[论文解读] Deconstructing Supergravity, I: Massive Supermultiplets

Nicholas A. Ondo, Andrew J. Tolley|arXiv (Cornell University)|Dec 27, 2016

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 43被引用 3

一句话总结

本文提出了一种超对称性退流程序，从5D超引力推导出4D中的大质量超多重态，表明单格点退流可得到N=1 Zinoviev理论作为大质量重力线性化超对称扩展。该方法在4D有效理论中保留了原始5D超对称性的二分之一，并成功地从5D母理论中再现了4D超对称代数和Stueckelberg对称性。

ABSTRACT

Given the success of the deconstruction program in obtaining ghost-free massive gravity from 5-D Einstein gravity, we propose a modification of the deconstruction procedure that incorporates supersymmetry at the linear level. We discuss the relevant limits of a conjectured interacting theory of a massive spin 2 supermultiplet, and determine the linear theory to be the N=1 Zinoviev theory, a supersymmetric extension of Fierz-Pauli theory. We develop a family of 1-site deconstruction procedures for fermionic fields (yielding Dirac and Majorana mass terms). The deconstruction procedure appropriate for giving fermions a Dirac mass is found to preserve half of the supersymmetry of the 5-D theory. We explicitly check this by deconstructing 5-D N=2 super-Maxwell theory down to 4-D N=1 super-Proca theory, and deconstructing linear 5-D N=2 supergravity down to 4-D N=1 Zinoviev theory, and derive the full 4-D supersymmetry algebras and Stueckelberg symmetries from the 5-D superalgebras and gauge symmetries, respectively. We conjecture that this procedure should admit a generalization to fully non-linear theories.

研究动机与目标

• 将退流程序扩展至包含大质量重力理论中的线性超对称性。
• 确定由5D中一个假设的相互作用大质量自旋-2超多重态所得到的线性理论。
• 为产生狄拉克和马约拉纳质量项的费米子场开发一个1-格点退流框架。
• 验证退流程序在4D有效理论中保留了原始5D超对称性的二分之一。
• 从5D超代数和规范对称性中推导出完整的4D超对称代数和Stueckelberg对称代数。

提出的方法

• 通过为具有狄拉克和马约拉纳质量项的费米子构建一个1-格点晶格模型，将退流程序适应于引入超对称性。
• 将线性有效理论识别为N=1 Zinoviev理论，即大质量自旋-2粒子的Fierz-Pauli理论的超对称扩展。
• 利用维度减少和Kaluza-Klein模式分解，将5D N=2超麦克斯韦理论和超引力与4D N=1超普罗卡理论和Zinoviev理论联系起来。
• 通过将4D超荷与5D母理论中的超荷进行比较，分析所保留的超对称性。
• 从5D超代数和规范对称性结构中推导出4D超对称代数和Stueckelberg对称代数。
• 通过在两个具体例子中显式构造4D代数和对称性结构，证明了一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 从5D中一个假设的相互作用大质量自旋-2超多重态退流所得到的线性有效理论是什么？
• RQ2 当费米子获得狄拉克质量时，4D退流理论中保留了多少超对称性？
• RQ3 4D N=1 Zinoviev理论是否可以作为5D N=2超引力通过退流得到的低能极限？
• RQ4 4D超荷和Stueckelberg对称性如何从5D超代数和规范对称性中重建？
• RQ5 退流程序是否可以推广到完全非线性的超对称大质量重力理论？

主要发现

• 从退流得到的线性有效理论被识别为N=1 Zinoviev理论，即大质量自旋-2粒子的Fierz-Pauli理论的超对称扩展。
• 给出费米子狄拉克质量的1-格点退流程序恰好保留了原始5D超对称性的二分之一。
• 通过退流程序，成功地从5D N=2超代数重构出完整的4D N=1超对称代数。
• 4D Stueckelberg对称代数从5D规范对称性结构中推导而出，证实了大质量向量多重态实现的一致性。
• 对5D N=2超麦克斯韦理论的显式退流得到4D N=1超普罗卡理论，对5D N=2超引力的退流得到4D N=1 Zinoviev理论。
• 结果支持了该猜想：退流程序可推广至完全非线性的超对称大质量重力理论。