¿Cuál es el acoplamiento entre el fotón y los gauginos SU(2)xU(1), antes de romperse la simetría?

No, el fotón no es " la pieza no quiral" de$SU(2) \times U(1)_Y$antes de romper la simetría. El fotón es el$SU(2) \times U(1)_Y$bosón de calibre que es invariante bajo$Q_{\rm elmg}$, la carga eléctrica, que viene dada por

$$Q_{\rm elmg} = \frac{Y}{2} + T_3$$ donde el primer término es la hipercarga, el generador de $U(1)_Y$, y el segundo término es el $z$-componente entre los tres generadores de la $SU(2)$factor del grupo calibre. El fotón es el bosón de calibre que se conserva por $Q_{\rm elmg}$es decir, lleva $Q_{\rm elmg}=0$, al igual que el condensado de Higgs que también lleva $Q_{\rm elmg}=0$; eso es lo que hace la combinacion $Q_{\rm elmg}$especial (esto es lo que hace que el condensado de Higgs sea eléctricamente neutro y el campo de calibre correspondiente, el campo electromagnético, sigue siendo una fuerza de largo alcance mediada por una partícula sin masa) que muestra que la combinación particular solo se elige como preferida por la ruptura de la simetría.

Obviamente, uno obtendría una física equivalente si$T_3$fueron reemplazados por el componente en cualquier otra dirección del espacio de isospín tridimensional, pero el condensado de Higgs también tendría que tener la misma dirección nueva. El electromagnetismo inevitablemente involucra física no quiral porque los acoplamientos quirales solo aparecen en y por encima de la escala electrodébil (la vev de Higgs). Si asume que la ligereza del Higgs se explica de forma natural, esta regla también se puede entender: todas las masas por encima de la escala electrodébil se cancelan por alguna física quiral cuando contribuyen a la masa del Higgs a través de bucles; las contribuciones de menor masa no tienen que ser canceladas por lo que pueden ser no quirales.

La naturaleza simétrica de paridad de$U(1)_{\rm elmg}$(y todos los grupos conjugados, etc.) también pueden verse desde el gran punto de partida unificado. Uno puede ver que los 2 espinores en las representaciones GUT (o Pati-Salam) vienen en pares con la misma carga eléctrica. Lo que parece faltar es que la quiralidad o no quiralidad de las interacciones de calibre es principalmente una propiedad de los fermiones en el vértice cúbico, no solo del bosón de calibre. Las interacciones y la dinámica de los propios bosones de calibre siempre son no quirales en 4 dimensiones; sólo los fermiones pueden aportar la quiralidad.

Con respecto al fotino, hay varios conceptos erróneos que subyacen a su descripción. En primer lugar, el fotino es una partícula neutra, por lo que es más apropiado pensar en él como un fermión de Majorana real, no como un fermión de Weyl quiral. En segundo lugar, y esto está relacionado, tales fermiones de Majorana generalmente tienen masas que no les permiten combinarse en fermiones de Dirac con una masa uniforme: los valores propios de las dos piezas de Majorana en el posible fermión de Dirac casi siempre difieren.

En tercer lugar, y esto está relacionado con el segundo punto, no es natural hablar de fotino porque los términos cinético y de masa generalmente se mezclan con otros supercompañeros de espín 1/2 eléctricamente neutros, a saber, el "zino" y los (dos) Higgsinos neutros. . Uno debe mirar estos cuatro espinores de Majorana, hay términos de masa generales y uno puede derivar 4 neutralinos de Majorana diferentes a partir de ellos con 4 valores propios de masa diferentes.