Annahmen des Coleman-Mandula-Theorems

In der Originalarbeit All Possible Symmetries of the S-Matrix von S. Coleman und J. Mandula beweisen sie ihr berühmtes „no go“-Theorem bezüglich der möglichen Erweiterungen der Poincaré-Symmetrie. Die Lücke, die Supersymmetrie ermöglicht, ist ihre Annahme, dass die Generatoren bosonisch sind, wie es oft in modernen Einführungskursen zu SUSY gesagt wird. Aber ich war nicht in der Lage, diese genaue Aussage in ihrem Originalpapier zu lokalisieren.


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Könnte die fünfte Anforderung die Annahme sein, dass die Generatoren bosonisch sind? Wenn ja, sehe ich nicht ein, warum die Forderung, dass die Generatoren integrale Operatoren sein sollen, gleichbedeutend mit der Forderung ist, dass sie bosonisch sind, im Gegensatz zu fermionischen Generatoren mit Spinor-Indizes, die Anti-Kommutations-Beziehungen erfüllen. Vielleicht ist die in Vorträgen oft zitierte Aussage, dass die Annahme sei, dass sie „bosonisch“ seien, eine grobe Vereinfachung oder Ungenauigkeit?

Antworten (1)

Es sieht so aus, als ob diese Lücke in den "Axiomen" nicht explizit diskutiert wird, aber sie wird im Absatz vor Gleichung (2) erwähnt, den ich hier kopiere:

Eine Symmetrietransformation wird als interne Symmetrietransformation bezeichnet, wenn sie mit P pendelt . Dies impliziert, dass sie nur auf Indizes vom Teilchentyp wirkt und keine Matrixelemente zwischen Teilchen mit unterschiedlichem Viererimpuls oder unterschiedlichem Spin hat. Eine Gruppe, die aus solchen Transformationen besteht, wird als interne Symmetriegruppe bezeichnet.

Indem sie verlangen, dass Kommutatoren verschwinden, schließen sie SUSY aus, da nicht alle Supercharges mit allen Poincare-Generatoren kommutieren. Siehe beispielsweise Gleichung (2.53) in [1].

Eine sehr schöne Diskussion zum Coleman-Mandula-Theorem findet sich auch in [2].

Hoffe das hilft!

Verweise

[1] http://people.sissa.it/~bertmat/lect2.pdf

[2]Weinbergs QFT-Buch, Vol. III, Kapitel 24.B