[論文レビュー] Aspects of CPT-even Lorentz-symmetry violating physics in a supersymmetric scenario

H. Belich, L. D. Bernald+3 more|arXiv (Cornell University)|Feb 21, 2015

Noncommutative and Quantum Gravity Theories被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、超対称性の枠組みにおいてCPTを保存するローレンツ対称性の破れを検討し、グローバルなSUSY背景におけるフェルミオン凝集体が$k_F$項を通じて有効な光子的作用に寄与することを示している。解析により、閉じ込められる相互作用ポテンシャルと、特定の凝集体によって誘導されるフォトニノ質量が得られ、ローレンツ対称性の破れが動的に超対称性を破るが、CPT不変性は保たれることを示している。

ABSTRACT

Background fermion condensates in a landscape dominated by global SUSY are reassessed in connection with a scenario where Lorentz symmetry is violated in the bosonic sector (actually, the photon sector) by a $CPT$-even $k_F$-term. An effective photonic action is discussed that originates from the supersymmetric background fermion condensates. Also, the photino mass emerges in terms of a particular condensate contrary to what happens in the $k_{AF}$-violation. Finally, the interparticle potential induced by the effective photonic action is investigated and a confining profile is identified.

研究の動機と目的

• CPTを保存するローレンツ対称性の破れが超対称性の文脈で及える現象論的影響を検討すること。
• グローバルなSUSY背景におけるフェルミオン凝集体が、$k_F$項を通じて有効な光子的作用をどのように生成するかを調査すること。
• $k_F$-破れの状況におけるフォトニノ質量の起源と性質を特定し、$k_{AF}$-ケースと対比すること。
• 有効な光子的作用によって誘導される粒子間ポテンシャルを解析し、その閉じ込められる性質を同定すること。

提案手法

• CPT不変性を保つ光子（ボソン）系に$k_F$項を含む超対称モデルの定式化。
• 超場の技法を用いて、超対称的背景におけるフェルミオン凝集体から有効な光子的作用を導出する。
• $D$-補助場をその運動方程式により消去し、作用を単純化し物理的ダイナミクスを抽出する。
• キラルおよびベクトル超場を用いてフォトニノとゲージ系を記述し、$S$、$F_{\mu\nu}$、フェルミオン場を含む相互作用項を明示的に計算する。
• 有効作用から粒子間ポテンシャルを計算し、静的極限において閉じ込められるプロファイルを同定する。
• フォトニノ質量生成メカニズムを解析し、$k_{AF}$-類似の結合とは異なり、特定のフェルミオン凝集体から生じることを示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 超対称性の枠組みにおいて$k_F$項が存在する場合、光子およびフォトニノの有効的ダイナミクスにどのように影響を与えるか？
• RQ2 $k_F$-破れ状況におけるフォトニノ質量の起源は何か？また、$k_{AF}$-ケースとはどのように異なるか？
• RQ3 グローバルなSUSY背景におけるフェルミオン凝集体が非自明な有効な光子的作用を生成できるか？
• RQ4 このモデルにおける有効な光子的作用によって誘導される粒子間ポテンシャルの性質は何か？
• RQ5 有効な光子的作用によって誘導される$k_F$項によるローレンツ対称性の破れは、自発的超対称性の破れを引き起こすか？

主な発見

• 有効な光子的作用は、グローバルなSUSY背景におけるフェルミオン凝集体から生成され、$k_F$項がそのダイナミクスを媒介する。
• 有効な光子的作用から閉じ込められる粒子間ポテンシャルが出現し、同種の電荷間に長距離的な引力が働くことを示唆する。
• フォトニノ質量は、特定のフェルミオン凝集体から生じ、$k_{AF}$-破れのケースとは異なるメカニズムである。
• $D$-補助場はその運動方程式により消去され、$S$、$F_{\mu\nu}$、フェルミオン双一次形式を含む簡略化された有効作用が得られる。
• ローレンツ対称性の破れが$k_F$項によって引き起こされ、超対称性が基本的なレベルで正確に保たれていても、自発的超対称性の破れが生じる。
• 物理的効果がフェルミオン凝集体と$k_F$結合の相互作用によって生じるCPTを保存するローレンツ対称性の破れの状況を実現するモデルである。