論文の概要: The coset construction for particles of arbitrary spin
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.11191v1
- Date: Wed, 21 Oct 2020 18:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-28 03:00:58.799665
- Title: The coset construction for particles of arbitrary spin
- Title（参考訳）: 任意のスピンの粒子に対するコセット構成
- Authors: Michael J. Landry and Guanhao Sun
- Abstract要約: システムがポアンカーの対称性を自発的に破るとき、ゴールドストーンの定理を満たす励起は非常に珍しい。
ポアンカーの対称性を自発的に破るシステムに対する新しいコセット構成を提案する。
このような粒子に対する新しい作用を導出し、固有量子スピンと物理回転度の間のスピン軌道結合を求める。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: When a Poincar\'e-invariant system spontaneously breaks continuous internal
symmetries, Goldstones's theorem demands the existence of massless, spin-zero
excitations in a one-to-one correspondence with the broken symmetry generators.
When a system spontaneously breaks Poincar\'e symmetry, however, the kinds of
excitations that satisfy Goldstone's theorem can be quite unusual. In
particular, they may have any spin and need not be particles or even
quasiparticles. The standard coset construction used to formulate effective
actions of Goldstones, however, is rather restrictive and is incapable of
generating the full spectrum of possibilities allowed by Goldstone's theorem.
We propose a (partial) remedy to this problem by postulating a novel coset
construction for systems that spontaneously break Poincar\'e symmetry. This new
construction is capable of generating effective actions with a wide range of
Goldstone excitations---including fermionic degrees of freedom---even when all
symmetries are bosonic. To demonstrate it's utility, we focus on constructing
effective actions for point particles of various spins. We recover the known
result that a particle of spin $s$ requires an $\mathcal N=2s$ supersymmetric
worldline reparameterization gauge symmetry, which we implement at the level of
the coset construction. In the process, we discover that massless particles
require a novel kind of inverse Higgs constraint that bears some resemblance to
the dynamical inverse Higgs constraints that appear in certain fermi liquid
effective field theories. We then consider particles that, in addition to
quantum spin, have finite spatial extent and are free to rotate. We derive a
novel action for such particles and find a `spin-orbital' coupling between the
intrinsic quantum spin and the physical-rotation degrees of freedom.
- Abstract（参考訳）: poincar\e-不変系が連続的な内部対称性を自発的に破るとき、ゴールドストーンの定理は壊された対称性生成器と1対1の対応で質量のないスピンゼロ励起の存在を要求する。
しかしながら、システムがポアンカーの対称性を自発的に破るとき、ゴールドストーンの定理を満たす励起の種類は非常に珍しい。
特に、それらはスピンを持ち、粒子でも準粒子でもなくてもよい。
しかし、ゴールドストーンの効果的な作用を定式化するために使われる標準のコセット構成は、かなり制限的であり、ゴールドストーンの定理によって許される可能性の全スペクトルを生成できない。
ポアンカーの対称性を自発的に破るシステムに対して、新しいコセット構成を仮定することにより、この問題に対する(部分的な)対策を提案する。
この新しい構造は、すべての対称性がボソニックであっても、幅広いゴールドストーン励起(フェルミオン度を含む)で効果的な作用を生成することができる。
有用性を示すために、様々なスピンの点粒子に対する効果的な作用の構築に焦点をあてる。
我々は、スピン$s$の粒子が$\mathcal N=2s$超対称性の世界線パラメータ化ゲージ対称性を必要とするという既知の結果を取り戻す。
この過程において、質量のない粒子は、あるフェルミ液実効場理論に現れる動的逆ヒッグス制約と幾らか類似した新しい種類の逆ヒッグス制約を必要とすることを発見した。
次に、量子スピンに加えて、有限の空間範囲を持ち、自由に回転できる粒子を考える。
このような粒子に対する新しい作用を導出し、固有量子スピンと物理回転の自由度との間の「スピン軌道」結合を見いだす。
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