¿Cómo podría resumirse la supersimetría a un matemático que ha tomado un año de geometría algebraica, pero que no conoce nada de física?

Cuando un grupo algebraico es doblemente equivalente algebra de Hopf conmutativa, un supergrupo algebraico es doblemente equivalente a un álgebra de Hopf conmutativa con clasificación Z / 2.

Existe una fuerte motivación para considerar tales supergrupos: el teorema de Deligne sobre la reconstrucción de Tannaka de las categorías de tensor en la característica cero dice que todas ellas son equivalentes a las categorías de representación de los supergrupos algebraicos.

  • ¿Por qué la supersimetría? Por el teorema de Deligne

Ahora, por el concepto de geometría de Klein y geometría de Cartan, cada tipo de espacio-tiempo sensible es localmente un coset G / H. Por lo general, G toma el grupo de Poincare y H el grupo de Lorentz, luego G / H es el espacio-tiempo de Minkowski. Pero uno podría tomar a G como una extensión de supergrupo del grupo de Poincare llamado grupo de super-Poincare. Esto es lo que los físicos llaman “super-simetría”.

Wigner entendió que las especies de partículas elementales en física son representaciones equivalentemente irreductibles del grupo local de simetría de espacio-tiempo G. La formación de sistemas compuestos de varias partículas corresponde a tensorizar estas representaciones. Por lo tanto, se obtiene una categoría tensorial de especies de partículas elementales.

Ahora uno puede cambiar la pregunta: dada cualquier categoría de tensor que parezca que debería ser una categoría de especies de partículas elementales, ¿existe un grupo de simetría de espacio-tiempo G tal que sea la categoría de Wigner de G, y si es así, qué tipo de grupos G surgir de esta manera?

El teorema de Deligne responde a esta pregunta: en condiciones moderadas de tamaño, cada categoría de tensor en la característica cero surge como una categoría de representación para algunos G, y la clase de grupos que surge de esta manera son precisamente los supergrupos algebraicos, de ahí los grupos de simetría .

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