Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

СУПЕРГРАВИТА́ЦИЯ

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 31. Москва, 2016, стр. 432-433

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: Д. В. Гальцов

СУПЕРГРАВИТА́ЦИЯ (от су­пер... и лат. gravitas – тяжесть), обоб­ще­ние об­щей тео­рии от­но­си­тель­но­сти (ОТО) на ос­но­ве су­пер­сим­мет­рии, в ко­то­ром, на­ря­ду с гра­ви­то­ном, опи­сы­вае­мым мет­ри­кой про­стран­ст­ва-вре­ме­ни и в кван­то­вой ин­тер­пре­та­ции пред­став­ляю­щим со­бой бо­зон­ное по­ле со спи­ном 2, вво­дит­ся фер­ми­он­ное по­ле со спи­ном 3/2 – гра­ви­ти­но, су­пер­парт­нёр гра­ви­то­на. По­доб­но то­му как ОТО яв­ля­ет­ся тео­ри­ей, в ко­то­рой пре­об­ра­зо­ва­ния Ло­рен­ца дей­ст­ву­ют ло­каль­но, т. е. не­за­ви­си­мо в ка­ж­дой точ­ке про­стран­ст­ва-вре­ме­ни, С. мож­но по­ни­мать как ре­зуль­тат ло­ка­ли­за­ции пре­об­ра­зо­ва­ний, свя­зы­ваю­щих бо­зо­ны и фер­мио­ны (пре­об­ра­зо­ва­ний су­пер­сим­мет­рии) в не­ко­то­рой тео­рии ма­те­ри­аль­ных по­лей, фор­му­ли­руе­мой пер­во­на­чаль­но в про­стран­ст­ве Мин­ков­ско­го. Окон­ча­тель­но тео­рия С. сфор­му­ли­ро­ва­на в 1976.

Пер­во­на­чаль­ный ин­те­рес к С. был свя­зан с на­де­ж­дой, что на этом пу­ти уда­ст­ся пре­одо­леть про­бле­му не­пе­ре­нор­ми­руе­мо­сти, воз­ни­каю­щую при кван­то­ва­нии ОТО, по­сколь­ку в тео­рии су­пер­сим­мет­рии про­ис­хо­дит со­кра­ще­ние вкла­дов не­ко­то­рых бо­зон­ных и фер­ми­он­ных пет­ле­вых Фейн­ма­на диа­грамм. Од­на­ко ока­за­лось, что на­чи­ная с трёх пе­тель бес­ко­неч­но­сти не уст­ра­ня­ют­ся. Си­туа­ция не­сколь­ко улуч­ша­ет­ся в рас­ши­рен­ных тео­ри­ях С., со­от­вет­ст­вую­щих ло­ка­ли­за­ции су­пер­сим­мет­рич­ных мо­де­лей с N не­за­ви­си­мы­ми пре­об­ра­зо­ва­ния­ми су­пер­сим­мет­рии. В этом слу­чае име­ет­ся N гра­ви­ти­но и су­пер­сим­мет­рия на­кла­ды­ва­ет ог­ра­ни­че­ния на воз­мож­ный вид контр­чле­нов. Чис­ло N в че­ты­рёх­мер­ном про­стран­ст­ве-вре­ме­ни не мо­жет пре­вос­хо­дить 8 без не­об­хо­ди­мо­сти вве­де­ния по­лей со спи­ном бо­лее 2, при этом макс. рас­ши­рен­ная С. (N=8) всё же до­пус­ка­ет су­ще­ст­во­ва­ние рас­хо­дя­щих­ся мно­го­пет­ле­вых диа­грамм. Од­на­ко раз­ра­бо­тан­ные ком­пь­ю­тер­ные ме­то­ды вы­чис­ле­ний по­зво­ли­ли про­ана­ли­зи­ро­вать диа­грам­мы в вы­со­ких по­ряд­ках и рас­хо­ди­мо­сти не бы­ли об­на­ру­же­ны. Т. о., не ис­клю­че­но, что С. с N=8 дей­ст­ви­тель­но яв­ля­ет­ся ко­неч­ной, как пред­по­ла­га­лось при её соз­да­нии в 1970-х гг.

Кро­ме гра­ви­то­на и вось­ми гра­ви­ти­но, эта тео­рия со­дер­жит так­же боль­шое чис­ло ска­ляр­ных и век­тор­ных по­лей, и её урав­не­ния весь­ма гро­мозд­ки. Од­на­ко эту тео­рию мож­но пред­ста­вить как ре­зуль­тат уп­ро­ще­ния 11-мер­ной С., в ко­то­рой по­ми­мо гра­ви­то­на и од­но­го гра­ви­ти­но (N=1) есть един­ст­вен­ное до­пол­нит. по­ле ан­ти­сим­мет­рич­но­го 3-ин­декс­но­го тен­зо­ра. Для это­го дос­та­точ­но пред­по­ло­жить, что по­ля за­ви­сят толь­ко от 4 ко­ор­ди­нат фи­зич. про­стран­ст­ва-вре­ме­ни, и ин­тер­пре­ти­ро­вать до­пол­нит. ком­по­нен­ты как ска­ляр­ные, век­тор­ные и спи­нор­ные по­ля в 4-мер­ном про­стран­ст­ве-вре­ме­ни. Тео­рии С. су­ще­ст­ву­ют и во всех про­ме­жу­точ­ных из­ме­ре­ни­ях от 5 до 10, при этом макс. чис­ло N в них за­ви­сит от раз­мер­но­сти. Од­на­ко все тео­рии С. с разл. N со­дер­жат гра­ви­тац. кон­стан­ту свя­зи по­ло­жи­тель­ной мас­со­вой раз­мер­но­сти и по­то­му при­над­ле­жат к клас­су не­пе­ре­нор­ми­руе­мых (что не ис­клю­ча­ет ко­неч­но­сти не­ко­то­рых из них). Про­бле­ма пе­ре­нор­ми­руе­мо­сти ре­ша­ет­ся лишь в струн тео­рии, в ко­то­рой де­ся­ти­мер­ные тео­рии С. с N=2 воз­ни­ка­ют в низ­ко­энер­ге­тич. при­бли­же­нии. Гра­ви­ти­но в тео­ри­ях с не­на­ру­шен­ной су­пер­сим­мет­ри­ей яв­ля­ет­ся без­мас­со­вым, од­на­ко при на­ру­ше­нии су­пер­сим­мет­рии оно мо­жет при­об­ре­тать мас­су. Мас­сив­ное гра­ви­ти­но рас­смат­ри­ва­ет­ся как воз­мож­ный кан­ди­дат на роль тём­ной ма­те­рии; его по­иск, на­ря­ду с по­ис­ком др. ги­по­те­тич. час­тиц, ве­дёт­ся на Боль­шом ад­рон­ном кол­лай­де­ре.

Лит.: Фрид­ман Д., ван Нью­вен­хёй­зен П. Су­пер­гра­ви­та­ция и уни­фи­ка­ция за­ко­нов фи­зи­ки // Ус­пе­хи фи­зи­че­ских на­ук. 1979. Т. 128. Вып. 1; Цейт­лин А. А. Су­пер­сим­мет­рия и су­пер­гра­ви­та­ция // Там же. 1984. Т. 144. Вып. 9; Freedman D. Z., van Proeyen A. Su­pergravity. N. Y., 2012.

Вернуться к началу