[논문 리뷰] Aspects of CPT-even Lorentz-symmetry violating physics in a supersymmetric scenario

H. Belich, L. D. Bernald외 3명|arXiv (Cornell University)|2015. 02. 21.

Noncommutative and Quantum Gravity Theories인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 초대칭 프레임워크 내에서 CPT-보존 Lorentz 대칭 위반을 조사하며, 글로벌 SUSY 배경에서 페르미온 응집체가 $k_F$-항을 통해 효과적인 광자 작용을 생성함을 보여준다. 분석 결과, 비편재적 입자 간 상호작용 잠재력과 특정 응집체에 의해 유도된 광신자 질량이 나타나며, 이는 Lorentz 위반이 동적으로 초대칭을 깨뜨리지만 CPT 불변성을 유지함을 시사한다.

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.

연구 동기 및 목표

• CPT-보존 Lorentz 대칭 위반의 현상학적 결과를 초대칭적 맥락에서 검토하기.
• 글로벌 SUSY 배경에서 페르미온 응집체가 $k_F$-항을 통해 효과적인 광자 작용을 어떻게 생성하는지 조사하기.
• $k_F$-위반 상황에서 광신자 질량의 기원과 성격을 규명하고, $k_{AF}$-경우와 대조하기.
• 효과적인 광자 작용에 의해 유도된 입자 간 잠재력을 분석하고, 그 비편재적 성격을 확인하기.

제안 방법

• CPT 불변성을 유지하는 보존(광자) 부문에 $k_F$-항을 포함한 초대칭 모형을 수립하기.
• 초대칭 배경에서 페르미온 응집체로부터 효과적인 광자 작용을 초필드 기법을 사용해 유도하기.
• 물리적 동역학을 추출하기 위해 $D$-보조장의 운동 방정식을 통해 이를 제거하기.
• 편미분 및 벡터 초필드를 사용해 광신자와 게이지 부문을 기술하고, $S$, $F_{\mu\nu}$ 및 페르미온 장을 포함한 상호작용 항을 명시적으로 계산하기.
• 정적 근사에서 효과적인 작용으로부터 입자 간 잠재력을 계산하고, 비편재적 프로파일을 식별하기.
• 광신자 질량 생성 메커니즘을 분석하여, 이가 $k_{AF}$-유사 결합이 아닌 특정 페르미온 응집체에서 기인함을 보여주기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 초대칭 프레임워크 내에서 $k_F$-항의 존재가 광자 및 광신자의 효과적인 역학에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ2 $k_F$-위반 상황에서 광신자 질량의 기원은 무엇이며, $k_{AF}$-경우와 어떻게 다를까?
• RQ3 글로벌 SUSY 배경에서 페르미온 응집체가 비트리비얼한 효과적인 광자 작용을 생성할 수 있는가?
• RQ4 이 모델에서 효과적인 광자 작용에 의해 유도된 입자 간 잠재력의 성격은 무엇인가?
• RQ5 효과적인 $k_F$-항에 의한 Lorentz 대칭 위반은 자발적 초대칭 위반을 초래하는가?

주요 결과

• 효과적인 광자 작용은 글로벌 SUSY 배경에서 페르미온 응집체를 통해 생성되며, $k_F$-항이 동역학을 매개한다.
• 비편재적 입자 간 상호작용 잠재력이 효과적인 광자 작용으로부터 유도되며, 같은 전하 간에 장거리 인력이 존재함을 시사한다.
• 광신자 질량은 특정 페르미온 응집체에 의해 생성되며, $k_{AF}$-위반 케이스의 메커니즘과는 다름을 확인한다.
• $D$-보조장은 그 운동 방정식을 통해 제거되어, $S$, $F_{\mu\nu}$ 및 페르미온 이항형을 포함하는 단순화된 효과적인 작용으로 이어진다.
• Lorentz 대칭 위반은 $k_F$-항을 통해 자발적 초대칭 위반을 유도하며, 이는 초대칭이 기본 수준에서 정확하게 유지되는 경우에도 성립한다.
• 이 모형은 물리적 효과가 페르미온 응집체와 $k_F$-결합 간의 상호작용에 의해 발생하는 CPT-보존, Lorentz 위반 상황을 실현한다.