Sugra

Supergravitation (SUGRA) bezeichnet eine Gruppe von Feldtheorien, die die Prinzipien der allgemeinen Relativitätstheorie und der Supersymmetrie vereinigen, und deren erster Vertreter in 4 Raumzeitdimensionen 1976 von den theoretischen Physikern Daniel Z. Freedman, Peter van Nieuwenhuizen und Sergio Ferrara konstruiert wurde. Dem Graviton mit Spin 2 wird dadurch (mindestens) ein fermionischer Superpartner mit Spin 3/2, das sogenannte Gravitino zugeordnet.

In erweitert-supersymmetrischen Versionen gibt es neben mehreren Gravitinos auch noch weitere Felder mit niedrigerem Spin. Solche Modelle ergeben sich häufig als dimensionale Reduktion von höherdimensionalen Theorien, wobei die 11-dimensionale Supergravitation mit der höchstmöglichen Dimensionszahl (bei nur einer zeitlichen Dimension) eine besondere Rolle spielt. Letztere wurde noch vor den Stringtheorien als "Theory of everything" vorgeschlagen, da sie nach Reduktion auf 4 Dimensionen eine endliche Theorie der Gravitation zu sein versprach, mit hinreichend vielen Quantenfeldern und Symmetrien, um das Standardmodell der Elementarteilchenphysik zu umfassen. Die Endlichkeit dieser Theorie konnte bislang aber nicht bewiesen (allerdings auch nicht definitiv ausgeschlossen) werden.

Zehndimensionale Supergravitationstheorien ergeben sich als Grenzfälle von Superstringtheorien im Limit von verschwindender Stringlänge, und werden in Typ I, Typ IIA und Typ IIB klassifiziert. Die eindeutige 11-dimensionale Supergravitation spielt insbesondere als ein Grenzfall der den Superstringtheorien übergeordneten M-Theorie weiterhin eine bedeutende Rolle.

Referenzen

• D.Z. Freedman, P. van Nieuwenhuizen, S. Ferrara, "Progress Toward A Theory Of Supergravity", Physical Review D13 (1976) pp 3214-3218.
• E. Cremmer, B. Julia, J. Scherk, "Supergravity theory in eleven dimensions", Physics Letters B76 (1978) pp 409-412.
• P. van Nieuwenhuizen, "Supergravity", Physics Reports 68 (1981) pp 189-398.

Literatur

• Sergio Ferrara, (et al.): Searching for the superworld. World Scientific, Singapore 2007, ISBN 978-981-270-018-6
• Ioseph L. Buchbinder ( et al.): Ideas and methods of supersymmetry and supergravity - or A walk through superspace. Inst. of Physics Publ., Bristol 1998, ISBN 0-7503-0506-1
• Stefano Bellucci: Attractors and black holes in supersymmetric gravity. Band 3 von Supersymmetric mechanics. Springer, Berlin 2008, ISBN 978-3-540-79522-3
• Michael J. Duff: The world in eleven dimensions - supergravity, supermembranes and M-theory. Inst. of Physics Publ., Bristol 1999, ISBN 0-7503-0671-8