Какова связь между фотоном и SU(2)xU(1) gaugino до нарушения симметрии?

Нет, фотон не является « нехиральным куском»$SU(2) \times U(1)_Y$до нарушения симметрии. Фотон – это$SU(2) \times U(1)_Y$калибровочный бозон, инвариантный относительно$Q_{\rm elmg}$, электрический заряд, который определяется выражением

$$Q_{\rm elmg} = \frac{Y}{2} + T_3$$ где первый член — гиперзаряд, генератор $U(1)_Y$, а второй член равен $z$-компонента среди трех генераторов $SU(2)$коэффициент калибровочной группы. Фотон — это калибровочный бозон, который сохраняется $Q_{\rm elmg}$т.е. несет $Q_{\rm elmg}=0$, подобно конденсату Хиггса, который также несет $Q_{\rm elmg}=0$; это то, что делает комбинацию $Q_{\rm elmg}$особый (это то, что делает конденсат Хиггса электрически нейтральным, а соответствующее калибровочное поле, электромагнитное поле, остается дальнодействующей силой, опосредованной безмассовой частицей), который показывает, что конкретная комбинация выбрана как предпочтительная только из-за нарушения симметрии.

Очевидно, можно было бы получить эквивалентную физику, если бы$T_3$были заменены компонентой в любом другом направлении трехмерного изоспинового пространства, но конденсат Хиггса также должен был бы иметь такое же новое направление. Электромагнетизм неизбежно включает некиральную физику, потому что киральные связи появляются только на электрослабой шкале и выше (степень Хиггса). Если вы предполагаете, что легкость бозона Хиггса объясняется естественным образом, это правило также можно понять: все массы выше электрослабой шкалы компенсируются некоторой киральной физикой, когда они вносят свой вклад в массу бозона Хиггса через петли; вклады с меньшей массой не нужно отменять, поэтому они могут быть нехиральными.

Четно-симметричный характер$U(1)_{\rm elmg}$(и все сопряженные группы и т. д.) также можно рассматривать из исходной точки великого объединения. Можно видеть, что 2-спиноры в представлениях ТВО (или Пати-Салама) идут парами с одинаковым электрическим зарядом. Кажется, вам не хватает того, что киральность или нехиральность калибровочных взаимодействий в основном является свойством фермионов в кубической вершине, а не только калибровочного бозона. Взаимодействия и динамика самих калибровочных бозонов всегда некиральны в 4-х измерениях; только фермионы могут привнести хиральность.

Что касается фотино, то в основе вашего описания лежит несколько заблуждений. Прежде всего, фотино — нейтральная частица, поэтому правильнее думать о ней как о реальном майорановском фермионе, а не как киральном фермионе Вейля. Во-вторых, и это связано с тем, что такие майорановские фермионы обычно имеют массы, которые не позволяют объединить их в дираковские фермионы с одинаковой массой: собственные значения двух майорановских частей в предполагаемом дираковском фермионе почти всегда различаются.

В-третьих, и это связано со вторым пунктом, неестественно говорить о фотино, потому что кинетические и массовые термины обычно смешиваются с другими электрически нейтральными суперпартнерами со спином 1/2, а именно с «зино» и (двумя) нейтральными хиггсино. . Нужно посмотреть на эти четыре майорановских спинора, есть общие массовые термины, и из них можно вывести 4 разных майорановских нейтралино с 4 разными собственными значениями массы.