Почему мы рассматриваем явное нарушение SUSY в MSSM, а не спонтанное нарушение SUSY?

Ну да, но детали, как правило, не имеют значения для очень низких энергий, таких как БАК. Рациональность такова:

1. Партнеры SUSY должны быть тяжелее обычной материи, иначе их бы не заметили.$\Rightarrow$если реализуется в природе, SUSY нарушается.
2. Как и любая другая симметрия, при спонтанном нарушении остается безмассовая мода (Намбу-) Голдстоуна. В случае SUSY это не может быть бозон, поскольку генерирующие заряды являются фермионными величинами, а фермион, называемый Гольдстино. Теперь, хотя это может быть трудно создать, мы не наблюдаем этого безмассового фермиона.$\Rightarrow$Механизм нарушения SUSY должен быть более сложным, чем те, которые обычно представляются во вводных книгах (нарушение терминов D и F), точно так же, как пион не является безмассовым голдстоуновским бозоном для нарушения киральной симметрии, поскольку динамика в природе более сложна, чем это .
3. В случае реализации в природе квант гравитационного поля (гравитон) должен иметь фермионное поле, гравитино, со спином 3/2. Есть много космологических причин, по которым он не может быть безмассовым, поэтому он тоже должен быть тяжелым. Кроме того, расширение SUSY для учета Gravitino равнозначно тому, что вы допускаете супергравитацию, поскольку Gravitino работает как калибровочное поле для локализованных преобразований SUSY.

Таким образом, теория нарушения SUSY, объясняющая разные массы фермионов и скаляров, тяжелое гравитино, отсутствие голдстино.

На самом деле у супергравитации есть все необходимые ингредиенты для создания мягких масс. Так получилось, что в Gravity масса гравитино [1] определяет мягкие скалярные массы [2], хотя спецификации для точных значений сильно зависят от правильной теории квантовой гравитации (так называемое УФ-дополнение супергравитации). Могут быть сделаны формулы и предсказания, зависящие от теории, и фактически они сделаны, например, из теории струн. Но в целом мы не уверены, что является правильной теорией квантовой гравитации, и поэтому мягкие массы, генерируемые сверхгравитацией, можно считать совершенно свободными, если вы не занимаетесь теорией струн.

Теперь, когда многие книги и заметки по SUSY начинаются с исследования MSSM (Эйчисон, Мартин и т. д. [3]), не привязываясь к конкретной теории квантовой гравитации, спецификации терминов, нарушающих SUSY, считаются довольно расплывчатыми, и поэтому можно изучить более широкий спектр моделей SUSY. Вот почему, в конце концов, SUSY-феноменологи (подобно упомянутым выше) берут явный разрушающий лагранжиан и делают очень мало предположений о структуре мягких связей.

Подводя итог:

1. Ожидается, что мягкие массы действительно возникнут из-за супергравитации (вероятно, неизбежного расширения обычного SUSY).
2. Детали очень сложны, и легче работать с ожидаемыми конечными результатами , а не получать их.
3. Для феноменологии и динамики частиц низких энергий теория супергравитации вообще не играет роли.
4. Вам нужно помнить о спецификациях супергравитации только в том случае, если вы работаете с теорией струн или другими УФ-доработками супергравитации или вас интересуют конкретные структуры и отношения, появляющиеся в$\mathcal{L}_{soft}$.

Итак, в общем, вы работаете со спонтанно сломанной SUSY, хотя и с общими результатами, которые очень похожи на явную поломку.

Использованная литература:

[1] Гравитино, будучи калибровочным полем Супергравитации, ассимилирует голдстино, когда оно приобретает массу, точно так же, как в СМ$W$и$Z$съесть будущие бозоны Голдстоуна.

[2] http://arxiv.org/abs/hep-ph/9707209