กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 13 นาที

ซูเปอร์กราวิตี้ประเภท IIB

ในซูเปอร์สมมาตร ซูเปอร์กราวิ ตี้ประเภท IIBเป็นซูเปอร์กราวิตี้ ชนิดเดียว ในสิบมิติ ที่มี ซูเปอร์ชาร์จสองตัว ที่มีไครัล ลิตี้เดียวกัน ทฤษฎี นี้ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในปี 1983 โดยJohn..

ซูเปอร์กราวิตี้ประเภท IIB

ในซูเปอร์สมมาตร ซูเปอร์กราวิ ตี้ประเภท IIBเป็นซูเปอร์กราวิตี้ ชนิดเดียว ในสิบมิติ ที่มี ซูเปอร์ชาร์จสองตัว ที่มีไครัล ลิตี้เดียวกัน ทฤษฎี นี้ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในปี 1983 โดยJohn Schwarzและโดยอิสระโดย Paul Howe และPeter Westในระดับสมการการเคลื่อนที่ [ 1 ] [ 2 ] แม้ว่าจะไม่ยอมรับแอค ชั่นโคแวเรียนต์อย่างสมบูรณ์ เนื่องจากการมีอยู่ของ สนาม คู่ตัวเองแต่ก็สามารถอธิบายได้ด้วยแอคชั่นหากเงื่อนไขคู่ตัวเองถูกกำหนดด้วยมือบนสมการการเคลื่อนที่ที่ได้ ซูเปอร์กราวิตี้ประเภทอื่นในสิบมิติ ได้แก่ซูเปอร์กราวิตี้ประเภท IIAซึ่งมีซูเปอร์ชาร์จสองตัวที่มีไครัลลิตี้ตรงข้ามกัน และซูเปอร์กราวิตี้ประเภท Iซึ่งมีซูเปอร์ชาร์จตัวเดียว ทฤษฎีนี้มีบทบาทสำคัญในฟิสิกส์สมัยใหม่เนื่องจากเป็นขีดจำกัดพลังงานต่ำของทฤษฎีสตริงประเภท IIB

ประวัติศาสตร์

หลังจากการค้นพบซูเปอร์กราวิตี้ในปี 1976 ได้มีการพยายามอย่างเข้มข้นในการสร้างซูเปอร์กราวิตี้ที่เป็นไปได้ต่างๆ ซึ่งได้รับการจำแนกประเภทในปี 1978 โดยWerner Nahm [ 3 ] เขาแสดงให้เห็นว่ามีซูเปอร์กราวิตี้สามประเภทในสิบมิติ ซึ่งต่อมาได้รับการตั้งชื่อว่าประเภท I ประเภท IIA และประเภท IIB [ 4 ]ในขณะที่ทั้งประเภท I และประเภท IIA สามารถรับรู้ได้ในระดับของแอคชั่นแต่ประเภท IIB ไม่ยอมรับแอคชั่นแบบโคแวเรียนต์ แต่ได้รับการอธิบายอย่างสมบูรณ์เป็นครั้งแรกผ่านสมการการเคลื่อนที่ ซึ่งได้มาในปี 1983 โดย John Schwartz [ 1 ]และโดยอิสระโดย Paul Howe และ Peter West [ 2 ]ในปี 1995 ได้มีการตระหนักว่าสามารถอธิบายทฤษฎีได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้แอคชั่นเทียม โดยที่เงื่อนไขความเป็นคู่ในตัวเองถูกกำหนดให้เป็นข้อจำกัด เพิ่มเติม ในสมการการเคลื่อนที่[ 5 ]การประยุกต์ใช้หลักของทฤษฎีนี้คือขีดจำกัดพลังงานต่ำของสตริงประเภท IIB และมีบทบาทสำคัญในทฤษฎีสตริง การรักษาเสถียรภาพ โมดูลประเภท IIB และการสอดคล้อง AdS/ CFT

ทฤษฎี

ซูเปอร์กราวิตี้สิบมิติยอมรับทั้งซู เปอร์กราวิตี้ และซูเปอร์กราวิตี้ ซึ่งแตกต่างกันตามจำนวนของ ซูเปอร์ชาร์จส ปิ นเนอร์ MajoranaWeylที่พวกมันครอบครอง ทฤษฎีประเภท IIB มีซูเปอร์ชาร์จสองตัวที่มีไครัลลิตี้เดียวกัน เทียบเท่ากับซูเปอร์ชาร์จ Weyl ตัวเดียว ซึ่งบางครั้งเรียกว่าซูเปอร์กราวิตี้ สิบมิติ [ nb 1 ]เนื้อหาฟิลด์ของทฤษฎีนี้กำหนดโดยซูเปอร์มัลติเพล็ตไครั ลสิบมิติ [ 6 ]ในที่นี้คือเมตริกที่สอดคล้องกับกราวิตอนในขณะที่ คือ ฟิลด์เกจ 4-ฟอร์ม 2-ฟอร์ม และ 0-ฟอร์มในขณะเดียวกันคือฟิลด์ Kalb–Ramondและคือไดลาตอน [ 7 ] : 313 นอกจากนี้ยังมีกราวิติโน Weyl มือซ้ายตัวเดียว เทียบเท่ากับกราวิติโน Majorana–Weyl มือซ้ายสองตัว และเฟอร์มิออน Weyl มือขวาตัวเดียว เทียบเท่ากับเฟอร์มิออน Majorana–Weyl มือขวาสองตัว[ 8 ] : 271 ทฤษฎีนี้ยอมรับค่าคงที่จักรวาลวิทยา[ 9 ]

พีชคณิต

ซูเปอร์อัลเจบราสำหรับซูเปอร์สมมาตรสิบมิติกำหนดโดย[ 10 ]

ในที่นี้คือซูเปอร์ชาร์จเจอร์มาโจรานา-ไวล์สองตัวที่มีไครัลลิตี้เดียวกัน ดังนั้นจึงสอดคล้องกับความสัมพันธ์การฉายภาพโดยที่ คือ ตัวดำเนินการฉายภาพไครัลลิตี้มือซ้ายและ คือ เมทริกซ์ไครัลลิตี้สิบมิติ

เมทริกซ์ที่อนุญาตทางด้านขวามือถูกกำหนดโดยข้อเท็จจริงที่ว่าเมทริกซ์เหล่านั้นต้องเป็นตัวแทนของกลุ่มสมมาตร R ของทฤษฎีประเภท IIB [ 11 ] : 240 ซึ่งอนุญาตเฉพาะเมทริกซ์สมมาตรที่ไม่มีร่องรอยเท่านั้นเนื่องจากแอติคอมมิวเทเตอร์เป็นสมมาตรภายใต้การสลับสปินเนอร์และดัชนี ซูเปอร์อัลเจบราที่ขยายสูงสุดจึงสามารถมีเทอมที่มีไครัลลิตี้และคุณสมบัติสมมาตรเดียวกันกับแอนติคอมมิวเทเตอร์เท่านั้น ดังนั้นเทอมจึงเป็นผลคูณของเมทริกซ์หนึ่งกับโดยที่คือตัวดำเนินการคอนจูเกชัน ประจุ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อเมทริกซ์สปินเนอร์เป็นสมมาตร มันจะคูณหรือในขณะที่เมื่อมันเป็นแอนติสมมาตร มันจะคูณในมิติสิบจะเป็นสมมาตรสำหรับโมดูลและแอนติสมมาตรสำหรับโมดูล[ 11 ] : 47–48 เนื่องจากตัวดำเนินการฉายภาพเป็นผลรวมของเอกลักษณ์และเมทริกซ์แกมมาซึ่งหมายความว่าการรวมแบบสมมาตรจะทำงานเมื่อโมดูลัสและการรวมแบบไม่สมมาตรจะทำงานเมื่อโมดูลัสซึ่งทำให้ได้ประจุกลางทั้งหมดที่พบในซูเปอร์อัลจีบราจนถึงความเป็นคู่ของปวงกาเร

ประจุกลางแต่ละตัวจะเชื่อมโยงกับสถานะ BPS ต่างๆ ที่พบในทฤษฎีประจุกลางสอดคล้องกับสตริงพื้นฐานและแบรน D1เชื่อมโยงกับแบรน D3 ในขณะที่และให้ประจุ 5-ฟอร์มสามตัว[ 10 ]ตัวหนึ่งคือแบรน D5 อีกตัวคือแบรน NS5และตัวสุดท้ายเชื่อมโยงกับโมโนโพล KK

สนามคู่ตัวเอง

เพื่อให้มัลติเพล็ตซูเปอร์กราวิตี้มีจำนวนองศาอิสระ ของ โบซอนิกและเฟอร์มิออนิก เท่ากัน ฟอร์มสี่จะต้องมีองศาอิสระ 35 องศา[ 8 ] : 271 สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เมื่อเทนเซอร์ความแข็งแรงของสนาม ที่สอดคล้องกัน เป็นแบบคู่ตัวเองซึ่งกำจัดองศาอิสระครึ่งหนึ่งที่จะพบได้ในสนามเกจฟอร์มสี่

สิ่งนี้ก่อให้เกิดปัญหาเมื่อสร้างแอคชั่น เนื่องจากเทอมจลน์สำหรับฟิลด์ 5-ฟอร์มแบบ self-dual หายไป[ nb 2 ] วิธีแก้ปัญหาดั้งเดิมคือการทำงานเฉพาะในระดับสมการการเคลื่อนที่ ซึ่ง self-duality เป็นเพียงสมการการเคลื่อนที่อีกสมการหนึ่ง แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะกำหนดแอค ชั่นแบบ covariant ด้วยองศาอิสระที่ถูกต้องโดยการแนะนำฟิลด์เสริมและสมมาตรเกจ ชดเชย [ 13 ]แต่แนวทางที่พบได้บ่อยกว่าคือการทำงานกับแอคชั่นเสมือนซึ่ง self-duality ถูกกำหนดให้เป็นข้อจำกัดเพิ่มเติมในสมการการเคลื่อนที่[ 5 ]หากไม่มีข้อจำกัดนี้ แอคชั่นจะไม่สามารถเป็น supersymmetric ได้ เนื่องจากไม่มีจำนวนองศาอิสระของเฟอร์มิออนิกและโบซอนิกเท่ากัน ซึ่งแตกต่างจาก supergravity ประเภท IIA supergravity ประเภท IIB ไม่สามารถได้มาจากการลดมิติของทฤษฎีในมิติที่สูงกว่า[ 14 ]

การกระทำเทียม

ส่วนโบซอนิกของแอ็กชันเทียมสำหรับซูเปอร์กราวิตี้ประเภท IIB กำหนดโดย[ 15 ] : 114

ที่นี่และเป็นเทนเซอร์ความแรงสนามที่แก้ไขแล้วสำหรับสนามเกจแบบ 2-ฟอร์มและ 4-ฟอร์ม โดยเอกลักษณ์ Bianchi ที่ได้ สำหรับ 5-ฟอร์มจะกำหนดโดย[ 16 ] สัญลักษณ์ที่ใช้สำหรับเทอมจลน์คือโดยที่เป็นเทนเซอร์ความแรงสนามปกติที่เกี่ยวข้องกับสนามเกจ ความเป็นคู่ในตัวเองจะต้องถูกกำหนดด้วยมือลงบนสมการการเคลื่อนที่ ทำให้สิ่งนี้เป็นแอคชั่นเทียมแทนที่จะเป็นแอคชั่นปกติ

บรรทัดแรกในสมการแอคชั่นประกอบด้วย แอค ชั่นของไอน์สไตน์-ฮิลเบิร์ต เทอมจลน์ของไดลาตอน และเทนเซอร์ความแรงสนามของคาลบ์-รามอนด์ เทอมแรกในบรรทัดที่สองมีเทนเซอร์ความแรงสนามที่ปรับเปลี่ยนอย่างเหมาะสมสำหรับสนามเกจทั้งสาม ในขณะที่เทอมสุดท้ายเป็นเทอมของเชิร์น-ไซมอนส์ แอค ชั่นนี้เขียนอยู่ในกรอบสตริงซึ่งทำให้สามารถเทียบสนามกับสถานะสตริงประเภท IIB ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง บรรทัดแรกประกอบด้วยเทอมจลน์สำหรับ สนาม NSNSโดยเทอมเหล่านี้เหมือนกับที่พบในซูเปอร์กราวิตี้ประเภท IIA ส่วนปริพันธ์แรกในบรรทัดที่สองนั้นประกอบด้วยเทอมจลน์สำหรับสนาม RR

สมมาตรทั่วโลก

ซูเปอร์กราวิตี้ประเภท IIB มีสมมาตรแบบไม่กระชับทั่วโลก[ 7 ] : 315–317 สิ่งนี้สามารถทำให้ชัดเจนได้โดยการเขียนแอคชั่นใหม่ลงในเฟรมไอน์สไตน์และกำหนดฟิลด์สเกลาร์เชิงซ้อน แอ็กซิโอไดลาตอน การแนะนำเมทริกซ์

และการรวมเทนเซอร์ความแรงสนาม 3 รูปแบบสองตัวเข้าเป็นคู่การกระทำจึงกลายเป็น[ 17 ] : 91

การกระทำนี้เห็นได้ชัดว่าไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การแปลงซึ่งแปลงฟอร์ม 3 มิติและแอกซิโอไดลาตอนเป็น

ทั้งเมตริกและเทนเซอร์ความแรงสนามแบบคู่ตัวเองไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การแปลงเหล่านี้ ความไม่เปลี่ยนแปลงของเทนเซอร์ความแรงสนามแบบ 3-ฟอร์มเป็นผลมาจากข้อเท็จจริงที่ว่า

การแปลงซูเปอร์สมมาตร

สมการการเคลื่อนที่ที่ได้มาจากการกระทำของซูเปอร์กราวิตี้จะไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การแปลงซูเปอร์สมมาตรต่อไปนี้[ 18 ]

นี่คือเทนเซอร์ความแรงสนามที่เกี่ยวข้องกับสนามเกจ รวมถึงคู่แม่เหล็กทั้งหมดสำหรับในขณะที่นอกจากนี้เมื่อเป็นเลขคู่ และเมื่อ เป็นเลขคี่ แอคชั่นเทียมประเภท IIB ยังสามารถกำหนดใหม่ได้ในลักษณะที่ปฏิบัติต่อฟลักซ์ RR ทั้งหมดอย่างเท่าเทียมกันในสูตรประชาธิปไตยที่เรียกว่า ในที่นี้ แอคชั่นจะแสดงในรูปของฟลักซ์คู่ทั้งหมดจนถึงโดยมีข้อจำกัดความเป็นคู่ที่กำหนดไว้กับฟลักซ์ทั้งหมดเพื่อให้ได้จำนวนองศาอิสระที่ถูกต้อง[ 19 ]

ความสัมพันธ์กับทฤษฎีสตริง

ซูเปอร์กราวิตี้ประเภท IIB เป็นขีดจำกัดพลังงานต่ำของทฤษฎีสตริงประเภท IIB ฟิลด์ของซูเปอร์กราวิตี้ในกรอบสตริงมีความสัมพันธ์โดยตรงกับ สถานะ ไร้มวล ที่แตกต่างกัน ของทฤษฎีสตริง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมตริก ฟิลด์ Kalb–Ramond และไดลาตอนเป็นฟิลด์ NSNS ในขณะที่p-ฟอร์มทั้งสามเป็นฟิลด์ RR ในขณะเดียวกัน ค่าคงที่การเชื่อมต่อแรงโน้มถ่วงมีความสัมพันธ์กับความชัน Regge ผ่านทาง[ 15 ] : 114 [ nb 3 ]

สมมาตร ทั่วโลกของซูเปอร์กราวิตี้ไม่ใช่สมมาตรของทฤษฎีสตริงประเภท IIB เต็มรูปแบบ เนื่องจากมันจะผสมฟิลด์และฟิลด์เข้าด้วยกัน ซึ่งจะไม่เกิดขึ้นในทฤษฎีสตริง เนื่องจากฟิลด์หนึ่งเป็นฟิลด์ NSNS และอีกฟิลด์หนึ่งเป็นฟิลด์ RR ซึ่งมีฟิสิกส์ที่แตกต่างกัน เช่น ฟิลด์แรกมีการเชื่อมต่อกับสตริง แต่ฟิลด์หลังไม่มี[ 17 ] : 92 สมมาตรจะถูกทำลายไปยังกลุ่มย่อยแบบไม่ต่อเนื่องซึ่งเชื่อว่าเป็นสมมาตรของทฤษฎีสตริงประเภท IIB เต็มรูปแบบ

ทฤษฎีควอนตัมปราศจากความผิดปกติโดยความผิดปกติของแรงโน้มถ่วงจะหักล้างกันอย่างแม่นยำ[ 17 ] : 98 ในทฤษฎีสตริง แอคชั่นเทียมได้รับการแก้ไขที่ได้รับการศึกษาอย่างมาก ซึ่งแบ่งออกเป็นสองประเภท ประเภทแรกคือการแก้ไขควอนตัมในแง่ของการเชื่อมต่อสตริง และประเภทที่สองคือการแก้ไขสตริงในแง่ของความชันของ Regge การแก้ไขเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในสถานการณ์การรักษาเสถียรภาพของโมดูลัสหลายอย่าง

การลดมิติของซูเปอร์กราวิตี้ประเภท IIA และประเภท IIB ส่งผลให้ทฤษฎีเก้ามิติเดียวกันอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เนื่องจากมีซูเปอร์อัลเจบราประเภทเดียวเท่านั้นที่มีอยู่ในมิตินี้[ 20 ]สิ่งนี้เชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับT-dualityระหว่างทฤษฎีสตริงที่สอดคล้องกัน

หมายเหตุ

  1. ^ทฤษฎีนี้มีแรงโน้มถ่วง Majorana–Weyl แบบมือซ้ายสองชุด ซึ่งเทียบเท่ากับทฤษฎีที่มีแรงโน้มถ่วงแบบมือขวาสองชุด
  2. ^นี่เป็นเพราะเทอมจลน์มีรูปแบบซึ่งหายไปเนื่องจากสำหรับ p-ฟอร์มที่มีเลขคี่ [ 12 ]
  3. ^ในกรอบอ้างอิงของไอน์สไตน์ ความสัมพันธ์กับค่าคงที่การเชื่อมต่อแรงโน้มถ่วงนั้นรวมถึงการเชื่อมต่อสตริงด้วย
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Type_IIB_supergravity&oldid=1353783873 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ซูเปอร์กราวิตี้ประเภท IIB

ในซูเปอร์สมมาตร ซูเปอร์กราวิ ตี้ประเภท IIBเป็นซูเปอร์กราวิตี้ ชนิดเดียว ในสิบมิติ ที่มี ซูเปอร์ชาร์จสองตัว ที่มีไครัล ลิตี้เดียวกัน ทฤษฎี นี้ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในปี 1983 โดยJohn..

ประวัติศาสตร์

หลังจากการค้นพบซูเปอร์กราวิตี้ในปี 1976 ได้มีการพยายามอย่างเข้มข้นในการสร้างซูเปอร์กราวิตี้ที่เป็นไปได้ต่างๆ ซึ่งได้รับการจำแนกประเภทในปี 1978 โดย Werner Nahm [ 3 ] เขา แสดงให้เห็นว่ามีซูเปอร์กราวิตี้สามประเภทในสิบมิติ ซึ่งต่อมาได้รับการตั้งชื่อว่าประเภท I...

ทฤษฎี

ซูเปอร์กราวิตี้สิบมิติยอมรับทั้งซู เปอร์กราวิตี้ และซูเปอร์กราวิตี้ ซึ่งแตกต่างกันตามจำนวนของ ซูเปอร์ชาร์จส ปิ นเนอร์ Majorana – Weyl ที่พวกมันครอบครอง ทฤษฎีประเภท IIB มีซูเปอร์ชาร์จสองตัวที่มีไครัลลิตี้เดียวกัน เทียบเท่ากับซูเปอร์ชาร์จ Weyl ตัวเดียว...

พีชคณิต

ซู เปอร์อัลเจบรา สำหรับซูเปอร์สมมาตรสิบมิติกำหนดโดย [ 10 ] N = ( 2 , 0 ) {\displaystyle {\mathcal {N}}=(2,0)}