p Pesquisadores da University of Southampton e do Korea Institute for Advanced Study mostraram recentemente que a supersimetria é anômala em N =1 teorias quânticas superconformais de campo (SCFTs) com uma simetria R anômala. A anomalia descrita em seu artigo, publicado em Cartas de revisão física , foi observado anteriormente em SCFTs holográficos em forte acoplamento, no entanto, seu trabalho confirma que já está presente nos STFCs gratuitos mais simples. p "A supersimetria é uma simetria que relaciona partículas com spin inteiro e meio inteiro, e desempenhou um papel central em muitos avanços na física teórica desde sua descoberta, "Kostas Skenderis, um dos pesquisadores que realizou o estudo, disse Phys.org. "Tem sido usado como um meio de entender o comportamento de sistemas quânticos de forte interação, onde nossas ferramentas teóricas usuais (teoria de perturbação) não são aplicáveis, bem como em alguns dos principais candidatos para além da física do Modelo Padrão. "

p A supersimetria é a base da consistência matemática da teoria das cordas, que é a mais completa teoria da gravidade quântica proposta até agora. Uma anomalia quântica, como o observado pelos pesquisadores, é essencialmente a falha de uma simetria em ser preservada em um nível quântico. Essas anomalias normalmente vêm em dois tipos:"ruins", que tornam a teoria das cordas matematicamente inconsistente e "saudável", que capturam propriedades quânticas importantes da teoria.

p "A possibilidade de anomalias na supersimetria foi discutida no final dos anos 70 ao início dos anos 90, mas em casos anteriores, as teorias que tinham uma anomalia de supersimetria tinham propriedades não físicas ou eram 'doentes, 'porque eles foram infligidos por outras anomalias quânticas' ruins ', "Skenderis disse." Foi, portanto, uma grande surpresa quando um de nós descobriu uma nova anomalia de supersimetria há dois anos, desta vez em uma teoria 'saudável'. "

p O estudo anterior realizado por Ioannis Papadimitriou, um dos colegas de Skenderis, inspirou os pesquisadores a explorar ainda mais as anomalias da supersimetria em SCFTs. Em seu trabalho anterior, Papadimitriou inspirou-se em estudos anteriores que usaram diferentes técnicas para computar os mesmos observáveis ​​físicos e obtiveram resultados conflitantes. A anomalia demonstrada em seu trabalho acabou explicando as inconsistências observadas em estudos anteriores.

p "O principal objetivo do nosso recente artigo PRL foi estabelecer a existência da nova anomalia usando os mesmos métodos que levaram à descoberta de anomalias quânticas há 50 anos em um exemplo simples de uma teoria de campo superconformal N =1 consistente em quatro dimensões, "Papadimitriou explicou." A existência da nova anomalia de supersimetria para qualquer teoria superconformal N =1 consistente em quatro dimensões foi demonstrada em trabalho anterior e subsequentemente foi demonstrado que existe em uma classe muito mais geral de teorias que não são necessariamente invariáveis ​​classicamente conforme em . "

p Em seu estudo, Papadimitriou, Skenderis, e seus colegas Georgios Katsianis e Marika Taylor empregaram os mesmos métodos usados ​​para descobrir anomalias quânticas no final dos anos 60. Eles calcularam um certo quantum observável (função de quatro pontos das correntes de simetria), que deve ser zero se não houver anomalia. Interessantemente, Contudo, eles descobriram que era diferente de zero.

p "Este cálculo foi feito usando a teoria mais simples possível (na verdade, o primeiro modelo supersimétrico quadridimensional) e isso demonstrou que a anomalia já aparece em modelos desenvolvidos há muito tempo, "Skenderis disse." A principal novidade aqui foi que o quantum observável que calculamos era diferente dos observáveis ​​investigados em trabalhos anteriores sobre anomalias supersimétricas. "

p A forma geral da anomalia da supersimetria demonstrada pelos pesquisadores foi apresentada pela primeira vez em um estudo anterior de Papadimitriou que empregou as chamadas condições de consistência de Wess-Zumino. Essas condições são um conjunto de equações que devem ser mantidas para que as anomalias quânticas sejam matematicamente consistentes.

p "Nossa observação mais importante foi que uma classe muito ampla de teorias quânticas de campo supersimétricas em quatro dimensões possui um certo tipo de anomalia de supersimetria, "Skenderis disse." Esta anomalia tem implicações potenciais para um grande número de modelos teóricos para além da física do modelo padrão, vários dos quais provavelmente são matematicamente inconsistentes no nível quântico, como resultado da nova anomalia da supersimetria. "

p Além de suas implicações teóricas, a anomalia observada por Skenderis, Papadimitriou e seus colegas podem desempenhar um papel fundamental na compreensão microscópica de buracos negros específicos que surgem na teoria das cordas. Em última análise, uma melhor compreensão das anomalias dentro da teoria das cordas poderia fornecer um teste altamente não trivial da consistência matemática da própria teoria. Em seu trabalho futuro, os pesquisadores estão, portanto, planejando investigar essas anomalias mais detalhadamente.

p "Uma generalização adicional da anomalia de supersimetria para teorias dimensionais inferiores ou superiores é uma etapa necessária para explorar completamente as consequências de tais anomalias em diferentes contextos, "Papadimitriou disse." Além disso, identificar formulações diferentes, mas equivalentes, da anomalia de supersimetria também é útil para entender melhor as implicações da anomalia, tanto para além da física do modelo padrão quanto para buracos negros supersimétricos. Estas são algumas das direções de pesquisa que alguns de nós estamos perseguindo atualmente. " p © 2019 Science X Network