Откуда взялся скрытый суперсимметричный сектор МССМ?

Прежде всего, мягкие термины, нарушающие SUSY, - это просто «эффективное» описание, которое заменяет множество качественных неизвестных физических параметров более чем 100 параметрами для известной физики. В конце хочется построить полную теорию. Например (важный пример), если полная теория является компактификацией стабилизированной теории струн, не остается никаких неопределенных параметров: все вычислимо, включая значение масс суперпартнеров и остальные 100+ мягких коэффициентов нарушения SUSY. . То же самое верно для полной модели в квантовой теории поля.

Теперь, в этой полной теории, все еще верно, что SUSY спонтанно нарушается; в описании с мягкими терминами, нарушающими SUSY, SUSY действительно «явно нарушается» этими мягкими терминами, нарушающими SUSY. Это явное нарушение должно быть «мягким», т.е. не влияющим на SUSY-отмены на коротких расстояниях, например, на массу Хиггса. Мягкие нарушения SUSY - это в точности явные условия нарушения SUSY, которые вы потенциально можете получить из механизма спонтанного нарушения SUSY с помощью дополнительной физики, если вы пренебрегаете этой дополнительной физикой.

Еще один факт, который следует понимать, заключается в том, что полей MSSM недостаточно для взлома SUSY. Можно пройтись по возможностям. Типичное нарушение SUSY присваивает ненулевое значение vev соответствующему полю, но в MSSM нет соответствующего поля, которое могло бы быть основным источником нарушения SUSY. Таким образом, де-факто требуется добавить дополнительные поля помимо MSSM, и они являются основными причинами нарушения SUSY — их vev и т. д. Как только SUSY сильно нарушается в явлениях, связанных с этими новыми полями, оно нарушается повсюду: нарушение «опосредовано». " в MSSM (=видимый сектор) тоже.

Откуда взялся скрытый сектор? Вы можете задать тот же вопрос и о полях MSSM. Откуда они? Скрытый сектор — это просто еще один набор полей. В квантовой теории поля нужно просто добавить все поля вручную. MSSM не является «теорией минимального поля» в том смысле, в каком мы его понимаем, и MSSM плюс скрытый сектор тоже таковым не является, так что на самом деле нет никакой разницы. Мы можем расширить MSSM до более крупной модели, подобной GUT, за счет большей симметрии; но мы не встретим слишком много кандидатов на первичное нарушение SUSY. Скрытый сектор, необходимый для взлома SUSY, обычно совершенно новый и не связан с симметрией видимого сектора.

В теории струн/М-теории можно получить более непустой ответ на такие вопросы, потому что теория струн предсказывает не только точные значения всех параметров; для конкретной компактификации он также предсказывает точное содержимое поля. Таким образом, можно сказать, что поля МССМ и другие поля возникают «откуда-то», буквально, например, из некоторых конкретных видов струнных полей, которые распространяются либо во всем пространстве-времени, либо в каком-то меньшем локусе дополнительных измерений, либо на некоторых бранах, которые локализованные в дополнительных измерениях и так далее.

Просто упомянем визуально простой пример: гетеротическая М-теория Хоржавы и Виттена представляет весь мир как$M^4\times CY_3 \times I^1$где$M^4$известное нам пространство Минковского,$CY_3$представляет собой шестимерное многообразие (Калаби-Яу) с 6 дополнительными измерениями, и$I^1$является интервалом строки. Всего у человека 11 измерений. Интервал линии имеет две границы, каждая из которых занята$E_8$калибровочный супермультиплет. Один из них порождает, после нарушения GUT-подобных симметрий, МССМ; другая граница содержит дополнительные gauginos из другого$E_8$группа. Гауджино-конденсация этих других гауджино, скрытый сектор, может быть источником нарушения SUSY, которое передается нашей границе, т.е.$E_8$.

Различные механизмы нарушения SUSY действительно классифицируются в соответствии с методом посредничества в MSSM. Итак, вы слышите такие термины, как калибровочный, гравитационный, аномальный и так далее. Исторически сложилось так, что люди были в восторге от калибровочной медиации (mSUGRA — модель, похожая на нее), и они говорили много вещей, почему они считали ее лучшей. Общие калибровочно-опосредованные модели со всеми легкими суперпартнерами, которые люди считали в них естественными, к настоящему времени в основном исключены данными БАК. По разным причинам такие вещи, как нарушение SUSY, опосредованное аномалией, постепенно становились предпочтительными в последний год или около того, и вероятное 125 ГэВ Хиггса — еще одна причина думать, что эти сценарии могут быть предпочтительными.

Я думаю, что это очень техническая тема, детали которой не подходят для одного ответа на этом сервере. Выберите какой-нибудь обзор взлома SUSY, например этот:

http://motls.blogspot.com/2006/01/supersymmetry-breaking.html
http://arxiv.org/abs/hep-th/0601076

Это также сосредоточено на разрушении, опосредованном аномалиями, что сделало это относительно раньше времени и могло оказаться актуальным.