечный предел. Это позволяет вам предсказать либо новые частицы, связанные с оригиналом, либо распад на какую-то подструктуру.

Я всегда задавался вопросом, почему это связано с «принятием точечного предела» или требованием, чтобы частица была «фундаментальной»? Только ли потому, что мы любим/нуждаемся/можем работать с перенормируемыми теориями? При достаточно низких энергиях одиночный атом водорода может находиться в состоянии с полным угловым моментом, которое вам нравится, и действовать как «элементарная» частица»...
@Slaviks: Одна из причин заключается в том, что безточечный предел позволяет вам предсказывать новые частицы --- что-то должно появиться в масштабе, где будет нарушена унитарность. Вот как вы можете дать ограничения массы бозона Хиггса. Что касается H-атома, то одним из самых серьезных ограничений современной физики является отсутствие хорошего точечного релятивистского описания связанных состояний, таких как ядра или H-атомы. У меня есть один, который я пытаюсь закончить время от времени, но он никогда не работал полностью. Нерелятивистская версия работает, поэтому ЛеПейдж и другие использовали нерелятивистские поправки H + v^2/c^2. Но это раздражает.
Фундаментальные частицы со спином > 1
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v