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Confusión sobre el operador de masa en la supercuerda RNS

En la formulación RNS de la teoría de supercuerdas tenemos la acción

$$S=-\frac{T}{2}\int d^2\sigma(\partial_\alpha X^\mu \partial^\alpha X_\mu + \bar{\psi}^\mu \rho^\alpha \partial_\alpha \psi_\mu)$$

donde $X^\mu$ es un escalar de la hoja del mundo y $\psi^\mu$ es un espinor de hoja de mundo. Podemos descomponer de Fourier estos dos. Para la cuerda abierta en el sector de Ramond obtenemos los modos $\alpha_n^\mu$ para $X^\mu$ y $d_n^\mu$ para $\psi^\mu$ . Podemos relacionar el modo cero de $X$ a su impulso, es decir $\alpha_0^\mu \sim p^\mu$ .

Mi primera pregunta es, ¿por qué no podemos hacer algo similar para $\psi^\mu$ , por lo que relacionar $d_0^\mu$ al momento del espinor?

En segundo lugar, sé que por la relación de anticonmutación $\{d_0^\mu,d_0^\nu\}=\eta^{\mu\nu}$ deducimos que el $d_0^\mu$ actúan como matrices gamma en los estados. Por qué entonces desaparece en la fórmula de la masa para la cuerda abierta del sector de Ramond (en el calibre de cono ligero, ecuación 4.109 en Becker, Becker y Schwarz):

$$\alpha ' M^2 = \sum^\infty_{n=1}\alpha_{-n} \cdot \alpha_{n}+\sum^\infty_{n=1} n d_{-n} \cdot d_{n}$$

Yo esperaría un plazo $\sim d_0\cdot d_0=\Gamma^\mu\Gamma_\mu=10I_{32}$ a la derecha. ¿Se absorbe en la masa?

Por último, si $M^2$ sólo depende de $\alpha_0^\mu$ ¿Por qué consideramos que esto representa la masa total? ¿No se echa de menos una contribución de masa de $\psi$ ? ¿Significaría esto que el espinor es siempre sin masa? Si es así, ¿por qué no es $X$ ¿sin masa?

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Vahid Ghadiri Puntos 1

Muy buenas preguntas. El sector fermiónico de Ramond debe ser tratado con cierto cuidado.

La cuestión es que los modos R cero $d_{0}^{I}$ (ausente en el sector NS) definen los estados básicos fermiónicos de la teoría. Definen los estados básicos porque $\{\psi_{r}^{\mu},\psi_{0}^{\nu} \}=0$ para $r>0$ y porque forman una representación del álgebra de Clifford de diez dimensiones. Así que la respuesta a tus preguntas es simplemente que el $d_{0}^{I}$ estados son sin masa pero $M^{2}$ no sólo depende del $\alpha_{n}^{I}$ osciladores porque los estados $d_{r}^{I}$ con $r>0$ contribuyen a la fórmula de la masa.

En cuanto a la pregunta de por qué X no puede ser sin masa. ¡La fórmula de la masa es la prueba!

Tengo la impresión de que esta cuestión no se trata con suficiente cuidado en el libro de Bécker-Bécker-Schwarz.

Mi recomendación es la siguiente: Leer el capítulo 10.2 del segundo libro de Polchinski donde se discuten las sutilezas que señalé, luego ir al Apéndice B.1 donde se revisa el álgebra de la matriz gamma de diez dimensiones; trabajar los detalles de por qué el Dirac 32 del álgebra D=10 es reducible a una suma directa de dos subrepresentaciones de Weyl como 32 \= 16 + 16 $^{'}$ . Con todo esto en mente, vaya a la sección 14.5 de la segunda edición del libro "A First Course in String Theory" de Zwiebach, donde toda la de la representación 16 de los estados molidos degenerados de Ramond se construyen de forma explícita (utilizando el formalismo RNS), se deduce la fórmula de masa para la supercuerda y se realiza el ordenamiento normal en los modos de corriente fermiónicos con extraordinario detalle.

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