Was bedeutet es, wenn eine Aktion "on-shell" definiert wird?

Einige Aktionen wie 11D-Supergravitation werden "on-shell" definiert. Was bedeutet das genau? Kannst du mir ein Beispiel geben? Sagen wir zum Beispiel die Klein-Gordon-Aktion. Kann dies auch auf der Shell definiert werden?

Schauen Sie sich auch meine Antwort hier an: physical.stackexchange.com/q/108546
Ich habe diesen Ausdruck noch nie gehört, können Sie ein Beispiel (ein Buch oder so) geben, wo er verwendet wird? Normalerweise bedeutet "on-shell", dass die Bewegungsgleichungen verwendet wurden, um einen Begriff zu vereinfachen. Aber wenn Sie das eom in die Aktion stecken, können Sie die Aktion nicht mehr verwenden, um das eom abzuleiten ...
Hier ist einer: sciencedirect.com/science/article/pii/0550321381903941 Ich denke, Sie haben Recht. Vielleicht bedeutet dies, dass Sie die Bewegungsgleichungen benötigen, damit die Supersymmetrie geschlossen werden kann? Vielleicht bedeutet das, dass es nur klassisch und nicht quantenmechanisch gültig ist? Ich bin mir nicht sicher.

Antworten (1)

Die Körper einer supersymmetrischen Theorie bilden eine Darstellung der Super-Poincare-Algebra. Wenn diese Darstellung auf einen bestimmten Wert des Massenoperators beschränkt ist P μ P μ = M 2 , wird die Repräsentation Multiplett der On-Shell-Repräsentation genannt.

Einschalendarstellungen zeichnen sich durch die Gleichheit der Anzahl von bosonischen und fermionischen Zuständen aus. Wenn wir versuchen, supersymmetrische Lagrange-Operatoren basierend auf den Feldern aus den Multipletts der On-Shell-Darstellung zu konstruieren, beobachten wir, dass die Algebra der Super-Poincaré-Noether-Ladungen nur für Feldkonfigurationen schließt, die die Bewegungsgleichung erfüllen. Aus diesem Grund werden solche Aktionen als On-Shell bezeichnet.

Der tiefere Grund für dieses Problem liegt darin, dass die bosonischen und fermionischen Felder (entsprechend ihrem Spin) im Gegensatz zu den Zuständen eine andere Anzahl von Komponenten haben als die entsprechende Anzahl von Zuständen (mit Ausnahme des neutralen Skalarfelds). Aber Supersymmetrie hat eine strenge Regel von Boson # = Fermion # auf jeder Ebene, so dass zusätzliche bosonische Felder benötigt werden, um die fermionische Anzahl von Komponenten auszugleichen. Es gibt Fälle, in denen die zusätzlichen (Hilfs-)Felder in geeigneter Weise zum Lagrange-Operator hinzugefügt werden können, so dass die Supersymmetrie-Algebra basierend auf dem vollständigen Satz von Feldern ohne Anwendung der Bewegungsgleichungen schließt. In diesem Fall bildet das aus dem Original- und den Hilfsfeldern zusammengesetzte Multiplett eine Off-Shell-Darstellung der Supersymmetrie-Algebra. Die Bewegungsgleichungen dieser Hilfsfelder sind algebraisch,

Es gibt supersymmetrische Theorien, die keine bekannten Off-Shell-Formulierungen haben. Möglicherweise gibt es solche Formulierungen gar nicht. Dies schließt alle supersymmetrischen Theorien in Dimensionen größer als 6 ein. Andererseits hat die minimale Supergravitationstheorie in 4 Dimensionen viele unäquivalente Off-Shell-Formulierungen.

Der Grund dafür, dass angenommen wird, dass eine Off-Shell-Formulierung notwendig ist, besteht darin, dass die On-Shell-Formulierung nicht für eine Pfadintegralquantisierung geeignet ist. Während die triviale Pfadintegration der Hilfsfelder durchgeführt werden kann, um die On-Shell-Theorie zu erhalten, muss die Nichtschließung der Supersymmetriealgebra als Einschränkung in der Quantenformulierung auferlegt werden, um eine vollständig supersymmetrische Quantentheorie zu erhalten. Diese Beschränkungsoberflächen sind kompliziert, was das Quantisierungsproblem höchst nicht trivial macht. Es gibt mehrere Techniken, die die Konstruktion der Off-Shell-Aktion bei gegebener On-Shell-Aktion ermöglichen (wann immer dies möglich ist), von denen die meisten auf Superspace-Formulierungen basieren.

Die folgenden Referenzen enthalten weitere Ausarbeitungen zu diesem Thema:

1) Bitte beachten Sie die folgende Rezension von Sohnius, insbesondere Abschnitt 5.4, der dieses Thema behandelt.

2) Die folgende Übersicht von Gates, Linch, Philips und Rana beschreibt die relativ hochmodernen offenen Probleme der Off-Shell-Formulierung supersymmetrischer Theorien.

3) Auch die folgende relativ neue Forschungserklärung von Gregory Landweber und die darin enthaltenen Referenzen beschreiben einige fortschrittliche Techniken, die Menschen versuchen, für die Konstruktion von Off-Shell-supersymmetrischen Aktionen zu verwenden.

Danke das ist eine geniale Antwort! Bedeutet das also, dass eine supersymmetrische Theorie, die nur auf der Schale definiert ist, nicht quantisiert werden kann? Ist die Stringtheorie off-shell oder on-shell?
Wenn die Supersymmetrie-Algebra nicht aus der Schale schließt, wird die Supersymmetrie in der Quantentheorie nicht erhalten bleiben. Selbst wenn also die Theorie quantisiert werden könnte, wäre sie auf der Quantenebene nicht supersymmetrisch. Die Situation in supersymmetrischen Eichtheorien ist noch komplizierter, da es Fälle gibt, in denen die Schließung der BRST-Algebra die Schließung der Supersymmetrie-Algebra erfordert. Strings, die als 2-dimensionale Sigma-Modelle betrachtet werden, können quantisiert werden, während die Weltblatt-Supersymmetrie erhalten bleibt (im Neveu-Schwarz-Fall ist dies technisch nicht einfach). ...
... Es gibt jedoch Schwierigkeiten, die Raum-Zeit-Supersymmetrie auf der Quantenebene zu erreichen. Ein großer neuer Fortschritt in dieser Richtung ist die Einführung von reinen Spinor Green-Schwarz-Supersaiten.