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在1967年的时候。
西德尼·科尔曼和曼都拉证明了一个定理:
s矩阵元能够具有的最大时空对称群只能是庞加莱对称群,也就是著名的科尔曼-曼都拉定理,它阻止了人们把庞加莱群嵌入更大的对称群的尝试。
但是科尔曼-曼都拉定理有个后世看来很致命的问题:
它假设了对称群的所有生成元之间的李代数关系都只能是对易子。
换句话说就是……
所有的生成元都只能是玻色型的——但这个假设在物理上其实没有特别的理由。
好比你通过数据论证了一个情况:
相对于其他类型的小说,小白文的读者受众更多——这句话其实是没错的。
但接着你以此为基石,又做了一个假设:
火书只能是小白文。
这句话其实就比较没道理了,虽然从比例上来说火书中小白文的比例可能有七八成,但它距离“只能”这个词还是有所区别的。
于是在1975年。
哈格,洛佩斯赞斯基和佐纽斯放弃了这个假设,他们通过允许引入费米型生成元和反对易子的李代数关系,将最大的时空对称群从庞加莱群推广到了超庞加莱群。
而这个引入在后世来看无疑是正确的。
如此一来,就出现了一个问题:
“不可约表示”的定义出现了不同。
庞加莱代数的不可约表示,自然地给出了标准模型中基本粒子的定义。
而超庞加莱代数的不可约表示,则给出了超对称中所有基本粒子的定义。
出于纯粹理论上的动机。
既然数学上允许的最大时空对称性是超庞加莱对称性,就没有理由相信自然界会不选择它而只选择较小的庞加莱对称性。
这就在纯理论范围……或者说纯数学范围上给了超对称理论出现的第二个动机。
至于规范等级……这就是实验现象的‘动机’了。
很久以前提及过。
虽然希格斯粒子在2012年才被正式捕获,但它的质量很早以前就已经被锁定了一个大致区间。
也就是120-130gev。
这个数字在计算出来的时候,几乎所有物理学家都有一个疑问:
妈耶,这玩意儿也太轻了吧?
因为在粒子物理中。
计算一个质量为mf的粒子f对希格斯粒子的自能修正时,在通过重整化消除掉无穷大部分后,剩下的有限大部分就是对希格斯粒子的质量修正。
但这个有限大的部分正比于m^2f,而不像具有手征对称性保护的费米子那样正比于费米子自身的质量。
这使得如果f很重的话,就会对希格斯粒子的质量有很大的修正,甚至可以远大于它的物理质量。
最具代表性的就是gut能标。
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