如何学习超对称与超引力?

我们到底是该从代数方法,数学上入手,还是应该从更物理的唯象入手?比如,书籍用Wess 还是Terning或者Weak Scale SUSY?
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首先,需要明白什么是超对称。大家通常会把超对称理论和粒子物理里面的超对称模型混为一谈。这个其实也不奇怪,因为很多时候大家听学术报告听到做粒子物理现象学的人谈的基本上都是MSSM或者NMSSM 这样的超对称模型。基本上本科时候很少接触到很formal 的超对称理论的课程。

其次,超对称和超引力理论是有很丰富物理内容的。超对称应该理解为一个理论的框架,而粒子物理现象学家谈到的超对称模型,不论是MSSM 还是 NMSSM 都是超对称理论构造出来的模型。构造这样的模型,你基本上只需要{mathcal N}=1 的 Wess-Zumino model && SYM model 就可以了。

最后,不论是以后想做弦论还是粒子物理现象学中的超对称模型,学习的时候还是要尽可能的去深入每一个细节,不要怕麻烦的去重复里面重要的推导,理解super algebra的结构,理解super space的计算。不过我反对一开始就去看S. Martin 那个 Supersymmetry Primer。你以后要是做这方面的研究可以去看看。要是做弦论的话不那么的知道超对称模型的细节也没事。给大家安利一本推导巨详细的超对称书:

《Introduction to Supersymmetry》 Harald J. W. Muller-Kirsten, Armin Wiedemann【摘要 书评 试读】图书

适用于初学者。这本书只讲了 {mathcal N}=1 的rigid 超对称模型,没有超引力,推导步骤很完整。You are gonna love the struggling with spinor indices. 折腾完这个再说神马J. Terning 吧。

勉强算是SUSY入门,所以属于强答。不过我觉得下面这个Lecture notes蛮好的,所以推荐一下。

它还有一个mini版

总的来说,作为notes,几乎没什么typo,讲得也蛮清楚的。以入门的角度来看的话,SUSY最难的其实是它的指标,所以想学SUSY就必须耐下性子把它的指标(dotted-undotted)弄清楚。关于二分量旋量,A.Zee的QFT有一个介绍性附录挺好。其次难的地方是接受超空间的概念,这个一般通过coset构造引入,最主要的障碍可能是适应Grassman变量。但是其实很多东西,都是适应的过程,就像我们第一次接触旋量会很难受一样,所以对于超对称,我们通常也是时间长了,就慢慢适应了。

当然,如果你想以光速体会超对称,你可以做peskin&Schroeder 习题3.5。我的意思是,超对称无非就是一个普通场论模型,恰巧拉氏量呈现出额外的对称性。你甚至都不用去理会什么超对称代数,就像学习QFT也不用非得从庞加莱群及其表示开始。但是这些抽象的代数无疑会让你理解得更深一点。